Rover-One: Darle un cerebro a un camión / automóvil RC: 11 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Este Instructable está en un PCB que diseñé llamado Rover-One. Rover-One es una solución que diseñé para tomar un coche / camión RC de juguete y darle un cerebro que incluye componentes para detectar su entorno. Rover-One es un PCB de 100 mm x 100 mm diseñado en EasyEDA y se envió para impresión de PCB profesional en JLCPCB.

Rover-One:

Esta guía ilustrará las partes seleccionadas y los archivos fuente para que cree los suyos propios.

Origen:

Siempre me ha fascinado la NASA y los rovers de Marte. Cuando era niño, soñaba con construir mi propio vehículo de superficie, pero mis habilidades se limitaban a sacar motores de coches RC rotos. Ahora, como adulta con mis propios hijos, disfruto trabajar con ellos para enseñarles sobre programación y electrónica. He construido algunos robots de batalla con mis hijos que implicaron reemplazar la carrocería del automóvil RC por una que construimos con cartón pluma DollarTree y palos de paleta afilados como armas. Para llevarlo al siguiente nivel de programación, el objetivo era tomar un automóvil RC y, con modificaciones mínimas, darle un cerebro. Después de muchas horas de retoques en placas de prueba y charcos de soldadura en proto-placa, nació la placa Rover-One. La mezcla de cartón pluma DollarTree y electrónica se convirtió en mi método para todo tipo de creaciones, así que acuñé el nombre FoamTronix.

Objetivo de la placa Rover-One:

El objetivo principal de esta placa es aprender sobre la detección de componentes y la programación involucrada para comunicarse entre los componentes y el Arduino nano para conducir el automóvil RC. Esta placa toma de los procesos que aprendí a lo largo de los años en diferentes sensores, registros de cambio y otros circuitos integrados para impulsar un motor.

Esquemático:

easyeda.com/weshays/rover-one

Suministros

• Condensador 2x 1uF
• 1x condensador 470uF
• Resistencia 16x 220 Ohm
• 1 resistencia de 100 K ohmios
• 2x resistencia de 4.7K Ohm
• 2x DS182B20 (sensor de temperatura)
• 1x LDR (resistencia dependiente de la luz)
• 2x 74HC595 (registro de cambio IC)
• 1x L9110H (controlador de motor IC)
• 4x HC-SR04 (sensor de distancia ultrasónico)
• 19x2,54 terminales de tornillo 2P
• Terminales de tornillo 4x 2.54 3P
• 1x Arduino Nano
• 1x servo de 9 gramos (utilizado para girar el coche / camión)
• 1x motor DC (en el coche / camión RC)
• 1x placa Adafruit GPS Breakout V3

Suministros opcionales:

• Pines de cabezal macho
• Pines de cabecera hembra

Paso 1: Arduino Nano

El Arduino Nano es el cerebro de la placa. Se utilizará para administrar la entrada de los diferentes sensores (Ping, Temperatura, Luz) y la salida al motor, servo, registros de cambio y comunicación serial. El Arduino se alimentará desde el conector de suministro externo de 5v.

Partes de la sección:

1x Arduino Nano

Paso 2: cambios de registros

Los registros de desplazamiento se utilizan para dar más salidas. Hay dos registros de desplazamiento de entrada en serie y salida en paralelo que están conectados en cadena. Solo se utilizan 3 pines del Arduino Nano para controlar las 16 salidas.

Los condensadores se utilizan para cualquier pico de potencia que puedan necesitar los chips.

Los terminales de tornillo se utilizan para facilitar la conexión de diferentes tipos de cables.

Un ejemplo de LED sería:

• 2 LED blancos (para faros delanteros)
• 2 LED rojos (para luces de freno)
• 4 LED amarillos (para luces intermitentes: dos en el frente y dos en la parte posterior)
• 8 LED inferidos, o 4 LED rojos y 4 azules para luces de policía.

Partes de la sección:

• Condensador 2x 1uF
• Resistencia 16x 220 Ohm
• 2x 74HC595 (registro de cambio IC)
• Terminales de tornillo 16x 2.54 2P

Paso 3: LDR (resistencia de detección de luz)

El LDR, resistencia de detección de luz, se usa junto con una resistencia como divisor de voltaje para medir la luz.

Dependiendo de cómo se utilice la placa, el LDR se puede conectar directamente a la placa o se pueden montar otros pines de cabecera.

Partes de la sección:

• 1x LDR (resistencia dependiente de la luz)
• 1 resistencia de 100 K ohmios

Paso 4: Sensores de temperatura

Hay dos sensores de temperatura. Uno está diseñado para montarse directamente en la placa y el otro está diseñado para conectarse a través de terminales de tornillo para medir la temperatura en otra ubicación.

Otras áreas para medir la temperatura serían:

• En el motor
• En la batería
• En el cuerpo de RC
• Fuera del cuerpo de RC

Partes de la sección:

• 2x DS182B20 (sensor de temperatura)
• 2x resistencias de 4.7K Ohm
• 1x 2.54 terminales de tornillo 3P

Paso 5: Sensores de ping

Hay 4 sensores de ping HC-SR04. La placa está configurada para que los pines de disparo y eco se conecten entre sí utilizando la biblioteca NewPing. Los pines se pueden soldar o conectar juntos en el HC-SR04, o los cables de los pines de eco y disparador van a los mismos pines terminales.

Las ideas para medir la distancia serían colocar 3 de los sensores de ping frente al automóvil RC en diferentes ángulos, y uno en la parte trasera para retroceder.

https://bitbucket.org/teckel12/arduino-new-ping/wi…

Partes de la sección:

• 4x HC-SR04 (sensor de distancia ultrasónico)
• Terminales de tornillo 4x 2.54 3P

Paso 6: Conexión del motor

El chip IC del controlador de motor de CC L911H se utiliza para controlar el avance y retroceso del automóvil RC. Este chip básicamente está cambiando los cables más / menos en el motor de CC por usted. Este chip tiene un voltaje de suministro amplio de 2.5v a 12v si se opera en temperaturas de 0 ° C a 80 ° C; es por eso que el sensor de temperatura está justo al lado (el sensor de temperatura mide -55 ° C a 125 ° C). El chip también tiene un diodo de abrazadera incorporado, por lo que no es necesario cuando se conecta un motor de CC.

Una conexión de terminal es para el motor y la otra es para una fuente de alimentación externa para la batería. El motor y el consumo de corriente serían demasiado en el Arduino, por lo que se necesita otra fuente de alimentación.

Partes de la sección:

• 1x L9110H (controlador de motor IC)
• 2x terminales de tornillo 2,54 2P

Paso 7: Conexión del servo

El servo se utiliza para controlar el giro del coche RC. La mayoría de los coches RC de juguete vienen con otro motor que se utiliza para girar. Cambiar el motor de giro por un servo es la única modificación que termino haciendo en el marco del automóvil RC.

El condensador se utiliza para cualquier pico de potencia que pueda necesitar el servo.

Partes de la sección:

• 1x servo de 9 gramos (utilizado para girar el coche / camión)
• 1x condensador 470uF
• Pines de cabezal macho para conectar el servo

Paso 8: Módulo GPS

El módulo GPS Adafruit es ideal para ver la posición y rastrear hacia dónde va el automóvil. Este módulo no solo te da la posición GPS, sino que también obtienes:

• Precisión de posición dentro de los 3 m
• Precisión de velocidad dentro de 0,1 m / s (velocidad máxima: 515 m / s)
• Pin "Habilitar" para activarlo o desactivarlo
• Flash para almacenar datos 16 horas de datos
• RTC (reloj en tiempo real) para obtener la hora

Biblioteca GPS Adafruit:

https://github.com/adafruit/Adafruit_GPS

Partes de la sección:

1x placa Adafruit GPS Breakout V3

Paso 9: comunicación en serie

La conexión en serie es para que Arduino se comunique con otras fuentes externas.

Partes de la sección:

1x 2.54 terminales de tornillo 2P

Paso 10: Ejemplo de configuración de la placa

Encargué muchas placas y una de ellas la configuré para que sea solo para probar.

Paso 11: Ejemplo

Se adjuntan imágenes de mi configuración. Tomé un auto RC nuevo, lo destripé, creé una carrocería con cartón pluma DollarTree y le di un cerebro.