Autonominen säiliö Arduinossa. Kuinka tehdä radio-ohjattu tankki: vakooja kaukosäätimellä ja kameralla Tee-se-itse-tankkitaistelu arduinosta

Robotti koostuu radio-ohjatun säiliön alustasta ja useista muista osista, joista on luettelo alla. Tämä on ensimmäinen projektini, ja rakastan Arduino-alustaa. Tätä robottia tehdessäni käytin materiaaleja kirjoista ja Internetistä.

Tarvittavat materiaalit
1. Runko radio-ohjatusta säiliöstä.
2. Arduino Uno.
3. Leipälauta ja neulepuserot.
4. Integroitu moottoriohjain SN754410NE.
5. Vakioservo.
6. Ultraäänietäisyysmittari.
7. 9V akku ja liitin siihen.
8. 4 D-akkua ja liitin niille.
9. USB A-B -kaapeli.
10. Pohja 6" x 6".

Instrumentit
1. Ruuvimeisselisarja.
2. Kuumaliimapistooli.
3. Juotos ja juotoskolvi.

Alusta

Otin rungon 10 dollarilla ostetusta tankista. Pohjan voi kiinnittää mihin tahansa, mutta minä kiinnitin sen keskelle.

Moottorinohjain SN754410NE

Käytin SN754410NE-ohjainta moottoreiden ohjaamiseen. Käytin sitä, koska minulla oli se, mutta voit käyttää toista, kuten L293:a.

Nyt ohjaimen yhdistämisestä Arduino Unoon. Liitä kaikki GND-nastat (4,5,12,13) ​​koepalevyn GND:hen. Yhdistä ajurin nastat 1 ja 16 Arduinon nastoihin 9 ja 10. Liitä ajurin nastat 2 ja 7 Arduinon nastoihin 3 ja 4, nämä ovat vasemman moottorin ohjausnastat. Liitä ajurin nastat 10 ja 15 Arduinon nastoihin 5 ja 6, nämä ovat oikeat moottorin ohjausnastat. Liitä nastat 3 ja 6 vasempaan moottoriin ja nastat 14 ja 11 oikeaan. Nastat 8 ja 16 on kytkettävä koepalevyn virtalähteeseen. Virtalähde: 9V akku.

Ultraäänietäisyysmittari auttaa robottia välttämään esteitä liikkuessaan. Se sijaitsee tavallisessa servossa, joka sijaitsee robotin etuosassa. Kun robotti havaitsee kohteen 10 cm:n etäisyydeltä, servo alkaa pyöriä etsimään käytävää ja sitten Arduino päättää, kummalla puolella on miellyttävin liikkua.
Kiinnitä siihen liitin. Rajoita servoa niin, että se ei voi kääntyä enempää kuin 90 astetta kummallekin puolelle.

Anturissa on kolme nastaa GND, 5V ja signaali. GND-liitäntä GND:hen, 5V Arduino 5V:iin ja signaaliliitäntä Arduinon nastaan ​​7.

Ravitsemus

Arduino saa virtansa 9 V akusta sopivan liittimen kautta. Moottoreiden virtalähteenä käytin 4 D-kokoista akkua ja sopivaa liitintä. Moottoreiden virransyöttöä varten kytke johdot pidikkeestä SN754410NE-korttiin.

Kokoonpano

Kun kaikki osat ovat valmiita, on aika koota ne. Ensin meidän on kiinnitettävä Arduino alustaan. Sitten kuumaliiman avulla kiinnitämme etäisyysmittarin servolla robotin etuosaan. Sitten sinun on kiinnitettävä paristot. Voit sijoittaa ne minne tahansa haluat, mutta asetin ne Arduinon viereen. Kun kaikki on valmis, voit käynnistää robotin varmistaaksesi, että Arduino toimii.

Ohjelmoida

Joten robotin kokoamisen jälkeen on aika kirjoittaa sille ohjelma. Muutaman päivän viettämisen jälkeen kirjoitin sen.
Robotti liikkuu suorassa linjassa niin kauan, kun kohde on yli 10 cm:n päässä, ja kun se havaitsee kohteen, se alkaa pyörittää anturia etsien polkua. Kun skannaus on valmis, ohjelma valitsee liikkeelle optimaalisen puolen. Jos robotti on umpikujassa, se kääntyy 180 astetta.
Ohjelman voi ladata alta. Voit muokata ja täydentää sitä.

Robotin pääosa on radio-ohjatun säiliön runko ja muut komponentit, niiden luettelo kirjoitetaan alla. Tämä säiliö on kirjoittajan ensimmäinen projekti Arduino-alustalla, ja hän oli tyytyväinen, että hän käytti sitä. Kirjoittaja käytti materiaalia ja kirjoja Internetistä.

Materiaalit ja työkalut:
- Säiliön runko
- Arduino Uno
- Puserot ja leipälauta
- Integroitu moottoriohjain SN754410NE
- Perinteinen servo
- Ultraäänietäisyysmittari
- 9V akku liittimellä siihen
- D-tyypin akut
- USB-kaapeli Arduinolle
- Alustan pohja
- Ruuvimeisselit
- Lämpöpistooli ja liima siihen
- Juotosrauta ja juotos

Ensimmäinen askel. Tankin runko.
Kirjoittaja otti rungon vanhasta kirpputorilta ostetusta Abrams-säiliöstä. Syntynyt säiliö purettiin niin, että alusta voitiin irrottaa siitä. Samaa tankkia ei tarvitse käyttää, mikä tahansa radio-ohjattu käy. Lisäksi alkuperäinen moottori jätti paljon toivomisen varaa, joten jouduin kokoamaan omani, sen kokoaminen on seuraavassa vaiheessa. Valmistettuaan alustan kirjoittaja kiinnitti pohjan niihin kuumaliimalla. Ei ole väliä mihin se korjataan, mutta se päätettiin kiinnittää keskelle.

Vaihe kaksi. Veturinkuljettaja.
SN754410NE-ohjainta käytetään moottorin ohjaamiseen, kirjoittaja käytti sitä, koska se oli saatavilla, voit ottaa minkä tahansa samanlaisen.
Ohjaimen yhdistäminen Arduinoon tapahtuu seuraavasti:

Kaikki GND-nastat on kytketty leipälevyn GND-nastoihin.
- Ajurin nastat 1 ja 16 Arduinoon 9 ja 10.
- Ohjaimen nastat 2 ja 7 on kytketty Arduinon nastoihin 3 ja 4 (ne vastaavat vasemman moottorin ohjaamisesta).
- Arduinon nastat 5 ja 6 on kytketty ajurin nastoihin 10 ja 15 (ne vastaavat oikean moottorin ohjaamisesta).
- Nastat 3 ja 6 on kytketty vasempaan moottoriin ja 14 ja 11 oikeaan moottoriin.
- Nastat 8 ja 16 on kytkettävä Bredboardin virtalähteeseen, joka saa virtansa 9 V akusta.

Vaihe kolme. Etäisyysmittarin asennus.
Ultraäänianturi antaa robotille mahdollisuuden välttää tiellään olevia esteitä liikkuessaan. Anturi sijaitsee tavallisessa servossa ja asennetaan robotin etuosaan. Sillä hetkellä, kun robotti havaitsee esteen 10 cm:n sisällä, servo alkaa kääntyä molempiin suuntiin etsien siten käytävää. Arduino lukee anturin tiedot ja päättää, kumpi puoli on edullisempi jatkoliikenteelle.
Ensinnäkin anturiin on kiinnitetty servo. Tekijä korjaa servon niin, että se voi kääntyä vain 90 astetta kumpaankin suuntaan, eli servon täysi käännös on 180 astetta.

Anturissa on kolme nastaa GND, signaali ja 5V. 5V syöttö on kytketty Arduinon 5V syöttöön, GND GND ja signaali Arduinon nastaan ​​7.

Vaihe neljä. Ravitsemus.
Arduino saa virtaa 9V akun kautta, se on kytketty sopivaan liittimeen. Moottorit saavat virtaa neljästä D-tyypin akusta, jotka on asennettu akkupitimeen. Moottoreiden virransyöttöä varten pidikejohdot on kytketty levyyn, johon SN754410NE-moottoriohjain on jo asennettu.

Vaihe viisi. Robotin kokoonpano.
Kun olet suorittanut kaikki edelliset vaiheet, on aika koota kaikki yksityiskohdat. Ensinnäkin Arduino on kiinnitetty säiliön pohjaan. Tämän jälkeen ultraäänietäisyysmittari kiinnitetään robotin etuosaan kuumaliimalla. Sitten kirjoittaja korjaa paristot Arduinon viereen. Akut voidaan asentaa mihin tahansa säiliön osaan. Kaikkien komponenttien asennuksen jälkeen nostettiin kaikki johdot ylös ja piiriin kytkettiin virta varmistaakseen, että kokoonpano oli oikein.

Vaihe kuusi. Ohjelmakoodi.
Kun säiliön kokoonpano on valmis, on aika kirjoittaa sille ohjelma. Ohjelman tulee näyttää robotille, milloin sen tulee liikkua ja milloin lopettaa liikkuminen välttääkseen törmäyksen esteeseen. Kun kirjoitat koodia tekijältä

Rakennetaan ensimmäisen persoonan RC-tankki, jota voidaan ohjata jopa 2 kilometrin päästä! Projektini perustui kaukosäätimeen, helppo koota, helppo ohjelmoida ja hieno projekti harrastajille!

Botti on erittäin nopea ja ketterä, puhumattakaan siitä, että siinä on kaksi tehokasta moottoria! Se päihittää varmasti ihmisen riippumatta siitä, millä pinnalla rodut ovat!

Botti on edelleen prototyyppi jopa kuukausien kehitystyön jälkeen.

Joten mikä on FPV?
FPV tai First Person View on ensimmäisen persoonan näkymä. Yleensä näemme FPV:tä pelatessamme konsoleissa ja tietokoneilla, esimerkiksi kilpapeleissä. Armeija käyttää FPV:tä myös valvontaan, suojeluun tai suojeltujen alueiden valvontaan. Harrastajat käyttävät FPV:tä nelikoptereissa ilmakuvaukseen ja vain huvikseen. Tämä kaikki kuulostaa suunnilleen yhtä siistiltä kuin nelikopterin rakentaminen maksaa, joten päätimme rakentaa jotain pienempää, joka kulkee maassa.

Kuinka hallita sitä?
Botti perustuu Arduino-levyyn. Koska Arduino tukee laajaa valikoimaa lisäosia ja moduuleja (RC / WiFi / Bluetooth), voit valita minkä tahansa viestintätyypeistä. Tässä kokoonpanossa käytämme erikoiskomponentteja, jotka mahdollistavat hallinnan pitkiä matkoja käyttämällä 2,4 GHz:n lähetintä ja vastaanotinta, joka ohjaa bottia.

Viimeisessä vaiheessa on esittelyvideo.

Vaihe 1: Työkalut ja materiaalit

Ostan suurimman osan osista paikallisista harrastusliikkeistäni, loput löydän verkosta - etsi vain parhaat tarjoukset. Käytän monia Tamiyan ratkaisuja ja ohjeeni on kirjoitettu tätä ominaisuutta ajatellen.

Varaosia ja materiaaleja ostin Gearbestistä - tuolloin niillä oli alennusta.

Tarvitsemme:

• Arduino UNO R3:n klooni
• Pololu Dual VNH5019 Motor Shield (2x30A)
• Kiinnitä isät
• 4 välikappaletta
• Ruuvit ja mutterit
• Signaalinsiirtomoduuli (lähetin) 2,4 Ghz - lue lisää vaiheessa 13
• Vastaanotin 2,4 Ghz vähintään kahdelle kanavalle
• 2 moottoria Tamiya Plasma Dash / Hyper dash 3
• Tamiya Twin Motor Gearbox Kit (varastomoottorit mukana)
• 2 yleiskäyttöistä Tamiya-levyä
• Tamiya telat ja pyörät
• 3 kpl Li-polymeeriakkuja 1500 mAh
• POV-kamera suunnan ja zoomauksen kauko-ohjauksella
• lähetin ja vastaanotin FPV 5.8Ghz 200mW
• pullo superliimaa
• Kuuma liima

Työkalu:

• Monikäyttötyökalu
• Ruuvimeisselisarja
• Dremel

Vaihe 2: Vaihteistoparin kokoaminen

On aika purkaa vaihteisto. Noudata vain ohjeita ja kaikki on kunnossa.

Tärkeä huomautus: Käytä välityssuhdetta 58:1!!!

• voitele vaihteet ennen laatikon kokoamista, älä sen jälkeen
• älä unohda metallisia välilevyjä, muuten laatikko narisee
• käytä 58:1 vaihdemuotoa, se on nopeampi kuin 204:1

Vaihe 3: Paranna moottoreita

Vaihteistossa tulee moottorit, mutta ne ovat mielestäni erittäin hitaita. Siksi päätin käyttää projektissa Hyper Dash -moottoreita Plasma Dash -moottoreiden sijaan, jotka kuluttavat enemmän energiaa.

Plasma Dash -moottorit ovat kuitenkin Tamiyan 4WD-moottorisarjan nopeimpia. Moottorit ovat kalliita, mutta saat paremman tuotteen rahalle. Nämä hiilipinnoitetut moottorit pyörivät 29 000 rpm 3 V jännitteellä ja 36 000 rpm 7 V jännitteellä.

Moottorit on suunniteltu toimimaan 3V virtalähteillä ja kasvavalla jännitteellä, vaikka se lisää suorituskykyä, mutta lyhentää niiden käyttöikää. Pololu 2x30 -moottoriohjaimella ja kahdella Lithium Polymer -akulla Arduino-ohjelmiston maksiminopeus tulee asettaa 320/400:aan, saat selville mitä tämä tarkoittaa pian koodivaiheessa.

Vaihe 4: Moottorin ajurit

Olen pitänyt robotiikasta jo pitkään ja voin sanoa. että paras moottorikuljettaja on Pololu Dual VNH5019. Mitä tulee tehoon ja tehokkuuteen, tämä on paras vaihtoehto, mutta kun puhumme hinnasta, hän ei selvästikään ole ystävämme.

Toinen vaihtoehto olisi rakentaa L298-ohjain. 1 L298 on suunniteltu yhdelle moottorille, mikä on paras ratkaisu suurvirtamoottoreille. Näytän sinulle, kuinka voit rakentaa oman version tällaisesta ohjaimesta.

Vaihe 5: Telakokoonpano

Käytä mielikuvitustasi ja määritä kappaleet haluamallasi tavalla.

Vaihe 6: Ruuvaa välilevyt ja kiinnitä FPV

Käytä jälleen mielikuvitustasi ja selvitä, kuinka asetat tuet ja kamera ensimmäisen persoonan näkymää varten. Kiinnitä kaikki kuumaliimalla. Kiinnitä yläkansi ja poraa reiät FPV-antennin kiinnitystä ja asennettujen välikappaleiden alle ja ruuvaa sitten kaikki paikoilleen.

Vaihe 7: ylätaso

Yläkannen luomisen tarkoituksena oli lisätä vapaata tilaa, koska FPV-komponentit vievät paljon tilaa dronin pohjasta jättämättä tilaa Arduinolle ja moottorinohjaimelle.

Vaihe 8: Asenna Arduino ja moottoriohjain

Ruuvaa tai liimaa vain Arduino paikoilleen ylätasolle ja kiinnitä sitten moottoriohjain sen päälle.

Vaihe 9: Vastaanotinmoduulin asentaminen

On aika yhdistää Rx-moduuli Arduinoon. Yhdistä kanava 1 kanavaan A0 ja kanava 2 A1:een käyttämällä kanavia 1 ja 2. Liitä vastaanotin Arduinon 5V- ja GND-nastoihin.

Vaihe 10: Liitä moottorit ja akut

Juota johdot moottoriin ja liitä ne ohjaimeen kanavien mukaan. Akkua varten sinun on luotava oma liitin JST-uros- ja Dyna-urosliittimillä. Katso kuvia ymmärtääksesi paremmin, mitä sinulta vaaditaan.

Vaihe 11: Akku

Ota akku ja määritä paikka, johon asennat sen.

Kun löydät sille paikan, luo urospuolinen sovitin akkuun liittämistä varten. 3S 12V Li-po-akku antaa virtaa FPV-kameralle, moottorille ja Arduinolle, joten sinun on luotava liitin moottorin voimalinjalle ja FPV-linjalle.

Vaihe 12: Arduino-koodi (C++)

Koodi on hyvin yksinkertainen, lataa se ja sen pitäisi toimia VNH-moottoriohjaimen kanssa (muista ladata ohjainkirjasto ja laittaa se Arduino-kirjastojen kansioon).

Koodi on samanlainen kuin Zumobot RC:ssä, vaihdoin vain moottoriohjainkirjastoa ja sääsin muutamia asioita.

Käytä L298-ajuria varten tavallista Zumobot-ohjelmaa, yhdistä vain kaikki kirjastoon kirjoitetulla tavalla.

#define PWM_L 10 ///vasen moottori
#define PWM_R 9
#define DIR_L 8 ///vasen moottori
#define DIR_R 7

Lataa vain koodi ja siirry seuraavaan vaiheeseen.

Tiedostot

Vaihe 13: Ohjain

Markkinoilla on erilaisia ​​ohjaimia radio-ohjatuille leluille: vedelle, maalle, ilmalle. Ne toimivat myös eri taajuuksilla: AM, FM, 2,4 GHz, mutta loppujen lopuksi ne kaikki pysyvät tavallisina ohjaimina. En tiedä ohjaimen tarkkaa nimeä, mutta tiedän, että sitä käytetään ilmadrooneissa ja siinä on enemmän kanavia kuin maa- tai vesikanavissa.

Käytän tällä hetkellä Turnigy 9XR -lähetintilaa 2 (ei moduulia). Kuten näet, nimi sanoo, että se on moduuliton, mikä tarkoittaa, että voit valita, mikä 2,4 GHz:n tietoliikennemoduuli siihen rakennetaan. Markkinoilla on kymmeniä merkkejä, joilla on omat käyttö-, ohjaus-, etäisyys- ja muut sekalaiset ominaisuudet. Tällä hetkellä käytän FrSky DJT 2.4Ghz Combo Pack for JR w/ Telemetry Module & V8FR-II RX, joka on vähän tyyris, mutta katsokaa vain tekniset tiedot ja herkkuja, hinta ei vaikuta paljolta kaikille. sitä hyvyyttä. Lisäksi moduuli tulee heti vastaanottimen mukana!

Ja muista, että vaikka sinulla olisi ohjain ja moduulit, et voi kytkeä sitä päälle ennen kuin saat ohjainta vastaavat paristot. Joka tapauksessa etsi itsellesi sopiva ohjain ja sitten päätät oikeat akut.

Vinkki: Jos olet aloittelija, hae apua paikallisista harrastusliikkeistä tai etsi radioamatööriryhmiä, sillä tämä vaihe ei ole vain vitsi ja joudut maksamaan huomattavan summan rahaa.

Vaihe 14: Tarkista

Käynnistä ensin botti, sitten lähetinmoduuli, jonka jälkeen vastaanotinmoduulin pitäisi ilmoittaa onnistuneesta sitomisesta vilkkumalla LED-valoa.

FPV-aloittelijan opas

Bottiin asennettua osaa kutsutaan FPV-lähettimeksi ja kameraksi, ja käsissäsi olevaa osaa kutsutaan FPV-vastaanottimeksi. Vastaanotin liitetään mihin tahansa näyttöön - olipa se sitten LCD, TV, TFT jne. Sinun tarvitsee vain asettaa paristot siihen tai kytkeä se virtalähteeseen. Kytke se päälle ja vaihda sitten vastaanottimen kanavaa tarvittaessa. Sen jälkeen sinun pitäisi nähdä, mitä bottisi näkee näytöllä.

FPV signaalialue

Projektissa käytettiin edullista moduulia, joka voi toimia jopa 1,5 - 2 km:n etäisyydellä, mutta tämä koskee laitteen käyttöä avoimessa tilassa, jos haluat saada vahvemman signaalin, niin osta tehokkaampi lähetin, esim. 1000mW . Huomaa, että lähettimeni on vain 200mW ja se oli halvin mitä löysin.

Viimeinen vaihe on pitää hauskaa ajaessasi uutta vakoojasäiliötäsi kameran kanssa!