Autonom tank på Arduino. Hur man gör en radiostyrd stridsvagn: en spion med en fjärrkontroll och en kamera Gör-det-själv stridsvagn från arduino

Roboten består av ett chassi från en radiostyrd tank och flera andra komponenter, en lista över vilka ges nedan. Det här är mitt första projekt på , och jag älskar Arduino-plattformen. När jag skapade den här roboten använde jag material från böcker och Internet.

Nödvändigt material
1. Chassi från en radiostyrd tank.
2. Arduino Uno.
3. Brödbräda och byglar.
4. Integrerad motordrivrutin SN754410NE.
5. Standard servo.
6. Ultraljudsavståndsmätare.
7. 9V batteri och kontakt för det.
8. 4 D-batterier och en kontakt för dem.
9. USB A-B-kabel.
10. Bas 6" x 6".

Instrument
1. En uppsättning skruvmejslar.
2. Varmlimpistol.
3. Löd och lödkolv.

Chassi

Jag tog chassit från en tank som köptes för $10. Basen kan fästas på den var som helst, men jag fäste den i mitten.

Motordrivrutin SN754410NE

Jag använde SN754410NE-drivrutinen för att styra motorerna. Jag använde den för att jag hade den, men du kan använda en annan som L293.

Nu om att ansluta drivrutinen till Arduino Uno. Anslut alla GND-stift (4,5,12,13) ​​till breadboard GND. Anslut drivstift 1 och 16 till Arduino stift 9 och 10. Anslut drivstift 2 och 7 till Arduino stift 3 och 4, dessa är styrstiften för den vänstra motorn. Anslut drivstift 10 och 15 till Arduino stift 5 och 6, dessa är rätt motorkontrollstift. Anslut stift 3 och 6 till vänster motor och stift 14 och 11 till höger. Stift 8 och 16 måste anslutas till strömmen på brödbrädan. Strömförsörjning: 9V batteri.

Ultraljudsavståndsmätaren hjälper roboten att undvika hinder när den rör sig. Den sitter på en standardservo, som sitter på framsidan av roboten. När roboten upptäcker ett föremål på ett avstånd av 10 cm börjar servon snurra, letar efter en passage, och sedan bestämmer Arduino vilken sida som är roligast att röra sig.
Fäst en kontakt till den. Begränsa servo så att den inte kan vridas mer än 90 grader åt varje sida.

Sensorn har tre stift GND, 5V och en signal. GND anslut till GND, 5V till Arduino 5V och signalanslut till Arduino stift 7.

Näring

Arduino drivs av ett 9V batteri genom lämplig kontakt. För att driva motorerna använde jag 4 D-batterier och lämplig kontakt. För att driva motorerna, anslut kablarna från hållaren till kortet med SN754410NE.

hopsättning

När alla delar är klara är det dags att montera dem. Först måste vi fästa Arduino på basen. Sedan kommer vi med hjälp av varmt lim att fästa avståndsmätaren med en servo på framsidan av roboten. Sedan måste du fästa batterierna. Du kan placera dem var du vill, men jag placerade dem bredvid Arduino. När allt är klart kan du slå på roboten för att se till att Arduino fungerar.

Program

Så efter att ha monterat roboten är det dags att skriva ett program för den. Efter att ha spenderat några dagar skrev jag det.
Roboten kommer att röra sig i en rak linje så länge som föremålet är mer än 10 cm bort.När den upptäcker ett föremål börjar den rotera sensorn och letar efter en väg. När skanningen är klar väljer programmet den optimala sidan för rörelse. Om roboten befinner sig i ett återvändsgränd svänger den 180 grader.
Programmet kan laddas ner nedan. Du kan ändra och komplettera den.

Huvuddelen av roboten är chassit från den radiostyrda tanken och andra komponenter, deras lista kommer att skrivas nedan. Denna tank är författarens första projekt på Arduino-plattformen, och han var glad att han använde den. Författaren använde material och böcker från Internet.

Material och verktyg:
- Tankchassi
- Arduino Uno
- Tröjor och brödbräda
- Integrerad motordrivrutin SN754410NE
- Konventionell servo
- Ultraljudsavståndsmätare
- 9V batteri med kontakt för det
- Batterier av typ D
- USB-kabel för Arduino
- Chassibas
- Skruvmejslar
- Termopistol och lim till det
- Lödkolv och lod

Steg ett. Tankchassi.
Författaren tog chassit från en gammal Abrams-tank köpt på loppis. Den resulterande tanken demonterades så att chassit kunde tas bort från den. Det är inte nödvändigt att använda samma tank, vilken radiostyrd som helst duger. Dessutom lämnade den ursprungliga motorn mycket att önska, så jag var tvungen att montera min egen, dess montering kommer att ske i nästa steg. Efter att ha förberett chassit fäste författaren basen på dem med varmt lim. Det spelar ingen roll var det kommer att fixas, men det beslutades att hålla det i mitten.

Steg två. Lokförare.
SN754410NE-drivrutinen används för att styra motorn, författaren använde den, eftersom den var tillgänglig kan du ta vilken som helst liknande.
Att ansluta drivrutinen till Arduino är som följer:

Alla GND-stift är anslutna till breadboard GND-stiften.
- Driver stift 1 och 16 till Arduino 9 och 10.
- Stift 2 och 7 på drivenheten är anslutna till stift 3 och 4 på Arduino (de är ansvariga för att styra den vänstra motorn).
- Arduino stift 5 och 6 är anslutna till drivstift 10 och 15 (de är ansvariga för att styra rätt motor).
- Stift 3 och 6 är anslutna till vänster motor och 14 och 11 till höger motor.
- Pins 8 och 16 måste anslutas till strömmen på Bredboarden, som drivs av ett 9V batteri.

Steg tre. Installation av avståndsmätare.
Ultraljudssensorn gör att roboten kan undvika hinder i sin väg medan den rör sig. Sensorn är placerad på en standardservo och kommer att monteras på framsidan av roboten. I det ögonblick då roboten upptäcker ett hinder inom 10 cm börjar servo att svänga åt båda hållen och därigenom leta efter en passage. Arduino läser av information från sensorn och bestämmer vilken sida som är mer gynnsam för vidare rörelse.
Först och främst är en servo fäst på sensorn. Författaren fixar servot så att det bara kan svänga 90 grader åt vardera hållet, med andra ord blir en hel varv på servo 180 grader.

Sensorn har tre stift GND, signal och 5V. 5V-matningen är ansluten till Arduino 5V-matningen, GND till GND, och signalen till Arduino-stift 7.

Steg fyra. Näring.
Arduino får ström genom ett 9V batteri, den är ansluten till lämplig kontakt. Motorerna drivs av fyra D-batterier installerade i batterihållaren. För att driva motorerna är hållarledningarna anslutna till kortet där SN754410NE-motordrivrutinen redan är installerad.

Steg fem. Robot montering.
Efter att ha slutfört alla föregående steg är det dags att sätta ihop alla detaljer. Först och främst är Arduino fäst vid basen av tanken. Därefter fästs en ultraljudsavståndsmätare på framsidan av roboten med hjälp av varmt lim. Sedan fixar författaren batterierna bredvid Arduino. Batterier kan installeras på vilken del av tanken som helst. Efter installation av alla komponenter lyftes alla ledningar upp och ström sattes på kortet för att säkerställa att monteringen var korrekt.

Steg sex. Programkod.
När monteringen av tanken är klar är det dags att skriva ett program för det. Programmet ska visa roboten när den ska röra sig, och när den ska sluta röra sig, för att undvika kollision med ett hinder. När du skriver kod från författaren

Låt oss bygga en förstapersons RC-tank som kan styras från upp till 2 kilometers avstånd! Mitt projekt var baserat på en fjärrstyrd rover, lätt att montera, lätt att programmera och ett bra projekt för hobbyister!

Boten är väldigt snabb och smidig, för att inte tala om att den har två kraftfulla motorer! Det kommer säkerligen att springa undan en människa, oavsett vilken yta tävlingarna är på!

Boten är fortfarande en prototyp även efter månader av utveckling.

Så vad är FPV?
FPV, eller First Person View, är en First Person View. Vanligtvis ser vi FPV när vi spelar på konsoler och datorer, till exempel i racingspel. FPV används också av militären för övervakning, skydd eller för att kontrollera skyddade områden. Hobbyister använder FPV i quadcoptrar för flygfilmning och bara för skojs skull. Allt det här låter ungefär lika coolt som det kostar att bygga en quadcopter, så vi bestämde oss för att bygga något mindre som åker på marken.

Hur ska man hantera det?
Boten är baserad på Arduino-kortet. Eftersom Arduino stöder ett brett utbud av tillägg och moduler (RC / WiFi / Bluetooth), kan du välja vilken kommunikationstyp som helst. För denna montering kommer vi att använda speciella komponenter som tillåter kontroll över långa avstånd med hjälp av en 2,4Ghz sändare och mottagare som styr boten.

Det finns en demovideo i det sista steget.

Steg 1: Verktyg och material

Jag köper de flesta delar från mina lokala hobbybutiker, resten hittar jag online - leta bara efter de bästa erbjudandena. Jag använder många lösningar från Tamiya och mina instruktioner är skrivna med denna funktion i åtanke.

Jag köpte reservdelar och material i Gearbest – på den tiden hade de rea.

Vi kommer att behöva:

• Klon av Arduino UNO R3
• Pololu Dual VNH5019 Motor Shield (2x30A)
• Pin pappor
• 4 distanser
• Skruvar och muttrar
• Signalöverföringsmodul (sändare) 2,4 Ghz - läs mer i steg 13
• Mottagare 2,4 Ghz för minst två kanaler
• 2 motorer Tamiya Plasma Dash / Hyper dash 3
• Tamiya Twin Motor gearbox Kit (lagermotorer ingår)
• 2 universella Tamiya-brädor
• Tamiya band och hjul
• 3 Li-polymer batterier 1500mAh
• POV-kamera med stöd för fjärrkontroll av riktning och zoom
• sändare och mottagare för FPV 5,8Ghz 200mW
• flaska superlim
• Varmt lim

Verktyg:

• Multiverktyg
• Skruvmejsel set
• Dremel

Steg 2: Montering av en parad växellåda

Dags att packa upp växellådan. Följ bara instruktionerna så går det bra.

Viktig anmärkning: Använd ett utväxlingsförhållande på 58:1!!!

• smörj växlarna innan du monterar lådan och inte efter
• glöm inte metalldistanser, annars kommer lådan att knarra
• använd 58:1 kugghjulsformat, det är snabbare än 204:1

Steg 3: Förbättra motorerna

Växellådan kommer med motorer, men de är väldigt långsamma enligt mig. Därför bestämde jag mig för att använda Hyper dash-motorer i projektet, istället för Plasma Dash-motorer, som förbrukar mer energi.

Plasma Dash-motorer är dock de snabbaste i Tamiyas 4WD-motorserie. Motorer är dyra, men du får en bättre produkt för pengarna. Dessa kolbelagda motorer snurrar vid 29 000 rpm vid 3V och 36 000 rpm vid 7V.

Motorer är designade för att fungera med 3V strömförsörjning och ökande spänning, även om det ökar prestandan, men minskar deras livslängd. Med Pololu 2x30 Motor Driver och två Lithium Polymer-batterier bör Arduino-mjukvaran ställas in på maxhastigheten 320/400, vad det betyder får du snart reda på i kodsteget.

Steg 4: Motordrivrutiner

Jag har varit förtjust i robotik väldigt länge och det kan jag säga. att den bästa motorföraren är Pololu Dual VNH5019. När det kommer till kraft och effektivitet är detta det bästa alternativet, men när vi pratar om pris är han helt klart inte vår vän.

Ett annat alternativ skulle vara att bygga L298-drivrutinen. 1 L298 är designad för en motor, vilket är den bästa lösningen för högströmsmotorer. Jag ska visa dig hur du bygger din egen version av en sådan drivrutin.

Steg 5: Spårmontering

Använd din fantasi och konfigurera spåren efter dina önskemål.

Steg 6: Skruva fast distanserna och fäst FPV

Återigen, använd din fantasi och ta reda på hur du ska placera stagen och kameran för en förstapersonsvy. Säkra allt med varmt lim. Fäst toppdäcket och borra hål för montering av FPV-antennen och under de installerade distanserna, skruva sedan fast allt.

Steg 7: Top Deck

Syftet med att skapa toppdäcket var att öka det lediga utrymmet, eftersom FPV-komponenterna tar upp mycket utrymme i botten av drönaren, vilket inte lämnar något utrymme för Arduino och motorföraren.

Steg 8: Installera Arduino och Motor Driver

Skruva eller limma helt enkelt Arduino på plats på toppdäcket och docka sedan motordrivrutinen ovanpå den.

Steg 9: Installera mottagarmodulen

Det är dags att ansluta Rx-modulen till Arduino. Använd kanal 1 och 2, anslut kanal 1 till A0 och kanal 2 till A1. Anslut mottagaren till 5V- och GND-stiften på Arduino.

Steg 10: Anslut motorer och batterier

Löd ledningarna till motorn och anslut dem till föraren enligt kanalerna. För batteriet måste du skapa din egen kontakt med JST han- och Dyna-hankontakter. Titta på bilderna för att bättre förstå vad som krävs av dig.

Steg 11: Batteri

Ta batteriet och bestäm platsen där du ska installera det.

När du har hittat en plats för den, skapa en hanadapter för att ansluta till batteriet. 3S 12V Li-po-batteriet kommer att driva FPV-kameran, motorn och Arduino, så du måste skapa en kontakt för motorkraftsledningen och FPV-ledningen.

Steg 12: Arduino-kod (C++)

Koden är väldigt enkel, ladda bara upp den och den borde fungera med VNH-motordrivrutinen (se till att ladda ner drivrutinsbiblioteket och lägg det i Arduino-biblioteksmappen).

Koden liknar Zumobot RC, jag har precis ändrat motordrivrutinsbiblioteket och justerat några saker.

För L298-drivrutinen, använd det vanliga Zumobot-programmet, anslut bara allt enligt hur det är skrivet i biblioteket.

#define PWM_L 10 ///vänster motor
#define PWM_R 9
#define DIR_L 8 ///vänster motor
#define DIR_R 7

Ladda bara upp koden och gå vidare till nästa steg.

Filer

Steg 13: Styrenhet

Det finns olika typer av styrenheter för radiostyrda leksaker på marknaden: för vatten, jord, luft. De fungerar också på olika frekvenser: AM, FM, 2,4GHz, men i slutändan förblir de alla vanliga kontroller. Jag vet inte det exakta namnet på kontrollern, men jag vet att den används för flygdrönare och har fler kanaler än mark- eller vattenkanaler.

Jag använder för närvarande en Turnigy 9XR Transmitter Mode 2 (ingen modul). Som du kan se säger namnet att den är modullös, vilket betyder att du väljer vilken 2,4GHz kommunikationsmodul som ska byggas in i den. Det finns dussintals märken på marknaden som har sina egna funktioner för användning, kontroll, avstånd och andra diverse funktioner. Just nu använder jag FrSky DJT 2.4Ghz Combo Pack för JR med Telemetri Module & V8FR-II RX som är lite dyr, men titta bara på specifikationerna och godsakerna, priset verkar inte vara mycket för alla den godheten. Dessutom kommer modulen direkt med mottagaren!

Och kom ihåg att även om du har en kontroller och moduler så kommer du inte kunna slå på den förrän du får batterier som matchar kontrollern. Hitta i alla fall den kontroller som passar dig och sedan bestämmer du dig för rätt batterier.

Tips: om du är nybörjare, sök hjälp från lokala hobbybutiker eller hitta grupper av amatörradioentusiaster, eftersom det här steget inte bara är ett skämt och du kommer att behöva lägga ut en betydande summa pengar.

Steg 14: Kontrollera

Slå först på botten, slå sedan på sändarmodulen, därefter bör mottagarmodulen indikera framgångsrik bindning genom att blinka med lysdioden.

Nybörjarguide till FPV

Den del som är installerad på boten kallas FPV-sändaren och kameran, och den du har i händerna kallas FPV-mottagaren. Mottagaren ansluts till vilken skärm som helst - vare sig det är LCD, TV, TFT, etc. Allt du behöver göra är att sätta i batterier i den eller ansluta den till en strömkälla. Slå på den och byt sedan kanal på mottagaren om det behövs. Efter det bör du se vad din bot ser på skärmen.

FPV-signalområde

Projektet använde en billig modul som kan fungera på ett avstånd på upp till 1,5 - 2 km, men det gäller att använda enheten i öppna utrymmen, om du vill få en starkare signal, köp då en sändare med högre effekt, till exempel 1000mW . Observera att min sändare bara är 200mW och var den billigaste jag kunde hitta.

Det sista steget är att ha kul att köra din nya spiontank med en kamera!