Rover-One : Donner un cerveau à un camion/voiture RC : 11 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Ce Instructable est sur un PCB que j'ai conçu appelé Rover-One. Rover-One est une solution que j'ai conçue pour prendre une voiture/un camion RC jouet et lui donner un cerveau qui comprend des composants pour détecter son environnement. Rover-One est un PCB de 100 mm x 100 mm conçu dans EasyEDA, et a été envoyé pour l'impression professionnelle de PCB chez JLCPCB.

Rover-One:

Ce guide illustrera les pièces sélectionnées et les fichiers sources pour que vous puissiez créer les vôtres.

Origine:

J'ai toujours été fasciné par la NASA et les rovers martiens. Enfant, je rêvais de construire mon propre rover, mais mes compétences se limitaient à retirer les moteurs des voitures RC cassées. Maintenant, en tant qu'adulte avec mes propres enfants, j'aime travailler avec eux pour leur enseigner la programmation et l'électronique. J'ai construit quelques robots de combat avec mes enfants qui impliquaient de remplacer la carrosserie de la voiture RC par celle que nous avions construite en carton mousse DollarTree et des bâtons de popsicle aiguisés comme armes. Pour passer au niveau supérieur en matière de programmation, l'objectif était de prendre une voiture RC et, avec un minimum de modifications, de lui donner un cerveau. Après de nombreuses heures de bricolage sur des maquettes et des flaques de soudure sur une proto-carte, la planche Rover-One est née. Le mélange du carton mousse DollarTree et de l'électronique est devenu ma méthode pour toutes sortes de créations, j'ai donc inventé le nom FoamTronix.

Objectif de la carte Rover-One:

L'objectif principal de cette carte est d'apprendre les composants de détection et la programmation impliquée pour communiquer entre les composants et l'Arduino nano pour conduire la voiture RC. Cette carte s'inspire des processus que j'ai appris au fil des ans sur différents capteurs, registres à décalage et autres circuits intégrés pour piloter un moteur.

Schématique:

easyeda.com/weshays/rover-one

Fournitures

• 2x 1uF condensateur
• 1x 470uF condensateur
• Résistance 16x 220 Ohms
• 1x résistance 100K Ohm
• 2x résistance 4.7K Ohm
• 2x DS182B20 (capteur de température)
• 1x LDR (résistance dépendante de la lumière)
• 2x 74HC595 (IC de registre à décalage)
• 1x L9110H (IC pilote de moteur)
• 4x HC-SR04 (capteur de distance à ultrasons)
• 19x 2,54 bornes à vis 2P
• 4x 2,54 bornes à vis 3P
• 1x Arduino Nano
• 1x servo de 9 grammes (utilisé pour faire tourner la voiture/camion)
• 1x moteur à courant continu (sur la voiture/camion RC)
• 1x carte Adafruit GPS Breakout V3

Fournitures facultatives:

• Broches d'en-tête mâles
• Broches d'en-tête femelles

Étape 1: Arduino Nano

L'Arduino Nano est le cerveau de la carte. Il sera utilisé pour gérer l'entrée des différents capteurs (Ping, Température, Lumière), et la sortie vers le moteur, le servo, les registres à décalage et la communication série. L'Arduino sera alimenté par le connecteur d'alimentation externe 5v.

Parties de la section:

1x Arduino Nano

Étape 2: registres à décalage

Les registres à décalage sont utilisés pour donner plus de sorties. Il existe deux registres à décalage Serial-In Parallel-Out qui sont connectés en guirlande. Seules 3 broches de l'Arduino Nano sont utilisées pour contrôler les 16 sorties.

Les condensateurs sont utilisés pour les pics de puissance dont les puces peuvent avoir besoin.

Les bornes à vis sont utilisées pour faciliter la connexion de différents types de fils.

Un exemple de LED serait:

• 2 LED blanches (pour phares)
• 2 LED rouges (pour les feux de freinage)
• 4 LED jaunes (pour les clignotants - deux à l'avant et deux à l'arrière)
• 8 LED inférées, ou 4 LED rouges et 4 LED bleues pour les feux de police.

Parties de la section:

• 2x 1uF condensateur
• Résistance 16x 220 Ohms
• 2x 74HC595 (IC à registre à décalage)
• 16x 2,54 bornes à vis 2P

Étape 3: LDR (résistance de détection de lumière)

Le LDR, Light Detecting Resistor, est utilisé avec une résistance comme diviseur de tension pour mesurer la lumière.

Selon la façon dont la carte est utilisée, le LDR peut être fixé directement sur la carte, ou d'autres broches d'en-tête peuvent être montées.

Parties de la section:

• 1x LDR (résistance dépendante de la lumière)
• 1x résistance 100K Ohm

Étape 4: Capteurs de température

Il y a deux capteurs de température. L'un est conçu pour être monté directement sur la carte et l'autre est destiné à être connecté via des bornes à vis pour mesurer la température à un autre endroit.

D'autres zones pour mesurer la température seraient:

• Au moteur
• À la batterie
• Sur le corps RC
• En dehors du corps RC

Parties de la section:

• 2x DS182B20 (capteur de température)
• 2x résistances 4.7K Ohm
• 1x 2,54 bornes à vis 3P

Étape 5: Capteurs de ping

Il y a 4 capteurs de ping HC-SR04. La carte est configurée pour que les broches d'écho et de déclenchement soient connectées ensemble à l'aide de la bibliothèque NewPing. Les broches peuvent être soudées ou câblées ensemble sur le HC-SR04, ou les fils des broches d'écho et de déclenchement allant aux mêmes broches de borne.

Des idées pour mesurer la distance seraient de placer 3 des capteurs de ping devant la voiture RC à différents angles, et un à l'arrière pour la sauvegarde. Nouvelle bibliothèque Ping:

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

Parties de la section:

• 4x HC-SR04 (capteur de distance à ultrasons)
• 4x 2,54 bornes à vis 3P

Étape 6: Connexion du moteur

La puce IC du pilote de moteur à courant continu L911H est utilisée pour contrôler la voiture RC en avant et en arrière. Cette puce commute essentiellement les fils plus/moins du moteur à courant continu pour vous. Cette puce a une large tension d'alimentation de 2,5 V à 12 V si elle fonctionne à des températures de 0°C à 80°C - c'est pourquoi le capteur de température est juste à côté (le capteur de température mesure -55°C à 125°C). La puce dispose également d'une diode de serrage intégrée, de sorte qu'elle n'est pas nécessaire lors de la connexion d'un moteur à courant continu.

Une borne de connexion est destinée au moteur et l'autre à une source d'alimentation externe pour la batterie. Le moteur et la consommation de courant seraient trop importants sur l'Arduino, une autre source d'alimentation est donc nécessaire.

Parties de la section:

• 1x L9110H (IC pilote de moteur)
• 2x 2,54 bornes à vis 2P

Étape 7: connexion servo

Le servo est utilisé pour contrôler la rotation de la voiture RC. La plupart des voitures RC jouets seront livrées avec un autre moteur utilisé pour tourner. Changer le moteur de rotation pour un servo est la seule modification que je finis par apporter au cadre de la voiture RC.

Le condensateur est utilisé pour les pics de puissance dont le servo peut avoir besoin.

Parties de la section:

• 1x servo de 9 grammes (utilisé pour faire tourner la voiture/camion)
• 1x 470uF condensateur
• Broches d'en-tête mâles pour connecter le servo

Étape 8: Module GPS

Le module GPS Adafruit est idéal pour voir la position et suivre où va la voiture. Ce module vous donne non seulement la position GPS, mais vous obtenez également:

• Précision de la position à moins de 3 m
• Précision de la vitesse dans les 0,1 m/s (Vitesse maximale: 515 m/s)
• Broche "Activer" pour l'activer/désactiver
• Flash pour stocker les données 16 heures de données
• RTC (Real Time Clock) pour obtenir l'heure

Bibliothèque GPS Adafruit:

https://github.com/adafruit/Adafruit_GPS

Parties de la section:

1x carte Adafruit GPS Breakout V3

Étape 9: Communication série

La connexion série permet à l'Arduino de communiquer avec d'autres sources externes.

Parties de la section:

1x 2,54 bornes à vis 2P

Étape 10: Exemple de configuration de carte

J'ai commandé de nombreuses cartes, et l'une d'entre elles que j'ai configurée pour être juste pour les tests.

Étape 11: Exemple

Ci-joint des images de mon installation. J'ai pris une toute nouvelle voiture RC, je l'ai vidé, j'ai créé une carrosserie en carton mousse DollarTree et je lui ai donné un cerveau.