UChip – Barca RC senza bottiglie di plastica e lettore CD-ROM!: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Dopo aver implementato l'hardware e il software per collegare la mia radio drone ai motori/servi, il passo successivo è stato quello di fare buon uso del duro lavoro svolto e costruire il mio giocattolo RC, che è… una barca!

Dato che non sono un ingegnere meccanico, ho optato per l'approccio più semplice che potessi immaginare, per costruire la mia barca: riciclare tutto ciò che ho, sfruttandolo al meglio! Sono orgoglioso di dire che questa volta ho superato le mie aspettative!

Pertanto, voglio condividere con voi il mio progetto ed ecco i pochi passaggi necessari per costruire il vostro rottame "da corsa"!

Distinta base

Elettronica, puoi costruire la tua elettronica seguendo la mia guida precedente o utilizzare il progetto di qualcun altro. Il mio include:

- 1 x uChip: scheda compatibile con Arduino IDE

- 1 x sistema radio Tx-Rx: va bene qualsiasi sistema radio con ricevitore cPPM

- 2 x Driver del motore: con 1x47uF@16V condensatore, 3xDiodes (ripristino rapido), 1x5.1V zener, 2 nMOSFET (VGTH ~ 2V) e 4 resistori puoi facilmente saldare il tuo.

- 1 x batteria agli ioni di litio 18650: puoi riciclarne una da una vecchia batteria per notebook o acquistarne una nuova.

- 2 motori Coreless con eliche CW e CCW (CW = ClockWise, CCW = CounterClockWise)

Telaio (per lo più con componenti riciclati):

- 2 x bottiglie di plastica (0,5 l)

- 1 x lettore CD-ROM/DVD-ROM riciclato

- 3 (o più) x Fascette: il numero effettivo dipende dalla lunghezza effettiva di cui hai bisogno. Ne ho usati 4, ciascuno lungo 20 cm.

Passaggio 1: costruire l'elettronica

Ho pubblicato un "Instructables" che spiega come pilotare un motore/servo utilizzando uChip e un sistema Tx-Rx dotato di un ricevitore cPPM. Potete trovare qui.

Voglio solo aggiungere alcuni commenti che spiegano le differenze che devi tenere in considerazione. In questo progetto, dobbiamo guidare 2 motori. Pertanto, dobbiamo ripetere due volte il circuito relativo al driver del motore. Lo schema allegato mostra ciò che è effettivamente necessario per saldare.

Inoltre, poiché guido i motori con un semplice mezzo ponte, i motori funzioneranno solo in una direzione, non c'è la retromarcia. Cerca di ricordarlo prima di rimanere bloccato nell'erba del tuo stagno (questo è un suggerimento per l'esperienza in prima persona!)

Passaggio 2: programmazione

Il firmware si basa sullo sketch che ho sviluppato per leggere il segnale proveniente dal ricevitore cPPM Rx e che puoi trovare QUI.

Ho aggiunto alcune funzioni math in loop() per mescolare i segnali in ingresso e generare i valori corretti necessari per pilotare i motori. Quello che facciamo è dare un segnale differenziale ai motori, che si traduce in fiducia differenziale a seconda della direzione che prendiamo sulla nostra radio stick.

L'immagine descrive la funzione che dobbiamo implementare nel codice. Per girare a sinistra oa destra, è necessario modificare la potenza data a ciascun motore.

Quando si gira a sinistra, il motore destro viene impostato alla massima potenza disponibile (proporzionale alla posizione dello stick del motore), mentre il motore sinistro viene diminuito in base allo stick del tilt. Complementare, si verifica il contrario quando si gira a destra. Nella posizione di inclinazione a medio raggio, è stato aggiunto un margine in modo tale che i motori ricevano la stessa spinta nel caso in cui vogliamo andare avanti.

I valori calcolati vengono quindi normalizzati per mantenerli entro i valori min/MAX del motore e vengono scritti nel pin del motore corrispondente utilizzando la funzione analogWrite(). L'utilizzo di analogWrite() sui pin abilitati PWM scrive la lunghezza selezionata dell'impulso PWM nel registro corrispondente. Poiché stiamo utilizzando un PWM a 8 bit, la lunghezza dell'impulso può variare da 0 a 255 (che sono i valori min/MAX del motore).

Se hai familiarità con la matematica e le equazioni, puoi provare a scrivere il tuo codice che implementi questa funzione. Altrimenti, basta caricare lo sketch "Boat.ino" in uChipus utilizzando l'IDE di Arduino e testarlo.

Potete commentare/decommentare il DEBUG definendo per stampare su SerialUSB i valori dei motori e dei canali. Questo potrebbe essere molto utile per sintonizzare min_range, mid_range e max_range in base al tuo sistema radio Tx-Rx.

Passaggio 3: costruire la cornice

Qui le tue abilità di ingegnere meccanico sono utili. Dato che non sono un ingegnere meccanico, ho utilizzato parti di scarto di un lettore CD-ROM. In particolare, il carrello del lettore CD-ROM sospeso interno si adatta perfettamente al mio scopo. Gli elementi galleggianti della mia barca sono le bottiglie mentre le fascette sono particolarmente utili per incollare il tutto.

Piegare il carrello creando un "carrello a L". Quindi, collegare i motori all'anello di sospensione come mostrato nell'immagine. Ammetto che è stato solo per fortuna che il motore si è inserito così perfettamente in questo anello di silicone! Nel caso in cui il tuo non si adatti, devi fare un adattamento hardware, aumentando la dimensione del foro o tagliando la parte dell'anello di sospensione in silicone.

Dopo aver bevuto un litro di acqua frizzante (le bottiglie di acqua frizzante sono più spesse delle normali bottiglie d'acqua e quindi più robuste, probabilmente usare bottiglie di cola sarebbe ancora meglio!) ora sei pronto per assemblare la tua barca Bottles.

Collegare i motori all'elettronica, inserire quest'ultima in un sacchetto di plastica sigillato lasciando uno spazio solo per i cavi dei motori e il connettore della batteria. Assemblare il carrello a L del CD-ROM, i flaconi e l'elettronica fissandoli insieme alle fascette. Prova a mantenere l'equilibrio del tuo veicolo al centro e usa un'altra fascetta per cavi per mantenere ferma l'elettronica; questi accorgimenti garantiscono che la barca non si capovolga in caso di mare mosso e che l'elettronica non scivoli quando si fanno virate strette!

Questo è tutto, ora sei pronto per varare la tua barca

Fase 4: Gara

Accendi la tua barca collegando la batteria e accendi la tua Radio (assicurati di aver eseguito correttamente la procedura di binding prima di assemblare la barca!), iniziamo a correre!

Chiedi ai tuoi amici RC di costruirne uno e inizia a gareggiare con loro nello stagno vicino a casa tua!