Совет 1: Как сделать вездеход на радиоуправлении своими руками

Предлагается методика изготовления небольшого игрушечного вездехода на радиоуправлении.
За "сердце" нашего вездехода возьмём плату из семейства Ардуино. Для изготовления ходовой части воспользуемся готовыми шасси, которые сейчас легко купить в любом китайском интернет-магазине или в магазинах электроники. Управлять нашим вездеходом будем со смартфона по bluetooth через бесплатное приложение, которое скачаем с Google Play.
Вам понадобится
  • - Arduino UNO или аналог;
  • - Bluetooth-модуль HC-06 или аналог;
  • - драйвер двигателя L9110S или аналог;
  • - гусеничная платформа для танка Pololu Zumo или аналог;
  • - кусок стеклотекстолита по размеру платы Ардуино или шилд для прототипирования;
  • - 2 электродвигателя, подходящие к выбранному шасси;
  • - 2 светодиода ("фары") и 2 резистора 180-220 Ом;
  • - батарейки (1 "Крона" или 4-6 пальчиковых);
  • - соединительные провода;
  • - паяльник;
  • - компьютер;
  • - 6-10 болтов М2,5.
Инструкция
1
Крепим электродвигатели к шасси. Я использую два 12 мм мотора с редукторами, купленные в Амперке. Они отлично подходят к выбранной мной гусеничной робоплатформе Pololu Zumo.
Электромотор 12 мм с редуктором
2
Собираем гусеничные шасси по прилагаемой к ним инструкции. Собирается очень просто за 10 минут. Это основа для нашего будущего вездехода. Обращаем внимание, что в данном шасси предусмотрен отсек для 4-х пальчиковых батареек. Нужно будет вывести 2 провода для "+" и "-" наружу, чтобы запитать всю нашу конструкцию. Можно на провода напаять разъём, подходящий к Ардуино. Так будет легче подключить питание к плате. Если используется другая платформа, то нужно найти место для размещения отсека для батареек и также вывести провода для питания платы Ардуино.
Робоплатформа Pololu Zumo - шасси для будущего вездехода
3
Крепим плату Ардуино к шасси. Крепёж на данной робоплатформе не совмещён по отверстиям с крепёжными отверстиями на Arduino UNO. Поэтому я делаю дополнительную платформу из стеклотекстолита, которую закрепляю на шасси с помощью болтов М2,5, а затем прикручиваю к ней плату 4-мя такими же болтами.
Устанавливаем Arduino на гусеничные шасси
4
Думаем, как закрепить Bluetooth-модуль, драйвер двигателя и "фары" на шасси, чтобы затем всё это можно было легко подключить к Ардуино. Я воспользуюсь специальной платой, или шилдом (Electronic Brick Shield), таким, как на фото. Но это может быть любой другой шилд или даже просто самодельная плата. Закрепляем драйвер двигателей на шилде с помощью болтов, предварительно просверлив в шилде подходящее отверстие. Смотрим, чтобы сверлом не повредить нужные проводники, если работаем с шилдом. И осторожно: болт металлический, можно случайно устроить замыкание. Поэтому вокруг просверленного отверстия счищаем острым ножом незадействованные проводники. Под гайку и под головку болта подкладываем не проводящие ток шайбы.
Электронные компоненты радиоуправляемого вездехода
5
Теперь самое сложное и ответственное. Мы должны собрать всё согласно схеме. Подключаем пин Rx Bluetooth-модуля к пину Tx Arduino, пин Tx модуля - к пину Rx Arduino, GND - к земле Ардуино, VCC - к 5 V Ардуино (или к 3,3 V - смотря какой используете BT-модуль). Тут можно воспользоваться пайкой или соединительными проводами со специальными наконечниками типа "Dupont".
Для управления двумя двигателями используется 4 вывода драйвера двигателей + 2 питающих. Поэтому берём любые 4 свободные цифровые пина Ардуино и соединяем с управляющими выводами драйвера двигателя. Конкретные номера выводов пропишем позже в программе, так что сейчас это не критично.
И наконец подключаем светодиоды анодами через резисторы сопротивлением около 200 Ом к двум любым оставшимся свободным пинам Ардуино, а катодами - к GND.
Схема самодельного радиоуправляемого вездехода
6
В итоге должно получиться что-то вроде того, что показано на фото. У меня здесь также присутствует ультразвуковой дальномер - для того чтобы в дальнейшем наделить вездеход "зрением" и возможностью передвигаться самостоятельно. Но это оставим на потом. В данном варианте вездехода у вас на шилде эхолокатора не будет.
Шилд с электроникой для радиоуправляемого вездехода
7
Теперь напишем скетч (программу) для Arduino и загрузим его в память микроконтроллера. Текст программы очень простой и приводится на фото. Загружаем скетч стандартным образом. Как это делается мы уже рассматривали в одной из предыдущих статей. Все задействованные пины в тексте программы соответствуют приведённой выше схеме подключений.
Скетч для радиоуправляемого вездехода
8
Скачиваем программу для управления нашим вездеходом. Она называется "Arduino Bluetooth RC Car" и бесплатно доступна в маркете приложений Гугл Плей. Приведённый QR-код ведёт на страницу загрузки приложения в Google Play.
Программа для управления вездеходом по bluetooth
9
После того как загрузили скетч, отключаем Ардуино от компьютера и подключаем наш шилд к Ардуино. Ответственный момент: первое включение нашего вездехода! Если всё подключено правильно, то должны загореться светодиоды на Ардуино и на драйвере двигателей, а светодиод на модуле bluetooth должен быстро мигать.
Радиоуправляемый вездеход в сборе
10
Подключаемся к вездеходу по блютуз. Для этого запускаем программу Arduino Bluetooth RC Car. При запуске она спросит разрешения включить bluetooth, если он не включён. Разрешаем. Жмём кнопку с шестерёнкой. Снизу появится меню, нажимаем кнопку "Connect". Вы увидите список сопряжённых с вашим смартфоном устройств, а также доступных поблизости устройств. Одно из этих устройств и будет наш вездеход. Выбираем его из списка. Будет предложено установить сопряжение с этим устройством и ввести код. Обычно это 0000 или 1234 в зависимости от того, какой именно модуль bluetooth вы использовали.
При удачном сопряжении светодиод на модуле начнёт мигать с периодичностью примерно раз в секунду, а индикатор в верхнем левом углу программы станет зелёного цвета. Смартфон запомнит это устройство, и код больше вводить не нужно.
Теперь можно попробовать, что у нас получилось. Вездеход должен ездить вперёд и назад, поворачивать влево-вправо, а также включать и выключать фары.
Подключаемся к вездеходу по bluetooth
11
Если по команде "Вперёд" вездеход поворачивает или едет назад, значит перепутали провода, идущие на двигатели. Меняя местами жёлтый и зелёный провода, идущие от драйвера к двигателям (на схеме выше), добейтесь того, чтобы вездеход ехал именно туда, куда нужно. Если будут вопросы, пишите их в комментариях к статье!

Совет 2: Как сделать вездеход

В сельской местности большая часть автодорог в нашей стране не имеет должного покрытия и относительно нормальное движение по ним затруднительно, за исключением летнего периода. Поэтому тот, кто сталкивается с подобной проблемой, проявляет интерес к вездеходам. Проще всего самостоятельно изготовить пневматический колесный вездеход, который обладает высокой проходимостью, как по снегу, так и по водным преградам. Недостатками таких машин является их низкое тяговое усилие при буксировке и малая грузоподъемность.
Инструкция
1
За основу конструкции возьмите списанный или рабочий мотоцикл «Урал». Переберите все его агрегаты и узлы, восстановите двигатель. К основной раме мотоцикла приварите дополнительную раму, один стык которой должен располагаться на горизонтальном верхнем участке рамы мотоцикла в месте расположения кронштейнов амортизаторов, в районе изгиба труб рамы мотоцикла.
2
Дополнительная рама изготовлена в виде дуги и труб, образующих прочный треугольник, распоркой из трубы и четырьмя подкосами верхней части рамы.
3
Сиденья на вездеходе не требуют переделок и крепятся так же, как на мотоцикле. Ручки сидений для удобства заменены стойками с перекладинами. На кронштейне за передним сиденьем установлена канистра с маслом для двигателя. Резервный топливный бак установлен под задней частью рамы верхнего пояса.
4
Основное требование при сборке заднего моста - точность и соосность полуосей. Следовательно, бугельная дуга к ним приваривается уже после сборки. Полуоси используйте длинные - от автомобиля. Их сажают в закрытые подшипники и собирают в карданную трубу от автомобиля. Это обеспечит каждой полуоси надежное вращение в четырех подшипниках.
5
Правую и левую половины моста стыкуйте в шлицевых втулках, которые установлены внутри ведомой звездочки. Шлицы необходимо дорезать и выточить по ним шлицевые втулки для звездочки.
6
Задний мост закрепите на раме при помощи болтов хомутами. Совместите продольные оси ведомой и ведущей звездочек на заднем мосту и приварите ограничивающие элементы, мешающие передвижению моста при больших нагрузках.
7
Пневмокамеры используйте от тракторного прицепа. Диски колес от автомобиля крепятся к ступице сваркой. При установке колеса поверх камеры на диск надевается покрышка, изготовленная из такой же камеры к фланцу и тормозному барабану. В результате, при торможении механизм удерживается стопором, надетым на ось и закрепленным винтами.
8
Редуктор главной передачи остается без изменений. Установите щиток для защиты от ветра. Удлините руль для удобства, установите фары, стоп-сигналы, указатели поворота, габаритные огни.
Видео по теме

Совет 3: Как написать программу для микроконтроллера

Написать программу для микроконтроллера при знании основ языков программирования очень просто. Надо только определиться, какой микроконтроллер вы хотите использовать. Рассмотрим написание программы для PIC16F877, который включает в себя всевозможные технологии и интерфейсы и весьма недурен по рабочим характеристикам.
Инструкция
1
Запустите заранее установленную программу MPLAB и выберите пункт в меню Project/project Wizard. Потом откроется окно, где нажмите «Далее». В списке доступных микроконтроллеров выберите PIC16F877 и нажмите «Далее».
2
В открывшемся окне выберите компилятор, который займется обработкой кода вашей будущей программы. Обязательно выберите пункт HITECH PICC Toolsuite в списке Active Toolsuite. Это компилятор Си языка. Затем задайте имя для проекта (TestPIC) и укажите его директорию. Не пишите русскими буквами, иначе при открытии файлов будут возникать проблемы. Нажмите «Далее», а затем «Готово». Итак, пустая заготовка проекта готова.
3
Нажмите File/New. В появившемся окне Untitled выберите File/Save as… Укажите имя TestPIC.c и перейдите в папку с проектом. Поставьте галочку возле Add File to Project. Ниже поместите этот код в открытое окно проекта #include __CONFIG(0x03F72);int i=0;void main(void){ T0IE=0; GIE=0; TRISB=0;PORTB=0;while(1==1){ PORTB++;for(i=0; i
4
Откройте Configure/Configuration Bits… Тут установите значения опций для проекта: Oscillator – HS (в роли тактового генератора бует кварцевый резонатор), WatchDog Timer – Off (отключение сбрасывания микроконтроллера), Power Up Timer – On (пребывание МК в состоянии сброса), Brown Out Detect – On (сброс при падении питания), Low Voltage Program – Disabled (запрет на использование низковольтного внутрисхемного программирования), Flash Program Write – Enabled (разрешение записи в память программ), Data EE Read Protect – Off (разрешение чтения данных памяти МК), Code Protect – Off (отключение защиты кода МК).
5
Откомпилируйте код. Для этого нажмите Project/Build All. После окончания компиляции появится окно об успешном завершении. После этого в папке проекта появится файл TestPIC.hex, в котором будет содержаться специальный код. Запишите его в микропроцессор при помощи программатора.
Видео по теме

Совет 4: Как сделать самодвижущийся вездеход с эхолокатором

Продолжаем тему игрушечных вездеходов с Arduino. Мы уже делали с вами вездеход на радиоуправлении со смартфона по Bluetooth. Теперь сделаем вездеход, который ездит сам, объезжает препятствия, а также сигнализирует "фарами" о повороте или остановке.
Вам понадобится
  • - Arduino UNO или аналог;
  • - ультразвуковой дальномер (ultrasonic module) HC-SR04 или аналог;
  • - драйвер двигателя L9110S или аналог;
  • - гусеничная платформа для танка Pololu Zumo или аналог;
  • - кусок стеклотекстолита по размеру платы Ардуино или шилд для прототипирования;
  • - 2 электродвигателя, подходящие к выбранному шасси;
  • - 2 белых светодиода (передние "фары"), 2 красных светодиода (задние "фары") и 4 резистора 180-220 Ом;
  • - батарейки (1 "Крона" или 4-6 пальчиковых);
  • - соединительные провода;
  • - паяльник;
  • - компьютер;
  • - крепёж - 6-10 болтов М2,5, шайбы, гайки к ним.
Инструкция
1
Первым делом соберём платформу. В одной из предыдущих статей мы подробно рассматривали, как сделать шасси игрушечного вездехода. Здесь действия будут точно такими же. Поэтому подробно останавливаться на этом не будем. Собранные шасси для вездехода с установленной на них платой Arduino показаны на фото.
Шасси самоходного игрушечного вездехода
2
Теперь очередь за электроникой. Сначала рассмотрим схему соединений. Обратите внимание, что все светодиоды подключаются через резисторы номиналом около 200 Ом. Эхолокатор подключается к двум произвольным цифровым пинам Ардуино и питанию +5В. Подключение драйвера двигателей к Ардуино и к двигателям видно на схеме. Если есть какие-то неясности - почитайте прошлую статью, где мы рассматривали это подробнее, или задавайте вопросы в комментариях.
Схема соединений игрушечного вездехода
3
Соберём по вышеприведённой схеме сердце и мозг нашего игрушечного вездехода. Можно смонтировать всё на монтажной плате - это намного удобнее для монтажа и возможных будущих модификаций. На фото электронные компоненты размещены на специальном шилде для прототипирования для Ардуино Уно. Эхолокатор смотрит прямо по курсу движения вездехода. Задние светодиоды будут имитировать стоп-сигнальные фары, передние, соответственно - передние фары.
Собираем электронику игрушечного вездехода
4
Время написать программу управления нашим вездеходом. Код скетча (программы для Ардуино) показан на иллюстрации.
Основной нюанс в этом скетче - работа с эхолокатором. Суть в том, что мы посылаем короткий импульс - триггер, измеряем время задержки эха - отражения, и по времени задержки определяем расстояние до цели. Если расстояние будет меньше заданного (в скетче - 20 см), то вездеход объезжает его.
Алгоритм управления двигателями мы рассматривали в предыдущей статье. При повороте вездеход будет включать "поворотники", при остановке - стоп-сигнал. При обнаружении препятствия будут включаться передние фары, и вездеход будет объезжать его. Чтобы вездеход был более "интеллектуальным", зададим ему произвольное направление объезда препятствий.
Комментарии в коде поясняют всю программу более подробно.
Скетч для игрушечного вездехода
5
"Заливаем" скетч в Ардуино (мы уже рассматривали в прошлых статьях несколько вариантов как загрузить программу в Arduino). Подключаем шилд с электронными компонентами вездехода к плате Ардуино. Подаём питание. И смотрим, как наш вездеход "оживает".
Готовый самодвижущийся игрушечный вездеход
Видео по теме
Совет полезен?
Заказывайте все комплектующие в китайских интернет-магазинах. Это выйдет раза в 4 дешевле, чем покупать всё в обычных магазинах. Но придётся подождать, в среднем около 1 месяца.
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500