Robô rastreado RC usando Arduino - passo a passo: 3 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Ei pessoal, estou de volta com outro chassi de robô legal da BangGood. Espero que você tenha passado por nossos projetos anteriores - Spinel Crux V1 - O Robô Controlado por Gestos, Spinel Crux L2 - Arduino Escolha e Posicione o Robô com Braços Robóticos e O Badland Brawler que publicamos no mês passado. Parece legal com luzes brilhantes, certo?

Desta vez, eu tenho um Robot Terrain acidentado com tração nas 4 rodas e suspensão dedicada para ele viajar em terrenos acidentados. Confira. Por que não construir um para você? Aqui, aprenderemos como construir um Robô Arduino com 4 rodas com tração nas quatro rodas sem fio Off Road para um passeio suave em terrenos acidentados - Um rastreador sem fio DIY Rough Terrain com suspensão.

Forneceremos a você o design, o código, os diagramas de circuito e os links para comprar seu próprio kit de robô, chassi e módulos sensores usados neste projeto.

Fabricante de PCB online - JLCPCB

JLCPCB é uma das melhores empresas de fabricação de PCB online, de onde você pode solicitar PCBs online sem qualquer aborrecimento. A empresa trabalha 24 horas por dia, 7 dias por semana sem parar. Com seu maquinário de alta tecnologia e fluxo de trabalho automatizado, eles podem fabricar grandes quantidades de PCBs de alta classe em poucas horas.

O JLCPCB pode desenvolver PCBs de várias complexidades. Eles desenvolvem PCBs simples e baratos com placa de camada única para amadores e entusiastas, bem como placas multicamadas complexas para aplicações industriais de alto padrão. JLC trabalha com grandes fabricantes de produtos e pode ser a PCB de dispositivos que você está usando, como laptop ou telefones celulares, foram feitos nesta fábrica.

HC12

O HC 12 é um módulo sem fio de longo alcance realmente barato que pode ser usado para comunicação serial sem fio em uma longa distância de até 1,7 KM. O módulo é realmente compacto, leve e amigável para a placa de ensaio, o que o torna o melhor controlador sem fio para o nosso projeto.

Controle de video game

Este é o controlador robótico mais amplamente usado, que vem com vários kits de robô DIY / kit de braço de robô que são construídos para funcionar com o Arduino. O design é bastante simples e muito fácil de usar. Ele usa dois potenciômetros para calcular o movimento no eixo xey no eixo y e um interruptor para detectar o pressionamento do botão. Isso pode ser facilmente conectado aos pinos analógicos do arduino e ler os valores analógicos diretamente.

O código para testar o joystick está disponível abaixo. Sinta-se à vontade para fazer o download / editar conforme sua necessidade. Download Antes de enviar o código principal, certifique-se de que seu joystick funcione com este código.

Baixe o código do link acima.

Neste exemplo, o que estamos fazendo é simplesmente coletar as saídas analógicas de dados do Joystick usando os pinos analógicos (A0, A1, A2) do Arduino. Esses valores ficam armazenados nas variáveis e posteriormente são impressos no monitor serial

Arduino Pro Mini

Esta minúscula placa foi desenvolvida para aplicações e projetos onde o espaço é premium e as instalações tornam-se permanentes. Pequeno, disponível nas versões 3,3 V e 5 V, alimentado por ATmega328. Devido ao seu pequeno tamanho, neste projeto iremos usar esta placa para controlar a placa de driver de motor baseada em Arduino.

Etapa 1: Projeto de circuito e layout de PCB

Explicação da placa de proteção do motor Arduino

Recursos do Pro Mini Motor Shield PCB Controla 2 motores de forma independente por vez Controle de velocidade independente usando PWMCompact Design5 V, 12 V e conectores Gnd para componentes extras. Aumente a potência pegando carona no módulo sem fio de suporte HC12Agora, vamos dar uma olhada no circuito da placa do driver do motor. Parece um pouco bagunçado?

Não se preocupe, vou explicar para você. O regulador A alimentação de entrada é conectada a um regulador 7805. 7805 é um regulador de 5 V que converterá uma tensão de entrada de 7 a 32 V em uma fonte de 5 V CC constante. A fonte de 5 V está conectada à entrada de tensão do Arduino, bem como para as operações lógicas do IC L293D.

Existem LEDs indicadores nos terminais de 12 V e 5 V para facilitar a solução de problemas. Portanto, você pode conectar uma tensão de entrada de qualquer lugar entre 7V a 32 a este circuito. Para o meu bot, prefiro uma bateria Lipo 11.1V. Faça seu próprio Arduino Motor Shield PCB Agora deixe-me dizer como eu projetei o circuito e fiz este PCB do JLCPCB.

Criação do protótipo

Primeiro, conecte todos os componentes juntos na placa de ensaio para que eu possa solucionar o problema facilmente se algo der errado. Depois de fazer tudo funcionar corretamente, experimentei em um robô e brinquei com ele por algum tempo. Dessa vez, verifiquei se o Circuito está funcionando bem e não está esquentando.

Etapa 2 - Os esquemas Para desenhar circuitos e projetar PCBs, temos ferramentas de design de PCB online da EasyEDA, que fornece toda a capacidade necessária para design de PCB online e impressão de placas de circuito com centenas de componentes e várias camadas com milhares de trilhas.

Desenhei um circuito no EasyEDA que incluía todos os componentes da placa de ensaio - os ICs, Arduino Nano e o módulo HC12 que são conectados ao pino digital do Arduino.

Também adicionei alguns cabeçalhos que estão conectados a Pinos analógicos e Pinos digitais desses botões que serão úteis no futuro. Conexões Além disso, existem 5V, 12V, Gnd, módulo sem fio, cabeçalhos de pinos digitais e analógicos caso você queira adicionar sensores e fazer leituras no futuro.

O mapeamento completo dos pinos é explicado nas seções abaixo.

Motorista 1

Habilitar 1 - A0

InM1A - 2

InM1B - 3

Habilite 2 - 8

InM2A - 7

InM2B - 4

HC12

Vin - 5V

Gnd - Gnd

Tx / Rx - D10

Tx / Rx - D11

Retransmissão

Relé 1 - 12

Relé 2 - 13

Também adicionei um regulador 7805, que me ajudará a fornecer uma tensão de entrada entre 7 volts e 35 volts na entrada, para que eu possa usar uma fonte de alimentação de 7 volts, bateria de 9 volts ou mesmo uma bateria de polímero de lítio de 12 volts sem quaisquer problemas. Etapa 3 - Criando o layout do PCB A seguir, projetando o PCB. Layout de PCB é na verdade uma parte significativa do design de PCB, usamos layouts de PCB para fazer PCBs a partir de esquemas.

Eu projetei um PCB onde eu poderia soldar todos os componentes juntos. Para isso, primeiro salve os esquemas e, na lista de ferramentas do topo, clique no botão converter e selecione “Converter para PCB”.

Isso abrirá uma janela. Aqui, você pode colocar os componentes dentro do limite e organizá-los da maneira que desejar. A maneira mais fácil de rotear todos os componentes é o processo de “roteamento automático”. Para isso, clique na ferramenta “Rota” e selecione “Auto Router”.

Isso abrirá uma página de configuração do roteador automático, onde você pode fornecer detalhes como folga, largura da trilha, informações de camada, etc. Depois de fazer isso, clique em “Executar”. Aqui está o link para esquemas EasyEDA e arquivos Gerber do L293D Arduino Motor Shield Board. Fique à vontade para baixar ou editar o esquema / layout do PCB. É isso pessoal, seu layout agora está completo. Este é um PCB de camada dupla, o que significa que o roteamento está lá em ambos os lados do PCB. Agora você pode baixar o arquivo Gerber e usá-lo para fabricar seu PCB a partir do JLCPCB.

Etapa 2: Obtendo PCB de qualidade do JLCPCB

JLCPCB é uma empresa de fabricação de PCB com um ciclo de produção completo. O que significa que eles começam em “A” e terminam com “Z” do processo de fabricação de PCB. Da matéria-prima ao produto acabado, tudo é feito sob o teto.

Acesse o site do JLCPCBs e crie uma conta gratuita. Depois de criar uma conta com sucesso, clique em “Citar agora” e carregue seu arquivo Gerber.

O arquivo Gerber contém informações sobre o seu PCB, como informações de layout do PCB, informações de camada, informações de espaçamento, trilhas, para citar alguns.

Abaixo da visualização do PCB, você verá muitas opções como Quantidade de PCB, Textura, Espessura, Cor etc. Escolha tudo o que for necessário para você. Assim que terminar, clique em “Salvar no carrinho”.

Na próxima página, você pode escolher uma opção de envio e pagamento e fazer check-out com segurança. Você pode usar Paypal ou Cartão de Crédito / Débito para pagar. É isso galera. Está feito.

O PCB será fabricado e enviado em dias e será entregue em sua porta dentro do período de tempo mencionado.

Etapa 3: test drive

Depois de obter a placa de circuito impresso em mãos, tudo o que você precisa fazer é soldar os pinos do conector e todos os outros componentes. Depois de fazer isso, conecte o adaptador de energia e você verá que o LED1 acenderá.

Isso significa que está funcionando.

O código

Aqui, compartilharei o código do Controlador Remoto HC12 e do Robô RC. Basta fazer o upload deste código para o seu controle remoto, bem como para o seu DIY RC Robot.

Este é o código para DIY RC Off Road Robot.

Controle remoto

No post anterior, mostrei como você pode configurar um controlador remoto de longo alcance para o seu robô RC. Você pode usar o mesmo controle remoto com o mesmo código para este projeto.

Piggybacking L293D (Dica Bônus)

A configuração piggyback do L293D é uma maneira fácil de dobrar (ou, no meu caso, triplicar) a corrente, bem como a potência do IC do driver do motor L293D para conduzir o motor de alto torque / alta corrente / carga de alta resistência. (Esta estratégia deve funcionar para qualquer chip L293D). L293D Piggyback é uma técnica rápida e simples para dobrar a saída de corrente para o motor.

Portanto, todo o pensamento é soldar outro chip L293D diretamente sobre o atual. Fixar para fixar. Isso coloca os dois chips em modo paralelo, de forma que a tensão permanecerá a mesma de antes, mas a corrente aumentará. Esses chips são avaliados em cerca de 600ma constante ou até 1,2A por um breve período. Depois de juntar dois deles, eles fornecerão saída com corrente persistente de 1,2 A e 2,4 A por breves períodos.