Uma nova maneira de Arduino controlar um carro RC: 7 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Eu fiz alguns trabalhos com carros controlados pelo Arduino, mas aqueles em que trabalhei sempre foram lentos e metódicos. Isso é ótimo para aprender arduino, mas eu queria algo um pouco mais … divertido. Entre no carro RC.

Os carros RC são literalmente projetados para serem tão divertidos de dirigir quanto possível - eles são brinquedos! Fui ao YouTube, mas tudo que encontrei foi um monte de maneiras excessivamente complicadas de converter um carro RC para o controle do Arduino. Achei que deviam existir maneiras mais simples de fazer isso, então decidi encontrar minha própria maneira de converter um carro RC para o controle do Arduino, enfatizando a simplicidade e a eficácia.

Em vez de destruir o carro e começar de novo, achei que seria muito mais fácil pegar carona na infraestrutura existente. Esse método tem alguns benefícios muito interessantes.

Eu cortei o controle do carro, mas não o mexi. Isso me permitiu controlar o carro de forma autônoma de forma mais barata, usando o sistema de rádio que eles já possuem.

Gosto dessa solução porque é elegante, fácil, barata e extensível. Espero que você ache isso tão útil quanto eu!

Etapa 1: Test Drive

Você realmente quer abrir o carro e começar. Mas espere! Você acabou de comprar este novo carro RC incrível, pare um momento para agir um pouco infantil e dirigi-lo por aí! Meus amigos e eu nos divertimos muito andando por aí com um carro RC "para a ciência". Nossos lugares favoritos para dirigir são um parque de skate local e um antigo campo de beisebol. Esses lugares eram ótimos para praticar saltos e donuts, confira o vídeo em câmera lenta que pegamos!

Etapa 2: Abra o controlador

Cada controlador é diferente, por isso é importante dar uma olhada dentro para descobrir com o que você está lidando. Meu controlador tinha um gatilho para o gás e uma roda de espuma para girar. Acontece que tanto o gatilho quanto a roda eram apenas invólucros complexos para potenciômetros! Isso é muito conveniente porque podemos facilmente falsificar isso com um arduino.

Dedique um minuto para descobrir onde os potenciômetros se conectam à placa. Eles devem ter 3 fios soldados ali: energia, aterramento e dados. Isso será importante em breve.

Etapa 3: multímetro

Tive um problema e esqueci de tentar usar um multímetro. Depois de finalmente me lembrar de usar o multímetro, ele resolveu todos os meus problemas!

Multímetros são como as instruções de impressão em seu código, o editor de seu papel. Nesse caso, o multímetro me ajudou a entender como os potenciômetros eram conectados para que eu pudesse falsificá-los melhor com o arduino.

Para descobrir como seus potenciômetros estão conectados, basta tocar o solo no solo e o fio vermelho do multímetro no pino de dados da placa. A ordem deve ser clara a partir da cor dos fios, mas se não, o pino de dados é aquele que mudará o valor conforme o potenciômetro é girado.

Em seguida, registrei os valores da linha de dados no ponto médio (a posição padrão) e em qualquer um dos pólos. Dessa forma, eu saberia qual era o 0 e em que direção ir para aumentar ou diminuir a velocidade, virar para a esquerda ou para a direita. Aqui estão minhas medidas:

• 0 velocidade máxima
• 1,75v sem movimento
• 3.0v reverso máximo
• 0 máx. Viragem à esquerda
• 1,57 sem volta
• 3,37 curva máxima à direita

Eu estava planejando usar uma pena Adafruit para controlar o carro de qualquer maneira porque gosto da prancha, mas essas medidas apóiam essa decisão. A pena roda em lógica 3.3v, que se alinha muito bem com esta faixa analógica. Isso também pode ser feito com uma placa de 5 V, mas você deve ter mais cuidado com a tensão analógica máxima fornecida.

Etapa 4: Teste

Esta etapa é opcional, mas acho sempre melhor testar as etapas intermediárias com controles, se possível. Usei um banco de energia de desktop para conectar o controlador com garras jacaré (depois de dessoldar as linhas de dados) e testar diferentes tensões. Foi incrível girar o botão no banco de potência para variar a voltagem e observar as rodas girarem como se eu as fizesse se mover com o controlador.

Etapa 5: Conecte o Arduino

Essa etapa foi bem direta, mas fiz algumas coisas que tornaram esse trabalho muito melhor. Este é o meu método:

1. Desolder as linhas de dados dos dois potenciômetros, no lado do quadro.
2. Solde os fios soltos em um plugue macho: acelere para ligar e ligar para o aterramento.
3. Solde um plugue fêmea correspondente à placa, de modo que, se conectado, ele funcione da mesma forma que antes.

4. Solde um plugue macho no arduino.

   • Um fio para o DAC embutido (na minha placa era o pino A0, nem todas as placas têm isso, então certifique-se de verificar primeiro!).
   • Se você estiver usando um Arduino Due ou similar, conecte o outro fio ao segundo DAC integrado.
   • Caso contrário, conecte o outro fio à saída de um DAC externo; Eu comprei uma placa de breakout DAC externa da adafruit.
   • Conecte os outros pinos do DAC externo ao Arduino.

5. Conecte a linha de aterramento de um dos potenciômetros ao aterramento do Arduino

   Fornecer um terreno comum ajuda a reduzir drasticamente a interferência

Etapa 6: Programando seu novo carro autônomo

Agora você pode controlar seu carro RC de forma autônoma! Você terá que usar uma biblioteca se estiver usando um DAC externo, mas, caso contrário, a programação deve ser bastante direta. Como você deve ter adivinhado pela fiação, é crucial usar um verdadeiro sinal analógico. No início, tentei fazê-lo funcionar com um sinal PWM, mas os resultados foram confusos e geralmente ruins. Com verdadeiras saídas analógicas, no entanto, tem funcionado muito bem!

Comece com formas geométricas e padrões que de outra forma seriam difíceis de fazer com o controlador. Por exemplo, a primeira coisa que programei para fazer foi dirigir em círculos perfeitos de diâmetros variados.

Esta também é a modificação de peso mais leve que já vi para controlar autonomamente um carro rc, e você aprenderá muito sobre como eles funcionam durante o processo!

Etapa 7: Próximas etapas

A principal desvantagem dessa solução é que não tenho comunicação bidirecional. Isso significa que posso enviar as instruções do carro, mas não posso receber os dados do sensor.

A próxima coisa que pretendo fazer é resolver esse problema, seja hackeando o lado do carro para enviar dados de volta ou configurando um link separado para retransmitir os dados do sensor. Se eu configurar um link separado, ele não precisará ser tão confiável quanto o link do inversor principal porque os controles do motor são mais importantes.