Controlador digital para suspensão a ar usando Arduino e smartphone remoto: 7 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Olá pessoal

Neste instrutível, tentarei mostrar a você como construir um controlador para a suspensão a ar do seu carro, usando um módulo arduino + bluetooth e para qualquer smartphone remoto com Android +4.4, este também é o meu primeiro instrutível, então tenha paciência comigo:)

Este projecto começou com um amigo que tinha uma suspensão pneumática instalada mas sem controlador digital, por isso nas minhas horas vagas decidi ver se conseguia construir uma para ele, depois decidi tentar vender a ideia mas aqui em Portugal ninguém pareceu interessado e como não tenho nem carro com ar instalado, agora vou compartilhar o projeto com todos.

O hardware e software do arduino é feito para funcionar com o apk DigitalPowerLift em um smartphone, funciona em suspensões com 4 solenóides ou com 8 também existem 3 botões neste hardware para que você possa ajustar a altura do carro sem o telefone.

Meu próximo passo com este projeto seria ter sensores de altura para cada roda e ativar o Auto-Mode dentro do apk, mas, novamente, como eu nem tenho um carro com ar para tentar coisas todos os dias está lá, mas apenas mostrando a velocidade.

Este projeto precisa de alguns outros componentes para construir porque o arduino sozinho não pode ativar os solenóides de 12v nas válvulas de ar, e algum tipo de regulador para fornecer energia ao arduino por causa dos picos na linha de 12v do carro "por precaução", neste projeto também pode usar o mesmo layout para outros projetos que requeiram a ativação de solenóides via smartphone.

Com este instrutível você também aprenderá como aplicar divisores de tensão ao seu projeto, usando vários botões com seu arduino conectado a apenas um pino analógico, usando transistores para ativar uma carga maior do que o arduino 5v.

Você poderá baixar todo o código do arduino apenas alguns passos à frente, para o smartphone o apk DigitalPowerLift pode ser baixado do google play.

Vou mostrar como montar tudo em uma placa de ensaio, mas tenho 2 exemplos "verifique o último vídeo" de todos os componentes em um pequeno pcb, para aqueles que você vai precisar de algumas habilidades de soldagem.

Etapa 1: Componentes

Lista de componentes:

TIP120 -Transistor ---- 8

N4007 -Díodo padrão ---- 8

Resistor 1K ---- 9

Resistor 1K8 ---- 1

Resistor 390k ---- 1

Resistor 470k ---- 3

PushButton ---- 3

Led 3mm Verde ---- 4

Led 3mm Vermelho ---- 4

Opcional - Redução DC-DC 4.5V- 60V para 3-35V ---- 1

Módulo Bluetooth HC-05

Arduino

Breadboard 830 pontos

Cabos de jumper de placa de ensaio

Nota: Se no seu carro você tem apenas 2 solenóides para cada eixo você só precisa de 2 de cada Led's, 4 - TIP120 e 4 - Diodos Qualquer um desses arduino fará "Uno, Pro mini, Breaduino" outros também funcionarão, mas algumas mudanças para a tensão do abaixador e na pinagem do código precisa ser editada antes de fazer o upload.

Etapa 2: Ordem de Montagem

Do jeito que eu acho que é mais fácil conectar tudo à placa de ensaio.

Ordem de montagem:

1. Comece conectando seu arduino aos trilhos de energia na placa de ensaio 5v e Gnd em ambos os lados.
2. Conecte o módulo Bluetooth.
3. Conecte todos os transistores.
4. Conecte todos os botões.
5. Compartilhe as conexões GND do carro com a placa de ensaio.
6. Use o step-down para ligar o arduino "caso você o tenha.
7. Faça upload do código para o arduino.
8. Instale o aplicativo em seu smartphone.
9. Abra o monitor serial, certifique-se de que os botões estejam funcionando "o texto aparecerá no monitor serial". As luzes devem acender conforme você os pressiona.
10. Identifique todas as saídas do transistor para que você possa conectar a roda correta para cima ou para baixo no carro.

Etapa 3: Módulo Bluetooth e botões

Supondo que alguns de vocês nunca usaram um módulo bluetooth ou um transistor, decidi fazer um pequeno guia sobre como conectar tudo em detalhes, estes são os primeiros. Você pode acompanhar as imagens para ajudá-lo a conectar tudo bem.

Módulo Bluetooth:

Primeiro precisamos diminuir o arduino Rx que é de 5v para 3,3v a maneira mais fácil e barata é fazer um divisor de tensão, como você pode ver na foto é muito simples.

1. Conecte o + 5v e o GND do módulo
2. Basta conectar uma extremidade do resistor de 1k8 ao aterramento e a outra próxima ao módulo no primeiro orifício do trilho.
3. Conecte uma extremidade do resistor de 1k no mesmo trilho do 1k8 apenas deixe um orifício entre eles, a outra extremidade do resistor de 1k conecte em outro lugar.
4. Conecte um cabo digital no pino 10 do arduino ao RX do módulo bluetooth.
5. Conecte um cabo no arduino pino 11 digital ao trilho onde o resistor de 1k está solitário.

Por fim, conecte um cabo ao mesmo trilho onde os dois resistores se encontram, insira o cabo bem entre eles e a outra extremidade do módulo TX.

Apertar botões:

Como estava construindo este projeto pensando em ler valores de pinos analógicos, eu precisava manter os pinos do arduino livres e com 8 solenóides para operar mais os 2 pinos do módulo bluetooth eles estavam caindo rapidamente, então decidi usar os 3 botões no o mesmo pino analógico Arduino usando uma conexão como você pode ver na imagem.

Observação: para que esses botões funcionem, você precisará usar exatamente o mesmo resistor que usei ou alterar o código

1. Insira os botões.
2. Conecte todos eles a + 5v na mesma primeira perna.
3. No outro lado da placa de ensaio, conecte os resistores de 470k em série na perna oposta do + 5v e o último resistor a um trilho vazio.
4. Agora é só fazer o mesmo que o divisor de tensão com o módulo bluetooth, conectar uma extremidade do resistor 390k ao terra e a outra ao mesmo trilho onde está o 470k sozinho deixe um buraco entre eles.
5. Finalmente, conecte um cabo entre os resistores ao pino analógico A1 no arduino.

Etapa 4: Transistores

Agora os transistores

Isso é simples, basta começar conectando um como a imagem e repetir para os outros.

Nesta etapa você precisa saber como funciona o diodo, se não é realmente simples. Imagine só como um rio que flui apenas para um lado, já que estaremos trabalhando com GND para ativar o solenóide, devemos conectar a extremidade do diodo que tem um pequeno anel de prata ao redor, ao + e a outra extremidade do mesmo trilho como o pino do meio no TIP120, isso é para evitar que seu transistor frite porque os solenóides são como um motor DC, quando você os libera eles irão produzir por um curto período de tempo corrente que tentará viajar de volta para o transistor, então precisamos despeje-o no + novamente. "Use as imagens fornecidas para ajuda e exemplos"

Se a sua instalação de transporte pneumático tiver apenas 4 solenóides, preste atenção à última observação.

Passos:

1. De frente para o texto no transistor o pino esquerdo é onde você deve conectar uma extremidade do resistor de 1k a outra a um trilho vazio, conecte também a perna longa Led "Anodo" no mesmo pino esquerdo e a perna curta "Cátodo" ao GND.
2. No trilho do pino do meio, conecte o diodo próximo ao transistor e um fio do cabo após o diodo "siga as instruções da imagem", "o fio do cabo é o que vai se conectar ao GND do solenóide".
3. O pino certo é compartilhado entre todos os transistores, isso também deve ser compartilhado com o terra do carro e o GND do Arduino.
4. Conecte um cabo do pino digital 2 do Arduino à extremidade isolada do resistor de 1k.
5. Repita para todos os transistores do pino digital 2 até o pino 9 digital, veja abaixo algumas etiquetas de como conectar o sistema de ar do seu carro.

Arduino - conexões de transistor:

Leds verdes são para UP:

Pino digital 2 - Roda dianteira esquerda para cima

Pino digital 3 - Roda dianteira direita para cima

Pino digital 4 - Roda traseira esquerda para cima

Pino digital 5 - Roda traseira direita para cima

Leds vermelhos são para baixo:

Pino digital 6 - Roda dianteira esquerda para baixo

Pino digital 7 - Roda dianteira direita para baixo

Pino digital 8 - Roda traseira esquerda para baixo

Pino digital 9 - Roda traseira direita para baixo

Observação:

Para instalações de passeio pneumático que em vez de controle de roda independente "8 solenóides" só têm controle para cada eixo "4 solenóides" conectam desta forma.

Led Verde:

Pino digital 2 - Eixo dianteiro para cima

Pino digital 4 - Eixo traseiro para cima

Led Vermelho:

Pino digital 6 - Eixo dianteiro para baixo

Pino digital 8 - Eixo traseiro para baixo

Etapa 5: Código Arduino

Se você fez todas as conexões conforme especificado, basta fazer o upload do código para o seu arduino.

Caso contrário, existem algumas imagens para ajudá-lo.

Se você usou resistores diferentes para os botões, você também tem alguma ajuda nas imagens

Baixe o código do arduino aqui, baixe o código aqui.

Nas imagens você encontra:

• Onde alterar bauderates
• Onde trocar os pinos que se conectam aos transistores e irão operar o solenóide
• Onde alterar os pinos RX / TX do Bluetooth
• Se você usou resistores diferentes dos instruídos nos botões, alguma ajuda aí.

Se você quiser, altere o código ou use-o como quiser em seus outros projetos.

"compartilhar é se importar"

!!Muito importante

Não altere o código em que ele recebe os dados do Aplicativo Android ou não funcionará com o aplicativo Android, apenas altere se tiver certeza do que está fazendo

Etapa 6: Aplicativo Digital Powered Lift

Este aplicativo já funciona com o código do arduino.

Você pode verificar o vídeo.

Para baixar o aplicativo do google play, você pode encontrá-lo aqui.

Basta ativar o Bluetooth do seu telefone, procurar e emparelhar o módulo Bt.

Abra o aplicativo, vá para o canto superior direito e clique para conectar, ele abrirá uma lista de dispositivos emparelhados, basta selecionar o módulo Bt clicando nele e esperar, ele deve voltar com uma bola verde no canto superior esquerdo e dizer que está conectado.

Tudo está funcionando, exceto o modo automático, que atualmente exibe apenas a velocidade do GPS.

Na função Extra, você posiciona a tela do telefone voltada para cima e inclina o telefone, o carro fará o mesmo.

Etapa 7: final

Se você tiver alguma dúvida ou precisar de alguma ajuda é só me avisar que tentarei ajudá-lo da melhor maneira que puder.

Você pode seguir os exemplos no vídeo sobre como fazer isso em um pequeno pcb muito compacto e totalmente funcional como eu fiz.

Se você estiver interessado em fazer um instrutivo sobre como fazer um aplicativo Android para controlar projetos Arduino usando o Android Studio, deixe-me saber nos comentários.

Espero que você tenha conseguido fazer isso funcionar e se divertido um pouco.

Se você também tiver algumas dicas para corrigir ou melhorar meu instrutível, por favor, me avise nos comentários também.

Desejo-lhes tudo de bom!

:)