Как сделать танк на пульте управления

admin

Сообщества › Электронные Поделки › Блог › Опыты дилетанта: как я делал танк с беспроводным управлением

e86308as 100

Здравия, дорогой читатель!

Сразу оговорюсь. Этот мини-проект делает мой коллега. Публикую это с его разрешения и желания довести до общественности. Если многим будет интересно, то будет и продолжение. Также, здравые вопросы не останутся без ответа. Далее следует сугубо авторский текст.

«Давным-давно, в далекой-далекой галактике.»(с), а если серьезно, то давно хотелось собрать какого-нибудь робота, да вот руки никак не доходили. И тут свершилось: есть модель танка, подходящие микросхемы и время (О_о) (ага в WOT надо меньше играть).

Подопытный: Модель Т34 масштабом 1:48, доставленная из Южной Кореи.

a6daf42s 960

В описании модели указано «… MOTORIZED 2CH R/C». Собственно это редуктор с парой двигателей – для каждой гусеницы свой.

e6daf42s 960

Экипаж танка: «Командир танка» — Atmega8PU, «Радист» — HC-06, «Механик водитель» — L293D, «Заряжающий» и «Наводчик» отказались участвовать.
На принципе работы микросхемы L293D останавливаться не буду, подробности можно найти, например, тут. Как оказалось, двигатели модели не хотели стартовать, видите ли, им тока не хватало (у драйвера максимум 600 мА на канал). Пришлось заменить их на QX-FF-130-11340. Эти движки не настолько привередливые.

С направлением вращения вроде как понятно: подал на соответствующие выводы 0 или 1, и драйвер понял в какую сторону крутить. Используем, PC0, PC1, PC3 и PC4 — для регулировки направления вращения двигателей. А вот как регулировать скорость вращения? На помощь приходит ШИМ, подробности, например, тут. Его (ШИМ) будет генерировать таймер T2 в режиме Fast PWM (для моих целей достаточно). PB3 он же OC2 – вывод который можно соединить с таймером Т2. Он то и будет передавать ШИМ на ноги драйвера, которые отвечают за вкючение\выключение двигателей.

Теперь осталось решить, как передавать команды «Командиру». Хм, Atmega8PU способен общаться по UART. А кто еще так может, да еще и по воздуху? Правильно Bluetooth модуль HC-06.

Мысли в кучу и вот принципиальная схема:

16daf42s 960

Теперь воплощаю схему в жизнь, пока на макетной плате.

96daf42s 960

Пока в качестве источника питания выступает компьютерный БП – тут и 5В есть и 12. Но танк то должен быть беспроводной, следовательно, будет батарейка, и значит нужно разделить питание. Для этой цели использую стабилизатор LM7805, он как раз 5В выдает.

Отлично, все работает как часы. Теперь не плохо бы было поместить «экипаж» непосредственно в танк. Свободного места в корпусе мало, всего 5х4 см. Значит, плата должна быть маленькая. Повозившись в Sprint-Layout v6, получил это:

d6daf42s 960

С помощью ЛУТа появляется плата:

4edaf42s 960

36daf42s 960

f6daf42s 960

Наступает волнительный момент. Сажаю «экипаж» в танк, подаю питание, командую – вперед! Ура, он начинает двигаться, но как-то странно – периодически останавливается, приходится повторять команду по несколько раз. Что за ерунда, на макете же все работало? Опытным путем было выяснено что «Командира» иногда контузит, т.е. Atmega8 периодически перезагружается. С чего бы вдруг? Оказывается, дело было не в бабине …, ну Вы поняли). Для начала не плохо бы было почитать мат. часть, а уже потом проектироваться.

Но уже поздно, пробую хоть как-нибудь исправить это. Напаял на двигатели керамические конденсаторы по 0,1 мкФ. Ножку RESET не плохо бы к питанию притянуть через резистор в 10КОм. Для этого изолирую уголок от земли (1), связываю полученную площадку (2) с питанием и добавляю резистор (3).

edaf42s 960

Контроллер все равно иногда перезагружается. Хотя и не так часто как раньше. В принципе, можно погрешать прошивкой. Ладно, это не баг, это фитча. И, очень вероятно, что перезагрузок не будет, когда питать танк будет батарея.

Комплектующие:
1. Модель танка Т34 – 1 шт.
2. Atmega8PU – 1 шт.
3. Модуль HC-06 – 1 шт.
4. Драйвер L293D – 1 шт.
5. Стабилизатор LM7805 – 1 шт.
6. Электродвигатель QX-FF-130-11340 3 — 12V – 2 шт.
7. Керамические конденсатор 0,1 мкФ – 2 шт.
8. Резистор 10 Ком – 1 шт.

Как общаться с «командиром»
На контроллер можно послать любой символ (1 байт). Есть символы-команды, и есть все остальные. Если пришла команда – она выполняется, иначе – просто игнорируется.
Символы-команды:
“q” – левая гусеница вперед
“w” – правая гусеница вперед
“a” – левая гусеница стоп
“s” – правая гусеница стоп
“z” – левая гусеница назад
“x” – правая гусеница назад
“0” – мощность двигателей 0 (обе гусеницы стоп)
“1” – мощность двигателей 25%
“2” – мощность двигателей 50%
“3” – мощность двигателей 75%
“4” – мощность двигателей 100%

Дальше контроллер посылает “!” (Вас слышу). Если последний символ поступил секунду назад, то контроллер отправляет “?” (Прием? Как слышно?). На ответ дается 1 сек. Если в течение этой секунды не поступило ни одного символа, танк останавливается.

Источник

Как сделать радиоуправляемый танк: шпион с пультом управления и камерой

Давайте соберём танк на радиоуправлении с видом от первого лица, которым можно управлять на расстоянии до 2 километров! Мой проект разрабатывался на основе вездехода с пультом управления, его легко собрать, легко запрограммировать и это отличный проект для любителей!

FX7787DHX42PPFI.LARGE FPHWT63HZ88PVC8.LARGE FDMR529HZ88PYJK.LARGE FW89WZSHZ88PY0G.LARGE F5VU2DEHX42PPFS.LARGE

Бот очень быстр и проворен, не говоря уже о том, что он несёт в себе два мощных двигателя! Он, безусловно, обгонит человека, вне зависимости от того, на какой поверхности проводятся гонки!

Бот до сих пор является прототипом, даже после того, как на его разработку были потрачены месяцы.

Итак, что же такое FPV?
FPV, или First Person View — это Вид от Первого Лица. Обычно мы видим FPV во время игры за приставками и компьютером, например в гонки. Также FPV используется военными для слежки, защиты или для контроля за защищенными зонами. Любители используют FPV в квадрокоптерах для воздушных съемок и просто ради веселья. Всё это звучит настолько же здорово, насколько дорого стоит сборка квадрокоптера, поэтому мы решили построить что-то меньшее по размеру, что ездит по земле.

Как этим управлять?
Бот базируется на плате Ардуино. Так как Ардуино поддерживает большое разнообразие надстроек и модулей (RC/ WiFi/ Bluetooth), то можно выбрать любой из типов связи. Для данной сборки мы будем использовать особые компоненты, которые позволят осуществлять управление на больших расстояниях, используя 2.4Ghz передатчик и ресивер, управляющий ботом.

В последнем шаге есть демонстрационное видео.

Шаг 1: Инструмент и материалы

FJZ19O1HX42PPXL.LARGE FRNB5YSHX5H680F.LARGE FH1LZ2AHX42PSWI.LARGE FVLE9FFHX42PPYM.LARGE F6KUNA8HX1WCZ94.LARGE FAZMNMRHX1WCZDU.LARGE

Большинство запчастей я покупаю в местных магазинах для хобби, остальное нахожу онлайн — просто ищите предложения с лучшей ценой. Я использую много решений от Tamiya и моя инструкция написана с учётом этой особенности.

Запчасти и материалы я покупал в Gearbest — на тот момент у них была распродажа.

Шаг 2: Сборка парной коробки передач

FKSD72KHX42PPMM.LARGE F30BYI0HX42PPMQ.LARGE

Время для распаковки коробки передач. Просто следуйте инструкции, и всё будет в порядке.

Важная заметка: используйте соотношение шестеренок 58:1.

Шаг 3: Улучшаем моторчики

FHOEV7LHX42PQ2I.LARGE

Коробка передач поставляется с моторчиками, но, по моему мнению, они очень медленные. Поэтому я решил использовать в проекте моторчики Hyper dash, вместо Plasma Dash, которые потребляют больше энергии.

Тем не менее, моторчики Plasma Dash являются самыми быстрыми в серии моторчиков Tamiya’s 4WD. Моторчики стоят дорого, но вы получите лучший продукт за эти деньги. Эти моторчики с углеродным покрытием вращаются с частотой 29000 оборотов в минуту на 3V и 36000 оборотов в минуту на 7V.

Моторчики рассчитаны на работу с источниками питания на 3V и увеличение напряжения, хотя и повышает производительность, но снижает их срок службы. С драйвером Pololu 2×30 Motor Driver и двумя литий-полимерными батарейками, программа в Ардуино должна быть настроена на максимальную скорость 320/400, вскоре в шаге с кодом вы выясните что это значит.

Шаг 4: Драйверы моторчиков

FPD76T8HX42PQ6E.LARGE FM116OEHX42PQ8C.LARGE

Я очень долго увлекаюсь робототехникой и могу сказать. что лучшим драйвером двигателей является Pololu Dual VNH5019. Если дело касается мощности и эффективности, то это лучший вариант, но когда мы говорим о цене — он явно не наш друг.

Другим вариантом будет собрать драйвер L298. 1 L298 рассчитан на один моторчик, что является лучшим решение для моторчиков для высокой силы тока. Я покажу вам, как собрать свою версию такого драйвера.

Шаг 5: Сборка гусениц

F3JO8G2HX1WCZFV.LARGE FARPMGMHX1WCZEN.LARGE FEKF7VTHX42PQ9P.LARGE F6Q16EAHX42PQAQ.LARGE

Включите воображение и сконфигурируйте гусеницы по своему вкусу.

Шаг 6: Прикрутите распорки и прикрепите FPV

FNG3BYEHX42PQCX.LARGE F7M2YS0HX42PQD9.LARGE F0CSR5YHX42PQFG.LARGE

Опять же, подключите ваше воображение и придумайте как расположить распорки и камеру для вида от первого лица. Закрепите всё при помощи горячего клея. Прикрепите верхнюю палубу и просверлите дырки для крепления антенны FPV и под установленные распорки, после этого закрепите всё на винты.

Шаг 7: Верхняя палуба

FD2W1Y2HX1WCZ9J.LARGE F0CSR5YHX42PQFG.LARGE

Целью создания верхней палубы было увеличение свободного места, так как компоненты FPV занимают очень много пространства в нижней части дрона, не оставляя места для Ардуино и драйвера моторчиков.

Шаг 8: Установите Ардуино и драйвер моторчиков

FZWPXLIHX42PRNL.LARGE

Просто прикрутите или приклейте Ардуино на свое место на верхней палубе, а затем пристыкуйте поверх него драйвер моторчиков.

Шаг 9: Устанавливаем модуль ресивера

FH1LZ2AHX42PSWI.LARGE FGVT1U2HX42PSYQ.LARGE F7YWDNQHX42PZ0P.LARGE

Пришло время соединить модуль Rx с Ардуино. Используя каналы 1 и 2, соедините канал 1 с А0, а 2 с А1. Подключите ресивер к пинам 5V и GND на Ардуино.

Шаг 10: Соедините моторчики и батарейки

FSLQ0QVHX42PZC4.LARGE F3FK2BOHX42Q73B.LARGE FAPELGWHX42Q660.LARGE

Припаяйте провода к моторчику и соедините их с драйвером соответственно каналам. Касаемо батарейки, вам нужно будет создать свой коннектор, используя штекер JST-папу и штекеры дины-папы. Посмотрите фотографии, чтобы лучше понять, что от вас потребуется.

Шаг 11: Батарейка

Возьмите батарейку и определите место, на которое вы её установите.

Как только вы подберёте для нее место, создайте адаптер-папу для подключения к батарейке. Батарейка 3S 12V Li-po будет питать камеру FPV, моторчик и Ардуино, так что вам нужно будет создать коннектор для линии питания моторчиков и линии FPV.

Шаг 12: Код для Ардуино (C++)

FB4SS3DHX5H5SBU.LARGE

Код очень прост, просто загрузите его и всё должно заработать с драйвером моторчиков VNH (удостоверьтесь, что скачали библиотеку драйвера и положили её в папку библиотек Ардуино).

Код схож с Zumobot RC, я просто заменил библиотеку драйвера моторчиков и настроил кое-какие штуки.

Для драйвера L298 используйте стандартную программу Zumobot, только соедините всё согласно тому, как написано в библиотеке.

#define PWM_L 10 ///левый мотор
#define PWM_R 9
#define DIR_L 8 ///левый мотор
#define DIR_R 7

Просто загрузите код и приступайте к следующему шагу.

Шаг 13: Контроллер

FOQPZ2JHXG6RHWF.LARGE F282TUNHXG6RHVP.LARGE

На рынке есть разные типы контроллеров для радиоуправляемых игрушек: для воды, земли, воздуха. Они также работают на различных частотах: AM, FM, 2.4GHz, но, в конце концов, все они остаются обычными контроллерами. Я точно не знаю название контроллера, но знаю, что он используется для воздушных дронов и имеет больше каналов по сравнению с наземным или водным.

На данный момент я использую Turnigy 9XR Transmitter Mode 2 (No Module). Как вы видите, в названии говорится, что он безмодульный, это означает, что вы сами выбираете, какой модуль связи 2.4GHz в него встроить. На рынке есть дюжины брендов, у которых есть свои особенности использования, управления, расстояния и другие разные фишки. Сейчас я использую FrSky DJT 2.4Ghz Combo Pack for JR w/ Telemetry Module & V8FR-II RX, который стоит дороговато, но просто посмотрите на его спецификацию и плюшки, тогда цена покажется не такой уж и большой за всё это добро. Плюс модуль идёт сразу с ресивером!

И помните, что даже если у вас будет контроллер и модули, вы не сможете включить его, пока не обзаведётесь батарейками, подходящими к контроллеру. В любом случае, найдите контроллер, который вам подходит, и тогда вы определитесь с подходящими батарейками.

Совет: если вы новичок, то обратитесь за помощью в местные хобби-магазины или найдите группы энтузиастов-радиолюбителей, потому что этот шаг — не просто шутка и вам нужно будет выложить существенную сумму денег.

Шаг 14: Проверка

FBXJNEYHX5H66N2.LARGE FHZ3NU6HX5H64S9.LARGE FN43RK6HX5H64ZC.LARGE FYA9C6GHX5H65AL.LARGE

Сначала включите бота, затем включите модуль передатчика, после этого модуль приёмника должен показать успешную привязку, мигая светодиодом.

Гид для новичков по FPV

Часть, установленная на боте называется FPV-передатчиком и камерой, а то, что у вас в руках, называется FPV-приёмником. Приёмник соединяется с любым экраном — будь то LCD, TV, TFT и т.д. Всё, что нужно сделать, так это вставить в него батарейки или подключить к источнику питания. Включите его, затем при необходимости поменяйте канал на приёмнике. После этого вы должны увидеть на экране то, что видит ваш бот.

Дальность сигнала FPV

В проекте использовался недорогой модуль, способный работать на расстоянии до 1.5 — 2 км, но это относится к использованию девайса на открытом пространстве, если вы хотите получить сигнал большей силы, то купите передатчик большей мощности, например 1000mW. Примите на заметку, что мой передатчик имеет мощность всего в 200mW и он был самым дешевым, который я смог найти.

Улучшение антенны

Замены антенны на антенну типа клевер увеличит дальность и силу сигнала

Шаг 15: Почти готово!

F5P514GHX42PPFT.LARGE F5VU2DEHX42PPFS.LARGE FDQT9IQHX42PPFM.LARGE FFHKXVSHX42PPFL.LARGE FX7787DHX42PPFI.LARGE F8W3UQ1HX42PPFH.LARGE

Остался лишь последний шаг — получить удовольствие от управления вашим новым танком-шпионом с камерой!

1

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Источник