RC-Tracked-Roboter mit Arduino – Schritt für Schritt: 3 Schritte

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Hey Leute, ich bin zurück mit einem weiteren coolen Roboter-Chassis von BangGood. Ich hoffe, Sie haben unsere vorherigen Projekte – Spinel Crux V1 – The Gesture Controlled Robot, Spinel Crux L2 – Arduino Pick and Place Robot with Robotic Arms und The Badland Brawler, die wir letzten Monat veröffentlicht haben, durchgearbeitet. Sieht cool aus mit unter leuchtenden Lichtern, oder?

Dieses Mal habe ich einen Rough-Terrain-Roboter mit Allradantrieb und spezieller Federung, damit er über unwegsames Gelände fährt. Hör zu. Warum nicht selbst bauen? Hier erfahren Sie, wie Sie einen drahtlosen Offroad-Mehrzweck-Arduino-Tracked-Roboter mit Allradantrieb für eine reibungslose Fahrt über unwegsames Gelände bauen – einen drahtlosen DIY-Rough-Terrain-Crawler mit Federung.

Wir stellen Ihnen Design, Code, Schaltpläne und Links zur Verfügung, um Ihren eigenen Roboterbausatz, Ihr Chassis und die in diesem Projekt verwendeten Sensormodule zu kaufen.

Online-PCB-Hersteller – JLCPCB

JLCPCB ist eines der besten Online-PCB-Herstellungsunternehmen, bei dem Sie Leiterplatten problemlos online bestellen können. Das Unternehmen arbeitet 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche nonstop. Mit ihrem Hightech-Maschinenpark und automatisierten Arbeitsabläufen können sie innerhalb von Stunden riesige Mengen hochwertiger Leiterplatten herstellen.

JLCPCB kann PCBs unterschiedlicher Komplexität entwickeln. Sie entwickeln einfache und kostengünstige Leiterplatten mit Single-Layer-Platinen für Bastler und Enthusiasten sowie komplexe Multi-Layer-Platinen für industrielle Anwendungen mit hohem Standard. JLC arbeitet mit großen Produktherstellern zusammen und kann die Leiterplatte der von Ihnen verwendeten Geräte wie Laptops oder Mobiltelefone sein, die in dieser Fabrik hergestellt wurden.

HC12

HC 12 ist ein wirklich günstiges Langstrecken-Funkmodul, das für die drahtlose serielle Kommunikation über eine große Entfernung von bis zu 1,7 KM verwendet werden kann. Das Modul ist wirklich kompakt, leicht und steckbrettfreundlich, was dies zum besten drahtlosen Controller für unser Projekt macht.

Joystick

Dies ist die am weitesten verbreitete Robotersteuerung, die mit verschiedenen Roboter-DIY-Roboter-Kits / Roboterarm-Kits geliefert wird, die für die Arbeit mit Arduino entwickelt wurden. Das Design ist recht einfach und ist sehr einfach zu bedienen. Es verwendet zwei Potentiometer, um die Bewegung in der x- und y-Achse zu berechnen, und einen Schalter, um den Tastendruck zu erfassen. Dies kann einfach an die analogen Pins des Arduino angeschlossen werden und analoge Werte direkt auslesen.

Code zum Testen des Joysticks ist unten verfügbar. Fühlen Sie sich frei, es nach Ihren Bedürfnissen herunterzuladen / zu bearbeiten. Download Stellen Sie vor dem Hochladen des Hauptcodes sicher, dass Ihr Joystick mit diesem Code funktioniert.

Laden Sie den Code über den obigen Link herunter.

In diesem Beispiel sammeln wir einfach die analogen Datenausgänge des Joysticks mit den analogen Pins (A0, A1, A2) von Arduino. Diese Werte werden in den Variablen gespeichert und später auf dem seriellen Monitor ausgedruckt

Arduino Pro Mini

Dieses winzig kleine Board wurde für Anwendungen und Projekte entwickelt, bei denen der Platz knapp und die Installationen dauerhaft sind. Klein, erhältlich in 3,3 V und 5 V Versionen, powered by ATmega328. Aufgrund seiner geringen Größe werden wir in diesem Projekt dieses Board verwenden, um das Arduino-basierte Motortreiber-Board zu steuern.

Schritt 1: Schaltungs- und PCB-Layout entwerfen

Arduino Motor Shield Board erklärt

Merkmale von Pro Mini Motor Shield PCB steuert 2 Motoren unabhängig auf einmalUnabhängige Geschwindigkeitssteuerung mit PWMCompact Design5 V, 12 V und Gnd-Stiften für zusätzliche Komponenten. Erhöhen Sie die Leistung durch HuckepackUnterstützung des HC12-Funkmoduls Lassen Sie uns nun einen Blick auf die Schaltung unserer Motortreiberplatine werfen. Sieht ein bisschen unordentlich aus?

Keine Sorge, ich erkläre es Ihnen. Der Regler Die Eingangsleistung wird an einen 7805 Regler angeschlossen. 7805 ist ein 5V-Regler, der eine Eingangsspannung von 7-32V in eine stabile 5V-DC-Versorgung umwandelt. Die 5-V-Versorgung ist an den Spannungseingang von Arduino sowie für logische Operationen des L293D-ICs angeschlossen.

Es gibt Anzeige-LEDs an den 12-V- und 5-V-Anschlüssen für eine einfache Fehlerbehebung. Sie können also eine Eingangsspannung zwischen 7 V und 32 V an diese Schaltung anschließen. Für meinen Bot bevorzuge ich einen 11,1V Lipo Akku. Machen Sie Ihre eigene Arduino Motor Shield PCB Lassen Sie mich Ihnen nun erzählen, wie ich die Schaltung entworfen und diese PCB von JLCPCB erstellt habe.

Erstellen des Prototyps

Verbinden Sie zuerst alle Komponenten auf dem Steckbrett, damit ich leicht Fehler beheben kann, wenn etwas schief geht. Als ich alles richtig zum Laufen gebracht hatte, habe ich es an einem Roboter ausprobiert und einige Zeit damit gespielt. Dieses Mal habe ich sichergestellt, dass die Schaltung ordnungsgemäß funktioniert und sich nicht aufheizt.

Schritt 2 – Die Schaltpläne Um Schaltungen zu zeichnen und PCBs zu entwerfen, haben wir Online-PCB-Designtools von EasyEDA, die alle notwendigen Funktionen für das Online-PCB-Design und den PCB-Druck von Leiterplatten mit Hunderten von Komponenten und mehreren Schichten mit Tausenden von Spuren bieten.

Ich habe in EasyEDA eine Schaltung gezeichnet, die alle Komponenten auf dem Steckbrett enthielt – die ICs, das Arduino Nano und das HC12-Modul, die mit dem digitalen Pin des Arduino verbunden sind.

Ich habe auch einige Header hinzugefügt, die mit analogen Pins verbunden sind und digitale Pins dieser Schaltflächen werden in Zukunft nützlich sein. Anschlüsse Außerdem gibt es 5V, 12V, Gnd, Funkmodul, digitale und analoge Stiftleisten für den Fall, dass Sie in Zukunft Sensoren hinzufügen und Messwerte erfassen möchten.

Das vollständige Pin-Mapping wird in den folgenden Abschnitten erklärt.

Motortreiber 1

Aktivieren 1 – A0

InM1A – 2

InM1B – 3

2 – 8. aktivieren

InM2A – 7

InM2B – 4

HC12

Vin – 5V

Gnd – Gnd

Tx/Rx – D10

Tx/Rx – D11

Relais

Relais 1 – 12

Relais 2 – 13

Ich habe auch einen 7805-Regler hinzugefügt, der mir hilft, eine Eingangsspannung zwischen 7 Volt und 35 Volt im Eingang bereitzustellen, sodass ich ein 7-Volt-Netzteil, eine 9-Volt-Batterie oder sogar eine 12-Volt-Lithium-Polymer-Batterie verwenden kann irgendwelche Probleme. Schritt 3 – Erstellen des PCB-Layouts Als nächstes entwerfen Sie die PCB. PCB-Layout ist eigentlich ein wesentlicher Teil des PCB-Designs. Wir verwenden PCB-Layouts, um PCBs aus Schaltplänen zu erstellen.

Ich entwarf eine Platine, auf der ich alle Komponenten zusammenlöten konnte. Speichern Sie dazu zuerst die Schaltpläne und klicken Sie in der oberen Werkzeugliste auf die Schaltfläche "Konvertieren" und wählen Sie "In PCB konvertieren".

Dadurch wird ein Fenster geöffnet. Hier können Sie die Komponenten innerhalb der Begrenzung platzieren und nach Belieben anordnen. Der einfache Weg, alle Komponenten zu routen, ist der "Auto-Route"-Prozess. Klicken Sie dazu auf das Tool „Route“und wählen Sie „Auto Router“.

Dies öffnet eine Auto Router Config Page, auf der Sie Details wie Abstand, Spurbreite, Layer-Informationen usw. angeben können. Klicken Sie anschließend auf „Ausführen“. Hier ist der Link zu EasyEDA Schemata und Gerber-Dateien des L293D Arduino Motor Shield Board. Bitte zögern Sie nicht, den Schaltplan / das PCB-Layout herunterzuladen oder zu bearbeiten. Das war's, Leute, Ihr Layout ist jetzt fertig. Dies ist eine Dual-Layer-Platine, was bedeutet, dass sich das Routing auf beiden Seiten der Platine befindet. Sie können jetzt die Gerber-Datei herunterladen und damit Ihre Leiterplatte von JLCPCB herstellen.

Schritt 2: Qualitäts-PCB von JLCPCB erhalten

JLCPCB ist ein PCB-Herstellungsunternehmen mit einem vollständigen Produktionszyklus. Das bedeutet, dass sie bei „A“beginnen und mit „Z“des PCB-Herstellungsprozesses enden. Vom Rohstoff bis zum fertigen Produkt findet alles direkt unter dem Dach statt.

Gehen Sie zur Website von JLCPCB und erstellen Sie ein kostenloses Konto. Nachdem Sie erfolgreich ein Konto erstellt haben, klicken Sie auf „Jetzt zitieren“und laden Sie Ihre Gerber-Datei hoch.

Die Gerber-Datei enthält Informationen über Ihre Leiterplatte wie PCB-Layout-Informationen, Layer-Informationen, Abstandsinformationen, Spuren, um nur einige zu nennen.

Unter der PCB-Vorschau sehen Sie so viele Optionen wie PCB-Anzahl, Textur, Dicke, Farbe usw. Wählen Sie alles aus, was für Sie erforderlich ist. Wenn alles fertig ist, klicken Sie auf „Im Warenkorb speichern“.

Auf der nächsten Seite können Sie eine Versand- und Zahlungsoption auswählen und sicher auschecken. Sie können entweder Paypal oder Kredit-/Debitkarte zum Bezahlen verwenden. Das ist es, Jungs. Es ist fertig.

Die Leiterplatte wird innerhalb von Tagen hergestellt und versendet und innerhalb des angegebenen Zeitraums an Ihre Haustür geliefert.

Schritt 3: Probefahrt

Sobald Sie die Platine in die Hand bekommen, müssen Sie nur noch die Header-Pins und alle anderen Komponenten verlöten. Sobald dies erledigt ist, schließen Sie das Netzteil an und Sie sehen, dass LED1 aufleuchtet.

Dies bedeutet, dass es funktioniert.

Der Code

Hier werde ich den Code für die HC12-Fernbedienung und den RC-Roboter teilen. Laden Sie diesen Code einfach auf Ihre Fernbedienung sowie Ihren DIY RC-Roboter hoch.

Dies ist der Code für DIY RC Off Road Robot.

Fernbedienung

Im vorherigen Beitrag habe ich Ihnen gezeigt, wie Sie eine Fernsteuerung für Ihren RC-Roboter einrichten können. Sie können dieselbe Fernbedienung mit demselben Code für dieses Projekt verwenden.

Huckepack L293D (Bonustipp)

Die L293D-Huckepack-Konfiguration ist eine einfache Möglichkeit, den Strom sowie die Leistung des L293D-Motortreiber-ICs zu verdoppeln (oder in meinem Fall zu verdreifachen), um ein hohes Drehmoment / einen Hochstrommotor / eine hohe Widerstandslast anzutreiben. (Diese Strategie sollte für alle L293D-Chips funktionieren). L293D Piggyback ist eine schnelle und einfache Technik, um die Stromabgabe an den Motor zu verdoppeln.

Der ganze Gedanke ist also, einen weiteren L293D-Chip direkt über den jetzigen zu löten. Pin zu Pin. Dadurch werden die beiden Chips in den Parallelmodus versetzt, sodass die Spannung gleich bleibt wie zuvor, aber der Strom steigt. Diese Chips werden mit ca. 600mA konstant oder bis zu 1,2A kurzzeitig bewertet. Nachdem zwei von ihnen zusammen huckepack getragen wurden, liefern sie einen Ausgang mit 1,2 A Dauerstrom und 2,4 A für kurze Zeit.