Drahtloser Arduino-Roboter mit HC12-Funkmodul - Gunook

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

Hey Leute, willkommen zurück. In meinem vorherigen Beitrag habe ich erklärt, was eine H-Brückenschaltung ist, ein L293D-Motortreiber-IC, ein Huckepack-L293D-Motortreiber-IC zum Ansteuern von Hochstrom-Motortreibern und wie Sie Ihre eigene L293D-Motortreiberplatine entwerfen und herstellen können, die bis zu 4 High steuern kann aktuelle Gleichstrommotoren unabhängig voneinander und erstellen Sie Ihre eigene Arduino Motor Shield PCB.

In diesem Beitrag zeige ich Ihnen, wie Sie einen drahtlosen Arduino-Roboter mit dem HC12-Wireless-Modul erstellen. unter Verwendung von JLCPCB.

Schritt 1: Kostengünstige hochwertige Leiterplatten von JLCPCB

JLCPCBI ist eines der besten Online-Unternehmen zur Herstellung von Leiterplatten, bei dem Sie problemlos Leiterplatten 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.

Schritt 2: Die Komponenten

H-Brücke

H-Brücke ist einfach eine Schaltung, die das Anlegen einer Spannung an eine Last in beide Richtungen ermöglicht. Sie werden häufig zur Steuerung von Gleichstrommotoren in beweglichen Teilen von Robotern verwendet. Der Vorteil der Verwendung eines Gleichstrommotors besteht darin, dass wir die Polarität der an der Last angelegten Spannung umkehren können, ohne die Schaltung zu ändern. Wenn Sie mehr über diese H-Brückenschaltung erfahren möchten, besuchen Sie diesen Link.

L293D

L293D ist eine kompakte Form einer H-Brückenschaltung in Form eines IC, der die oben erwähnte Schaltung verwendet. Es ist ein IC mit 8 Pins auf jeder Seite (insgesamt 16 Pins), der 2 unabhängige H-Brückenschaltungen enthält, was bedeutet, dass wir zwei Motoren unabhängig voneinander mit einem einzigen IC steuern können.

L293D ist ein typischer Motortreiber oder Motortreiber-IC, der es dem Gleichstrommotor ermöglicht, in beide Richtungen zu fahren. L293D ist ein 16-Pin-IC, der einen Satz von zwei Gleichstrommotoren gleichzeitig in jede Richtung steuern kann. Dies bedeutet, dass Sie zwei Gleichstrommotoren mit einem einzigen L293D-IC steuern können. Erfahre mehr über L293D IC

Arduino Pro Mini

Dieses winzig kleine Board wurde für Anwendungen und Projekte entwickelt, bei denen der Platz knapp ist und Installationen dauerhaft gemacht werden.

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.

Das Roboter-ChassisDies ist das Roboter-Chassis, das ich verwendet habe, um meinen BLE-Roboter zu bauen. Ich habe dieses Kit banggood.com bekommen. Nicht nur dieser, sie haben so viele Arten von Roboterrahmen, Motoren und fast alle Sensoren für Arduino, Raspberry Pi und andere Elektronik- und Hobbyprojekte.

Sie erhalten all diese Dinge zu einem günstigen Preis mit einem wirklich schnellen und qualitativ hochwertigen Versand. Und das Tolle an diesem Kit ist, dass es alle Werkzeuge enthält, die Sie zum Zusammenbauen des Rahmens benötigen.

Schritt 3: Schaltungsdesign und PCB-Entwicklung

Merkmale der Pro Mini Motor Shield PCB

• Steuert 2 Motoren unabhängig gleichzeitig
• Unabhängige Geschwindigkeitsregelung mit PWM
• Kompaktes Design5 V, 12 V und Gnd-Stiftleisten für zusätzliche Komponenten
• Erhöhen Sie die Leistung durch Huckepack-Fahren
• Unterstützt HC12 Wireless-Modul

Schauen wir uns nun die Schaltung unserer Motortreiberplatine an. Sieht etwas unordentlich aus? Keine Sorge, ich erkläre es Ihnen.

Der Regler

Die Eingangsleistung ist 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.

Lassen Sie mich Ihnen jetzt sagen, wie ich die Schaltung entworfen und diese Leiterplatte von JLCPCB erstellt habe.

Schritt 1 - 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.

Außerdem gibt es 5V, 12V, Gnd, Funkmodul, digitale und analoge Stiftleisten, falls Sie in Zukunft Sensoren hinzufügen und Messwerte erfassen möchten. Das vollständige Pin-Mapping wird in den folgenden Abschnitten erklärt.

Motortreiber 1

• Aktivieren 1 - 5 (PWM)
• InM1A - 2InM1B - 3
• Aktivieren 2 - 6 (PWM)
• InM2A - 7In
• M2B - 4

HC12

• Vin - 5V
• Gnd - Gnd
• Tx/Rx - D10/D11

Schritt 3 - PCB-Layout erstellen

Als nächstes entwerfen Sie die Platine. 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“.

PCB-Online-Routing-Optionen

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-Schemas 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 4: PCBs von JLCPCB erstellen lassen

Schritt 4 - Hochwertige Leiterplatten herstellen

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 JLCPCB-Website 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 5: 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.

Schritt 6: Die 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.

Schritt 7: Probefahrt

Nach dem Hochladen aller Codes, sowohl im Sender als auch im Roboter. Schalten Sie es ein.

Sie können einen LiPo-Akku verwenden, um den Roboter mit Strom zu versorgen, und einen 9-V-Akku oder USB, um die Fernbedienung mit Strom zu versorgen. Wenn alles gut geht, leuchten die Anzeige-LEDs.

Versuchen Sie nun, den Joystick zu bewegen. Der Bot sollte sich jetzt bewegen.