Kako napraviti radio-upravljani auto gusjeničar

Razmotrimo stvaranje vozila na gusjenicama s prilično osnovnim dizajnom koje se može sastaviti u doslovno nekoliko večeri. Cjelokupna konstrukcija može se grubo podijeliti u dva dijela - gusjeničnu šasiju i električni dio, koji će omogućiti daljinsko upravljanje strojem s daljinskog upravljača.

Proizvodnja šasije

Neće biti potrebno mnogo materijala: gusjenice će pokretati par motora s reduktorima, osnova cijele konstrukcije bit će mali komad debele šperploče, a trebat će vam i nekoliko plastičnih kotača na kojima će se gusjenice okretati. Za stroj možete koristiti motore s reduktorima gotovo bilo koje odgovarajuće veličine, idealni su "žuti", koji se mogu naći u mnogim trgovinama radio dijelovima, ili ih možete kupiti na Aliju, mjenjač u njima daje prijenosni omjer 1: 48, što je za ovaj slučaj najoptimalnija vrijednost.

Svaki mjenjač ima izlaz na dvije osovine, na suprotnim stranama karoserije - za gusjeničnu šasiju koristit će se samo jedna osovina svakog motora, druga se može potpuno ukloniti ili ostaviti u slučaju da su ti motori i dalje potrebni u drugim projektima.Potrebno je pričvrstiti kotače na osovine - najlakši način da to učinite je da uvrnete samorezni vijak u samu osovinu (iznutra je šupalj), tako da će se kotači dobro stegnuti. Za dodatnu fiksaciju i kako biste spriječili odvijanje samoreznog vijka, spoj možete izdašno podmazati ljepilom. Imajte na umu da je kotač dvostruk - između svakog kotača napravljen je razmak od približno 3-4 mm; u budućnosti će gusjenica biti fiksirana s njim.

Motori su montirani na komad izdržljive šperploče, čija se veličina može odabrati proizvoljno, ovisno o željenoj veličini stroja. Ovi motorni reduktori nemaju prikladna mjesta za pričvršćivanje, pa sam ih pričvrstio vrućim ljepilom - dobro ljepilo pruža odličnu kvalitetu spoja, kao što je iskustvo pokazalo.

Zatim, na suprotnoj strani motora, morate osigurati kutove za osovinu prednjih kotača. Da biste to učinili, toplo preporučujem korištenje dijelova dječjeg željeznog seta za gradnju - tamo možete pronaći gotove kutove s rupama. Kada bušite rupu u šperploči, morate uzeti u obzir da ćete u budućnosti morati prilagoditi napetost gusjenica, tako da morate izbušiti niz rupa duljine otprilike 1-1,5 cm, koje se zatim spajaju u jednu. duguljasti prorez. Na taj će se način cijela prednja osovina pomicati naprijed-natrag, pričvršćena na mjesto.

U rupe u uglovima je uvučena igla, pogodno je koristiti M4, osigurava dovoljnu krutost i istovremeno odgovara rupama u dijelovima željeznog konstruktora. Svornjak mora biti čvrsto pričvršćen za uglove; za to je prikladno koristiti sigurnosne matice; one se neće same odvrnuti kada se stroj pokrene. Isti dvostruki kotači postavljeni su sa strane kao i sa stražnje strane, s potpuno istim razmakom.Kotači se moraju slobodno okretati na osovini; to se može osigurati istim sigurnosnim maticama. Imajte na umu da se lijevi i desni kotači moraju okretati neovisno jedan o drugom. Uzeo sam ove kotače iz istog željeznog konstrukcijskog seta, ali slične možete izrezati od plastike ili debelog kartona, ako ga presavijete u nekoliko slojeva i zalijepite.

Izrada gusjenica

Teško je zamisliti, međutim, izvrsne staze s dobrim prianjanjem mogu se napraviti od PVC prostirke za kupanje, koja se može naći u gotovo svakoj trgovini hardverom. Takav se tepih sastoji od mnogo fleksibilnih "traka" koje su međusobno povezane paralelnim nitima, što je potrebno za stvaranje gusjenice. Traka širine 1,5-2 cm izrezana je iz prostirke, trebala bi biti jednaka širini kotača koji se koriste.

Zatim trebate nanijeti traku na kotače pričvršćene za šasiju i izrezati je na potrebnu duljinu, a zatim se krajevi trake zalijepe super ljepilom. Nakon što se ljepilo osuši, možete isprobati gusjenicu na šasiji i čak uključiti motor - gusjenica će se okretati, ali će brzo pasti s kotača.

Kako biste osigurali da gusjenica ne padne s kotača, čak i kada buduće vozilo prelazi preko prepreka, morate napraviti konveksne graničnike u središtu gusjenice. Kada se okreću, oni će pasti u razmak između kotača, sprječavajući odvajanje gusjenice. Postoji mnogo načina da se naprave takva zaustavljanja; odlučio sam zalijepiti šibice na svaki "korak" gusjenice; kao što je iskustvo pokazalo, ova metoda se pokazala uspješnom i uz dovoljno napetosti gusjenica uopće nije otpala. Šibice se režu na komade duljine 5-6 mm i lijepe, kao što je prikazano na slici ispod, koristi se isto super ljepilo - osigurava dobru čvrstoću lijepljenja s materijalom PVC prostirke.

Sve iste radnje potrebno je učiniti s drugom gusjenicom.Nakon lijepljenja šibica, staze se mogu smatrati spremnima - sada se oslanjaju na šasiju i već mogu provjeriti kako će se budući automobil voziti primjenom napona iz baterije izravno na oba motora. Ako je potrebno, trebate prilagoditi silu zatezanja - gusjenica koja je preslaba će se okretati ili otpasti, a gusjenica koja je preuska će se okretati usko, stvarajući dodatno opterećenje na motoru.

Električni dio

U električnom dijelu trebat će vam nekoliko ploča odjednom: ploče prijemnika i odašiljača za prijenos naredbi s daljinskog upravljača, pretvarači pojačanja za napajanje motora, kao i "mosne" ploče koje omogućuju rotaciju svakog motora u oba smjera. Opća shema je sljedeća - ploča odašiljača bit će instalirana na daljinskom upravljaču, ploča prijemnika na šasiji stroja. Boost pretvarači pretvaraju napon iz baterija (3,7 - 4,2 volta) na razinu od 7-8 volti, iz koje će se napajati motori. Ako motori razviju dovoljnu brzinu izravno iz baterije, tada nije potrebno ugrađivati ​​pretvarače. Rotacija motora bit će kontrolirana premosnim krugovima - posebnim krugovima s tranzistorima s efektom polja koji mogu napajati izlaz s naponom jednog ili drugog polariteta, ovisno o tome s kojeg ulaza (u 1 ili u 2) upravljački signal iz prijemna ploča će primiti. Prvo, pogledajmo krugove odašiljača i prijemnika, oni su prikazani u nastavku.

Da budemo precizni, ovi sklopovi se nazivaju enkoder i dekoder, a prijemnik i odašiljač su gotovi RX-TX moduli na frekvenciji od 433 MHz, koji se lako mogu kupiti na Aliju ili mnogim trgovinama radio dijelovima - Svaki od modula ima tri kontakta za spajanje - power plus, minus, kao i DATA kontakt za slanje ili primanje podataka.Jednostavni sklopovi prikazani gore daju protokol za prijenos podataka, omogućujući vam da obradite 5 pritisaka na gumb. Za upravljanje strojem trebat će vam samo 4 kanala (naprijed, natrag, desno, lijevo), tako da 5. kanal ostaje slobodan i može se koristiti za bilo koju svrhu, na primjer, paljenje i gašenje svjetala. TXD i RXD kontakti u dijagramima povezani su s DATA kontaktima odašiljača i prijemnika; inače su dijagrami jednostavni i jedva zahtijevaju objašnjenje. Napon napajanja samih krugova je 3,5-5 volti, međutim, ako instalirate stabilizatore 78l05 (oni su naznačeni na dijagramima), možete ih napajati iz napona od 7 ili više volti. Tiskane ploče pružaju obje opcije napajanja, samo trebate instalirati kratkospojnike na prava mjesta. Za korištenje u stroju, i prijemnik i odašiljač mogu se napajati izravno iz baterija bez stabilizatora. Svaki od krugova ima mikrokontroler - mora se bljeskati s odgovarajućim firmverom; firmver je u arhivi zajedno s datotekama ploče.

Arhiva sa shemama, firmwareom i pločama:

Izrada daljinskog upravljača

Kao jednu od opcija, možete koristiti gotov daljinski upravljač iz neke pokvarene / nepotrebne radio-kontrolirane igračke, ako unutar njega ima dovoljno mjesta za ugradnju ploče kodera. Ili možete sami napraviti daljinski upravljač, kao što sam ja napravio. Kao podlogu upotrijebio sam još jedan komad šperploče, montirajući na njega držač za bateriju 18650, ploču kodera s modulom prijemnika, kao i 4 gumba, rasporedivši ih za maksimalnu lakoću upravljanja.Imajte na umu da ploča enkodera već sadrži mjesta za ugradnju gumba na ploči - njihova ugradnja nije potrebna, osim za provjeru funkcionalnosti nakon sastavljanja. Operativni gumbi su uklonjeni s ploče na žicama, kao na fotografijama ispod.

Montaža elektronike na šasiju

Na samom podvozju, dakle, uz ploču dekodera s modulom prijamnika, bit će ugrađene dvije “bridge” ploče i dva pretvarača. Dobra stvar kod korištenja dvaju pretvarača, po jednog za svaki motor, je ta što možete zasebno podešavati brzinu svake staze. Iako su motorni reduktori identični, ipak imaju neke varijacije u parametrima, tako da čak i s istim naponom napajanja mogu proizvesti malo različite brzine; podešavanjem napona na izlazu pretvarača možete postići istu brzinu. Izobličenje brzina, čak i malo, dovest će do činjenice da automobil neće voziti ravno naprijed, već s blagim zaokretom. Dolje na fotografiji možete vidjeti sve ploče potrebne za ugradnju na šasiju.

Detaljna fotografija ploče dekodera. Imajte na umu da on, kao i ploča kodera, ima nekoliko dodatnih kondenzatora za napajanje - oni definitivno neće biti suvišni u uređajima s mikrokontrolerima.

Sklop strujnog kruga mosta

Čini se zašto je potrebna neka vrsta premosnog kruga, jer je dovoljno samo nanijeti napon na motore pomoću ključa. I doista nije potreban ako automobil ne zahtijeva mjenjač za vožnju unatrag - a praksa pokazuje da bez njega nije nimalo zanimljiv. Stoga je potrebno sastaviti mali dodatni krug koji će omogućiti promjenu polariteta motora. Mijenja se polaritet - mijenja se smjer kretanja.

Motor je spojen na ovaj krug, a također sadrži dva ulaza - in1 i in2, dovedite 3-5 volti na jedan ulaz - motor se okreće u jednom smjeru, dovedite 3-5 volti u drugi - motor se okreće u drugom smjer. Ako se napon ne dovodi ni na jedan ulaz, ili se primjenjuje na oba ulaza odjednom, motor se ne okreće, to je jednostavna logika rada. U krugu su 4 tranzistora s efektom polja koji će preklopiti motor, pa moraju biti projektirani za dovoljno veliku struju. Dva od njih su N-kanalni, možete koristiti AO3400, druga dva su P-kanalni, AO3401 je prikladan. Također na dijagramu postoje dva bipolarna NPN tranzistora; BC847 ili bilo koji drugi slični će učiniti. Kako ne bi zauzimao puno prostora na šasiji, preporučujem sastavljanje ovog kruga pomoću SMD komponenti. Diode - bilo koje koje želite, na primjer, 1N4148W. Ulazna snaga ovog kruga (označena kao 12 V) napaja se naponom iz pretvarača. Imajte na umu da se krug mora sastaviti u dva primjerka - za lijevi i desni motor, oni će se napajati iz jednog i iz drugog pretvarača. Fotografije sastavljenih ploča nalaze se u nastavku.

Sada možete nastaviti izravno s instalacijom - a prvi korak je instalirati par držača za 18650 baterije na vrhu kućišta; sva elektronika će se napajati iz njih; baterije su spojene paralelno.

Ispred baterija, u prednjem dijelu, ugrađena je ploča dekodera, koja se preko prekidača odmah spaja na kontakte držača. Radi praktičnosti, ova ploča dodatno ima 5 LED diode – kada pritisnete tipke daljinskog upravljača, odgovarajuće će svijetliti LED diode.

Na donjem dijelu, ispod šasije, pričvršćeni su par pretvarača i par dasaka za most.Sve je odmah povezano žicama - ulazi pretvarača preko prekidača na držače, izlazi pretvarača za napajanje ploča mostova, a izlazi mostova, pak, na motore. Treba uzeti u obzir da motori pod opterećenjem mogu trošiti prilično veliku struju; prema tome, na ulazu pretvarača potrošena struja bit će otprilike 2 puta veća iu nekim trenucima može doseći 1-1,5 ampera, tako da trebate napajati s prilično debelim žicama.

Ostaje posljednja, završna faza montaže - potrebno je spojiti izlaze dekodera (koristit će se 4 od 5 izlaza) na bridge ulaze (in1, in2), tako da kada pritisnete određene tipke na daljinskom upravljaču, stroj reagira na željeni način. Naime:

• Pritiskom na “naprijed” - oba motora se okreću u istom smjeru.
• Pritiskom na “natrag” - oba motora se okreću u suprotnom smjeru.
• Pritiskom na “desno” - lijevi motor se okreće naprijed, desni motor se okreće unatrag, dok se stroj okreće u smjeru kazaljke na satu.
• Pritiskom na “lijevo” - desni motor se okreće unatrag, lijevi motor se okreće naprijed, stroj se okreće suprotno od kazaljke na satu.
• Istodobnim pritiskom na "naprijed" i "desno" - lijevi motor se okreće naprijed, desni miruje, tako da dolazi do glatkog okretanja.
• Istodobno pritiskanje "naprijed" i "lijevo" je slično, ali u drugom smjeru.

Da bi se implementirala takva logika, potrebno je spojiti izlaze dekodera na ulaze mosta kao što je prikazano u nastavku.

Izlazi dekodera prikazani su ispod, s jednim slobodnim i može se koristiti za druge radnje. Diode se ovdje mogu koristiti iste 1N4148, zalemljene površinskom montažom izravno na izlazima dekodera.

Testovi

U ovom trenutku je montaža stroja završena, možete umetnuti baterije i provjeriti rad. U ovom slučaju ne bi bilo loše provjeriti trenutnu potrošnju - u nedostatku naredbi s daljinskog upravljača, trebala bi biti mala, oko nekoliko desetaka mA. Domet daljinskog upravljača ovisit će o korištenim prijemnim i odašiljačkim modulima - najčešće osiguravaju pouzdano područje prijema od oko 20-30 metara u gradskim uvjetima, što je sasvim dovoljno za upravljanje strojem. Antene će vam pomoći da značajno povećate domet, možete uzeti komade bakrene žice duljine 17 cm (za frekvenciju od 433 MHz) i lemiti ih na "mravlje" kontakte modula.

Tako je rezultat vrlo zabavna igračka za djecu i odrasle - gusjenice od PVC podloge pružaju izvrsno prianjanje na bilo kojoj površini, tako da stroj može lako svladati prepreke. Prednosti gusjenične verzije također uključuju jednostavnost upravljanja - nema potrebe za ugradnjom dodatnih upravljačkih mehanizama, sva se kontrola odvija samo promjenom smjera rotacije gusjenica. Nedostatak opisanog dizajna šasije može se nazvati malim "razmakom od tla" - motori se nalaze ispod dna i tamo zauzimaju dosta prostora, međutim, to ne ometa užitak "vožnje", a ako Po želji, ovaj se nedostatak može eliminirati dodavanjem dodatne osovine za stražnje kotače i postavljanjem motora na vrh. Sretna gradnja!

Gledaj video