Cum se face o mașină radio controlată pe șenile

Să luăm în considerare crearea unui vehicul pe șenile cu un design destul de simplu, care poate fi asamblat literalmente în câteva seri. Întreaga structură poate fi împărțită aproximativ în două părți - șasiul pe șenile și partea electrică, care va asigura controlul de la distanță al mașinii de la telecomandă.

Fabricarea șasiului

Nu vor fi necesare multe materiale: șenile vor fi antrenate de o pereche de motoare angrenate, baza întregii structuri va fi o bucată mică de placaj gros și veți avea nevoie, de asemenea, de câteva roți din plastic pe care șenile se vor roti. Pentru mașină puteți folosi aproape orice motoreductor de dimensiuni adecvate, cele „galbene” sunt ideale, care se găsesc în multe magazine de piese radio, sau le puteți cumpăra de pe Ali, cutia de viteze din ele oferă un raport de transmisie de 1: 48, care pentru acest caz este cea mai optimă valoare .

Fiecare cutie de viteze are ieșire la doi arbori, pe părți opuse ale caroseriei - pentru șasiul pe șenile se va folosi doar un arbore de la fiecare motor, al doilea poate fi îndepărtat complet sau lăsat în cazul în care aceste motoare mai sunt necesare în alte proiecte.Este necesar să fixați roțile de arbori - cel mai simplu mod de a face acest lucru este să înșurubați un șurub autofiletant în arborele însuși (este gol în interior), astfel încât roțile se vor prinde bine. Pentru fixare suplimentară și pentru a preveni desfășurarea șurubului autofiletant, puteți lubrifia cu generozitate îmbinarea cu adeziv. Vă rugăm să rețineți că roata este dublă - între fiecare roată se face un spațiu de aproximativ 3-4 mm; în viitor, omida va fi fixată cu ea.

Motoarele sunt montate pe o bucată de placaj rezistent; dimensiunea acesteia poate fi aleasă arbitrar, în funcție de dimensiunea dorită a mașinii. Aceste motoreductori nu oferă locuri convenabile pentru fixare, așa că le-am fixat cu lipici fierbinte - bețișoarele bune de lipici asigură o calitate excelentă a conexiunii, după cum a demonstrat experiența.

Apoi, pe partea opusă a motoarelor, trebuie să fixați colțurile pentru axa roților din față. Pentru a face acest lucru, vă recomand cu căldură să folosiți piese dintr-un set de construcție cu fier pentru copii - acolo puteți găsi colțuri gata făcute cu găuri. Când găuriți o gaură în placaj, trebuie să țineți cont de faptul că în viitor va trebui să ajustați tensiunea șinelor, așa că trebuie să găuriți o serie de găuri de aproximativ 1-1,5 cm lungime, care sunt apoi conectate într-una singură. fantă alungită. În acest fel, întreaga punte față se va mișca înainte și înapoi, înșurubat la loc.

Un știft este filetat în găurile din colțuri; este convenabil să utilizați M4, oferă o rigiditate suficientă și, în același timp, se potrivește găurilor în părțile constructorului de fier. Știftul trebuie să fie bine fixat de colțuri; este convenabil să folosiți piulițe de blocare pentru aceasta; acestea nu se vor deșuruba singure când mașina începe să se miște. Pe laterale ca si pe spate sunt instalate aceleasi roti duble, cu exact acelasi joc.Roțile trebuie să se rotească liber pe ax; acest lucru poate fi asigurat cu aceleași piulițe de blocare. Vă rugăm să rețineți că roțile din stânga și din dreapta trebuie să se rotească independent una de cealaltă. Aceste roți le-am luat din același set de construcție din fier, dar puteți tăia altele asemănătoare din plastic sau carton gros, dacă le pliați în mai multe straturi și le lipiți.

Făcând omizi

Este greu de imaginat, totuși, căile excelente cu tracțiune bună pot fi făcute dintr-un covor de baie din PVC, care poate fi găsit în aproape orice magazin de hardware. Un astfel de covor este format din multe „benzi” flexibile care sunt conectate între ele prin fire paralele, ceea ce este necesar pentru a crea o omidă. Din covoraș este tăiată o bandă de 1,5-2 cm lățime; aceasta trebuie să fie egală cu lățimea roților folosite.

Apoi trebuie să aplicați banda pe roțile atașate la șasiu și să o tăiați la lungimea necesară, apoi capetele benzii sunt lipite împreună cu superglue. După ce lipiciul s-a uscat, puteți încerca omida pe șasiu și chiar puteți porni motorul - omida se va roti, dar va cădea rapid de pe roți.

Pentru a vă asigura că omida nu cade de pe roți, chiar și atunci când viitorul vehicul trece peste obstacole, trebuie să faceți opriri convexe în centrul omizii. La rotire, acestea vor cădea în golul dintre roți, împiedicând desprinderea șenii. Există multe modalități de a face astfel de opriri; am decis să lipesc chibrituri pe fiecare „pas” al omizii; după cum a arătat experiența, această metodă s-a dovedit a funcționa și, cu suficientă tensiune, omida nu a căzut deloc. Chibriturile sunt tăiate în bucăți de 5-6 mm lungime și lipite, așa cum se arată în fotografia de mai jos, se folosește același superglue - asigură o bună rezistență la lipire cu materialul din PVC.

Toate aceleași acțiuni trebuie făcute cu a doua omidă.După lipirea chibriturilor, șenilele pot fi considerate gata - acum se bazează pe șasiu și pot verifica deja cum va conduce viitoarea mașină aplicând tensiune de la baterie direct la ambele motoare. Dacă este necesar, trebuie să ajustați forța de tensiune - o cale prea slabă se va roti sau va cădea, iar o cale prea strânsă se va roti strâns, punând un stres suplimentar asupra motorului.

Partea electrica

În partea electrică, veți avea nevoie de mai multe plăci deodată: plăci de recepție și emițător pentru transmiterea comenzilor de la telecomandă, convertoare boost pentru alimentarea motoarelor, precum și plăci „bridge” pentru a permite fiecărui motor să se rotească în ambele direcții. Schema generală este următoarea - placa transmițător va fi instalată în telecomandă, placa receptorului pe șasiul mașinii. Convertizoarele Boost convertesc tensiunea de la baterii (3,7 - 4,2 volți) la un nivel de 7-8 volți, de la care vor fi alimentate motoarele. Dacă motoarele dezvoltă o viteză suficientă direct din baterie, atunci convertizoarele nu trebuie instalate. Rotația motoarelor va fi controlată de circuite în punte - circuite speciale cu tranzistori cu efect de câmp care pot alimenta ieșirea cu o tensiune fie de o polaritate, fie de cealaltă, în funcție de ce intrare (în 1 sau în 2) semnalul de control de la placa receptor va primi. În primul rând, să ne uităm la circuitele emițătorului și receptorului, acestea fiind prezentate mai jos.

Pentru a fi precis, aceste circuite se numesc encoder și decodor, iar receptorul și transmițătorul sunt module RX-TX gata făcute la o frecvență de 433 MHz, care pot fi cumpărate cu ușurință de pe Ali sau multe magazine de piese radio - Fiecare dintre module are trei contacte pentru conectare - putere plus, minus, precum și un contact DATE pentru trimiterea sau primirea datelor.Circuitele simple prezentate mai sus oferă un protocol de transfer de date, permițându-vă să procesați apăsarea a 5 butoane. Pentru a controla mașina veți avea nevoie doar de 4 canale (înainte, înapoi, dreapta, stânga), astfel că al 5-lea canal rămâne liber și poate fi folosit în orice scop, de exemplu, aprinderea și stingerea farurilor. Contactele TXD și RXD din diagrame sunt conectate la contactele DATA ale emițătorului și respectiv receptorului; în caz contrar, diagramele sunt simple și cu greu necesită explicații. Tensiunea de alimentare a circuitelor în sine este de 3,5-5 volți, totuși, dacă instalați stabilizatori 78l05 (sunt indicați în diagrame), le puteți alimenta de la o tensiune de 7 sau mai mulți volți. Plăcile cu circuite imprimate oferă ambele opțiuni de alimentare; trebuie doar să instalați jumperii în locurile potrivite. Pentru utilizare într-o mașină, atât receptorul, cât și emițătorul pot fi alimentate direct de la baterii fără stabilizatori. Fiecare dintre circuite are un microcontroler - acesta trebuie să fie flash cu firmware-ul corespunzător; firmware-ul este în arhivă împreună cu fișierele plăcii.

Arhivă cu scheme, firmware și plăci:

Realizarea telecomenzii

Ca o opțiune, puteți utiliza o telecomandă gata făcută de la o jucărie radio controlată ruptă/inutilă, dacă există suficient spațiu în interiorul acesteia pentru a instala placa de codificare. Sau îți poți face propria telecomandă, așa cum am făcut eu. Ca bază am folosit o altă bucată de placaj, montând pe ea un suport pentru o baterie 18650, o placă de codificare cu modul receptor, precum și 4 butoane, aranjandu-le pentru o ușurință maximă a controlului.Vă rugăm să rețineți că placa de codificare conține deja spații de montare pentru butoanele de pe placă - instalarea acestora nu este necesară, cu excepția verificării funcționalității după asamblare. Butoanele de operare sunt scoase de pe placă pe fire, ca în fotografiile de mai jos.

Montarea electronicii pe șasiu

Prin urmare, pe șasiu în sine, pe lângă placa de decodor cu modulul receptor, vor fi instalate două plăci „punte” și două convertoare. Lucrul bun despre utilizarea a două convertoare, câte unul pentru fiecare motor, este că puteți regla separat viteza fiecărei piste. Deși motoarele cu angrenaje sunt identice, au totuși unele variații în parametri, astfel încât chiar și cu aceeași tensiune de alimentare pot produce viteze ușor diferite; prin reglarea tensiunii la ieșirea convertoarelor, puteți obține aceeași viteză. O distorsiune a vitezei, chiar și una mică, va duce la faptul că mașina nu va conduce drept înainte, ci cu o ușoară viraj. Mai jos în fotografie puteți vedea toate plăcile necesare pentru instalare pe șasiu.

Fotografie detaliată a plăcii de decodor. Vă rugăm să rețineți că, ca și placa de codificare, are mai mulți condensatori suplimentari de alimentare - cu siguranță nu vor fi de prisos în dispozitivele cu microcontrolere.

Ansamblu de circuit de punte

S-ar părea de ce este nevoie de un fel de circuit de punte, deoarece este suficient doar să aplicați tensiune la motoare folosind o cheie. Și chiar nu este necesar dacă mașina nu necesită marșarier - iar practica arată că fără ea nu este deloc interesantă. Astfel, este necesar să se monteze un mic circuit suplimentar care va oferi o schimbare de polaritate pentru motor. Se schimbă polaritatea - se schimbă direcția de mișcare.

Motorul este conectat la acest circuit și conține, de asemenea, două intrări - in1 și in2, aplicați 3-5 volți la o intrare - motorul se rotește într-o direcție, aplicați 3-5 volți în cealaltă - motorul se rotește în cealaltă direcţie. Dacă tensiunea nu este furnizată la nicio intrare sau este aplicată la ambele intrări simultan, motorul nu se rotește, aceasta este logica simplă de funcționare. Există 4 tranzistoare cu efect de câmp în circuit care vor comuta motorul, așa că trebuie proiectate pentru un curent suficient de mare. Două dintre ele sunt pe canal N, puteți utiliza AO3400, celelalte două sunt pe canal P, AO3401 este potrivit. De asemenea, pe diagramă sunt două tranzistoare bipolare NPN; BC847 sau oricare altele similare vor face. Pentru a nu ocupa mult spațiu pe șasiu, recomand asamblarea acestui circuit folosind componente SMD. Diode - orice vă place, de exemplu, 1N4148W. Puterea de intrare a acestui circuit (desemnată ca 12 V) este alimentată cu tensiune de la convertor. Vă rugăm să rețineți că circuitul trebuie asamblat în două exemplare - pentru motoarele din stânga și respectiv din dreapta, acestea vor fi alimentate de la unul și de la al doilea convertor. Fotografiile plăcilor asamblate sunt mai jos.

Acum puteți trece direct la instalare - iar primul pas este să instalați o pereche de suporturi pentru baterii 18650 pe partea superioară a șasiului; toată electronica va fi alimentată de la acestea; bateriile sunt conectate în paralel.

În fața bateriilor, în partea frontală, este instalată o placă de decodor; aceasta poate fi conectată imediat printr-un comutator la contactele suporturilor. Pentru comoditate, această placă are în plus 5 LED-uri – atunci când apăsați tastele telecomenzii, se vor aprinde cele corespunzătoare LED-uri.

O pereche de convertoare și o pereche de plăci de punte sunt atașate la partea inferioară, sub șasiu.Totul este conectat imediat prin fire - intrările convertoarelor printr-un comutator la suporturi, ieșirile convertoarelor pentru alimentarea plăcilor de pod și ieșirile punților, la rândul lor, la motoare. Trebuie avut în vedere faptul că motoarele sub sarcină pot consuma un curent destul de mare; în consecință, la intrarea convertoarelor, curentul consumat va fi de aproximativ 2 ori mai mare și în unele momente poate ajunge la 1-1,5 amperi, așa că trebuie să alimentare cu fire destul de groase.

Ultima etapă finală a asamblarii rămâne - trebuie să conectați ieșirile decodorului (vor fi utilizate 4 din 5 ieșiri) la intrările podului (in1, in2), astfel încât atunci când apăsați anumite taste de pe telecomandă, mașina reacţionează în modul dorit. Și anume:

• Apăsând „înainte” - ambele motoare se rotesc în aceeași direcție.
• Apăsând „înapoi” - ambele motoare se rotesc în sens opus.
• Apăsând „dreapta” - motorul din stânga se rotește înainte, motorul din dreapta se rotește înapoi, în timp ce mașina se rotește în sensul acelor de ceasornic.
• Apăsând „stânga” - motorul din dreapta se rotește înapoi, motorul din stânga se rotește înainte, mașina se rotește în sens invers acelor de ceasornic.
• Apăsând simultan „înainte” și „dreapta” - motorul stâng se rotește înainte, cel din dreapta rămâne nemișcat, astfel are loc o viraj lină.
• Apăsând simultan „înainte” și „stânga” este similar, dar în cealaltă direcție.

Pentru a implementa o astfel de logică, este necesar să conectați ieșirile decodorului la intrările podului, așa cum se arată mai jos.

Ieșirile decodorului sunt prezentate mai jos, una dintre ele fiind liberă și poate fi folosită pentru alte acțiuni. Diodele de aici pot fi folosite la fel 1N4148, lipite prin montare la suprafață direct la ieșirile decodorului.

Teste

În acest moment, asamblarea mașinii este finalizată, puteți introduce bateriile și puteți verifica funcționarea. În acest caz, nu ar fi greșit să verificați consumul de curent - în absența comenzilor de la telecomandă, acesta ar trebui să fie mic, aproximativ câteva zeci de mA. Raza de acțiune a telecomenzii va depinde de modulele receptor și transmițător utilizate - cel mai adesea acestea oferă o zonă de recepție fiabilă de aproximativ 20-30 de metri în condiții urbane, ceea ce este suficient pentru a controla mașina. Antenele vor ajuta la creșterea semnificativă a razei de acțiune; puteți lua bucăți de sârmă de cupru de 17 cm lungime (pentru o frecvență de 433 MHz) și le puteți lipi la contactele „furnicilor” ale modulelor.

Astfel, rezultatul este o jucărie foarte distractivă pentru copii și adulți - șenile de covoraș din PVC asigură o aderență excelentă pe orice suprafață, astfel încât mașina poate depăși cu ușurință obstacolele. Avantajele versiunii pe șenile includ, de asemenea, ușurința de control - nu este nevoie să instalați mecanisme de direcție suplimentare, tot controlul are loc numai prin schimbarea direcției de rotație a șenilelor. Dezavantajul designului șasiului descris poate fi numit „garda la sol” mică - motoarele sunt situate sub partea inferioară și ocupă destul de mult spațiu acolo, cu toate acestea, acest lucru nu interferează cu plăcerea de a „conduce” și dacă dorit, acest dezavantaj poate fi eliminat prin adăugarea unei axe suplimentare pentru roțile din spate și plasarea motoarelor deasupra. Construire fericită!

Priveste filmarea