Rádiové riadiace zariadenie na Arduino

Tento článok sa zaoberá výrobou proporcionálnych rádiových ovládacích zariadení založených na doskách Arduino, Zaujímavou črtou projektu je, že zariadenie bolo koncipované ako alternatíva k „dospelému“ zariadeniu, ale ktoré si môžete vyrobiť sami. Na vysielači sú umiestnené trimovacie klávesy, ktoré sú dôležité napríklad pre ovládanie modely V lietadle je vysielač vybavený aj malým displejom s organickými LED diódami, ktorý zobrazuje základné informácie o činnosti vysielača. Zariadenie je navrhnuté pre 6 kanálov, 4 proporcionálne a 2 diskrétne. Autor tiež položil základy pre budúce pridanie ďalších dvoch proporcionálnych kanálov, k prípadu boli pridané 2 potenciometre, ale v súčasnosti nie sú zapojené. To však stačí na ovládanie modelu lietadla, lode alebo automobilu a diskrétne kanály vám umožnia ovládať ďalšie zaťaženie, napríklad zahrnutie svetlometov, palubných svetiel, navigačných svetiel alebo dokonca odpálenie malých striel. Zariadenie má dva režimy riadenia - lineárne a exponenciálne.

Nižšie vidíte grafické znázornenie všetkých komponentov a ich schému zapojenia. Pred montážou musia byť nakonfigurované prevodníky buckov, XL6009 až 12,6 V (tento modul je zodpovedný za nabíjanie), LM2596 až 3,3 V (napájanie rádiového modulu). Namiesto LM2596 je teoreticky možné použiť ASM117, podľa údajového listu je maximálne vstupné napätie tohto stabilizátora 15 V, ale odporúča sa, aby ste ho nepoužívali vyššie ako 12 V. Na základe týchto úvah autor použil iný konvertor DC / DC. Namiesto toho môžete použiť aj nastaviteľný stabilizátor, napríklad LM317.

Puzdro sa skladá z dvoch hlavných častí: hornej a dolnej. Okrem toho sa vytlačí 9 tlačidiel (8 na orezanie a jedno tlačidlo režimu), 5 záloh na tlačidlá, rám displeja a posúvač napájania.Autor vytlačil PLA s gumou s 20% pokrytím, 0,4 mm dýzou a výškou vrstvy 0,3 mm. Mimochodom, nikto nezakazuje použitie iného prípadu, stačí si vziať vhodnú škatuľu, prilepiť ju alebo vziať pomerne veľký kufrík od čínskej hračky, ktoré sa takmer predávajú v taškách na klasifikovaných stránkach.

Batérie sú zapojené do série. Autor to urobil spájkovaním, chcem poznamenať, že spájkovacie plechovky z roku 18650 si vyžadujú určitú zručnosť, takže ak nemáte také skúsenosti, kupujte batérie s už zváranými lístkami a spájkujte ich. Batérie podľa vyššie uvedenej schémy sa tiež spájkujú s modulom BMS, ktorého vstup je napájaný z prevodníka XL6009 (namiesto neho sa môže použiť MT3608). BMS je zodpovedný za rovnomerné nabíjanie / vybíjanie všetkých plechoviek a vypnutie napájania pri vybití batérií. Napätie je možné monitorovať aj pomocou displeja. Batérie sa nabíjajú pomocou zdroja 9 V s prúdom nepresahujúcim 3 A (maximum pre XL6009). Nabíjací prúd sa musí v skutočnosti počítať v závislosti od kapacity batérií a napájať prúd s mierne nižším prúdom alebo ho obmedzovať. Je vhodné namontovať moduly do krytu pomocou obojstrannej pásky „automobilu“.

Hodiny sú nainštalované na špeciálnych plošinách, po ktorých sú pripevnené malými skrutkami k zodpovedajúcim držiakom vo vnútri puzdra. Tu je v skutočnosti všetko na úrovni dizajnéra a je dobre zrozumiteľné z fotografie.

Tlačidlá sú prepojené odpormi, takže v podstate zanechávajú malú odporovú klávesnicu, ktorá vám umožňuje použiť iba jeden kolík dosky Arduino. Vodiče sú spájkované k potenciometrom joysticku, extrémne vodiče smerujú k zemi a 5 V, priemer vedie k zodpovedajúcemu kolíku Arduino. Mám v pláne zopakovať túto schému, už som trochu experimentoval a môžem povedať, že kód má funkciu automatického invertovania kanálov podľa potreby, ale ešte som nerozumel, ako schéma túto veľmi dôležitú potrebu určuje. To znamená, že inverzia kanála sa v podstate uskutočňuje spájkovaním extrémnych záverov na miestach. Takéto pákové ovládače sa v čase písania správy predávajú v Ali za cenu približne 7 dolárov za kus, či už je len na vás, či je na vás, alebo nie. Namiesto toho môžete použiť moduly joysticku pre arduino alebo joysticky od ovládačov hier.

V skutočnosti joystick funguje ako delič, odkláňa rukoväť, meníme napätie na strednom výstupe potenciometra a v závislosti od tohto napätia arduino určuje odchýlku.
[stred] [/ stred]
Sú tiež zapojené stavítka. Prepínače sú potrebné zapnuté / vypnuté, pretože kanál je diskrétny a má iba dve hodnoty - 0 alebo 1, v závislosti od toho, či je výstup arduina priťahovaný k zemi alebo k zdroju napájania 5 V. Okrem toho je potrebné vypínač, ak necháte výstup „visiaci vo vzduchu“, čo by sa stalo pri použití trojpolohového ovládača nerozumie tomu, čo sa deje a hodnota náhodne preskočí buď 0 alebo 1 (podľa mojej skúsenosti). Nemôžete nastaviť ďalšie potenciometre, keď nie sú zapojené. Alebo môžete vložiť a sledovať zdrojovú stránku, pravdepodobne autor nakoniec uverejní aktualizovaný firmvér.

Ďalej sú nainštalované arduino, rádiový modul a výkonová doska rádiového modulu. Ako je opísané vyššie, je potrebné na ňom nastaviť napätie 3,3 V. Je takmer nemožné to urobiť pomocou štandardného variabilného rezistora, takže autor ho odpredal a namiesto toho spájkoval viacúčelový zastrihávač. Ďalej je namontovaný displej a všetky komponenty sú pripojené k terminálom arduino podľa schémy.

Firmvér Arduino sa už hovoril asi 1000-krát, v tomto okamihu je schopnosť urobiť to pri zachovaní arduino projektu rovnako dôležitá ako schopnosť držať spájkovačku vo vašich rukách a zároveň držať niečo na spájku.Kód pre vysielač, prijímač, potrebné knižnice a súbor pre 3D tlač prípadu si môžete stiahnuť v jednom archíve na konci článku.

Pre prijímač budete potrebovať ďalšiu dosku Arduino, rádiový modul (bez antény, telemetria tu ešte nie je implementovaná) a stabilizátor 3,3 V. Prijímač je spájkovaný na doštičku. Napájanie prijímača sa vykonáva rovnakým spôsobom ako napájanie ktoréhokoľvek iného výrobného prijímača zo špeciálneho výstupu regulátora rýchlosti.

Sama o sebe chcem dodať, že namiesto štandardnej antény tohto modulu je potrebné spájkovať tú istú anténu, ktorá je v module nainštalovaná, so zosilňovačom (iba bez krytu). Toto zvlášť neovplyvní rozsah príjmu, ale významne ovplyvní kvalitu príjmu v závislosti od polohy kontrolovaného modelu v rôznych rovinách. Pre moderné prijímače a vysielače sa na tento účel inštalujú dokonca dve antény, ktoré sú umiestnené navzájom kolmo.

Autor okrem toho implementoval veľmi dôležitú funkciu - výstup zo signálu prijímača PPM. Schematicky, v tomto prípade sa nič nezmení, stačí vyplniť iný firmvér, signál PPM je na výstupe rovnako ako vo väčšine prijímačov z výroby - z prvého kanála (plyn).

To je všetko. Osobne sa mi projekt veľmi páčil a, ako som už povedal, plánuje ho zopakovať v prípade diaľkového ovládania detskej hračky. V ponuke môžete vybrať režim od lineárneho po exponenciálny a jemne doladiť hodnotu každej páčky. Majte na pamäti, že priemerná hodnota každého kanála by mala byť 127.