UChip - ร่างง่ายๆ สำหรับมอเตอร์ควบคุมระยะไกลและ/หรือเซอร์โวผ่าน 2.4GHz Radio Tx-Rx!: 3 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ฉันชอบโลก RC มาก การใช้ของเล่น RC ทำให้คุณรู้สึกว่าคุณสามารถควบคุมสิ่งพิเศษต่างๆ ได้ ไม่ว่าจะเป็นเรือลำเล็ก รถยนต์ หรือโดรน!

อย่างไรก็ตาม มันไม่ง่ายเลยที่จะปรับแต่งของเล่นของคุณและทำให้พวกเขาทำทุกอย่างที่คุณต้องการให้พวกเขาทำ โดยปกติ คุณจะต้องใช้การตั้งค่าเครื่องส่งสัญญาณเริ่มต้นหรือชุดสวิตช์และปุ่มที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ

การควบคุมทุกอย่างตามที่คุณต้องการนั้นค่อนข้างยาก เนื่องจากโลก RC ต้องการความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมระดับฮาร์ดแวร์เพื่อให้ได้ประโยชน์สูงสุด

ฉันลองใช้แพลตฟอร์มและการตั้งค่าต่างๆ มากมาย แต่ต้องใช้ความพยายามอย่างมากเสมอเพื่อให้คุ้นเคยกับโค้ดก่อนที่จะปรับแต่งของเล่น RC ของฉัน

สิ่งที่ฉันพลาดไปคือภาพสเก็ตช์ง่ายๆ ที่ฉันสามารถโหลดโดยใช้ Arduino IDE และนั่นจะช่วยให้ฉันแปลค่าที่ออกมาจาก Radio RX (เครื่องรับ) ลงในตัวควบคุมมอเตอร์/เซอร์โวที่ต้องการได้อย่างง่ายดาย

ดังนั้นนี่คือสิ่งที่ฉันสร้างขึ้นหลังจากเล่นกับ uChip และ Arduino IDE เล็กน้อย: ภาพร่างง่ายๆ สำหรับมอเตอร์ควบคุมระยะไกลและ/หรือเซอร์โวผ่าน 2.4GHz Radio Tx-Rx!

บิลวัสดุ

1 x uChip: บอร์ดที่รองรับ Arduino IDE

ระบบวิทยุ xTx-Rx 1 ระบบ: ระบบวิทยุใดๆ ที่มีตัวรับสัญญาณ cPPM นั้นดี (คำสั่งผสมของฉันคือ Spectrum DX7 Tx + Orange R614XN cPPM Rx แบบเก่า) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณปฏิบัติตามขั้นตอนการผูกที่ถูกต้องเพื่อผูก Tx และ Rx

1 x แบตเตอรี่: จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่กระแสไฟสูงเมื่อต้องรับมือกับมอเตอร์และเซอร์โว

มอเตอร์/เซอร์โว: ตามความต้องการของคุณ

ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ในการขับเคลื่อนมอเตอร์/เซอร์โว: ตัวต้านทานแบบธรรมดา MOSFET และไดโอดช่วยให้คุณบรรลุวัตถุประสงค์ในการขับขี่

ขั้นตอนที่ 1: การเดินสายไฟ

ต่อส่วนประกอบเข้าด้วยกันตามที่อธิบายไว้ในแผนผัง

Rx เชื่อมต่อโดยตรงกับ uChipand ไม่ต้องการส่วนประกอบภายนอกใด ๆ ในกรณีที่คุณใช้ตัวรับสัญญาณอื่น ให้ตรวจสอบว่าคุณต้องการตัวเปลี่ยนระดับหรือไม่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อสัญญาณ cPPM กับ uChip PIN_9 (ซึ่งก็คือ PORTA19 ในกรณีที่คุณต้องการปรับโค้ดให้เข้ากับบอร์ด SAMD21 อื่น)

จำเป็นต้องมีการเดินสายที่เหลือเพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์และ/หรือเซอร์โว แผนผังที่แนบมานี้แสดงถึงวงจรพื้นฐานในการป้องกัน uChip จากยอดแหลม/โอเวอร์ชูตที่มักเกิดขึ้นเมื่อขับโหลดแบบอุปนัย องค์ประกอบหลักในการรักษาความปลอดภัยของ uChip คือพลัง Zener diode 5.1V (D1 ในแผนผัง) ที่คุณต้องวางขนานกับ VEXT (uChip pin 16) และ GND (uChip pin 8) หรือแทนที่จะใช้ซีเนอร์ไดโอด คุณสามารถเลือกวงจรเสริมที่แสดงโดย D2, C1 และ C2 ซึ่งป้องกันไฟกระชากย้อนกลับเพื่อสร้างความเสียหายให้กับส่วนประกอบ uChip

คุณสามารถขับมอเตอร์/เซอร์โวได้มากเท่าที่ต้องการโดยเพียงแค่จำลองแผนผังและเปลี่ยนพินควบคุม (คุณสามารถใช้พินใดก็ได้ ยกเว้นพินพาวเวอร์ (PIN_8 และ PIN_16) และพิน cPPM (PIN_9)) แม้ว่าคุณต้องการวงจรป้องกันเพียงวงจรเดียวซึ่งแสดงโดยซีเนอร์ไดโอด (หรือส่วนประกอบสำหรับวงจรเสริม) ส่วนประกอบทางไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับการขับมอเตอร์/เซอร์โวจะต้องทำซ้ำหลายครั้งตามจำนวนมอเตอร์/ เซอร์โวที่คุณตั้งใจจะขับ

เนื่องจากฉันต้องการขับมอเตอร์อย่างน้อย 2 ตัวและเซอร์โว 2 ตัว ฉันจึงสร้าง PCB ขนาดเล็กซึ่งใช้วงจรที่อธิบายไว้และคุณสามารถเห็นได้ในรูปภาพ อย่างไรก็ตาม ต้นแบบแรกถูกสร้างขึ้นบนกระดานโปรโตโดยใช้สายบิน

ดังนั้นคุณไม่จำเป็นต้องมีทักษะการบัดกรี/การออกแบบ PCB เพื่อใช้งานโครงการง่ายๆ นี้:)

ขั้นตอนที่ 2: การเขียนโปรแกรม

นี่คือเวทมนตร์! นี่คือสิ่งที่น่าสนใจ

ในกรณีที่คุณสร้างวงจรตามที่อธิบายไว้ในแผนผังก่อนหน้า คุณสามารถโหลดแบบร่าง DriveMotorAndServo.ino” และทุกอย่างน่าจะใช้ได้

ดูรหัสและตรวจสอบว่ามันทำงานอย่างไร

ที่จุดเริ่มต้น มี #define ไม่กี่ตัวที่ใช้กำหนด:

- จำนวนช่องสัญญาณของ Rx (6Ch กับ Orange 614XN)

- พินที่ติดมอเตอร์/เซอร์โว

- สูงสุดและต่ำสุดที่ใช้สำหรับเซอร์โวและมอเตอร์

- สูงสุดและต่ำสุดที่ใช้สำหรับช่วงช่องวิทยุ

จากนั้นจะมีส่วนการประกาศตัวแปรที่ประกาศตัวแปรมอเตอร์/เซอร์โว

ในกรณีที่คุณขับมอเตอร์มากกว่าหนึ่งตัวและเซอร์โวหนึ่งตัวที่ต่ออยู่ตามที่อธิบายไว้ในแผนผังก่อนหน้านี้ คุณต้องแก้ไขภาพร่างและเพิ่มโค้ดสำหรับจัดการมอเตอร์/เซอร์โวเพิ่มเติมที่คุณต่อไว้ คุณต้องเพิ่ม Servo, servo_value และ motor_value ให้มากที่สุดเท่าที่ใช้เซอร์โว/มอเตอร์

ภายในส่วนการประกาศตัวแปร ยังมีตัวแปรผันผวนบางตัวที่ใช้สำหรับ Capture Compare ของสัญญาณ cPPM อย่าเปลี่ยนตัวแปรเหล่านี้!

สิ่งที่คุณต้องทำต่อไปคือในฟังก์ชันลูป () ที่นี่ คุณสามารถตัดสินใจได้ว่าจะใช้มูลค่าของช่องทางที่เข้ามาอย่างไร

ในกรณีของฉัน ฉันเชื่อมต่อค่าที่เข้ามาโดยตรงกับมอเตอร์และเซอร์โว แต่คุณยินดีอย่างยิ่งที่จะเปลี่ยนค่าดังกล่าวตามความต้องการของคุณ! ในวิดีโอและรูปภาพที่ลิงก์ในบทช่วยสอนนี้ ฉันเชื่อมต่อมอเตอร์ 2 ตัวและเซอร์โว 2 ตัว แต่อาจมี 3, 4, 5, … มากถึงพินฟรีสูงสุด (13 อันในกรณีของ uChip)

คุณสามารถค้นหาค่าช่องสัญญาณที่บันทึกได้ภายในอาร์เรย์ ch[index] ซึ่ง “index” มีค่าตั้งแต่ 0 ถึง NUM_CH - 1 แต่ละช่องจะสอดคล้องกับแท่ง/สวิตช์/ปุ่มบนวิทยุของคุณ มันขึ้นอยู่กับคุณที่จะเข้าใจว่าอะไรคืออะไร:)

สุดท้าย ฉันได้ใช้ฟังก์ชันแก้ไขข้อบกพร่องบางอย่างเพื่อให้เข้าใจได้ง่ายขึ้นว่าเกิดอะไรขึ้น แสดงความคิดเห็น/ยกเลิกการใส่เครื่องหมาย #define DEBUG เพื่อพิมพ์ค่าช่อง SerialUSB ดั้งเดิม

เคล็ดลับ: มีโค้ดเพิ่มเติมด้านล่างฟังก์ชัน loop() โค้ดส่วนนี้จำเป็นสำหรับการตั้งค่าพินพลังงาน uChip จัดการกับการขัดจังหวะที่สร้างโดยคุณสมบัติการเปรียบเทียบการจับภาพ ตั้งเวลาและจุดประสงค์ในการดีบัก ในกรณีที่คุณกล้าพอที่จะเล่นกับการลงทะเบียน อย่าลังเลที่จะแก้ไข!

แก้ไข: อัปเดตร่าง แก้ไขข้อผิดพลาดในฟังก์ชันการทำแผนที่

ขั้นตอนที่ 3: เล่น ขับรถ แข่ง บิน

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณเชื่อมกับระบบ Tx และ Rx อย่างถูกต้อง เปิดเครื่องเชื่อมต่อแบตเตอรี่ ตรวจสอบว่าทุกอย่างทำงาน คุณสามารถขยายฟังก์ชันการทำงานหรือเปลี่ยนฟังก์ชันของแต่ละช่องสัญญาณได้ตามต้องการ เพราะตอนนี้คุณสามารถควบคุมโมเดล RC ในอนาคตของคุณได้อย่างเต็มที่

ตอนนี้สร้างโมเดล RC ของคุณเอง!

ป.ล. เนื่องจากการผูกนั้นค่อนข้างน่าเบื่อที่จะทำ ฉันวางแผนที่จะปล่อยภาพสเก็ตช์ที่อนุญาตให้ผูกระบบ Tx-Rx ของคุณโดยไม่ต้องทำเองในเร็วๆ นี้ คอยติดตามการปรับปรุง!