Zippy the Fanbot: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

คำแนะนำนี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของโครงการของ MAKEcourse ที่มหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดา (www.makecourse.com)

Zippy the Fanbot เป็นโปรเจ็กต์ที่ใช้ Arduino ซึ่งใช้แรงขับที่เกิดจากใบพัดที่ติดตั้งบนมอเตอร์ไร้แปรงถ่านเพื่อขับเคลื่อนหรือหมุนบอทไปในทิศทางที่ต้องการ ผู้ใช้ควบคุมบอทด้วยรีโมทคอนโทรลอินฟราเรด ชื่อ Zippy นั้นมาจากความจริงที่ว่าการชุมนุมส่วนใหญ่จัดขึ้นพร้อมกับซิป

ขั้นตอนที่ 1: พิมพ์ชิ้นส่วน 3 มิติ

เฟรมของแอสเซมบลีนี้รวมถึงเคส Arduino และกล่องอิเล็กทรอนิกส์ถูกพิมพ์ 3 มิติ แต่ละส่วนถูกพิมพ์ที่ infill 30% กับ 3-5 เปลือกหอย ฉันได้อัปโหลดไฟล์ส่วน STL เพื่อให้ง่ายสำหรับคุณ เพียงดาวน์โหลดและนำไปที่เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ดี!

ขั้นตอนที่ 2: ซื้ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และชิ้นส่วนที่จำเป็น

จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และชิ้นส่วนจำนวนมากเพื่อสร้างและใช้ Zippy the Fanbot นี่คือรายการของชิ้นส่วนทั้งหมดที่ฉันใช้ในการสร้างโครงการนี้:

1x Arduino Uno R3

1x VS/HX1838B อินฟราเรด เซนเซอร์

1x แพ็คของหมุดส่วนหัวของตัวผู้ถึงตัวผู้ (เพียงพอสำหรับหมุด Arduino)

1x แพ็ค 8 สายจัมเปอร์หญิงกับหญิง

1x 3S 11.1V แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์

1x ชุดสายไฟหรือแผงจ่ายไฟ

4x Afro SimonK 20A OPTO ESCs

4x Sunnysky X2212 KV980 มอเตอร์แบบไม่มีแปรง

2x APC CW 8045 ใบพัดหลายใบพัด

2x APC CCW 8045 Multirotor Propellers

1x แพ็ค 4 Zip Ties

ลูกล้อหมุนสำหรับงานเบา 4x

1x แพ็คเกจแถบเวลโคร

1x ม้วนเทปกาวสองหน้าแบบนุ่ม

ขั้นตอนที่ 3: ประกอบชิ้นส่วนและสร้างวงจร

เมื่อคุณพิมพ์ชิ้นส่วนที่จำเป็นทั้งหมด 3 มิติและซื้อส่วนประกอบที่จำเป็นอื่นๆ ทั้งหมดแล้ว ก็ถึงเวลาเริ่มประกอบ Zippy! อ้างถึงภาพแรกในคำแนะนำนี้เพื่อให้เห็นภาพว่าทุกอย่างถูกรวมเข้าด้วยกันอย่างไร

กรอบที่พิมพ์ 3 มิตินั้นง่ายต่อการประกอบ ซึ่งเป็นสิ่งที่ฉันตั้งใจให้เป็น แขนทั้งสองประสานกันเพื่อสร้างกรอบ X และมีตัวยึดที่พอดีกับแขน ซองหนังอิเล็กทรอนิกส์อยู่ใต้วงแขน ตัวปรับต่อพัดลมจะติดตั้งอยู่ที่ปลายแขนแต่ละข้าง และตัวปรับต่อล้อเลื่อนไปที่ขาของเฟรม มันควรจะใช้งานง่ายมากที่จะใช้ความสัมพันธ์ zip ทั้งหมด แต่ถ้าไม่ใช่เพียงแค่ดูรูปแรกในคำแนะนำนี้! ไม่จำเป็นต้องใช้สายรัดซิปเพื่อยึดขายึดด้านบนเข้ากับแขน

เมื่อประกอบโครงเรียบร้อยแล้ว ก็ถึงเวลาต่อสายไฟและติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ESC จะติดตั้งที่แขนในขณะที่ต้องติดตั้งมอเตอร์บนตัวปรับต่อพัดลม ทั้ง ESC และมอเตอร์ติดตั้งด้วยสายรัดซิป ต้องสลับขั้วระหว่าง ESC และมอเตอร์ที่แขนด้านหน้าซ้ายและด้านหลังขวา เพื่อให้หมุนตามเข็มนาฬิกา อีกสองแขนจะมีมอเตอร์ที่หมุนทวนเข็มนาฬิกา ดังนั้นอุปกรณ์ประกอบฉากตามเข็มนาฬิกาจะติดตั้งบนมอเตอร์ด้านหน้าซ้ายและขวาในขณะที่อุปกรณ์ประกอบฉากทวนเข็มนาฬิกาจะติดตั้งเข้ากับมอเตอร์ด้านหน้าขวาและด้านหลังซ้าย ทิศทางการหมุนที่ตรงกันข้ามเหล่านี้สร้างแรงบิดที่ตรงกันข้ามซึ่งช่วยในประสิทธิภาพที่เสถียรของบอท

ใช้ velcro เพื่อติดตั้งเคส Arduino รวมถึงแบตเตอรี่ LiPo ที่ด้านบนของตัวยึดตรงกลาง ใช้เทปกาวสองหน้าติดเซ็นเซอร์ IR ที่กึ่งกลางด้านบนของเคส Arduino ซึ่งจะทำให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดในการรับสัญญาณจากรีโมท การจ่ายพลังงานทั้งหมดจาก LiPo ไปยัง ESC จะถูกป้อนผ่านกล่องอิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่ในซองใส่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สายสัญญาณจาก Arduino ไปยัง ESC จะถูกป้อนผ่านกล่องอิเล็กทรอนิกส์ด้วย ระวังให้มากที่จะไม่รบกวนการเดินสายไฟจาก LiPo ไปยัง ESCs สิ่งนี้สามารถสร้างความเสียหายให้กับ ESC ได้ง่ายและอาจทำให้เกิดไฟไหม้ได้

อ้างถึงแผนผังวงจรซึ่งแสดงให้เห็นว่าทุกอย่างเชื่อมต่อกันอย่างไร

ขั้นตอนที่ 4: แฟลช Arduino

เมื่อประกอบ Zippy Fanbot แล้ว ก็ถึงเวลาแฟลช Arduino ด้วยซอฟต์แวร์ที่จำเป็น ฉันได้จัดเตรียม Arduino Sketch ที่ใช้ในการควบคุม Zippy รหัสนั้นต้องการปุ่ม 5 ปุ่มเพื่อใช้งาน fanbot ปุ่มที่ดีที่สุดในการตั้งโปรแกรมคือปุ่มนำทางบนรีโมทคอนโทรล เป็นเรื่องง่ายที่ปุ่มขึ้น/ลงจะย้ายบอทไปข้างหน้า/ข้างหลังในขณะที่ปุ่มซ้าย/ขวาจะหมุนบอททวนเข็มนาฬิกา/ตามเข็มนาฬิกา ปุ่มนำทางตรงกลางจะทำหน้าที่เป็นสวิตช์ฆ่าและหยุดมอเตอร์ทั้งหมด หากรีโมตที่คุณใช้ไม่ทำงานกับโค้ดนี้ ให้ถอดใบพัดออกจากบอทและใช้มอนิเตอร์แบบอนุกรมใน Arduino IDE เพื่อตั้งโปรแกรม Arduino ใหม่ให้ทำงานกับปุ่มทิศทางบนรีโมตของคุณ คุณเพียงแค่ต้องกดปุ่มที่คุณต้องการใช้และสังเกตว่าค่าใดที่แสดงขึ้นบนจอภาพแบบอนุกรม จากนั้นแทนที่ค่าในคำสั่ง if ที่เหมาะสมซึ่งอยู่ในรหัสที่ฉันให้ไว้กับค่าที่คุณเห็นบนจอภาพแบบอนุกรม

รหัสค่อนข้างง่ายอย่างที่คุณเห็น มีการตรวจสอบตามเงื่อนไข 5 แบบ ซึ่งจะกำหนดว่าปุ่มใดถูกกด ตัวอย่างเช่น หากเซ็นเซอร์ IR ตรวจพบว่ามีการกดปุ่มขึ้น มอเตอร์ด้านหน้าทั้งสองจะหมุน ซึ่งจะดึงบอทไปข้างหน้า หากกดปุ่มนำทางด้านซ้าย มอเตอร์หน้าขวาและหลังซ้ายจะหมุน ทำให้บอทหมุนทวนเข็มนาฬิกา หากกดปุ่มสำหรับการซ้อมรบบางอย่าง มอเตอร์ที่เกี่ยวข้องจะเพิ่มความเร็วอย่างต่อเนื่องจนกว่าจะถึงความเร็วสูงสุด

สมมุติว่าบอทกำลังเคลื่อนที่ไปข้างหน้าโดยที่มอเตอร์ด้านหน้าหมุนด้วยความเร็วสูงสุด หากผู้ใช้กดปุ่มลงค้างไว้ มอเตอร์ด้านหน้าจะช้าลงจนกว่าจะหยุดสนิท จากนั้นมอเตอร์ด้านหลังจะเปิดใช้งานและส่งบอทกลับด้าน สิ่งนี้ใช้กับการซ้อมรบของบอทเช่นกัน สิ่งนี้ทำให้ผู้ใช้สามารถเร่งความเร็วหรือชะลอการประลองยุทธ์ที่บอททำอยู่

ในตอนนี้ สมมติว่าบอทกำลังเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอีกครั้งด้วยความเร็วบางส่วน หากกดปุ่มทิศทางซ้ายหรือขวา บอทจะหยุดหมุนมอเตอร์ทั้งหมดทันทีก่อนที่จะเปิดใช้งานมอเตอร์ที่จะหมุน ดังนั้นผู้ใช้สามารถสลับไปมาระหว่างการเคลื่อนที่เชิงเส้นและการหมุนได้ทันที

ขั้นตอนที่ 5: สนุกกับการใช้ Zippy และปลอดภัย

ตอนนี้คุณพร้อมแล้ว! เมื่อคุณสร้าง Zippy และนำโค้ด Arduino ใช้งานได้แล้ว ก็ถึงเวลาลองเล่นดู ระวังตัวให้มาก โดยเฉพาะบริเวณรอบ ๆ เด็กและสัตว์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าใบพัดมีความสมดุลและขันให้แน่นกับมอเตอร์ มอเตอร์ไร้แปรงถ่านที่ใช้ในโปรเจ็กต์นี้หมุนด้วย RPM ที่สูงมาก ดังนั้นอุปกรณ์ประกอบฉากจึงสามารถทำให้เกิดการบาดเจ็บได้ มีความสุข!