RC Car Hack ด้วย Android และ Arduino: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

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

ในบทช่วยสอนนี้ เราจะให้ Android ควบคุม RC แบบเก่าธรรมดาของคุณ และมอบคุณสมบัติพิเศษให้กับมัน

บทช่วยสอนนี้มีสองสิ่งที่ไม่เหมือนใครจากการแฮ็กรถอื่นๆ

1. เรากำลังติดตั้งเซอร์โวเพื่อการควบคุมล้อที่ราบรื่น

2. เรากำลังใช้แอพ Android แบบกำหนดเองที่จะช่วยให้ค้นหาการตั้งค่าความเร็วและทิศทางการปรับจูน

นอกจากนั้น เราจะสร้างแตร เราจะปรับปรุงการบังคับเลี้ยวอย่างมากโดยใช้เซอร์โวมอเตอร์ รถ RC ราคาถูกไม่มีการบังคับเลี้ยวที่ราบรื่น พวกเขามักจะมีมอเตอร์ที่สามารถไปทางซ้ายหรือขวา และมันค่อนข้างยากที่จะควบคุม

แนวคิด:

• การควบคุมเซอร์โวมอเตอร์
• ใช้สะพาน H
• การสื่อสารผ่านบลูทูธ
• ใช้ตัวแบ่งแรงดันเพื่อวัดแรงดันไฟที่มากกว่า 5V
• เทคนิค PWM (พัลส์พร้อมมอดูเลต)

หากคุณจะสำรวจลิงก์ด้านบน คุณจะพบคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับวิธีการทำงานของสิ่งเหล่านี้

นี่เป็นบทช่วยสอนขั้นสูง และฉันคิดว่าเหมาะสำหรับผู้ที่มีประสบการณ์การเขียนโปรแกรมที่ต้องการลองอะไรสนุกๆ และเรียนรู้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผ่านการฝึกฝน

ทักษะที่คุณต้องการ:

• การซ่อมแซม: เราจะรื้อรถเก่าโดยใช้เครื่องมือเดรเมลและไขควง คีมตัดลวด ฯลฯ
• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พื้นฐาน: เราจะสร้างบอร์ดขนาดเล็กโดยใช้ Arduino nano และส่วนประกอบที่บัดกรี แล้วจึงต่อเข้ากับส่วนประกอบรถยนต์
• การเขียนโปรแกรม Arduino: การอัปโหลดโค้ดไปยังบอร์ด Arduino โดยใช้ Arduino IDE และอะแดปเตอร์ FTDI ทำการปรับเปลี่ยนโค้ดเล็กน้อย
• การสร้างแอป Android: เราจะดึงรหัสจาก Bitbucket สร้างแอปพลิเคชันและอัปโหลดไปยังอุปกรณ์มือถือ

ขั้นตอนที่ 1: สิ่งที่จำเป็น

อะไหล่:

1. Arduino pro mini รุ่น 16Mhz 5V (eBay) 2$

2. โมดูลบลูทูธ HC-05 (eBay) 3.3$

3. L298 สะพาน H (eBay) 2$

4. ออด (eBay) < 1$

5. PCB <1$ ต่อชิ้น

6. ตัวต้านทาน 2 x 1kOhm

7. แบตเตอรี่ LiPo 2 เซลล์ 1000mAh

8. L7805CV 5V regulator (eBay) < 1$ ต่อชิ้น

9. ตัวเชื่อมต่อ pcb ชายและหญิง <1 $ สำหรับสิ่งที่เราต้องการ

10. ขั้วต่อ LiPo ตัวเมีย XT-60 (eBay) 1.2$

11. SG90 9G ไมโครเซอร์โวมอเตอร์ (eBay)

เครื่องมือ:1. หัวแร้งสำหรับบัดกรีสายไฟเข้ากับขั้วต่อ LiPo

2. เครื่องตัดลวด

3. ไขควงเล็ก

4. เครื่องตัด

5. USB เข้ากับอะแดปเตอร์ FTDI อนุกรม FT232RL เพื่อตั้งโปรแกรม arduino pro mini

6. แล็ปท็อปที่ติดตั้ง ArduinoIDE เพื่อตั้งโปรแกรม Arduino

8. สมาร์ทโฟนแอนดรอยด์

ขั้นตอนที่ 2: รื้อรถเก่าและติดตั้งเซอร์โวมอเตอร์

เราจะเลือกรถ RC และรื้อถอน ทำการปรับเปลี่ยน ฯลฯ ฉันได้แนบรูปภาพด้านล่างเพื่อให้คุณได้เห็นกระบวนการทั้งหมด

ก่อนอื่น เราจะทำการถอดแยกชิ้นส่วนรถ และหลังจากนั้น เราจะถอดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในและช่องที่ไร้ประโยชน์ (เช่น ที่ใส่แบตเตอรี่และพวงมาลัยแบบเก่า)

สิ่งที่เราต้องระวังเมื่อเราทำสิ่งนี้:

• เรามีพื้นที่เพียงพอในรถที่จะติดตั้งบอร์ดของเราด้วยชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เซอร์โว สะพาน H และแบตเตอรี่ LiPo 2S
• สามารถติดตั้งเซอร์โวมอเตอร์ได้และสามารถปรับให้เข้ากับพวงมาลัยรถยนต์รุ่นเก่าได้ (หากดูจากภาพจะเห็นว่าผมทำมาได้อย่างไรในรถรุ่นใดรุ่นหนึ่งโดยเฉพาะ)
• เราไม่ทำลายโครงสร้างรถ พวงมาลัย และหรือระบบส่งกำลัง

ในตอนท้ายของขั้นตอนนี้ เราควรถอดเครื่องในรถยนต์ออกทั้งหมด บัดกรีสายไฟสองเส้นเข้ากับมอเตอร์ของรถยนต์ ติดตั้งเซอร์โวมอเตอร์และเชื่อมต่อกับกลไกการบังคับเลี้ยวของรถ

ขั้นตอนที่ 3: สร้างบอร์ดอิเล็กทรอนิกส์ ติดตั้งบนรถ

ฉันได้แนบแผนผังคร่าวๆ เพื่อให้สิ่งต่างๆ ง่ายขึ้น PCB แบบกำหนดเองจะประกอบด้วย Arduino pro mini, โมดูลบลูทู ธ HC-05, ตัวต้านทานสองตัวสำหรับตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า, piezo buzzer และตัวควบคุม l7805cv 5V

PCB ยังมีคอนเน็กเตอร์และสายไฟหลายแบบเพื่อให้เสียบปลั๊กได้ง่าย บอร์ดของเราจะเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ กับมอเตอร์ไฟฟ้าเก่าของรถยนต์ผ่าน H-Bridge และกับเซอร์โวมอเตอร์ นอกจากนี้ บลูทูธและ Arduino pro mini จะมีตัวเชื่อมต่อแบบกำหนดเองที่ทำจากตัวเชื่อมต่อ PCB ตัวผู้และตัวเมีย

ตัวแบ่งแรงดันไฟจากตัวต้านทานสองตัวที่เหมือนกันมีอยู่บน PCB ของเรา เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าลงต่ำกว่า 5 โวลต์เพื่อให้ขาอนาล็อกของเราวัดได้ การวัดจะถูกส่งไปยังแอพ Android และจะแสดงบนหน้าจอ

แหล่งจ่ายไฟรถยนต์จะเป็นแบตเตอรี่ LiPo 2 เซลล์ที่มีความจุอย่างน้อย 1,000 mAh แบตเตอรี่จะขับมอเตอร์ของรถยนต์โดยตรงผ่าน PWM อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เหลือจะใช้แบตเตอรี่ก้อนเดียวกัน แต่มีตัวควบคุม l7805cv 5V

ขั้นตอนที่ 4: การอัปโหลดโค้ดบน Arduino และสร้างแอปบน Android

ต้องอัปโหลดรหัส (รับที่นี่) ไปยัง Arduino pro mini โดยใช้อะแดปเตอร์ FTDI แบบ USB เป็นอนุกรม FT232RL

คุณจะต้องเชื่อมต่อพิน GND, VCC, Rx, Tx และ DTR เข้ากับ Arduino pro mini จากนั้นเปิดซอฟต์แวร์ Arduino เลือกเครื่องมือ/พอร์ต และพอร์ตใดก็ตามที่คุณใช้อยู่ แล้วก็ Tools/Board/Arduino Pro หรือ Pro Mini จากนั้น เครื่องมือ/บอร์ด/โปรเซสเซอร์/ATmega328 (5V 16Mhz)

สุดท้าย เปิดภาพร่างแล้วกดอัปโหลด

แล้วโปรแกรมนี้ทำงานอย่างไร? อันดับแรก จะฟังสายซีเรียล (ซอฟต์แวร์รองอนุกรม) สำหรับการส่งสัญญาณขาเข้า ข้อความจะถูกแยกวิเคราะห์และตีความว่าเป็นคำสั่งแตรหรือคำสั่งมอเตอร์ (ประกอบด้วยความเร็วและทิศทาง) หลังจากตีความข้อความแล้ว คำสั่งจะถูกส่งไปยังมอเตอร์/แตร นอกจากนี้ สเก็ตช์จะสำรวจพินอะนาล็อก A3 เป็นประจำเพื่อค้นหาแรงดันแบตเตอรี่และจะส่งข้อมูลผ่านบลูทูธ

สิ่งต่อไปคือการโคลนที่เก็บแอพ Android และสร้างโดยใช้ Android Studio URL ของ Bitbucket คือ:

สำหรับส่วน Android Studio มีบทช่วยสอนมากมายเช่นนี้:

ขั้นตอนคือ:

• ดาวน์โหลดและกำหนดค่า Android Studio
• รับโทรศัพท์ในโหมดการพัฒนา
• นำเข้าแหล่งที่มาไปยัง Android Studio
• สร้างและติดตั้งแอพ

ทางเลือกอื่นสำหรับ Android Studio อาจเป็น InteliJ หรือ Eclipse

ขั้นตอนที่ 5: เรียกใช้แอปพลิเคชันและแก้ไขปัญหารถยนต์

หลังจากติดตั้งแอพ Android สิ่งแรกที่ต้องทำคือจับคู่อุปกรณ์บลูทูธของคุณกับ Android ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับขั้นตอนเหล่านี้:

• เปิดรถของคุณ
• ไปที่เมนู Android / Bluetooth
• สแกนหาอุปกรณ์บลูทูธ
• เลือกอุปกรณ์ของคุณและจับคู่ (ป้อนรหัสเมื่อได้รับแจ้ง)

ตกลง. หลังจากนี้เปิดแอป Android ให้คลิกปุ่ม "รายการที่จับคู่" คลิกอุปกรณ์บลูทูธที่เหมาะสมจากรายการและหน้าจอถัดไปจะปรากฏขึ้น

หน้าจอถัดไปจะควบคุมรถได้จริง เมื่อใช้ตัวเลื่อนแนวนอนด้านบน คุณจะสามารถควบคุมมุมของล้อและใช้ตัวเลื่อนแนวตั้งด้านล่างเพื่อกำหนดความเร็วและทิศทางได้ นอกจากนี้ ในการสตาร์ท/หยุดรถยังมีปุ่ม "เปิด/ปิด" และปุ่ม "กำหนดเอง1" คือแตรรถ ด้านล่างปุ่ม "custom1" จะมีข้อความขนาดเล็กแสดงแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่

การปรับเปลี่ยน:

• ถ้ารถถอยหลังแทนด้านหน้าและกลับกัน ให้ถอยหลัง A0 และ A1
• หากคุณต้องการปรับเปลี่ยนมุมสูงสุด/ต่ำสุดหรือมุมกลับด้าน ให้ปรับโค้ดนี้:

โมฆะ adjustDirection (ทิศทาง int) {

int newDirection = steeringMiddlePoint + แผนที่ (ทิศทาง, 0, 100, -35, 25); Serial.println (newDirection); พวงมาลัย.write(newDirection); ล่าช้า(15); }

ขั้นตอนที่ 6: บางสิ่งบางอย่างสำหรับโครงการในอนาคต

ฉันหวังว่าคุณจะได้เรียนรู้สิ่งใหม่ในโครงการนี้ และถ้าคุณชอบแนวคิดนี้ คุณสามารถตรวจสอบโครงการขั้นสูงนี้ด้วยหุ่นยนต์ที่สร้างขึ้นเองและแอป Android ที่ล้ำหน้ากว่า

หุ่นยนต์มีกล้องวิดีโอและทำการสตรีมสดผ่านอินเทอร์เน็ตไปยังแอพ สามารถควบคุมจากระยะไกลได้จากทุกที่หากมีอินเทอร์เน็ต

คุณจะพบโค้ด Arduino และแบ็กเอนด์ของไพ ธ อนที่นี่พร้อมกับคำแนะนำพื้นฐาน แอพ android ที่นี่ และแน่นอนวิดีโอสาธิต:)

หากคุณชอบวิดีโอ Youtube คุณสามารถรับข้อมูลเพิ่มเติมได้โดยสมัครรับข้อมูลจากช่องของฉันที่นี่