Električni igračni avtomobil z daljinskim upravljalnikom: 10 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Avtor: Peter Tran 10ELT1

Ta vadnica podrobno opisuje teorijo, oblikovanje, proizvodnjo in postopek testiranja električnega avtomobila z daljinskim upravljalnikom (RC) z uporabo čipov HT12E/D IC. Vadnice podrobno opisujejo tri stopnje oblikovanja avtomobila:

1. Vezani kabel
2. Infrardeči nadzor
3. Nadzor radijskih frekvenc

Oddelek za odpravljanje težav je na voljo tudi za reševanje pogostih težav, ki se lahko pojavijo.

Zaloge

Osnovni avtomobilski komplet

1x komplet robotskih sledilcev (LK12070)

Faza privezanega kabla

• 1x Prototipna plošča
• Mostični kabli za ploščice
• HT12E IC čip (z vtičnico)
• HT12E IC čip (z vtičnico)
• 1x 1MΩ upor
• 4 -krat kratko stikalo z gumbi
• 1x 47 kΩ upor
• 4x LED
• Napajanje

Infrardeča faza prenosa

• 1x infrardeči oddajnik (ICSK054A)
• 1x infrardeči sprejemnik (ICSK054A)

Faza radijskega prenosa

• 1x 433MHz RC oddajnik
• 1x 433MHZ RC sprejemnik

Integracija v osnovni avtomobilski komplet

• 2x prototipna PCB plošča
• 1x gonilnik motorja L298N

Korak: Razumevanje čipa HT12E/D IC

IC čipi HT12E in HT12E se skupaj uporabljajo za sistemske aplikacije za daljinsko upravljanje, za prenos in sprejem podatkov po radiu. Sposobni so kodirati 12 bitov informacij, ki so sestavljeni iz 8 naslovnih bitov in 4 podatkovnih bitov. Vsak naslov in vnos podatkov je mogoče zunanje programirati ali napajati s stikali.

Za pravilno delovanje je treba uporabiti par čipov HT12E/D z istim formatom naslova/podatkov. Dekodirnik prejme serijski naslov in podatke, ki jih nosi nosilec z uporabo RF prenosnega medija, in po obdelavi podatkov odda izhodne zatiče.

Opis konfiguracije zatiča HT12E

Zatiči 1-8: zatiči naslovov za konfiguracijo 8 naslovnih bitov, ki omogočajo 256 različnih kombinacij.

Pin 9: Ozemljitveni zatič

Zatiči 10-13: Podatkovni zatiči za konfiguracijo 4 podatkovnih bitov

Pin 14: Omogoči prenos prenosa, deluje kot stikalo za prenos podatkov

Pin 15-16: Osciloskop OUT/IN zahteva upor 1M ohm

Pin 17: Izhodni zatič podatkov, kjer pridejo 12-bitne informacije

Pin 18: Vhod za napajanje

Opis konfiguracije zatiča HT12D

Zatiči 1-8: Zatiči naslova, se morajo ujemati s konfiguracijo HT12E

Pin 9: Ozemljitveni zatič

Zatiči 10-13: Podatkovni zatiči

Pin 14: Pin za vnos podatkov

Zatiči 15-16: Osciloskop IN/OUT potrebuje 47k ohmski upor

Pin 17: Veljaven zatič za prenos, deluje kot indikator pri prejemu podatkov

Pin 18: Vhod za napajanje

Zakaj se uporablja kodirnik HT12E?

HT12E se zaradi zanesljivosti, razpoložljivosti in enostavnosti uporabe pogosto uporablja v sistemih za daljinsko upravljanje. Mnogi pametni telefoni zdaj komunicirajo prek interneta, vendar večina pametnih telefonov še vedno uporablja HT12E, da bi se izognili zastojem v internetu. Medtem ko HT12E uporablja naslov za prenos s prenesenimi podatki s 256 možnimi kombinacijami 8 bitov, je njegova varnost še vedno zelo omejena. Ker se signal oddaja, je nemogoče izslediti oddajnik, zaradi česar bi lahko kdo uganil naslov signala. Zaradi te omejitve naslova je uporaba HT12E primerna le na krajši razdalji. Na krajši razdalji se lahko pošiljatelj in sprejemnik medsebojno gledata, na primer daljinski upravljalnik televizorja, domača varnost itd. V komercialnih izdelkih lahko nekateri daljinski upravljalniki nadomestijo druge kot "univerzalni daljinski upravljalnik". Ker so zasnovane za krajše razdalje, imajo številne naprave zaradi enostavnosti isti vnos naslova.

2. korak: Izdelava osnovnega avtomobilskega kompleta

Osnovni avtomobilski komplet za ta projekt je iz kompleta robotov, ki sledi liniji. Gradbene in proizvodne korake najdete na naslednji povezavi:

Osnovni avtomobilski komplet se bo s pomočjo čipov HT12E/D IC sčasoma spremenil v avtomobil z daljinskim upravljalnikom.

3. korak: Faza privezanega kabla

1. Uporabite prototipno ploščo in prototipirajte mostične kable.
2. Sledite zgornjemu shematskemu diagramu, da sestavne dele pritrdite in priključite na ploščo. Upoštevajte, da je edina povezava med obema IC -jema pin 17 na HT12E do pin 14 na HT12D.
3. Preizkusite zasnovo tako, da LED, priključene na HT12D, zasvetijo, ko pritisnete njihovo stikalo na HT12E. Za pomoč pri pogostih težavah glejte razdelek Odpravljanje težav.

Prednosti postavitve privezanega kabla

1. Zanesljiv in stabilen brez nevarnosti motenj zunanjih predmetov
2. Relativno poceni
3. Preprosta in enostavna nastavitev in odpravljanje težav
4. Ni dovzeten za sklepanje drugih zunanjih virov

Slabosti postavitve privezanega kabla

1. Nepraktično za prenos podatkov na dolge razdalje
2. Stroški se z daljinskim prenosom znatno povečajo
3. Težko je preseliti ali prestaviti na druga mesta
4. Operater mora ostati v neposredni bližini oddajnika in sprejemnika
5. Zmanjšana prilagodljivost in mobilnost uporabe

4. korak: Faza infrardečega prenosa

1. Odklopite neposredni privezani kabel iz zatiča 17 HT12E, priključite izhodni zatič infrardečega oddajnika in oddajnik priključite na napajanje.
2. Odklopite neposredno privezani kabel iz zatiča 14 HT12 D, priključite vhodni zatič infrardečega sprejemnika in priključite sprejemnik na napajanje.
3. Preizkusite zasnovo tako, da LED, priključene na HT12D, zasvetijo, ko pritisnete njihovo stikalo na HT12E. Za pomoč pri pogostih težavah glejte razdelek Odpravljanje težav.

Prednosti nastavitve infrardečega prenosa

1. Varno za kratke razdalje zaradi zahteve po prenosu vidnega polja
2. Infrardeči senzor sčasoma ne korodira in ne oksidira
3. Lahko se upravlja na daljavo
4. Večja prilagodljivost uporabe
5. Povečana mobilnost uporabe

Slabosti nastavitve infrardečega prenosa

1. Ne more prodreti v trde/trdne predmete, kot so stene ali celo v meglo
2. Infrardeča svetloba pri visoki moči lahko poškoduje oči
3. Manj učinkovit kot neposredna privezana žica
4. Zahteva posebno uporabo frekvence, da se izognemo motnjam zunanjega vira
5. Za delovanje oddajnika je potreben zunanji vir napajanja

5. korak: Faza radijskega prenosa

1. Odklopite infrardeči oddajnik iz napajanja in nožico 17 HT12E, priključite izhodni pin 433MHz radijskega oddajnika. Oddajnik priključite tudi na ozemljitev in napajanje.
2. Odklopite infrardeči sprejemnik iz napajanja in nožico 14 HT12D, priključite podatkovne zatiče 433MHz radijskega sprejemnika. Sprejemnik priključite tudi na ozemljitev in napajanje.
3. Preizkusite zasnovo tako, da LED, priključene na HT12D, zasvetijo, ko pritisnete njihovo stikalo na HT12E. Za pomoč pri pogostih težavah glejte razdelek Odpravljanje težav.

Prednosti nastavitve radijskega prenosa

1. Ne zahteva vidnega polja med oddajnikom in sprejemnikom
2. Ni dovzetno za motnje iz virov močne svetlobe
3. Enostaven in enostaven za uporabo
4. Lahko se upravlja na daljavo
5. Poveča fleksibilnost

Slabosti nastavitve radijskega prenosa

1. Morda je dovzeten za križanje bližnjih uporabnikov drugih radijskih oddajnih sistemov
2. Končno število frekvenc
3. Možne motnje drugih radijskih postaj, na primer radijskih postaj, reševalnih služb, voznikov tovornjakov

6. korak: Prototip radijskega oddajnika

1. Prenesite komponente za radijski oddajnik z matične plošče za izdelavo prototipa na tiskano vezje za izdelavo prototipov.
2. Spajkajte komponente glede na diagram iz tretjega koraka.
3. Za povezovanje tokokroga uporabite trdne pločevinaste žice, pri čemer pride do prekrivanja, da preprečite kratek stik.

7. korak: Prototip radijskega sprejemnika

1. Prenesite komponente za radijski sprejemnik z matične plošče za izdelavo prototipa na tiskano vezje za izdelavo prototipov.
2. Spajkajte komponente glede na diagram iz tretjega koraka.
3. Za povezovanje tokokroga uporabite trdne pločevinaste žice, pri čemer pride do prekrivanja, da preprečite kratek stik.

8. korak: Prototip gonilnika motorja

1. Spajate moške vtičnice na vrata: IN1-4 in motorje A-B, da omogočite enostavne nastavitve med preskušanjem, kot je prikazano na zgornjem diagramu.
2. Spojite žensko vtičnico na negativne in pozitivne sponke, kot je prikazano na zgornjem diagramu.

Kaj je gonilnik motorja? Krmilnik motorja deluje kot posrednik med avtomobilskimi čipi IC, baterijami in motorji. Imeti ga je treba, ker čip HT12E običajno lahko odda samo 0,1 ampera toka motorju, medtem ko motor za uspešno delovanje potrebuje več amperov.

9. korak: Integracija z osnovnim kompletom za avto

Naslednji koraki so pretvorba osnovnega avtomobilskega kompleta v funkcionalen RC avtomobil.

1. Odklopite akumulatorsko baterijo avtomobila iz vezja.
2. Spajite prototipne mostične kable na vsak priključek motorja in jih povežite z gonilnikom motorja v skladu z diagramom v osmem koraku.
3. Napajajte napajalni kabel radijskega sprejemnika in gonilnika motorja na odklopljen akumulator.
4. Izhodne zatiče iz HT12D (zatiči 10-13) priključite na ustrezne glave na gonilniku motorja, kot je prikazano na diagramu v osmem koraku.
5. Radijski oddajnik napajajte s prenosno baterijo USB.

10. korak: Preizkušanje in odpravljanje težav

Testiranje

1. Po vsaki fazi gradnje bi moral vhod v HT12E izzvati odziv (tj. LED se vklopi ali pa se motorji vrtijo) iz HT12D.

2. Za krmiljenje avtomobila z upravljalnikom radijskega oddajnika:

   • Vožnja naprej: držite levi in desni motor naprej
   • Vožnja nazaj: držite levi in desni motor nazaj
   • Zavijte levo: držite desni motor naprej in levi motor nazaj
   • Zavijte desno: držite levi motor naprej in desni motor nazaj

3. Posebne lastnosti delovanja, ki jih je mogoče preizkusiti, so:

   • Hitrost
   • Domet (radijskega oddajnika/sprejemnika)
   • Odzivni čas
   • Zanesljivost
   • Okretnost
   • Vzdržljivost (življenjska doba baterije)
   • Sposobnost delovanja na različnih terenskih in površinskih tipih/pogojih
   • Omejitve obratovalne temperature
   • Meja nosilnosti
4. Če se odgovor ne odzove ali je napačen, sledite spodnjim navodilom za odpravljanje težav:

Odpravljanje težav

1. Motorji se vrtijo v nasprotni smeri od predvidenega
   • Prilagodite zaporedje priključitve prototipnih mostičnih kablov na gonilnik motorja (vse zatiče je mogoče preklopiti)
   • V tokokrogu je kratek stik: preverite spajkalne spoje in povezave mostičnih kablov

2. Motorji/vezja se ne vklopijo

   • Vezje morda nima dovolj napetosti/toka za vklop
   • Preverite, ali manjka povezava (vključno z napajanjem)

3. Lučka za omogočen prenos ne deluje

   • LED diode so polarizirane, poskrbite, da bodo v pravi smeri
   • LED je morda pregorela zaradi previsokega toka/napetosti
   • Vezja resnično ne sprejemajo signalov, ponovno preverite povezave

4. Radijski oddajnik/sprejemnik ni dovolj močan

   • Preverite, ali tudi drugi ljudje trenutno uporabljajo radijske oddajnike/sprejemnike
   • Za povečanje povezave dodajte dodatno anteno (lahko tudi žično)
   • Oddajnik/sprejemnik usmerite v splošno smer drug drugega, morda sta nizke kakovosti