RC -drevet elektrisk lekebil: 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

Av: Peter Tran 10ELT1

Denne opplæringen beskriver teori, design, produksjon og testprosess for en fjernkontroll (RC) drevet elektrisk lekebil som bruker HT12E/D IC -brikkene. Opplæringen beskriver de tre stadiene av bildesign:

1. Festet kabel
2. Infrarød kontroll
3. Radiofrekvenskontroll

En feilsøkingsdel er også tilgjengelig for å løse vanlige problemer som kan oppstå.

Rekvisita

Basebilsett

1x serie etter robot -sett (LK12070)

Koblet kabelfase

• 1x prototyping brødbrett
• Jumperkabler for brødbrett
• HT12E IC -brikke (med sokkel)
• HT12E IC -brikke (med sokkel)
• 1x 1MΩ motstand
• 4x momentan knappbryter
• 1x 47kΩ motstand
• 4x LED
• Strømforsyning

Infrarød overføringsfase

• 1x infrarød sender (ICSK054A)
• 1x infrarød mottaker (ICSK054A)

Radiosendingsfase

• 1x 433MHz RC -sender
• 1x 433MHZ RC -mottaker

Integrering i Base Car Kit

• 2x prototype PCB -brett
• 1x L298N motordriver

Trinn 1: Forstå HT12E/D IC -brikken

HT12E og HT12E IC -brikkene brukes sammen for fjernkontrollsystemapplikasjoner, for å overføre og motta data via radio. De er i stand til å kode 12 informasjonsbiter som består av 8 adressebiter og 4 databiter. Hver adresse og datainngang kan programmeres eksternt eller mates inn med brytere.

For riktig drift må et par HT12E/D -brikker med samme adresse/dataformat brukes. Dekoderen mottar seriell adresse og data, overført av en bærer ved hjelp av et RF -overføringsmedium og gir utgang til utgangspinnene etter behandling av dataene.

HT12E Pin -konfigurasjonsbeskrivelse

Pins 1-8: Adressepinner for å konfigurere de 8 adressebitene, slik at 256 forskjellige kombinasjoner.

Pin 9: Jordnål

Pins 10-13: Datapinner for å konfigurere de 4 databitsene

Pin 14: Send aktiveringsnål, fungerer som en bryter for å tillate overføring av data

Pin 15-16: Oscilloscope OUT/IN henholdsvis krever 1M ohm motstand

Pin 17: Data output pin hvor 12-biters informasjon kommer ut

Pin 18: Power input pin

HT12D Pin -konfigurasjonsbeskrivelse

Pins 1-8: Adressepinner, må samsvare med konfigurasjonen til HT12E

Pin 9: Jordnål

Pinner 10-13: Datapinner

Pin 14: Data input pin

Pins 15-16: Oscilloskop henholdsvis IN/OUT, krever 47k ohm motstand

Pin 17: Gyldig overføringsnål, fungerer som indikator for når data mottas

Pin 18: Power input pin

Hvorfor brukes HT12E -koderen?

HT12E er mye brukt i fjernkontrollsystemer, på grunn av påliteligheten, tilgjengeligheten og brukervennligheten. Mange smarttelefoner kommuniserer nå via internett, men de fleste smarttelefoner har fremdeles en HT12E for å unngå overbelastning på internett. Mens HT12E bruker adressen til å overføre med de overførte dataene, med 256 mulige kombinasjoner av 8-bits, er sikkerheten fremdeles svært begrenset. Når et signal sendes, er det umulig å spore senderen, noe som gjør signaladressen potensielt gjettelig for noen. Denne adressebegrensningen gjør bruken av HT12E kun egnet på kortere avstand. På kortere avstand kan senderen og mottakeren se hverandre, for eksempel TV -fjernkontrollen, Hjemmesikkerhet, etc. I kommersielle produkter kan noen fjernkontroller erstatte andre som en "universell fjernkontroll". Fordi de er designet for en kortere avstand, har mange enheter samme adresseinngang for enkelhets skyld.

Trinn 2: Konstruksjon av grunnbilsettet

Base Car Kit for dette prosjektet er fra et Line Following Robot Kit. Konstruksjon og produksjonstrinn finner du i følgende lenke:

Base Car Kit vil til slutt bli konvertert til å bli en RC -kontrollert bil, ved hjelp av HT12E/D IC Chips.

Trinn 3: Festet kabelfase

1. Bruk en prototyping brødbrett og prototyping jumper kabler.
2. Følg diagrammet ovenfor for å montere og koble komponentene til brødbrettet. Vær oppmerksom på at den eneste forbindelsen mellom de to IC -ene er pin 17 på HT12E til pin 14 på HT12D.
3. Test designet ved å sørge for at lysdiodene som er koblet til HT12D lyser når den respektive bryteren på HT12E trykkes. Se avsnittet om feilsøking for å få hjelp med vanlige problemer.

Fordeler med et kabelbasert kabeloppsett

1. Pålitelig og stabil på grunn av ingen risiko for eksterne gjenstander som forstyrrelser
2. Relativt billig
3. Enkelt og greit å sette opp og feilsøke
4. Ikke utsatt for slutning fra andre eksterne kilder

Ulemper med en oppkoblet kabel

1. Upraktisk for dataoverføring på lang avstand
2. Kostnaden blir betydelig høyere med en langdistanseoverføring
3. Vanskelig å flytte eller flytte til forskjellige steder
4. Operatøren må forbli i nærheten av både sender og mottaker
5. Redusert fleksibilitet og mobilitet i bruk

Trinn 4: Infrarød overføringsfase

1. Koble den direkte tilkoblede kabelen fra pin 17 på HT12E, koble utgangsstiften til en infrarød sender og koble senderen til strøm.
2. Koble den direkte tilkoblede kabelen fra pinne 14 på HT12 D, koble inngangspinnen til en infrarød mottaker og koble mottakeren til strøm.
3. Test designet ved å sørge for at lysdiodene som er koblet til HT12D lyser når den respektive bryteren på HT12E trykkes. Se avsnittet om feilsøking for å få hjelp med vanlige problemer.

Fordeler med en infrarød overføring

1. Sikker for korte avstander på grunn av kravet om siktlinje
2. Infrarød sensor korroderer eller oksiderer ikke over tid
3. Kan fjernstyres
4. Økt fleksibilitet i bruk
5. Økt mobilitet for bruk

Ulemper ved å sette opp en infrarød overføring

1. Kan ikke trenge gjennom harde/solide gjenstander som vegger eller til og med tåke
2. Infrarød ved høy effekt kan være skadelig for øynene
3. Mindre effektivt enn direkte bundet tråd
4. Krever spesifikk bruk av frekvens for å unngå forstyrrelser fra en ekstern kilde
5. Krever ekstern strømkilde for å betjene senderen

Trinn 5: Radiosendingsfase

1. Koble den infrarøde senderen fra strømmen og pinne 17 på HT12E, koble til utgangspinnen på 433MHz radiosenderen. Koble også senderen til jord og strøm.
2. Koble den infrarøde mottakeren fra strømmen og pinne 14 på HT12D, koble til datapinnene på 433MHz radiomottakeren. Koble også mottakeren til jord og strøm.
3. Test designet ved å sørge for at lysdiodene som er koblet til HT12D lyser når den respektive bryteren på HT12E trykkes. Se avsnittet om feilsøking for å få hjelp med vanlige problemer.

Fordeler med å sette opp en radiooverføring

1. Krever ikke siktlinje mellom sender og mottaker
2. Ikke utsatt for interferens fra sterke lyskilder
3. Enkel og enkel å bruke
4. Kan fjernstyres
5. Øker fleksibiliteten

Ulemper ved å sette opp en radiooverføring

1. Kan være utsatt for crossover fra brukere i nærheten av andre radiooverføringssystemer
2. Endelig antall frekvenser
3. Mulig forstyrrelse fra andre radiosendere, f.eks.: radiostasjoner, nødetater, lastebilsjåfører

Trinn 6: Prototype radiosender

1. Overfør komponentene til radiosenderen fra det prototypende brødbrettet til et prototypende PCB.
2. Lodd komponentene, med henvisning til diagrammet fra trinn tre.
3. Bruk solide tinntråder for å koble kretsen sammen, ved hjelp av ermetråder der overlappinger oppstår for å forhindre kortslutning.

Trinn 7: Prototype radiomottaker

1. Overfør komponentene til radiomottakeren fra det prototypende brødbrettet til et prototypende PCB.
2. Lodd komponentene, med henvisning til diagrammet fra trinn tre.
3. Bruk solide tinntråder for å koble kretsen sammen, ved hjelp av ermetråder der overlappinger oppstår for å forhindre kortslutning.

Trinn 8: Prototype motordriver

1. Loddehankontakter til porter: IN1-4 og motorer A-B, for å muliggjøre enkle justeringer under testing, i henhold til diagrammet ovenfor.
2. Lodd en hunkontakt til de negative og positive terminalene, i henhold til diagrammet ovenfor.

Hva er en motordriver? En motorstyring fungerer som et mellomledd mellom bilens IC -brikker, batterier og motorer. Det er nødvendig å ha en fordi HT12E -brikken vanligvis bare kan ha omtrent 0,1 ampere strøm til motoren, mens motoren krever flere ampere for å fungere vellykket.

Trinn 9: Integrasjon med basebilsett

Følgende trinn er å konvertere Base Car Kit til en funksjonell RC -bil.

1. Koble bilens batteripakke fra kretsen.
2. Lodde prototypen jumperkabler til hver motortilkobling, og koble dem til motorføreren i henhold til diagrammet i trinn åtte.
3. Lodd strømkabelen til radiomottakeren og motordriveren til den nå frakoblede batteripakken.
4. Koble utgangspinnene fra HT12D (pinnene 10-13) til de relevante overskriftene på motordriveren i henhold til diagrammet i trinn åtte.
5. Slå på radiosenderen med en bærbar USB -batteripakke.

Trinn 10: Testing og feilsøking

Testing

1. Etter hver konstruksjonsfase, bør inngang til HT12E fremkalle et svar (dvs. enten lysdioder slås på eller motorer spinner) fra HT12D.

2. Slik styrer du bilen ved hjelp av radiosenderkontrolleren:

   • Kjør fremover: hold både venstre og høyre motor forover
   • Kjør bakover: hold både venstre og høyre motor bakover
   • Drei til venstre: hold høyre motor forover og venstre motor bakover
   • Sving til høyre: hold venstre motor forover og høyre motor bakover

3. Spesifikke ytelsesegenskaper som kan testes er:

   • Hastighet
   • Rekkevidde (av radiosender/mottaker)
   • Responstid
   • Pålitelighet
   • Smidighet
   • Utholdenhet (batterilevetid)
   • Evne til å operere i forskjellige terreng og overflatetype/forhold
   • Driftstemperaturgrenser
   • Bæregrense
4. Hvis ingen eller feil svar oppstår, følger du feilsøkingsguiden nedenfor:

Feilsøking

1. Motorer snur motsatt retning av det som var tiltenkt

   • Juster rekkefølgen som prototypen hoppekabler er tilkoblet på motordriveren (alle pinnene kan byttes rundt)
   • Kretsen er kortslutning: kontroller loddeskjøtene og jumperkabelforbindelsene

2. Motorer/kretser slås ikke på

   • Kretsen har kanskje ikke nok spenning/strøm til å slå på
   • Se etter manglende tilkobling (inkludert strøm)

3. Overføringsaktivt lys fungerer ikke

   • Lysdioder er polariserte, sørg for at den er i riktig retning
   • Lysdioden kan ha blåst på grunn av for høy strøm/spenning
   • Kretsene mottar virkelig ikke signaler, sjekk tilkoblingene igjen

4. Radiosender/mottaker er ikke sterk nok

   • Sjekk om andre mennesker også bruker radiosendere/mottakere
   • Legg til en ekstra antenne (kan være en ledning) for å øke tilkoblingen
   • Pek senderen/mottakeren i generell retning mot hverandre, de kan ha lav kvalitet