ساخت ربات ماشین کنترلی RC با آردوینو

سلام. براتون آموزش پروژه آردوینو ربات ماشین کنترلی RC پر سرعت بی سیم را آماده کردیم. این ماشین آر سی با ماژول رادیویی nRF24L01 و موتور DC کار میکند همچنین توسط یک ماژول جوی استیک کنترل میشود.

پروژه آردوینو ربات ماشین کنترلی RC

ماشین های RC ، اتومبیل های کوچکی هستند که از دور کنترل میشوند. امروزه ماشین های آر سی برای زمین های خشن و مسیر های پر پیچ و تاب آماده میشوند. اما سرعت آنها مسئله ای است که زیاد پیشرفت نکرده است. ما در این پروژه آردوینو ، ماشین RC با سرعت بالا میسازیم. ما در این پروژه از موتور DC coreless استفاده میکنیم. این نوع موتور های بیشتر برای پهپاد ها استفاده میشوند و برخی 39000 دور بر دقیقه میچرخند ! ما با استفاده از ماژول جوی استیک و ماژول گیرنده و فرستنده رادیویی nRF24L01 RF از راه دور این ماشین آرسی را کنترل میکنیم.

هدف اصلی ما در این پروژه آردوینو ساخت ماشین RC است که سرعت بالا داشته باشد. پس باید ماشین ما تا حد ممکن سبک باشد. پس ما از اجزای SMD روی یک برد PCB استفاده کردیم اما شما میتونید از اجزای عادی استفاده کنید ولی خب سرعت یخورده کمتر میشه !. موتور های مورد استفاده ما در این پروژه با ولتاژ 3.6 تا 4.2 ولت کار میکنند. به همین دلیل ما از یک برد Arduino Pro مینی 3.3 ولت به عنوان مغز پروژه استفاده کردیم. ما برای کنترل سرعت از طرف آردوینو از یک ماسفت SI2302 استفاده کردیم.

همچنین پیشنهاد میکنم مقاله ساخت ماشین کنترلی بلوتوثی را نیز بخوانید.

مدار پروژه ساخت ربات ماشین کنترل از راه دور

• برد آردوینو پرو مینی 3.3 ولت
• آردوینو نانو
• ماژول گیرنده و فرستنده رادیویی NRF24L01
• ماژول جوی استیک
• ماژول رگولاتور AMS1117 3.3v
• ماسفت SI2302
• دیود 1N5819
• موتور Coreless BLDC
• باتری لیتیوم پلیمر

پروژه آردوینو با ماژول جوی استیک

ماژول جوی استیک دارای دو محور است! یکی افقی و یک عمودی ! هر محور جوی استیک به یک پتانسیومتر یا مقاومت یا … متصل است . نقاط میانی به عنوان Rx و Ry قرار میگیرند. این پین ها به عنوان پین سیگنال خروجی برای جوی استیک قرار دارند . هنگامی که دسته جوی استیک رو توی محور افقی حرکت بدیم ، ولتاژ در پین Rx تغییر میکند.

ولتاز در Rx هنگامی که دسته را به جلو حرکت بدهیم افزایش پیدا میکند. ولتاژ در پین Rx هنگام حرکت به عقب کاهش پیدا میکند. همچنین وقتی که به سمت جلو حرکت بدهیم ولتاژ Ry افزایش پیدا میکند و وقتی به سمت پایین حرکت بدیم ولتاژ در Ry کاهش پیدا میکند.

بنابراین ما چهار کانال جوی استیک را در دو کانال ADC (آنالوگ به دیجیتال) داریم.

پروژه آردوینو با ماژول رادیویی nRF24L01

ما در این پروژه از ماژول NRF24L01 RF استفاده کردیم. این ماژول دارای مزایای مختلفی است. این ماژول رادیویی دارای فرکانس بسیار بالای 2.4 گیگا هرتز و سرعت داده 250 کیلوبایت بر ثانیه ، 1 مگابایت بر ثانیه و 2 مگابایت بر ثانیه است. همچنین در فاصله ی 1 مگاهرتز دارای 125 کانال مختلف است که امکان وجود شبکه ای از 125 مودم در یک مکان را ممکن میسازد از همه مهمتر ، سیگنال های NRF24L01 با دیگر بیسیم ها ، مانند بی سیم پلیس ، بی سیم راه آهن و … متداخل نیستند و باعث مزاحمت نمیشوند. ماژول رادیویی NRF24L01 میتواند همزمان با 6 ماژول از همین نوع در زمانی که در حالت گیرنده قرار دارد ارتباط بر قرار کند. همچنین این یک ماژول کم مصرف است.

دو نوع ماژول NRF24L01 وجود دارد :

1. NRF24L01+
2. NRF24L01+PA+LNA (دارای آنتن داخلی است)

NRF24L01 + PA + LNA با آنتن خارجی دارای PA است که باعث افزایش قدرت سیگنال قبل از انتقال می شود. LNA مخفف تقویت کننده صدای کم است. واضح است ، سر و صدا را فیلتر کرده و سیگنال ضعیف دریافت شده از آنتن را تقویت می کند.این ماژول آنتن خارجی 2dB دارد که از طریق آن می تواند سیگنال را تا 1000 متر در هوا انتقال دهد ، بنابراین برای پروژه های ارتباطی در فضای باز مناسب است.

همچنین ببینید : آموزش پروژه ساخت بی سیم واکی تاکی آردوینو دور برد

نحوه کنترل ربات ماشین با ماژول جوی استیک

همونطور که گفتیم، پروژه آردوینو ماشین RC ما توسط یک جوی استیک از راه دور کنترل میشه. برد کنترل کننده از ماژول جوی استیک، یک برد آردوینو و ماژول RF nRF24L01 تشکیل شده است. با استفاده از جوی استیک ما کنترل میکنیم که ربات ما در کدام جهت حرکت کند. ماژول nRF24L01 تنها در ولتاژ 3.3 کار میکند. به همین دلیل از پین 3.3 ولت آردوینو استفاده میکنیم. این مدار رو میتونید روی یک Bread برد یا PCB اجرا کنید به سلیقه خودتون :)

کد آردوینو برای قسمت کنترل کننده زیاد سخت نیست ما فقط باید :

1. مقدار X و Y را از joystick بگیریم و به Arduino منتقل کنیم
2. این مقادیر را به ماژول فرستنده رادیویی rf24l01 بدهیم تا آنها را بفرستد به ماشین

نحوه ساخت مدار ماشین کنترل شونده RC

مدار پروژه ماشین RC از یک باتری لیتیوم پلیمری تغذیه میشود. ما از رگولاتور AMS117 برای تنظیم جریان 3.3 ولت استفاده کردیم. پین 3.3 ولت آردوینو قادر به تامین جریان کافی برای ماژول رادیویی نیست به همین دلیل ما از یک تنظیم کننده خارجی استفاده کردیم.

برای درایو کردن دو موتور BLDC ، ما از دو ماسفت SI2302 استفاده کردیم. اگر نمیتوانید دقیقا این مدل ماسفت را پیدا کنید ، از ماسفتی با مشخصات معادل همین ماسفت استفاده کنید. میتوانید از تصویر زیر نیز استفاده کنید :

برای دانلود فایل ها باید حساب کاربری داشته باشید ثبت نام / ورود