Equipamento de controle de rádio no Arduino

Este artigo discute a fabricação de equipamento de controle por rádio proporcional à placa Arduino. Uma característica interessante do projeto é que o equipamento foi concebido como uma alternativa ao equipamento "adulto", mas que pode ser fabricado por você. Existem teclas de compensação no transmissor, o que é importante para o controle, por exemplo modelos Na aeronave, o transmissor também é equipado com uma pequena tela com LEDs orgânicos, que exibe informações básicas sobre a operação do transmissor. O equipamento foi projetado para 6 canais, 4 proporcionais e 2 discretos. O autor também estabeleceu as bases para a futura adição de mais dois canais proporcionais, dois potenciômetros foram adicionados ao caso, mas no momento eles não estão envolvidos. No entanto, isso é suficiente para controlar o modelo de um avião, navio ou carro, e canais discretos permitirão controlar a carga adicional, por exemplo, a inclusão de faróis, luzes do convés, luzes de navegação ou até o lançamento de pequenos mísseis. O equipamento possui dois modos de controle - linear e exponencial.

Abaixo, você pode ver uma imagem gráfica de todos os componentes e um diagrama de suas conexões. Antes da montagem, os conversores buck devem ser configurados, XL6009 a 12,6 V (este módulo é responsável pelo carregamento), LM2596 a 3,3 V (energia para o módulo de rádio). Em vez do LM2596, é teoricamente possível usar o ASM117, de acordo com a folha de dados, a tensão máxima de entrada deste estabilizador é de 15 V, mas é aconselhável não aplicá-lo acima de 12 V. Aparentemente, com base nessas considerações, o autor usou outro conversor DC / DC. Em vez disso, você também pode usar um estabilizador ajustável, por exemplo, LM317.

O gabinete consiste em duas partes principais: superior e inferior. Além disso, são impressos 9 botões (8 para recorte e um botão de modo), 5 backups para botões, um painel de exibição e um controle deslizante de energia.O autor imprimiu um PLA com uma borracha com 20% de cobertura, um bico de 0,4 mm e uma altura de camada de 0,3 mm. A propósito, ninguém proíbe o uso de outro estojo, você pode simplesmente pegar uma caixa adequada, colar você mesmo ou retirar uma estante razoavelmente grande de um brinquedo chinês, eles quase são vendidos em sacos em sites classificados.

As baterias estão conectadas em série. O autor fez isso com a soldagem. Quero observar que as latas de solda de 18650 exigem alguma habilidade; portanto, se você não tiver essa experiência, compre baterias com pétalas já soldadas e solda a elas. Além disso, as baterias de acordo com o esquema acima são soldadas no módulo BMS, cuja entrada é fornecida com tensão do conversor XL6009 (o MT3608 pode ser usado). O BMS é responsável por carregar / descarregar uniformemente todas as latas e desligar a energia quando as baterias estiverem gastas. A tensão também pode ser monitorada usando o display. As baterias são carregadas por uma fonte de alimentação de 9 V com uma corrente não superior a 3 A (máximo para XL6009). De fato, a corrente de carga deve ser calculada dependendo da capacidade das baterias e levar a fonte de alimentação com uma corrente ligeiramente mais baixa ou limitá-la. É conveniente montar os módulos na carcaça com a ajuda de fita dupla face "automóvel".

Os botões do relógio são instalados em plataformas especiais, após o que são anexados com pequenos parafusos aos suportes correspondentes dentro do gabinete. Aqui, de fato, tudo está no nível do designer e é bem compreendido pela foto.

Os botões são interconectados por resistores, deixando essencialmente um pequeno teclado resistivo, que permite usar apenas um pino da placa Arduino. Os fios são soldados aos potenciômetros do joystick, os fios extremos vão para o solo e 5 V, os fios médios ao pino Arduino correspondente. Tenho planos de repetir esse esquema, já experimentei um pouco e posso dizer que o código tem a função de inverter automaticamente os canais conforme necessário, mas ainda não entendi como o esquema determina essa necessidade. Isso quer dizer que a inversão de canal é essencialmente realizada soldando as conclusões extremas em alguns lugares. Esses joysticks, no momento da redação deste artigo, são vendidos em Ali a um preço de cerca de US $ 7 cada, independentemente de você ou não. Em vez disso, você pode usar os módulos de joystick para arduino ou joysticks dos controladores de jogos.

De fato, o joystick funciona como um divisor, desviando o manípulo, alteramos a tensão na saída média do potenciômetro e, dependendo dessa tensão, o arduino determina o desvio.
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Os copos também estão conectados. São necessárias chaves de alternância on-off, pois o canal é discreto e possui apenas dois valores - 0 ou 1, dependendo se a saída do arduino é atraída para o solo ou para uma fonte de alimentação de 5 V. Além disso, a chave on-off é necessária, se você deixar a saída "suspensa no ar", o que aconteceria ao usar três posições, o controlador não entende o que está acontecendo e o valor salta aleatoriamente 0 ou 1 (na minha experiência). Você não pode definir potenciômetros adicionais, no momento em que eles não estiverem envolvidos. Ou você pode colocar e monitorar a página de origem, talvez o autor eventualmente poste o firmware atualizado.

Em seguida, um arduino, um módulo de rádio e uma placa de potência do módulo de rádio são instalados. Como descrito acima, é necessário definir uma tensão de 3,3 volts. É quase impossível fazer isso usando um resistor variável padrão, de modo que o autor o dessoldou e soldou um aparador de várias voltas. A seguir, o monitor é montado e todos os componentes são conectados aos terminais do arduino, conforme o diagrama.

O firmware do Arduino já foi falado cerca de 1000 vezes; neste momento, a capacidade de fazer isso enquanto se mantém em um projeto do arduino é tão importante por padrão quanto a capacidade de segurar um ferro de soldar nas mãos enquanto mantém algo para soldar.O código do transmissor, receptor, bibliotecas necessárias e um arquivo para impressão 3D do estojo podem ser baixados em um arquivo no final do artigo.

Para o receptor, você precisará de outra placa Arduino, um módulo de rádio (sem antena, a telemetria ainda não está implementada aqui) e um estabilizador de 3,3 volts. O receptor é soldado à tábua de pão. A potência do receptor é realizada da mesma maneira que a potência de qualquer outro receptor de fábrica, a partir de uma saída especial do controlador de velocidade.

Por conta própria, quero acrescentar que, em vez da antena padrão deste módulo, é desejável soldar a mesma antena instalada no módulo com um amplificador (somente sem caixa). Isso não afetará particularmente a faixa de recepção, mas afetará significativamente a qualidade da recepção, dependendo da posição do modelo controlado em diferentes planos. Para receptores e transmissores modernos, para esse fim, até duas antenas são instaladas, localizadas perpendicularmente uma à outra.

Além disso, o autor implementou uma função muito importante - a saída do sinal do receptor PPM. Esquematicamente, neste caso, nada muda, basta preencher outro firmware, o sinal PPM é emitido da mesma maneira que na maioria dos receptores de fábrica - a partir do primeiro canal (gás).

Isso é tudo. Pessoalmente, gostei muito do projeto e, como já disse, planeja repeti-lo no caso do controle remoto de um brinquedo infantil. No menu, você pode selecionar o modo de linear para exponencial e ajustar o valor de cada stick. Lembre-se de que o valor médio de cada canal deve ser 127.