💊 👨🏽‍🎓 👏 Robotik - die Basisplattform für den zukünftigen Roboter 👨🏽‍🔧 ✈️ ⛷️

Peppy / Art (unterstreichen notwendig) Tageszeit und gute Laune! Ich möchte den Prozess erzählen und zeigen, als ich das grundlegende Chassis für einen vierrädrigen Roboter entwickelte.

Wieder vertraute Leute wandten sich an mich mit der Bitte, den Roboter „ernster“ zu machen. Dieses Mal wurde beschlossen, keinen vollwertigen Roboter zu bauen, sondern eine Art Basisplattform, die es ihm ermöglicht, weitere Roboterfunktionen zu entwickeln, möglicherweise mit Variationen, ohne von Fragen zu Fahrgestell, Motoren, Antriebssystem und im Idealfall zu einem lokalen oder entfernten System abgelenkt zu werden Management.

Der Zweck dieses Beitrags ist es, den Prozess der Entwicklung und Herstellung einer solchen Plattform zu zeigen. In der Regel werden in Artikeln zur Robotik vorgefertigte Geräte gezeigt, die zeigen, was getan wurde und wie es funktioniert. Das ist natürlich interessant. Aber mit größerer Freude lese ich Artikel, die nach und nach zeigen, wie es gemacht wird, warum und wie bestimmte Punkte oder Gedanken beschrieben werden. Ich werde versuchen, detailliert zu beschreiben, wie die bewegliche Plattform zu Hause lief. Dieser Artikel ist eine Profillesung zur Entspannung. Wahrscheinlich habe ich den Artikel selbst mehr als dreimal so lange vorbereitet wie Handarbeiten. Ich gebe nicht vor, eine vollständige Beschreibung zu sein, Hightech, wissenschaftsintensiv, innovativ und fehlerfrei ... Aber ich hoffe, dass es für jemanden hilfreich ist, einige erste Schritte zu unternehmen und zu zeigen, dass moderne modulare Elektronik überhaupt nicht schwierig ist.obwohl nicht ganz so einfach wie es scheint. "Onkel spielen wieder Autos, anstatt ernsthafte Geschäfte zu machen." Aber Sie müssen etwas für diejenigen tun, die nicht erwachsen werden können. Achtung - unter dem Schnitt wird viel Text und unanständig viele Bilder sein.

Vorwort

Ich habe den RASH1-Roboter bereits gebaut oder vielmehr zusammengebaut. Dieser Roboter kann kaum als handgemacht bezeichnet werden, da die Plattform absolut auf fertigen Bauteilen montiert ist. Interessant ist das Steuerungssystem für eine solche Plattform, das auf der Basis eines kleinen Routers mit einem cyberWRT-System aufgebaut ist, mit dem Sie den Roboter von jedem Gerät über einen Browser steuern können. Ich gebe zu, dass der Zweck der Arbeit eher darin bestand, den Entwicklungsprozess selbst in Bezug auf Methodik und Dokumentation zu demonstrieren als in der direkten Herstellung. Ein fast konzeptioneller Artikel wurde nach bestem Wissen und Gewissen in gutem Glauben auf dem Hub synchronisiert , da ich das Gefühl hatte, dass ich, da ich versuchte, die Entwicklung zu beschreiben, dies für alle tun würde, zumal das Startup ursprünglich auf Open Source abzielte und die Jungs nicht gegen eine solche Initiative waren .

Wenn Sie sich das Video ansehen, stellen Sie sicher, dass die chinesischen Motoren für 300 Rubel sehr unterschiedlich sind und es manchmal nicht einfach ist, sie gleich zu wählen, insbesondere wenn es keine anderen gibt. Und wenn sie sich anders drehen, fährt der Roboter nicht direkt. Obwohl er durch seinen Wunsch, sich wieder nach links zu ziehen, keinen Haushalt gleichgültig ließ, ist ein solcher Effekt eindeutig unerwünscht. Sie können Encoder einstellen und die Drehung der Räder programmgesteuert einstellen. Wenn keine Encoder vorhanden sind, können Sie empirisch berechnen, wie viel Sie benötigen, um einen schnelleren Motor zu verlangsamen (den Spannungspegel zu senken), damit der Roboter gerade und reibungslos fährt. Wenn sich die Batterien / Akkus entladen, ändern sich jedoch die Eigenschaften des eingebauten „Betriebspunkts“ und bei unterschiedlicher Spannung verhalten sich die Motoren ganz anders - der Roboter beginnt wieder, in eine Richtung „aufzunehmen“. Außerdem,Die Steuerung des Roboters über cyberWRT ist immer noch nicht perfekt - die Verbindung wurde unterbrochen, manchmal verschwand das Bild, ich erinnere mich nicht genau, es scheint, dass die Steuerung der Touch-Tasten in Firefox überhaupt nicht funktioniert hat. Nach dem erneuten Herstellen der Verbindung zum Roboter wurde alles wiederhergestellt, dh es wurde repariert, ohne den Router neu zu starten. Möglicherweise bestand eine gewisse Stimmungsschwankungen in der Verbindung zwischen Computer / Telefon-Router-Router_on_work. Es ist erwähnenswert, dass cyberWRT das Problem der Organisation des Managements ganz einfach löst und es ermöglicht, ein eigenes Modul zu schreiben und grob gesagt WEB einerseits in UART andererseits zu konvertieren. Es gibt genug russischsprachige Informationen im Internet und es ist auch ziemlich aktivNach dem erneuten Herstellen der Verbindung zum Roboter wurde alles wiederhergestellt, dh es wurde repariert, ohne den Router neu zu starten. Möglicherweise bestand eine gewisse Stimmungsschwankungen in der Verbindung zwischen Computer / Telefon-Router-Router_on_work. Es ist erwähnenswert, dass cyberWRT das Problem der Organisation des Managements ganz einfach löst und es ermöglicht, ein eigenes Modul zu schreiben und grob gesagt WEB einerseits in UART andererseits zu konvertieren. Es gibt genug russischsprachige Informationen im Internet und es ist auch ziemlich aktivNach dem erneuten Herstellen der Verbindung zum Roboter wurde alles wiederhergestellt, dh es wurde repariert, ohne den Router neu zu starten. Möglicherweise bestand eine gewisse Stimmungsschwankungen in der Verbindung zwischen Computer / Telefon-Router-Router_on_work. Es ist erwähnenswert, dass cyberWRT das Problem der Organisation des Managements ganz einfach löst und es ermöglicht, ein eigenes Modul zu schreiben und grob gesagt WEB einerseits in UART andererseits zu konvertieren. Es gibt genug russischsprachige Informationen im Internet und es ist auch ziemlich aktivWEB einerseits in UART andererseits. Es gibt genug russischsprachige Informationen im Internet und es ist auch ziemlich aktivWEB einerseits in UART andererseits. Es gibt genug russischsprachige Informationen im Internet und es ist auch ziemlich aktivEine Community , die helfen kann, die Dinge zu regeln . Nun, der Roboter war eher für Demonstrations- und Studienzwecke als für rein praktische Zwecke gedacht. Er fuhr viel Spaß und schlau ohne zweiten Stock, wurde aber merklich traurig, als ein Router mit einem kleinen USB-Hub und einer Videokamera hinzugefügt wurde.

Die vollständige Montage des RASH1-Roboters ermöglicht es Anfängern in der Robotik, ihre ersten Schritte zu unternehmen, ohne sich auf die Entwicklung der Elektronik zu konzentrieren. Mit einem Lötkolben in der Hand (es gibt eine vorgefertigte verdrahtete Platine, die leicht gelötet werden kann) muss nur ein minimaler Aufwand betrieben werden Do-it-yourself-Roboter - Ich bin sicher, dass ein normaler Roboterroboter nicht nur mit einigen beinähnlichen Elektronikdesignern aufwachsen kann. Im Prinzip reicht dies bereits aus: Mit dem resultierenden Roboter und ohne Kontrolle über cyberWRT können Sie Ihr Verhalten programmieren. Es reicht aus, Arduino ( Schaltung und Programmierung ) zu verstehen , um das Konzept der Pulsweitenmodulation zu beherrschen ( Link 1 , Link 2)) und suchen Sie im Internet nach Beispielen für die Verwendung bestimmter Sensoren.

Zum Beispiel verfügt die Basis-Firmware über einen autonomen Modus, der durch Drücken einer Taste am Roboter aktiviert wird und es dem Roboter ermöglicht, sich idealerweise ohne Kollisionen mit Objekten in Innenräumen zu bewegen. Ein Sonar (Ultraschallsensor) überwacht ständig die Situation vor dem Roboter, und wenn ein Hindernis erkannt wird, bleibt der Roboter stehen und beginnt leicht ausgefallen zu sein U-Turn-Algorithmus, dessen Kern darin besteht, zufällige Turns zu erhalten, um triumphierend jede Falle von den geschickt arrangierten Möbeln der Menschen zu verlassen. Sie können ein weiteres Sonar hinzufügen, um die "Sicht" des Roboters zu verbessern. Sie können einen Lichtsensor anschließen und die "Scheinwerfer" des Roboters entsprechend seinen Werten ein- oder ausschalten, damit er in allen dunklen Ecken unter Tischen und Stühlen besser sichtbar ist. Oder schließen Sie einen Bewegungssensor an, z. B. den kostengünstigen HC-SR501 (basierend auf dem BISS0001-Chip), um dem Roboter beizubringen, sich vor Menschen zu verstecken.Im Allgemeinen - beträchtliche Freiräume für Kreativität, Unterhaltung und Wissen darüber, wie Elektronik auf einem "niedrigen" Niveau funktioniert.

Nach RASH1 wurde es für mich interessant und ich machte den RASH2 Roboter. Dieser Roboter kann bereits als handgefertigt eingestuft werden. Die gekaufte Plattform wurde als Basis genommen - die obere und untere Glasfaserbasis, Gestelle, Motoren - dies ist alles ein einziger Satz, der im "großen chinesischen Internet" gekauft wurde.

Dieser Roboter verfügt bereits über eine eigene Elektronik, die auf einem Steckbrett hergestellt ist, an das die Steckverbinder gelötet sind, und die Verkabelung hat die Rolle der Schienen übernommen. Die Stromversorgung erfolgt nicht über AA-Batterien / Akkus, sondern über vier Lithium-Ionen-Batterien der Größe 18650. Es sind Servoantriebe installiert, mit denen sich der „Kopf“ des Roboters in zwei Ebenen drehen kann. Eine Videokamera und ein Sonar sind am "Kopf" des Roboters installiert. Im automatischen Modus muss sich der Roboter nicht mehr vollständig drehen - schauen Sie sich nur mit dem Sonar um. Der Roboter hat die gleichen "gelben" Motoren wie der vorherige und war ursprünglich als Frontantrieb konzipiert, musste dann aber auf Allradantrieb umgestellt werden, da aufgrund des geringen Gewichts absolut keine Dynamik herrschte. Encoder sind bereits installiert, machen aber wenig Sinn.da der Roboter ziemlich schwer ist und benachbarte Räder auf einer Seite sich gegenseitig bremsen. Das Steuerungssystem basiert auch auf einem TL-MR3020-Router mit CyberWRT-Firmware.

Das Design eines solchen Roboters ist perfekt für diejenigen, die Erfahrung in der Erstentwicklung sammeln und weitermachen möchten - unabhängige Entwicklung der Elektronik, vollständiges Löten nach eigenem Konzept, Design und eigener Montage, Verständnis der Servosteuerung ( Artikel von Amperka ). Im Internet finden Sie einen ähnlichen, fast fertigen Wal, der die notwendigen Komponenten enthält - ich habe ihn hergestellt und aus Stöcken zusammengesetzt und ... im Allgemeinen wurde von dem, was zur Hand war, regelmäßig gebohrt, geschliffen, geklebt, geschraubt, sogar Klebeband verwendet - wo ohne ihn.

Gedanken zu einem neuen Roboter

Und jetzt, jetzt ein neuer Roboter. Was wollen wir von ihm?

Wir möchten, dass die Plattform stark ist, die Last hebt und eine gute Quer- und Bodenfreiheit aufweist. Wir wollen eine universelle Plattform, um nicht jedes Mal eine neue zu schaffen - die Praxis des Lebens beweist jedoch normalerweise das Gegenteil -, aber wie viele Entwicklungen beginnen, ist dies ein normaler und gesunder Wunsch. Was ist das Image einer universellen Plattform basierend auf den oben genannten Anforderungen? Dies ist wahrscheinlich ein Metallchassis, vier Motoren mit guter Leistung und großen Rädern. Offensichtlich ist es besser, die Motoren in einem separaten geschlossenen Fach zu schließen. Es wäre schön, den Treiber für Motoren, Leistungsbatterien und eine Art Leistungselektronik in diesem Motorraum zu entfernen. Zum Beispiel die gleichen DC / DC-Spannungswandler, falls vorhanden. Ich möchte die Batterien nicht wechseln, genauso wieSo wie ich die Batterien nicht zum Aufladen herausziehen möchte, befindet sich alles in der Plattform und kann die Batterien selbst aufladen. Für zusätzliche Ausrüstung wird es möglich sein, Metallgestelle zu installieren und einen „zweiten Stock“ auf der Plattform zu organisieren.

Zunächst habe ich den Prozess der Erstellung eines vollwertigen Roboters in zwei Teile geteilt - die Schaffung einer Art universeller Plattform und die Erstellung eines Roboters auf der Grundlage dieser universellen Plattform. Auf diese Weise können Sie nicht an den Roboter als Ganzes denken, sondern nur an die Verbindung dieser beiden Teile. Als nächstes werden wir nur über die Plattform sprechen.

Der zweite wichtige Punkt ist die Aufteilung der Plattform in zwei Teile. Der erste Teil wurde bereits beschrieben - Motoren und Leistung. Aber Motoren müssen gesteuert werden. Das Steuergerät wird offensichtlich auf einer Art Mikrocontroller basieren - sollte es im Motorraum entfernt werden oder nicht? Die Versuchung besteht darin, eine vollständig vorgefertigte eigenständige Plattform zu erstellen. Die Rationalität legt jedoch nahe, dass der Mikrocontroller nur zur Steuerung von Engines dient und dass eine Art Schnittstelle zum Empfangen von Befehlen eine verschwenderische Ausgabe einer Rechenressource darstellt. Daher ist es besser, diesen Teil vom Motorraum zu isolieren.

Infolge der Reflexion wird die Idee selbst wie folgt geformt. Es gibt eine geschlossene Plattform, in der sich Motoren, ein Treiber für die Motoren und eine Stromquelle mit der erforderlichen Leistungselektronik befinden. Offensichtlich ist es besser, eine Art zentrales Patchboard zu haben, an das alle diese Komponenten angeschlossen werden. Außerdem verfügt diese Karte über die erforderliche Elektronik, um die richtige Spannung zu erhalten. Wir nennen dieses Board ein Power Board. Auf der Plattform befindet sich eine Karte mit einem Mikrocontroller, der mit der Leistungsplatine verbunden ist, Strom von dieser empfängt und Befehle für die Motoren an sie ausgibt. Die Mikrocontroller-Karte kann auch andere Robotergeräte steuern. Diese Karte wird als Steuerkarte bezeichnet.

Somit wird der Entwicklungsprozess des gesamten Roboters bedingt in zwei (drei) Teile „gesägt“: die Erstellung der Plattform (und deren Verwaltung) und wir zeichnen eine Eule, um den Rest des „Bodykits“ zu erstellen, der unsere Plattform in einen vollwertigen Roboter verwandelt. Ein wichtiger Punkt: Wenn Sie an jeder Stufe arbeiten, müssen Sie nicht besonders an die anderen denken - denken Sie gut über die „Verbindungen“ zwischen diesen Teilen nach.

Motoren und Leistung

Nach all diesen Überlegungen hat die Auswahl der Komponenten für die Plattform begonnen.
Nachdem ich die Vorschläge studiert hatte, entschied ich mich für die Motoren der JGA25-370-Familie.

Gemessen an der Beschreibung für diese Motorenreihe haben sie einen Bereich von Betriebsspannungen von 3-36 V, Nennspannungen von 6-24 V. Diese Motoren sind mit unterschiedlichen Drehzahlen, Getrieben und entsprechend unterschiedlichen Drehmomenten (0,1-10 kg * cm) erhältlich ) Die Größe und die Montageorte der gesamten Serie sind gleich, sodass wir eine gute universelle Lösung für zukünftige Modifikationen erhalten. Für eine schwerere Plattform mit höherem Drehmoment können Sie beispielsweise Motoren mit niedrigerer Drehzahl, aber höherem Drehmoment einsetzen. Typische Nennspannung für Motoren 6, 12 und 24 V. Eine wichtige Frage - welche Nennspannung soll gewählt werden?

Im Zusammenhang mit der Wahl der Motorleistung stellt sich die Frage, ob eine autonome Stromversorgung für unsere gesamte Plattform organisiert werden soll. Ich wollte keine Batterien und wiederaufladbaren Batterien der Standardgrößen AA oder AAA verwenden. Ich wollte wirklich geräumige Batterien verwenden. Ich habe mich für Lithium-Ionen-Batterien der Größe 18650 entschieden, deren Kapazität zwischen 1000 mAh und 3500 mAh variiert. Ich habe bereits positive Erfahrungen mit ihnen gemacht, ein gutes Gerät zum Laden, und die Batterien selbst werden im Alltag aktiv eingesetzt, das heißt, für mich ist dies keine Neuheit.

Lithium-Ionen-Batterien haben eine ausreichend große Anzahl von Lade- / Entladezyklen, schnelle Ladezeiten mit einem relativ hohen Strom, es gibt keinen Memory-Effekt (obwohl es nach einigen Berichten unbedeutend ist, obwohl dies unbedeutend ist), eine geringe Selbstentladung, ein geringeres Gewicht im Vergleich zu Säure oder Alkali Batterien, höhere Kapazität im Vergleich zu NiMH-Batterien. Es ist jedoch zu beachten, dass solche Batterien keine übermäßige Hitze (Explosionswahrscheinlichkeit) oder übermäßige Kühlung (Kapazitätsabnahme) mögen. Sie können nicht tief entladen, sehr schnell aufgeladen oder sehr schnell entladen werden (Hochstrombatterien werden nicht berücksichtigt). Wenn der Akku stark entladen ist, versagt er wahrscheinlich mit der Möglichkeit einer Druckentlastung beim Aufladen. Wenn die Batterie undicht ist,dann besteht bei starken Strömen die Möglichkeit der Entzündung von Lithium, aber es wird nicht möglich sein, eine solche Batterie mit Wasser zu löschen - Lithium reagiert mit Wasser unter Bildung von Alkali und Wasserstoff. Warum all diese Ängste? Was Sie verstehen müssen: Die Verwendung solcher Batterien ist eine ernste Angelegenheit (denken Sie an regelmäßigeSamsung Erfahrung ).

Die Nennspannung einer 18650-Lithium-Ionen-Zelle beträgt 3,6-3,7 V. Eine voll geladene Zelle erzeugt 4,1-4,2 V. Bei einer minimalen Spannung ist dies jedoch schwieriger - die endgültige Entladespannung hängt vom Batterietyp ab und diese Zahl kann schwanken im Bereich von 2,6-3,2 V. Es ist möglich, noch weniger zu entladen, aber dies ist der richtige Weg, um die Batterie schnell zu beschädigen. Ich beschloss, die Bewertung der von der Batterie abgegebenen Spannung im Bereich des Nennmaximums unhöflich zu gestalten. Dann stellt sich heraus, dass Baugruppen aus zwei, drei und vier aufeinanderfolgenden Batterien Bereiche von 7,2 bis 8,4 V, 10,8 bis 12,6 V, 14,4 bis 16,8 V ergeben. Von dieser Baugruppe benötigen wir zwei Spannung - etwas Spannung zur Stromversorgung der Motoren und 5 V zur Stromversorgung der Elektronik. Eine Baugruppe aus zwei Batterien kann 6-V-Motoren mit einem Abwärts-DC / DC-Wandler antreiben.Die Differenz zwischen dem minimalen Spannungswert (wenn die Batterie auf den Nennwert entladen ist, beträgt sie 7,2 V) und 6 V liegt in der Größenordnung von 1,2 V, was für den stabilen Betrieb des DC / DC-Untersetzungswandlers möglicherweise nicht ausreicht. Um Probleme zu vermeiden, ist eine Differenz erforderlich Spannungen zwischen Eingang und Ausgang von mindestens 2 V (tatsächlich kann es für Wandler mit geringem Ausfall weniger geben, aber wir werden uns nicht auf sie konzentrieren). Eine Montage von drei Elementen ist für uns durchaus geeignet, wir werden die notwendigen Spannungen durch Abwärts-DC / DC-Wandler erhalten. Motoren können auch mit 9 V betrieben werden, im schlimmsten Fall erhalten wir eine Differenz von 1,8 V, was völlig ausreichend sein sollte. Eine Anordnung von vier Elementen ist ebenfalls geeignet, aber Sie müssen verstehen, dass eine zusätzliche Batterie zusätzliches Gewicht und Platz bietet, obwohl der Energieverbrauch der gesamten Batterie hoch ist.

Die zweite Möglichkeit, die Stromversorgung zu organisieren, besteht darin, parallele Verbindungen derselben Batterien und einen Boost-DC / DC-Wandler zu verwenden. Dann kann die Spannung von 3,6-4,2 V für Elektronik auf bis zu 5 V und für Motoren auf bis zu 6-9 V erhöht werden. Es scheint, dass die Kapazität einer solchen Batteriebaugruppe leicht durch Hinzufügen neuer Elemente variiert werden kann. Vergessen Sie jedoch nicht, dass die verwendeten Batterien eine ähnliche Kapazität und einen ähnlichen Innenwiderstand haben sollten.

Es gibt spezielle Steuerplatinen zum Laden / Entladen von Serien- oder Parallelbatterien. Schutzregler schützen die Batteriebaugruppe vor übermäßigem Laden oder Entladen (Spannungsregelung), Kurzschluss und Überschreiten des zulässigen Entladestroms. Bei Verwendung derart einfacher Karten ist eine externe Stromversorgung mit einer Begrenzung des Ladestroms erforderlich. Lade- / Entladesteuerungen können Batterien unabhängig nach der cc / cv-Methode mit begrenztem Ladestrom laden. Fortschrittliche Steuerungen für die Reihenschaltung von Batterien können auch eine individuelle Ladung für jede Batterie bereitstellen - gleichen Sie die Elemente der Batterie aus.

Ich entschied mich für einen seriellen Batterieanschluss mit einer Schutzplatine und einem externen Ladegerät. In Zukunft kann eine so einfache Steuerplatine durch einen symmetrischen Laderegler ersetzt werden. Obwohl bei Parallelschaltung kein Ausgleich erforderlich ist, muss berücksichtigt werden, dass der Controller bei starkem Verschleiß einer Batterie dies nicht erkennen kann und dies möglicherweise mit etwas behaftet ist. Es ist auch zu berücksichtigen, dass die Betriebsmodi jeder Batterie unterschiedlich sind. Wenn Sie beispielsweise dieselbe Stromversorgung entfernen, müssen Batterien mit Parallelschaltung mehr Strom liefern als mit Parallelschaltung.

Daher sind Motoren mit einer Nennspannung von 6 V und einem Betriebsbereich von 3-9 V geeignet. Ich habe einen Motor mit einer Drehzahl von 281 U / min und einem Verbrauch von 80 mA im Leerlauf gewählt. Unter Last sinkt die Drehzahl auf 238 U / min, der Strom steigt auf 380 mA, während der Motor 2 Watt Leistung erzeugt und ein Drehmoment von 0,5 kg * cm entwickelt. Bei stehendem Motor steigt das Drehmoment auf 4 kg * cm und der Strom auf 900 mA. Alle diese Merkmale wurden einem Schild entnommen, das auf der Website eines der Verkäufer von Waren veröffentlicht wurde, da ich kein normales „Datenblatt“ finden konnte.

Fahrgestell und Fahrgestellbaugruppe

Die Motoren, die ich bestellt habe, sind wie folgt.

Wenn Sie sich das Foto ansehen, sehen Sie die Schlitze auf den Wellen, die aus den Motoren herausragen. Für diese Motoren wurde ein Satz Kupplungen und Räder gefunden.

Räder mit einem Durchmesser von 80 mm, gummiweich, besetzt.

Das Fundament, das ich aus breiten Aluminiumecken (oder etwas Ähnlichem, das in Baugeschäften zu finden ist) herstellen wollte, mit dessen Hilfe ich einen „On-Board“ -Rahmen herstellen kann, der mit einigen leichten, starken Metallplatten abgedeckt werden kann. Löcher werden an den richtigen Stellen gebohrt und Gewinde nach Bedarf geschnitten. Zuerst habe ich mich jedoch entschlossen, nach dem zu suchen, was die chinesische Industrie zu bieten hat. Und ich fand einen Wal - ein Chassis-Kit für den Bau eines Roboters, der die Karosserie selbst, die oben genannten Motoren, Kupplungen und Räder sowie das AA-Batteriefach, einen Netzschalter, eine Steckdose und Befestigungselemente enthielt. Das Gehäuse selbst hat viele Löcher, was es logischerweise einfacher macht und deren Anwesenheit den Aufwand für Schlosserarbeiten minimieren sollte.

Nachdem ich die Größe und das Volumen des Innenraums geschätzt hatte (parallel dazu wurde die Elektronik für die Plattform ausgewählt, die in diesen Fall passen sollte), bestellte ich dieses Kit. Wie oben zu sehen ist, steht auf den eingehenden Motoren aus irgendeinem Grund JGA25-370-9v-281rpm. Warum genau 9 V, wenn der Nennwert dieser Untergruppe 6 V beträgt, habe ich nicht verstanden, aber wahrscheinlich wissen die Chinesen besser, was sie schreiben müssen, um besser zu verkaufen.

Das Gehäuse selbst wiegt fast 400 Gramm. Aus welchem Material es besteht, fällt mir schwer zu beantworten, aber es sieht nicht aus wie reines Aluminium.

Entfernen Sie die Abdeckung und bauen Sie die Motoren ein. Die Löcher für die Motoren haben einen Durchmesser nur für die M3-Schrauben, es gibt keinen Spielraum mehr zum Einstellen der Position, aber wir müssen Tribut zollen, dies verursachte keine Probleme - die Löcher stimmen eindeutig mit den Gewinden am Motorgehäuse überein.

Wir installieren Kupplungen.

Und befestigen Sie die Räder.

Das Ergebnis war eine fertige Plattform mit einer Bodenfreiheit von ca. 23 mm.

Das Gewicht des „leeren“ Chassis betrug etwas mehr als ein Kilogramm. Erinnern Sie sich an die Bilder mit der Massenmessung einzelner Teile? 393+ (58 + 85 + 20) * 4 = 1045 Gramm. Alles in der Sammlung wiegt 1057 Gramm. 12 Gramm hinzugefügt 16 Schrauben.

Hier ist eine ziemlich schöne Plattform.

Stromkreis

Hier lohnt es sich, einen wichtigen Punkt zu erklären, warum dieser bestimmte Wal. Tatsache ist, dass, wenn wir den Fall selbst machen, sein internes Volumen willkürlich gemacht werden kann. Der gekaufte Koffer bietet uns ein streng festes Volumen, in das alles passen sollte. Idealerweise gibt es auch einen Spielraum zum Bleiben. Dies muss zunächst berücksichtigt und verstanden werden: ob die erforderliche Füllung in diesen speziellen Fall passt oder nicht und ob entweder die Elektronik gewechselt oder eine andere ausgewählt werden muss. Im Inneren des Gehäuses werden installiert: Motoren, eine Batterie, ein Treiber für die Motoren, eine Leistungsplatine, auf der sich auch eine Art Elektronik befindet - die gleichen Spannungswandler.
Es scheint klar zu sein, was genau wir in uns haben werden. Aber wie wird das alles zusammenkommen? Wenn Sie eine Idee haben, aber das Bild nicht erstellen können, haben Sie keine Ahnung. In der Elektronik stellt sich heraus, dass es zwei Bilder geben sollte - ein visuelles, das bereits gut darstellbar ist, und ein elektrisches (tatsächlich gibt es auch ein algorithmisches -, wenn das Verhalten des Geräts durch seine Hardware- und / oder Softwarefunktionen (funktionale Firmware) bestimmt wird).

Ich verbringe viel Zeit auf dem Weg zur Arbeit. Im Allgemeinen kann mit dem richtigen Ansatz der lange Weg zum Plus werden, indem Bücher gelesen, populärwissenschaftliche Programme oder Hörbücher angesehen / angehört werden, die ich niemals gelesen, gehört oder gesehen hätte. Dank dieser Bedingungen wurde ich ein Fan und hörte mir alle Geschichten des Modells zur Montage an (so dass es in den Kommentaren keine Fragen gab - Wikipedia-Artikel ). Die Unzucht der Roboter war keine Ausnahme, und ich überlegte und zeichnete den Schaltplan der Plattform auf der Straße auf dem Tablet .

Das Diagramm wird in OneNote gezeichnet. Das Bild ist anklickbar. Ja, ich schäme mich - der Schaltplan sieht prinzipienlos aus. In den letzten drei Wochen kann ich mir nicht die Zeit nehmen, den Artikel fertigzustellen, und es ist bereits die Frage aufgeworfen, überhaupt etwas zu veröffentlichen oder es für später zu verschieben. Ich habe beschlossen, es so zu veröffentlichen, sonst könnte "für später" viel los sein. Ich zeichne normale Schaltkreise - ich ersetze die Bilder. Auf der anderen Seite sieht dieses Design im Stil des ursprünglichen DIY aus. Bei der Arbeit oder zu Hause, wenn eine Idee entsteht, werden zuerst ein gewöhnliches Blatt Papier und ein gewöhnlicher Bleistift genommen ...

Schauen wir uns das Konzept an, womit und womit wir uns verbinden werden. Drei Batterien des Formats 18650 sind an die Steuerung der Lithium-Ionen-Batterien D1 angeschlossen. Die gesamte Schaltung hat eine „gemeinsame Masse“, an die der Ausgang der P-Steuerung D1 angeschlossen ist. Der Ausgang P + ist über die Sicherung FU1 und den Schalter SW mit den DC / DC-Eingängen der Wandler D3 und D4 verbunden. Der Wandler D3 erzeugt Spannung für Motoren, D4 - für die Stromversorgung der gesamten Elektronik. Die Ausgänge dieser Wandler sind mit dem D5-Motortreiber verbunden, an den die Motoren angeschlossen sind. Die linken Motoren ML1, ML2 sind mit dem MA-Kanal verbunden, und die Steuerbordmotoren MR1, MR2 sind mit MB verbunden. Der Treiber ist zweikanalig, dh es können zwei Motorgruppen (Kanäle A und B) gesteuert werden, jedoch nicht einzeln von jedem Motor. Um die Drehzahl und Drehrichtung der Motoren zu steuern, werden die Anschlüsse ENA, ENB,IN1-IN4. Die Widerstandsschaltung, die die Spannung Vbat 'bildet, wird so ausgewählt, dass sie eine Telemetriespannung Vbat des Batteriepacks im Bereich von 0 bis 5 V bildet. Wenn Vbat = 13 V ist (was nicht sein sollte, da der Akku maximal 12,6 V liefern kann, aber ich war ein wenig sicher), dann ist Vbat '= 3,94 V (das heißt, der Wert wird garantiert nicht über 5 V hinausgehen). Der Strom, der bei 12 V durch den Widerstandsstromkreis fließt, beträgt 3,6 mA, und ich hielt diese Verluste für akzeptabel (etwa 0,1% bei einer Batteriekapazität von 3000 mAh). An den Eingang der Steuerung D1 wird eine Buchse für die externe Stromversorgung angeschlossen. Aus dem Diagramm sehen wir jedoch, dass es über das Relais D2 angeschlossen ist.Da der Akku maximal 12,6 V erzeugen kann, ich aber eine kleine Rückversicherung habe, ist Vbat '= 3,94 V (dh der Wert wird garantiert nicht über 5 V hinausgehen). Der Strom, der bei 12 V durch den Widerstandsstromkreis fließt, beträgt 3,6 mA, und ich hielt diese Verluste für akzeptabel (etwa 0,1% bei einer Batteriekapazität von 3000 mAh). An den Eingang der Steuerung D1 wird eine Buchse für die externe Stromversorgung angeschlossen. Aus dem Diagramm sehen wir jedoch, dass es über das Relais D2 angeschlossen ist.Da der Akku maximal 12,6 V abgeben kann, ich aber eine kleine Rückversicherung habe, ist Vbat '= 3,94 V (dh der Wert wird garantiert nicht über 5 V hinausgehen). Der Strom, der bei 12 V durch den Widerstandsstromkreis fließt, beträgt 3,6 mA, und ich hielt diese Verluste für akzeptabel (etwa 0,1% bei einer Batteriekapazität von 3000 mAh). An den Eingang der Steuerung D1 wird eine Buchse für die externe Stromversorgung angeschlossen. Aus dem Diagramm sehen wir jedoch, dass es über das Relais D2 angeschlossen ist.An den Eingang der Steuerung D1 ist eine Buchse zur externen Stromversorgung angeschlossen. Aus dem Diagramm sehen wir jedoch, dass es über das Relais D2 angeschlossen ist.An den Eingang der Steuerung D1 ist eine Buchse zur externen Stromversorgung angeschlossen. Aus dem Diagramm sehen wir jedoch, dass es über das Relais D2 angeschlossen ist.

Zunächst möchte ich das Vorhandensein eines 10-kOhm-Widerstands erklären, der einen der Anschlüsse im Stromanschluss auf eine Spannung von 5 V zieht. Wir haben einen Stromanschluss mit drei Ausgängen. Ein Ausgangspaar überträgt die Spannung der Stromquelle. Der dritte Ausgang dient der Information. Es ist mit dem negativen Ausgang kurzgeschlossen (es ist bei uns mit Masse verbunden), wenn kein Stecker in der Steckdose ist, und es öffnet sich, wenn der Stecker in die Steckdose gesteckt wird. Somit erhalten wir das Telonetriesignal von Vinon über den Anschluss der Stromquelle: Wenn Vinon '= 0 Spannung ist, ist keine externe Stromversorgung angeschlossen, wenn Vinon' = 5 V - angeschlossen ist. Ein 10-kOhm-Widerstand zieht diesen Ausgang auf 5 V. Wenn ein Stecker angeschlossen ist, fließt ein Strom von 0,5 mA durch den Widerstand, was durchaus akzeptabel ist.

Wenn Sie eine externe Quelle über ein normalerweise geschlossenes Relais D2 anschließen und FU1 absichern, werden die Batterien aufgeladen. Ein normalerweise geschlossenes Relais bedeutet, dass seine Klemmen immer nur dann geschlossen und offen sind, wenn Spannung an den Steuerkontakt angelegt wird. Warum Relais D2? Angenommen, wir haben dieses Relais nicht. Wenn das Netzteil an die Plattform angeschlossen ist, aber vergessen hat, es an die Steckdose anzuschließen - woher weiß die Mikrocontroller-Karte, ob der Akku gerade aufgeladen wird oder nicht? Und wenn die Stromquelle eingesteckt ist, aber keine Spannung abgibt? Oder funktioniert alles, aber die Stromquelle erzeugt nur 10 V anstelle der 12 V? Und wenn ich eine solche Quelle (die nur 10 V erzeugt) an die Batterie angeschlossen habe, die noch nicht vollständig entladen ist und 11 V erzeugt,Wie finde ich dann heraus, dass diese 11 V vom Akkupack (der tatsächlich nicht mehr als 10 V erzeugt) oder einer externen Quelle gebildet werden? Für solche Situationen wurde ein Algorithmus entwickelt, für den ein Relais erforderlich war. Wir lernen, wie man eine externe Stromquelle über die Telemetrie von Vinon anschließt. Schalten Sie das Relais aus und sehen Sie sich die Telemetrie von Vin an. Wenn es passt und diese Spannung im erwarteten Bereich liegt, schalten Sie das Relais ein und signalisieren Sie den Ladevorgang. Wenn es nicht zu Ihnen passt, schalten Sie das Relais nicht ein und signalisieren Sie eine Fehlfunktion. Lassen Sie die integrierte Steuerkarte und nicht die Plattform den Analyse- und Anzeigeprozess durchführen. Dazu geben wir ihr alle notwendigen Spannungen und ein Steuersignal für Vinoffs Relais. Der Steuereingang des Relaismoduls über einen 10-kΩ-Widerstand wird auf 5 V gezogen, wodurch ein konstantes Relais eingeschaltet wird. Wenn an diesen Eingang 0 V angelegt werden, schaltet sich das Relais aus.

Aber warum genau das antidiluvianische mechanische Relais? Immerhin können Sie einen MOSFET-Transistor einsetzen. Es gab eine solche Idee, aber ich musste sie aufgeben. Moderne MOS-Transistoren haben im offenen Zustand einen niedrigen Widerstand (einige zehn Milliohm) und bei einem Stromfluss von 2 bis 5 A kommt es nicht zu einem sehr signifikanten Spannungsabfall und damit zu einer Erwärmung - ein Transistorgehäuse selbst kann auch ohne Kühler eine geringe Leistung verbrauchen. All dies betrifft jedoch das Schema, in dem ein solcher digitaler Schlüssel den Anschluss der Stromquelle an die passive Last steuert. Wir setzen einen Transistor zwischen zwei Quellen, wodurch die Spannungsdifferenz zwischen Drain und Source erheblich sein kann, was zu einer erhöhten Wärmeerzeugung führt und der Transistor sehr heiß wird. AuchUm den Transistor zu öffnen oder zu schließen, muss eine Steuerschaltung (Treiber) hergestellt werden, da der Steuerspannungspegel von der Mikrocontroller-Karte 5 V beträgt, was nicht ausreicht, um eine Gate-Source-Spannungsdifferenz zur Steuerung des Transistors zu erzeugen (zur Steuerung des Transistors, zum Beispiel IRFZ44N, müssen wir ihn anwenden 8-12 V Verschluss zum Öffnen). Ob es sich um ein fertiges Relaismodul handelt, das Sie nur anschließen müssen und das, wenn es bereits geschlossen ist, den Ausgang garantiert problemlos mit dem Eingang verbindet.Was Sie nur anschließen müssen und welches, wenn es bereits geschlossen ist, garantiert den Ausgang ohne Probleme mit dem Eingang verbindet.Was Sie nur anschließen müssen und welches, wenn es bereits geschlossen ist, garantiert den Ausgang ohne Probleme mit dem Eingang verbindet.

So haben wir nicht nur eine Schalttafel, sondern eine vollwertige Stromversorgungsplatine. Die Platine ist mit DC / DC-Wandlern, Widerstandsschaltungen, einer Sicherung und einer Reihe von Anschlüssen zum Anschließen der Elektronik ausgestattet. Strukturell können zwei Steckverbinder unterschieden werden. CON1-Anschluss, der den Akku, den Schalter / Netzschalter, den Netzanschluss, das Relaismodul, die Motoren und die Motortreiberplatine mit allen Peripheriegeräten innerhalb der Plattform verbindet. Und der CON2-Anschluss, dessen Zweck darin besteht, eine Verbindung zur Steuerplatine herzustellen. An diesen Anschluss werden Telemetrie- und Steuersignale mit einer Spannung von 5 V ausgegeben. Außerdem ist es nützlich, die Spannung des Vbat-Akkus auszuschalten. Wir bieten die Möglichkeit, auf unseren eigenen Stromkanälen mit unterschiedlichen Spannungen einen höheren Pegel zu organisieren, z. B. 6 V für die Stromversorgung von Servos.

Chassis-Elektronik

Die Elektronik wurde parallel zur Entwicklung des Stromkreises des Geräts ausgewählt.

Die Steckdose mit Kippschalter wurde aus dem erhaltenen Chassis-Kit in Betrieb genommen. Wir haben einen Treiber für Motoren ausgewählt und gekauft, der auf dem Mikrokreis L298N, XL4005 DC / DC-Wandlerplatinen, einem anonymen Relaismodul, einem Batteriefach und einer Montageplatte von 50 x 70 mm und einem Lochabstand von 2,54 mm basiert.

Darüber hinaus benötigen wir noch die folgenden Materialien.

Oben auf dem Foto sehen Sie mehrere lange Stiftverbinder mit einem Abstand von 2,54 mm sowie Buchsen, darunter - Metallkontakte am Kabel, links - Buchsen für sie, rechts - Schrauben, Muttern und M2-Unterlegscheiben. Steckverbinder auf der Platine und Kabel in verschiedenen Geschäften werden unterschiedlich bezeichnet. Aus historischen Gründen nenne ich die Pin-Anschlüsse für die PLS-Karte, die Steckplätze auf der Karte - PBS, die Anschlüsse am Kabel - BLS. Im Internet auf fremden Websites werden solche Anschlüsse auf Anfrage des Formulars "2,54-mm-Anschluss" oder "Dupont-Anschluss" gesucht. Darüber hinaus benötigen Sie eine Vielzahl von Verbrauchsmaterialien - Lötmittel, Flussmittel, Drähte usw. sowie eine Reihe von Handwerkzeugen - Drahtschneider, Pinzetten, Schraubendreher usw. - all diejenigen, die normalerweise Heimwerkerarbeiten ausführen ( Do It Yourself - mach es selbst).

Bevor ich Elektronik und ein Gehäuse bestellte, stellte ich fest, dass die ausgewählte Elektronik problemlos in den Innenraum passen sollte. Es ist an der Zeit, dies zu überprüfen: Wir arrangieren die Elektronik und markieren zukünftige Sitze.

Jetzt bereiten wir die Boards vor.

Ich habe mit dem Akku angefangen. Die Steuerung von Lithium-Ionen-Batterien wurde auf Schmelzkleber „gepflanzt“ und die Anschlüsse der Kontakte wurden gemäß Schaltplan darauf gelötet. Ich denke, die Leser werden daran interessiert sein, was und welches Tool gemacht wurde. Deshalb habe ich am Ende des Artikels unter dem Spoiler Bilder einiger gebrauchter Geräte mit meinen kurzen Kommentaren gepostet. Schmelzklebstoff wurde unter Verwendung einer Heißluftpistole aufgetragen. Zuvor musste ich jedoch sozusagen daran arbeiten, die Zuverlässigkeit dieses Fachs zu verbessern. Ich werde jeden warnen, der etwas tun wird - es ist besser, meinen Fehler nicht zu machen und haltbarere Batteriefächer zu nehmen. Zu einer Zeit konnte ich solche Fächer im Einzelhandel nicht finden, und als ich das tat, erzielte ich viele davon für die Freude an der Einfachheit meiner Seele. Und bei ihnen ist nicht alles so einfach. Weil die Batterien in diesem Fach leer sind,Nicht hervorstehende Plus-Sites erreichen den Kontakt einfach nicht. Außerdem drehen sich alle federbelasteten Kontakte, der Kontakt ist schlecht. Deshalb musste ich die M2-Schrauben einschrauben, den Überschuss abbeißen, die Muttern festziehen und festziehen, um den Kontakt zu verbessern. Aber es schien mir nicht genug, und ich habe auch alle Verbindungen vollständig verlötet. Denn wenn etwas getan wird, muss es zuverlässig sein, damit es in Zukunft keine Probleme verursacht und dann nicht wieder darauf zurückkommt.damit es in Zukunft keine Probleme mehr gibt und dann nicht wieder darauf zurückkommt.damit es in Zukunft keine Probleme mehr gibt und dann nicht wieder darauf zurückkommt.

Es ist zu beachten, dass für Lithium-Ionen-Batterien eine herkömmliche Steuerung ohne Auswuchten verwendet wird. Dies bedeutet, dass der Controller beim Laden einer der drei Batterien wahrscheinlich das Laden aller Batterien unterbricht. In der Tat ist es nur eine Schutzplatine gegen niedrige Entladung und Überladung von Batterien und Entladestromregelung. Daher ist es ratsam, Batterien mit der gleichen tatsächlichen Kapazität zu verwenden. Wenn Sie einen Controller mit Ausgleich verwenden, ist die Auswahl nach Kapazität weniger kritisch und die Batterien werden effizienter verwendet. Solche Controller sind jedoch teurer und beanspruchen mehr Platz. Wie wählt man Batterien mit der gleichen tatsächlichen Kapazität? Wenn Sie dieselben Batterien aus derselben Serie auch von Marken kaufen, kann die Kapazität um 5-10% variieren, und chinesische Batterien mit den Aufschriften 6000-8000 mAh.Im Allgemeinen handelt es sich um Batterien mit unbekannter Kapazität. Um die tatsächlichen Kapazitäten zu messen, habe ich das in meiner Umgebung sehr beliebte Ladegerät OPUS BT-C3100 verwendet. Mit ihm wurden 12 gekaufte Batterien überprüft und drei ausgewählt, deren Streuung der Kapazitäten minimal ist und einige Prozent nicht überschreitet. Die Kapazität von LG LGABC21865-Batterien wurde mit 2800 mAh angegeben, lag jedoch in Wirklichkeit im Bereich von 2400 bis 2500 mAh (getestet bei einem Strom von 700 mA).In Wirklichkeit lag sie jedoch im Bereich von 2400 bis 2500 mAh (getestet bei einem Strom von 700 mA).In Wirklichkeit lag sie jedoch im Bereich von 2400 bis 2500 mAh (getestet bei einem Strom von 700 mA).

Ein kleiner Exkurs in Form von Reflexion. Das Ladegerät berücksichtigte uns die Kapazität der Batterien unter Berücksichtigung ihrer Ladung bis zu 4,2 V und Entladung, wenn ich nicht mit OPUS BT-C3100 verwechselt werde, bis zu 2,8 V. In unserem Fall sollten Batterien nicht unter dem Nennwert von 3,5-3 entladen werden. 7 V. Das heißt, unsere Batteriekapazität ist viel geringer als gemessen. Dies muss berücksichtigt werden. Vielleicht lohnt es sich in Zukunft, über einen Akku mit vier Batterien nachzudenken. Ist es möglich, den Akku und das Netzteil einfach auszutauschen, um ihn aufzuladen? Lassen Sie uns schätzen. Wir erhalten einen Spannungsbereich von 14,4 bis 16,8 V. Spannungswandler arbeiten mit einer Eingangsspannung von bis zu 32 V. Widerstandsteiler geben uns einen Spannungsbereich von Telemetriesignalen von 4,3 bis 5,1 V, der geringfügig über den oberen Bereich von 0 bis 5 hinausgeht V. Dem kann jedoch auf Steuerplatinenebene entgegengewirkt werden - wenn die Telemetriespannung 5 V beträgtdann ist der Akku nach einer Weile fast aufgeladen. Wenn Sie dagegen die Spannung an den Motoren auf 6-7 V senken, können Sie den vorhandenen Akku stärker entladen und die Batterien effizienter nutzen - in diesem Fall müssen Sie nur einen Spannungswandler einstellen. Auf den ersten Blick gibt es Raum für zukünftige Forschungen, ohne die Hardware überhaupt zu ändern, und wie die Telemetriesignale in Abhängigkeit vom installierten Akkupack genau zu interpretieren sind, kann auf der Ebene der Steuerplatine festgelegt werden, bis Sie darüber nachdenken können.Sie können den vorhandenen Akku stärker entladen und die Batterien effizienter nutzen - in diesem Fall müssen Sie nur einen Spannungswandler einstellen. Auf den ersten Blick gibt es Raum für zukünftige Forschungen, ohne die Hardware überhaupt zu ändern, und wie die Telemetriesignale in Abhängigkeit vom installierten Akkupack genau zu interpretieren sind, kann auf der Ebene der Steuerplatine festgelegt werden, bis Sie darüber nachdenken können.Sie können den vorhandenen Akku stärker entladen und die Batterien effizienter nutzen - in diesem Fall müssen Sie nur einen Spannungswandler einstellen. Auf den ersten Blick gibt es Raum für zukünftige Forschungen, ohne die Hardware überhaupt zu ändern, und wie die Telemetriesignale in Abhängigkeit vom installierten Akkupack genau zu interpretieren sind, kann auf der Ebene der Steuerplatine festgelegt werden, bis Sie darüber nachdenken können.

Ich habe die Ausgangsdrähte des resultierenden Batteriepacks mit einer speziellen Zange (Abisolierer) gereinigt und sie mit einer Crimpzange (Crimper) in Metallkontakte gecrimpt. Aus Gründen der Zuverlässigkeit habe ich sie gelötet und mit Kunststoffgehäusen versehen, nachdem ich BLS-Stecker erhalten hatte. Beim Löten wurde eine Lötstation verwendet, POS-61 ohne Kolophonium wurde als Lötmittel verwendet und FluxPlus NC-D500 ohne Waschmaschine wurde als Flussmittel verwendet.

Nach dem Zusammenbau des Akkus und dem Einlegen der Akkus wird nichts ausgegeben. So viele Regler von Lithium-Ionen-Batterien sind angeordnet - sie schalten die Last bei Kurzschluss, starker Entladung und übermäßigem Entladestrom ab. Um den Schutz zurückzusetzen und den Akku in einen funktionierenden Zustand zu versetzen, müssen 12-12,6 V an die + P / -P-Kontakte angelegt werden. Das Gleiche muss nach dem ersten Anschließen der Batterien an die Steuerung erfolgen. Danach können Sie sicherstellen, dass das Gerät Spannung abgibt, wenn die Batterien korrekt an die Steuerung angeschlossen sind.

Zum Laden solcher Batteriebaugruppen gibt es Netzteile mit einer Ausgangsspannung von 12,6 V (3x4,2 V). Mit einem solchen Netzteil werden die Batterien effizienter verwendet, obwohl Sie Netzteile mit einem Nennwert von 12 V verwenden können. Ich habe bereits ein solches Netzteil mit einer Ausgangsleistung von 12,6 V und einem Strom von 5 A. Wenn Sie eine ähnliche Quelle kaufen, sollten Sie sicherstellen, dass sie übereinstimmt er behauptete Eigenschaften. Der einfachste Test ist ein Belastungstest. Dafür habe ich Keramikwiderstände mit einem Nennwert von 1 Ohm 10 Watt und 4,7 Ohm 10 Watt verwendet. Nachdem ich eine Baugruppe mit einem Widerstand von 2,5 Ohm aus solchen Widerständen zusammengebaut hatte, schloss ich eine Stromversorgung an und maß die Spannung an ihrem Ausgang. Mit einem Nennstrom von 12,6 / 2,5 = 5 A hat mein Netzteil 12,6 V erzeugt - das ist ein hervorragendes Ergebnis. Chinesische Netzteile, auf denen etwas geschrieben steht, wie - 12V3A,oft beginnen sie bei einer Belastung von nur etwa 1 A um 10 bis 20% zu „durchhängen“.

In Analogie wurden ein Schalter und eine Steckdose vorbereitet.

Der Klemmenblock wurde mit einem Haartrockner vom Relaismodul entfernt und die PLS-Kontakte wurden verlötet. Um dieses Modul an die Stromversorgungsplatine anzuschließen, habe ich Drähte hergestellt - die Stromkabel (durch die der Stromanschluss und der Akku verbunden werden) mit einem Abschnitt von 18 bis 20 AWG abisoliert, gecrimpt und verlötet. Und zur Kontrolle habe ich die Drähte verwendet, die ich habe, mit dünneren Kernen, die leicht unter dem Namen "Dupont" gesucht werden können.

Das gleiche wurde mit dem Lokführer gemacht.

An den DC / DC-Wandlern waren "Beine" angelötet. Es ist erwähnenswert, dass diese Kontakte aus einem Metall bestehen, das nur durch aktives Flussmittel gut verlötet wird. Dann verwende ich anstelle von FluxPlus LTI-120 und wische die Lötstellen mit einem mit Isopropanol angefeuchteten Tuch ab, um Flussmittelreste zu entfernen.

Jetzt fertigen wir unsere Leiterplatte mit Elektronik. Für den Anfang ist es schön, sich allgemein vorzustellen, wie und was auf der Platine angeschlossen wird. Versuchen Sie also, eine Leiterplatte zu zeichnen.

[Power Board]

Ratet mal, wo ich dieses Board gefunden und "geleckt" habe? Wir sehen zwei Anschlüsse auf der Platine, zwei Spannungswandler. Es gab einen zusätzlichen Jumper (abnehmbaren Jumper), der installiert werden kann, indem die Sicherung von der Schaltung ausgeschlossen wird. Dies habe ich speziell wegen des banalen Fehlens einer Sicherung zum Zeitpunkt der Herstellung der Platine getan.

Verkabelung der Platine - die Arbeit ist ziemlich mühsam und mühsam. Für die Stromversorgung habe ich Drähte mit einem Querschnitt von 18-20 AWG verwendet, für den Rest der Signale - 26-30 AWG. Warum genau das Steckbrett und die Probleme mit der Verkabelung? Weil wir nur den ersten Prototyp haben. Da sich etwas ändern kann, ist das Löten von Kabeln einfacher als das Schneiden von Schienen und das Löten aller Arten von Steckbrücken auf eine fertige Leiterplatte. Es braucht Zeit, um eine Leiterplatte herzustellen - teilen Sie sie, machen Sie eine Maske, ätzen Sie sie, bohren Sie sie, verzinnen Sie sie und löten Sie sie - es ist unwahrscheinlich, dass dies weniger Zeit in Anspruch nimmt als die Herstellung einer Leiterplatte mit „Verkabelung“. Obwohl die Leiterplatte zuverlässiger ist, sieht sie professioneller aus.

Aus den gleichen Gründen löten sich die DC / DC-Wandlermodule nicht auf der Platine, sondern sind als entfernbare Module implementiert. Idealerweise müssen sie nach dem ersten Debuggen zusätzlich mit einem Stecker befestigt werden, beispielsweise durch Entfernen von Heißkleber. Nicht schlecht auf die gleiche Weise, um die Zuverlässigkeit der Verbindung aller Steckverbinder zu erhöhen. Obwohl wir einen Prototyp haben, ist es für uns bequemer, alles entfernbar zu machen, damit wir beim zukünftigen Debuggen freien Zugriff auf alle wichtigen Knoten haben und deren Austausch bei Bedarf erleichtern können.

Nach der Herstellung der Platine muss der Empfang auf Übereinstimmung mit den Schaltplänen und Schaltplänen überprüft werden. Mit einem Multimeter überprüfe ich die Ein- und Ausgänge auf Kurzschluss (es ist besser, die Kontakte nicht zu „klingeln“, sondern ihren Widerstand zu messen, da bei falscher Herstellung oder Konstruktion beispielsweise ein Widerstand von 100 Ohm am Eingang auftreten kann, der möglicherweise nicht klingelt). ", Aber sein Vorhandensein wird ein Fehler in der Schaltung sein und kann große Probleme verursachen) und stellen Sie auch sicher, dass alles nach Bedarf in der Platine angeschlossen ist.

Stellen Sie nach der Überprüfung vor der Montage sicher, dass die Platine beim Anschließen aller Peripheriegeräte normal funktioniert. Schließen Sie dazu zuerst den Akku und den Netzschalter an und klicken Sie auf den Schalter. Die LEDs an den Spannungswandlern sollten aufleuchten und nichts verbrennen. Während nichts angeschlossen ist, muss die Ausgangsspannung der Wandler angepasst werden. Dann wird die Stromversorgung ausgeschaltet, das Relaismodul angeschlossen und die Stromversorgung wieder angelegt. Somit ist die gesamte Peripherie stufenweise und unter Kontrolle verbunden.

Installation und Anschluss der Plattformelektronik

Die Elektronik ist fertig. Jetzt müssen Sie es installieren. Erinnern Sie sich an die Fußabdrücke von elektronischen Tafeln? Mit einem Akkuschrauber werden an den richtigen Stellen Löcher gebohrt. Anschließend werden sie mit einem Minibohrer mit Schleifdüse geschliffen. Die Schrauben M2 sind in die Löcher eingeschraubt. Unterlegscheiben müssen unter die Schrauben und Muttern gelegt werden. Außerdem habe ich die zweite Mutter angeschraubt - die Kontermutter bietet eine zuverlässigere Gewindeverbindung und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass sie gelöst wird. Wir machen die Maschine.

Ich stelle fest, dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Motoren ziemlich groß ist. Dies ist aus folgendem Grund ein wichtiger Punkt, auf den Sie achten sollten. Tatsache ist, dass die ausgewählten Motoren ohne Rückmeldung sind. Wir legen einfach einen bestimmten Spannungspegel an sie an und sie drehen sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Die Eigenschaften der Motoren können jedoch variieren, was sicherlich zu Problemen mit der geradlinigen Bewegung führen wird. Wenn die Streuung der Motoren gering ist und der Roboter nur von einem Bediener gesteuert wird, der die Bewegung immer korrigieren kann, kann dies ein unbedeutendes Problem sein. Wenn die Streuung jedoch erheblich ist oder der Roboter im automatischen Modus eine lange Strecke „in einer geraden Linie“ zurücklegen muss, muss eine Rückmeldung erfolgen. Es gibt eine Reihe identischer Motoren mit dem Design GM25-370, auf denen bereits Hallsensoren installiert sind.Was ist das? Auf der Rückseite des Motors, auf der länglichen Welle, ist eine Scheibe mit einem Magneten montiert, der den Hallsensor beeinflusst. Nach jeder vollen Umdrehung der Platte erhalten wir ein Impulssignal, in dem Sie die Anzahl der Umdrehungen pro Minute einstellen können. Damit ist auf unserer Plattform ein ziemlich ernsthafter Grundstein für die Zukunft gelegt: Es ist möglich, Motoren mit Rückmeldung zu installieren, sie an eine Leistungsplatine anzuschließen, die die Sensoren mit Strom versorgt, und Telemetriesignale an die Steuerplatine zu senden - das Steuerungssystem kann die Drehzahl der Motoren automatisch ausgleichen.Verarbeitung, bei der Sie die Anzahl der Umdrehungen pro Minute einstellen können. Damit ist auf unserer Plattform ein ziemlich ernsthafter Grundstein für die Zukunft gelegt: Es ist möglich, Motoren mit Rückmeldung zu installieren, sie an eine Leistungsplatine anzuschließen, die die Sensoren mit Strom versorgt, und Telemetriesignale an die Steuerplatine zu senden - das Steuerungssystem kann die Drehzahl der Motoren automatisch ausgleichen.Verarbeitung, bei der Sie die Anzahl der Umdrehungen pro Minute einstellen können. Damit ist auf unserer Plattform ein ziemlich ernsthafter Grundstein für die Zukunft gelegt: Es ist möglich, Motoren mit Rückmeldung zu installieren, sie an eine Leistungsplatine anzuschließen, die die Sensoren mit Strom versorgt, und Telemetriesignale an die Steuerplatine zu senden - das Steuerungssystem kann die Drehzahl der Motoren automatisch ausgleichen.

Ich habe die Drähte gemäß den Markierungen an den Motoren angelötet - an jedem Motor wurde ein roter Punkt auf einen der beiden Kontakte aufgebracht. Nachdem ich die Motoren erhalten hatte, überprüfte ich sie, achtete aber nicht auf die Richtigkeit dieser Kennzeichnung. Einer der Motoren kam übrigens mit einer Heirat und drehte sich überhaupt nicht. Der Verkäufer schickte mir freundlicherweise einen Ersatz, der mich mindestens einen Monat lang erreichte. In der Folge stellte sich heraus, dass die Kennzeichnung eines der Motoren verwirrt war, aber das spielt keine Rolle - ändern Sie einfach die Polarität der Verbindung dieses Motors mit der Leistungsplatine. Mit Blick auf die Zukunft werde ich sagen, dass die gleiche Situation mit der Verbindung der "Seiten" passiert ist - wenn der "Vorwärts" -Befehl gegeben wird, drehen sich die Räder auf der Steuerbordseite vorwärts, auf der linken Seite - rückwärts. Dies wird auch korrigiert, indem die Polarität der Verbindung des gewünschten Kanals des Motortreibers mit der Leistungsplatine geändert wird.Ändern Sie die Polarität der Verbindung - Sie müssen nichts löten oder wiederholen, sondern müssen nur die Drähte austauschen.

Um den elektrischen Kontakt der Elektronikplatinen mit dem Gehäuse auszuschließen, schneide ich Plastikplatten von der Blisterpackung bis zum Boden der Plattform.

Installieren Sie den Akku. Plastik ist sehr weich und sackt buchstäblich unter dem Schraubenkopf durch, selbst die Unterlegscheibe spart nicht, so dass ich eine lange Metallplatte verwenden musste.

Alle unsere Schrauben und Muttern von unten haben die Bodenfreiheit leicht verringert und sehen sehr ästhetisch aus.

Wir isolieren den Boden an den Installationsorten der elektronischen Platinen. Wir schneiden auch einen Plastikstreifen auf eine Metallplatte im Akkupack, um zu verhindern, dass das Batteriegehäuse am Schraubenkopf Lithium zerkratzt wird - das ist ernst!

Wir installieren und befestigen die elektronische Leiterplatte und den Stromanschluss.

Ein Albtraum, wie viele Drähte ... Wir verbinden die Peripheriegeräte mit der Stromversorgungsplatine.

Plattformsteuerungselektronik

Wie Sie verstehen, ist die Aufgabe im Prinzip erledigt. Die Plattform wird empfangen, alles ist ziemlich gut gelaufen. Zur Steuerung der Plattform können Sie einen beliebigen Mikrocontroller, FPGA, Arduino, Intel Galileo und mehr verwenden.

Ich entschied mich für das Arduino Nano-Board und fand eine kostengünstige und praktische Erweiterungskarte zum Anschließen von Peripheriegeräten und ein Bluetooth-Modul. Die Grundidee ist, unsere Plattform von einem Smartphone über Bluetooth zu steuern. Die Erweiterungskarte mit ihren zahlreichen Kontakten zum Anschließen externer Geräte wird es in Zukunft ermöglichen, die zukünftigen Peripheriegeräte des Roboters nahtlos miteinander zu verbinden.

Jetzt müssen wir eine Leiterplatte für diese Elektronik entwickeln und herstellen. Wir werden ein „Sandwich“ machen: eine Leiterplatte, auf der das Bluetooth-Modul installiert ist, und eine Erweiterungskarte, auf der wiederum eine Leiterplatte mit einem Mikrocontroller installiert ist.

Im Vergleich zur Leistungsplatine schaltet diese Platine fast ausschließlich. In der Mitte wird ein Schleifenkabel an den 18-poligen dreireihigen Stecker angeschlossen, der diese Steuerplatine mit der Stromversorgungsplatine verbindet. Von diesem Anschluss werden die Signale zu den erforderlichen Kontakten der Erweiterungskarte geleitet, die dann zu den erforderlichen, vorgewählten Kontakten des Mikrocontrollers gelangen. Außerdem wird eine Spannung von 5 V und Vbat an einzelne Kontakte auf der Platine ausgegeben. Die Karte wird vom Bluetooth-Modul mit Strom versorgt. Die Rx / Tx-Eingänge sind über eine Erweiterungskarte mit den Rx / Tx-Eingängen der Arduino Nano-Karte verbunden. Auf der Platine befindet sich eine entfernbare bipolare LED, mit der alle mit der Stromversorgung verbundenen Prozesse angezeigt werden. Die LED kann ein grünes und rotes konstantes Leuchten bilden und bei einer bestimmten Frequenz blinken - dies sollte ausreichen, um die normale Spannung des Akkus anzuzeigen.seine Entladung, Anzeigen des Ladevorgangs und die Gesundheitsmeldung der angeschlossenen Stromquelle.
Um nicht zu verwechseln, was und wo angeschlossen werden soll, habe ich schematisch eine Arduino Nano-Karte gezeichnet und die Signale dafür verteilt.

Die Rx / Tx-Ports werden vom Bluetooth-Modul belegt, das über das UART-Protokoll arbeitet. Wenn möglich, werden IN1-IN4-Signale an digitale Ports angeschlossen. Die Polarität dieser Signale bestimmt die Drehrichtung der Motoren und ENA / ENB an den Ports, an denen PWM-Signale ausgegeben werden können. Diese Signale bestimmen die Drehzahl der Motoren. Die Werte der Telemetriesignale der Plattform werden über die Analogeingänge A0-A3 der Arduino Nano-Karte digitalisiert. Die LED belegt die Anschlüsse A4 und A5 und ist über Steckbrücken verbunden. Tatsache ist, dass diese beiden Ports für die einfache Organisation des I2C-Protokolls benötigt werden und wir bei Bedarf einfach die Jumper entfernen können. Die LED kann an andere freie Ports „geworfen“ oder an die freigegebenen Ports A4 und A5 angeschlossen werden (z. B.basierend auf dem PCF8574T-Chip - er bietet zusätzliche acht digitale Eingangs- / Ausgangsanschlüsse (das Modul wird vom I2C-Protokoll gesteuert), an das ein LED-Paar angeschlossen ist. Durch diese Verteilung der Verbindung blieben die Möglichkeiten einer nahtlosen Verbindung von SPI-Geräten, der Digitalisierung von zwei weiteren analogen Signalen und der Ausgabe von bis zu vier PWM-Signalen (zum Beispiel zur Steuerung von Servoantrieben) erhalten. Im Allgemeinen möchte ich mehr freie Signale, aber ihre Anzahl kann mit PCF8574T erhöht werden. Am Ende können Sie einen anderen Arduino Nano verwenden oder ihn durch eine Plattform ersetzen, die für die erforderlichen Aufgaben besser geeignet ist - diese Lösung bietet ein bestimmtes Minimum.Durch diese Verteilung der Verbindung blieben die Möglichkeiten einer nahtlosen Verbindung von SPI-Geräten, der Digitalisierung von zwei weiteren analogen Signalen und der Ausgabe von bis zu vier PWM-Signalen (zum Beispiel zur Steuerung von Servoantrieben) erhalten. Im Allgemeinen möchte ich mehr freie Signale, aber ihre Anzahl kann mit PCF8574T erhöht werden. Am Ende können Sie einen anderen Arduino Nano verwenden oder ihn durch eine Plattform ersetzen, die für die erforderlichen Aufgaben besser geeignet ist - diese Lösung bietet ein bestimmtes Minimum.Durch diese Verteilung der Verbindung blieben die Möglichkeiten einer nahtlosen Verbindung von SPI-Geräten, der Digitalisierung von zwei weiteren analogen Signalen und der Ausgabe von bis zu vier PWM-Signalen (zum Beispiel zur Steuerung von Servoantrieben) erhalten. Im Allgemeinen möchte ich mehr freie Signale, aber ihre Anzahl kann mit PCF8574T erhöht werden. Am Ende können Sie einen anderen Arduino Nano verwenden oder ihn durch eine Plattform ersetzen, die für die erforderlichen Aufgaben besser geeignet ist - diese Lösung bietet ein bestimmtes Minimum.Sie können einen anderen Arduino Nano verwenden oder ihn durch eine Plattform ersetzen, die für die erforderlichen Aufgaben besser geeignet ist - diese Lösung bietet ein bestimmtes Minimum.Sie können einen anderen Arduino Nano verwenden oder ihn durch eine Plattform ersetzen, die für die erforderlichen Aufgaben besser geeignet ist - diese Lösung bietet ein bestimmtes Minimum.

Unser Board bietet auch einen einfachen Stromanschluss: Es gibt 5-V-Stromkontakte und Spannung vom Akkupack (bis zu 12,6 V).

Es ist erwähnenswert, eine Nuance der Erweiterungskarte, die für den Arduino Nano verwendet wird. Im Prinzip können Sie mit der Erweiterungskarte Vbat darauf installieren. Auf der Erweiterungskarte ist ein Spannungswandler installiert, der die Eingangsspannung auf 5 V senkt und der Arduino Nano-Karte zuführt, deren Wandler sie auf 3,3 V senkt. Diese Spannung wird bereits von der Arduino Nano-Karte entfernt und zu den entsprechenden Kontakten auf der Erweiterungskarte geleitet. Ich habe jedoch nicht damit begonnen und 5 V an den entsprechenden Kontakt der Erweiterungskarte angelegt. Außerdem leuchtete die Steuer-LED auf der Erweiterungskarte überhaupt nicht, wenn die Arduino Nano-Karte nicht installiert war, dh diese Erweiterungskarte ohne Arduino Nano ist anscheinend nicht funktionsfähig. Ich habe die Gründe nicht verstanden, aber dieser Moment wurde notiert.

Wir machen diese Steuerkarte.

Wir installieren elektronische Karten darauf.

Wir bereiten Plätze für unser Board vor. Gleichzeitig stellen wir den Schalter ein.

Und wir sammeln alles.

Jetzt müssen Sie ein Kabel herstellen, um die beiden Karten zu verbinden. Die Stromanschlüsse sind aus Gründen der Zuverlässigkeit ebenfalls verlötet. Überprüfen Sie alles richtig und sehr sorgfältig. 12 V sollten 12 V und 5 V - bis 5 V betragen. Die Bilder der Stromversorgungs- und Steuerplatinen zeigen "Draufsicht", dh wenn Sie die Platinen umdrehen, dann von unten, entkoppeln, die Seiten der Platinen, die Kontakte wechseln die Plätze - dies ist notwendig zu berücksichtigen, wenn das Kabel hergestellt und die entsprechenden Drähte darin weitergeleitet werden. Ich habe die Anschlüsse einfach gemacht: Zuerst habe ich eine Reihe von Drähten mit BLS-Anschlüssen gewählt und zweimal mit Klebeband umwickelt. Dann versammelten sich alle zwei / drei Reihen und wickelten sich wieder fest mit Klebeband um. Es stellte sich heraus, dass es sich um einen ganzen und monolithischen Verbinder handelte. Nicht verwendete Kontakte des Steckers passen einfach auf BLS-Kunststoffstecker ohne Kontakte.

Nach der Herstellung des Kabels werden alle elektronischen Karten von der Steuerplatine entfernt und mit einem Multimeter auf die gleiche Weise wie die Stromversorgungsplatine überprüft. Wir verbinden die Steuerplatine mit der Stromversorgungsplatine und schalten sie ein. Mit Hilfe eines Multimeters überprüfen wir sorgfältig die Leistungskontakte aller Module, sind gespannt auf die Spannung der Telemetriesignale - wir sind erneut davon überzeugt, dass alles richtig verdrahtet ist. Sie können dies nicht tun, sicher alles sammeln, Strom anlegen und herausfinden, dass auf mysteriöse Weise die 5-V- und Vbat-Drähte verwechselt und unser Arduino-Board und unser Bluetooth-Modul durchgebrannt sind. Aber es ist besser, die Fehler anderer nicht zu wiederholen.

Auf dem Foto sehen Sie, dass eines der roten Stromkabel in Silber getönt ist. Dies ist die Bezeichnung des Leiters, der die Spannung Vbat überträgt. Wenn das Gerät zusammengebaut ist, ist es nützlich, „Schlüssel“ für die Verbindung zu erstellen. Löten Sie beispielsweise nicht speziell einen PLS-Kontakt auf den Stecker und verderben Sie die Antwortbuchse im Kabel oder stecken Sie sie mit einer Isolierung ein - in diesem Fall ist "Schutz gegen Narren" implementiert, da dann ein solches Kabel am entsprechenden Stecker auf der Platine nur deshalb richtig installiert werden kann es wird nicht anders festgelegt (die Methode gibt keine Garantie von 100% - das Internet ist voller Bilder, wenn es besonders hartnäckigen Personen noch irgendwie gelingt, diesen Schutz zu umgehen, indem sie beneidenswerte Beharrlichkeit und ihre bemerkenswerte Stärke anwenden). Normalerweise färbe ich die entsprechenden Stifte an den Anschlüssen.Es wäre nützlich, die Eingangsanschlüsse der DC / DC-Wandler auf der Leistungsplatine zu kennzeichnen und die entsprechenden Buchsen auf der Platine zu tönen. Dies würde die unsachgemäße Installation der Konverter beseitigen, und wenn mehrere Farben verwendet werden, wird die Verwirrung der Konverterplatinen, die 5 V und 9 V bilden, beseitigt. Für die Bezeichnung können Sie hellen weiblichen Nagellack verwenden. Diese kleine Regel hilft sehr bei der häufigen Montage / Demontage des in der Entwicklung befindlichen Geräts in der Phase des Debuggens und Testens.Diese kleine Regel hilft sehr bei der häufigen Montage / Demontage des in der Entwicklung befindlichen Geräts in der Phase des Debuggens und Testens.Diese kleine Regel hilft sehr bei der häufigen Montage / Demontage des in der Entwicklung befindlichen Geräts in der Phase des Debuggens und Testens.

Wir verbinden das Kabel mit der Stromversorgungsplatine.

Und zur Mikrocontroller-Platine.

Bevor wir alles zusammenbauen - erneut überprüfen wir die Funktionsfähigkeit - klicken wir auf den Schalter. Und stellen Sie sicher, dass alles funktioniert.
Zwei Spannungswandler arbeiten.

Der Lokführer arbeitet.

Das Relaismodul wird mit Strom versorgt.

Überraschenderweise funktioniert alles. Alles zusammen!

Wir prüfen, ob nach vollständiger Montage auch alles funktionsfähig ist.

Hier haben wir so einen hübschen Kerl. Vorhang auf ein Neugeborenes.

Erhielt 1,4 kg.

Normalerweise versteht derjenige, der es getan hat, nach Abschluss einiger Arbeiten, wie es noch besser gemacht werden kann. Beeilen Sie sich nicht sofort, um alles zu wiederholen, und denken Sie rechtzeitig daran, dass das Beste der Feind des Guten ist. Aber hör hier nicht auf. Fast jeder Job macht 20 Prozent der Kreativität und 80 Prozent der Routine aus, die erledigt werden muss, um ein fertiges Arbeitsprodukt zu erhalten. Es ist die Routine, die Interesse, Verlangen und Kreativität tötet. Wenn Sie also nicht sofort etwas neu erstellen, sollten Sie sich überlegen: Was kann in Zukunft verbessert werden?

Ich möchte kurz auf den Anfang des Artikels zurückkommen, auf den Moment, als wir die Plattform in zwei Teile geteilt und die Steuerplatine „separat“ entfernt haben. Zu dieser Zeit schien dies eine sehr ausgewogene Lösung zu sein. Wenn wir uns jedoch das umfangreiche Kontaktfeld auf der Erweiterungskarte für Arduino ansehen, wissen wir, dass eine gute Hälfte dieser Kontakte in der aktuellen Implementierung der Plattform nicht verwendet werden kann - wir haben fast die Hälfte der Eingangs- / Ausgangsanschlüsse auf der Arduino-Karte belegt. Und der Mikrocontroller selbst „verdreht“ nicht nur ein Programm zum Ausgeben eines Paares von PWM-Signalen an die Motoren, sondern bietet auch die vollständige Kontrolle über die interne und externe Stromversorgung der gesamten Plattform. Es lohnt sich zu überlegen - vielleicht sollte der Mikrocontroller im Motorraum unserer Plattform enthalten sein? Bluetooth "geben" an die "Plattform" -Elektronik, die die Geräte des Roboters steuert,und denke über eine Schnittstelle nach, die mit ihr verbunden ist. Sie können das UART-Protokoll organisieren (es werden zwei Pins des Mikrocontrollers benötigt), über das ein Datenpaket übertragen wird, das die Richtung und Geschwindigkeit der Motoren sowie den allgemeinen Zustand der Plattform enthält. Und Sie müssen sorgfältig über das Design nachdenken, da wir nicht viel Platz im Motorraum haben ... Wenn Sie das Relais bereitstellen und verschieben ...

Nun, das beendete meine lange und an einigen Stellen langweilige Geschichte. Es wurde nur Hardware entwickelt, hergestellt und montiert - die Hardware der Plattform. Der nächste Teil der Arbeit ist Software. Dies bedeutet jedoch nicht, dass nur ein Programmierer weiterarbeiten muss. Beim Erstellen und Debuggen der Firmware für den Mikrocontroller müssen Sie manchmal ein Multimeter oder sogar ein Oszilloskop verwenden, um herauszufinden, welches Signal wo und in welcher Form vorliegt. Normalerweise treten zu Beginn dieser Phase in größerem Maße Fehler und Versehen der Hardware-Entwurfsphase auf. Unser Gerät ist sehr einfach. Wenn also etwas nicht funktioniert, wird schnell ein Fehler gefunden. Können Sie sich vorstellen, mit wirklich komplexen Schaltkreisen zu arbeiten? Dort müssen Sie viel vorsichtiger und genauer sein.Es wird auch notwendig sein, eine Steuerschnittstelle über Bluetooth mit einem Smartphone zu organisieren - ein Protokoll für die Informationsinteraktion des Roboters mit dem Telefon zu erstellen. Und Software zu entwickeln, mit der es bequem und bequem ist, den Roboter zu steuern. Aber das alles ist eine andere, separate Geschichte.

Einige gebrauchte Werkzeuge und Geräte

BOSCH GluePen. . Bosch – . . 18650, , . (15 ) , – . . – : 7 , 150…170 ( DREMEL GG01 GG03).

GROSS 17718. (). KBT WS-04A, 1--1.

HT-202A. ().

Solomon SL-30. . 24. . .

SAIKE 8858. Element 8032. Yihua 8858. ZHaoxin 858DH. , , . , , . , : (!) , , , 8. , – , , . , . , , .

Metabo BZ 12SP. . . , , . .

Velleman VTHD02. . – ( , ). - , , . , . , - . , , , 18650 . . .

Noble NB4000P-4. . , . . – . – «» . . . – .

Fluke 179. . , , , .

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Hauptkomponenten

(ebay/aliexpress) . 2016 . (- 2016 ), — .

, , , — ( ) + 4 * ( 80 + + ( ))

— 130 + +

18650 — LG 2 18650 / 2800 / 3,7V /

( — , .. 3400 !) — Panasonic NCR18650B 18650 / 3400 / 3,7V /

18650 — HX-3S-01

— 18650 Holder 3S

— Arduino Relay Module

— DC/DC Step-Down XL4005

— L298N H-bridge Motor Driver

— Arduino Nano

Arduino Nano — Arduino Nano IO Shield

bluetooth — Module Bluetooth HC-06

Umfragen

Ich weiß nicht, wie Leute, die arbeiten, in zwei bis drei Tagen einen Artikel schreiben können - ich brauche zwei bis sechs Wochen. Daher beträgt meine Produktivität nicht mehr als zwei Artikel pro Jahr. Es ist klar, dass es eine Bewertung des Artikels und des Karmas des Autors gibt, aber ich möchte Ihre Einstellung zu diesem Material und seiner Präsentation genauer einschätzen, daher ist eine Abstimmung in den folgenden Umfragen willkommen. Die Dauer der Umfrage beträgt 1 Jahr ab dem Datum der Veröffentlichung.

Robotik - die Basisplattform für den zukünftigen Roboter