Mașină electrică cu jucărie RC: 10 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

De: Peter Tran 10ELT1

Acest tutorial detaliază teoria, proiectarea, fabricarea și procesul de testare pentru o mașină electrică de jucărie electrică cu telecomandă (RC) care utilizează cipurile HT12E / D IC. Tutorialele detaliază cele trei etape ale proiectării mașinii:

1. Cablu legat
2. Control infraroșu
3. Controlul frecvenței radio

O secțiune de depanare este, de asemenea, disponibilă pentru a rezolva problemele obișnuite care pot apărea.

Provizii

Trusa de bază pentru mașină

1x set de robot de urmărire a liniei (LK12070)

Faza cablului legat

• 1x Placă de pâine pentru prototipare
• Cabluri Jumper pentru panouri
• Chip IC HT12E (cu soclu)
• Cip IC HT12E (cu soclu)
• 1x rezistor 1MΩ
• 4x Comutator de buton momentan
• 1x rezistor de 47kΩ
• 4x LED
• Alimentare electrică

Faza de transmisie în infraroșu

• 1x transmițător cu infraroșu (ICSK054A)
• 1x receptor infraroșu (ICSK054A)

Faza de transmisie radio

• Transmițător RC 1x 433MHz
• 1x receptor RC 433MHZ

Integrare în kitul auto de bază

• 2x placă PCB prototip
• 1x Driver motor L298N

Pasul 1: Înțelegerea cipului HT12E / D IC

Chipurile HT12E și HT12E IC sunt utilizate împreună pentru aplicațiile sistemului de control de la distanță, pentru a transmite și primi date prin radio. Sunt capabili să codeze 12 biți de informații care constă din 8 biți de adresă și 4 biți de date. Fiecare adresă și intrare de date sunt programabile extern sau alimentate folosind comutatoare.

Pentru o funcționare corectă, trebuie folosită o pereche de cipuri HT12E / D cu același format de adresă / date. Decodorul primește adresa și datele seriale, transmise de un operator de transport folosind un mediu de transmisie RF și dă ieșire pinilor de ieșire după procesarea datelor.

Descrierea configurației pinului HT12E

Pinii 1-8: Pinii de adresă pentru a configura cei 8 biți de adresă, permițând 256 de combinații diferite.

Pinul 9: Pinul de masă

Pinii 10-13: Pinii de date pentru a configura cei 4 biți de date

Pinul 14: Pinul de activare a transmisiei, acționează ca un comutator pentru a permite transmiterea datelor

Pinul 15-16: Osciloscopul OUT / IN respectiv, necesită rezistență de 1M ohm

Pinul 17: Pinul de ieșire a datelor de unde ies informațiile de 12 biți

Pinul 18: Pinul de intrare de alimentare

Descrierea configurației pinului HT12D

Pinii 1-8: Pinii de adresă, trebuie să se potrivească cu configurația HT12E

Pinul 9: Pinul de masă

Pinii 10-13: Pinii de date

Pinul 14: Pinul de introducere a datelor

Pinii 15-16: Osciloscopul IN / OUT respectiv, necesită un rezistor de 47 k ohmi

Pinul 17: Pinul de transmisie valid, acționează ca indicator pentru momentul în care sunt primite date

Pinul 18: Pinul de intrare de alimentare

De ce se folosește codificatorul HT12E?

HT12E este utilizat pe scară largă în sistemele de telecomandă, datorită fiabilității, disponibilității și ușurinței de utilizare. Multe smartphone-uri comunică acum prin internet, dar majoritatea smartphone-urilor încă dispun de un HT12E pentru a evita congestia internetului. În timp ce HT12E folosește adresa pentru a transmite cu datele transmise, cu 256 de combinații posibile de 8 biți, securitatea este încă foarte limitată. Pe măsură ce un semnal este difuzat, este imposibil să urmăriți emițătorul, făcând adresa semnalului potențial ghicibilă de oricine. Această limitare a adresei face ca utilizarea HT12E să fie potrivită doar la o distanță mai mică. La o distanță mai mică, expeditorul și receptorul se pot vizualiza reciproc, cum ar fi telecomanda TV, Home Security etc. În produsele comerciale, unele telecomenzi pot înlocui altele ca „telecomandă universală”. Deoarece sunt proiectate pentru o distanță mai mică, multe dispozitive au aceeași intrare de adresă pentru simplitate.

Pasul 2: Construirea setului auto de bază

Setul de mașini de bază pentru acest proiect provine dintr-un kit de urmărire a liniei. Pașii de construcție și fabricație pot fi găsiți în următorul link:

Setul auto de bază va fi în cele din urmă convertit pentru a deveni o mașină controlată de RC, utilizând chips-urile HT12E / D IC.

Pasul 3: Faza cablului legat

1. Utilizați o placă de protejare și cabluri jumper de prototipare.
2. Urmați diagrama schematică de mai sus pentru a monta și conecta componentele la panoul de control. Rețineți, singura conexiune dintre cele două circuite integrate este pinul 17 de pe HT12E la pinul 14 de pe HT12D.
3. Testați designul asigurându-vă că LED-urile conectate la HT12D se aprind atunci când este apăsat comutatorul respectiv de pe HT12E. Consultați secțiunea de depanare pentru asistență cu probleme comune.

Avantajele unei configurări de cablu tethered

1. Fiabil și stabil, datorită riscului de interferență a obiectelor externe
2. Relativ ieftin
3. Simplu și simplu de configurat și depanat
4. Nu este susceptibil de a fi dedus de alte surse externe

Dezavantaje ale unui cablu fixat

1. Nu este practic pentru transmiterea datelor pe distanțe lungi
2. Costul devine semnificativ mai mare cu o transmisie pe distanțe lungi
3. Dificil de mutat sau repoziționat în locații diferite
4. Operatorul trebuie să rămână în imediata apropiere atât a emițătorului, cât și a receptorului
5. Flexibilitate redusă și mobilitate de utilizare

Pasul 4: Faza de transmisie cu infraroșu

1. Deconectați cablul direct legat de pinul 17 al HT12E, conectați pinul de ieșire al unui transmițător cu infraroșu și conectați transmițătorul la alimentare.
2. Deconectați cablul direct legat de pinul 14 al HT12 D, conectați pinul de intrare al unui receptor cu infraroșu și conectați receptorul la alimentare.
3. Testați designul asigurându-vă că LED-urile conectate la HT12D se aprind atunci când este apăsat comutatorul respectiv de pe HT12E. Consultați secțiunea de depanare pentru asistență cu probleme comune.

Avantajele unei transmisii în infraroșu configurată

1. Asigurați-vă pentru distanțe scurte datorită cerinței transmisiei liniei de vedere
2. Senzorul cu infraroșu nu se corodează și nu se oxidează în timp
3. Poate fi acționat de la distanță
4. Flexibilitate sporită de utilizare
5. Mobilitate sporită de utilizare

Dezavantaje ale unei transmisii în infraroșu configurată

1. Nu pot pătrunde obiecte dure / solide, cum ar fi pereții sau chiar ceața
2. Infraroșii cu putere mare pot dăuna ochilor
3. Mai puțin eficient decât configurarea directă a firului legat
4. Necesită utilizarea specifică a frecvenței pentru a evita interferențele de la o sursă externă
5. Necesită sursă de alimentare externă pentru a acționa transmițătorul

Pasul 5: Faza de transmisie radio

1. Deconectați emițătorul infraroșu de la alimentare și pinul 17 al HT12E, conectați pinul de ieșire al transmițătorului radio de 433 MHz. De asemenea, conectați transmițătorul la masă și la alimentare.
2. Deconectați receptorul cu infraroșu de la alimentare și pinul 14 al HT12D, conectați pinii de date ai receptorului radio de 433 MHz. De asemenea, conectați receptorul la masă și la alimentare.
3. Testați designul asigurându-vă că LED-urile conectate la HT12D se aprind atunci când este apăsat comutatorul respectiv de pe HT12E. Consultați secțiunea de depanare pentru asistență cu probleme comune.

Avantajele unei transmisii radio configurate

1. Nu necesită linie de vedere între emițător și receptor
2. Nu este susceptibil la interferențe din surse de lumină puternică
3. Ușor și simplu de utilizat
4. Poate fi acționat de la distanță
5. Crește flexibilitatea

Dezavantaje ale unei transmisii radio configurate

1. Ar putea fi susceptibil la încrucișarea de la utilizatorii din apropiere a altor sisteme de transmisie radio
2. Număr finit de frecvențe
3. Interferențe posibile din partea altor radiodifuzori, de exemplu: stații de radio, servicii de urgență, șoferi de camioane

Pasul 6: Prototip emițător radio

1. Transferați componentele pentru transmițătorul radio de la placa de protecție la un PCB de prototipare.
2. Lipiți componentele, cu referire la diagrama de la pasul trei.
3. Utilizați fire solide de tablă pentru a conecta circuitul împreună, folosind fire cu mâneci în care apar suprapuneri pentru a preveni scurtcircuitul.

Pasul 7: Prototip receptor radio

1. Transferați componentele pentru receptorul radio de la placa de protecție la un PCB de prototipare.
2. Lipiți componentele, cu referire la diagrama de la pasul trei.
3. Utilizați fire solide de tablă pentru a conecta circuitul împreună, folosind fire cu mâneci în care apar suprapuneri pentru a preveni scurtcircuitul.

Pasul 8: Prototip motor driver

1. Mufe de sudură pentru bărbați la porturi: IN1-4 și motoare A-B, pentru a permite ajustări ușoare în timpul testării, conform diagramei de mai sus.
2. Lipiți o priză femelă la bornele pozitive și negative, conform diagramei de mai sus.

Ce este un driver de motor Un controler de motor acționează ca un intermediar între cipurile IC ale mașinii, bateriile și motoarele. Este necesar să aveți unul, deoarece cipul HT12E poate de obicei doar aproximativ 0,1 Amperi de curent la motor, în timp ce motorul necesită mai mulți Amperi pentru a funcționa cu succes.

Pasul 9: Integrarea cu kitul auto de bază

Următorii pași sunt de a converti kitul de bază într-o mașină RC funcțională.

1. Deconectați bateria mașinii de la circuit.
2. Lipiți prototipurile de cabluri jumper la fiecare conexiune a motorului și conectați-le la driverul motorului conform schemei de la pasul opt.
3. Lipiți cablul de alimentare al receptorului radio și al driverului motorului la acumulatorul acum deconectat.
4. Conectați pinii de ieșire de la HT12D (pinii 10-13) la antetele relevante de pe driverul moter, conform schemei din pasul opt.
5. Alimentați transmițătorul radio utilizând un acumulator portabil USB.

Pasul 10: Testare și depanare

Testarea

1. După fiecare fază de construcție, intrarea în HT12E ar trebui să provoace un răspuns (de exemplu, fie LED-urile se aprind, fie motoarele se rotesc) de la HT12D.

2. Pentru a controla mașina folosind controlerul emițătorului radio:

   • Conduceți înainte: țineți atât motorul stânga, cât și cel drept înainte
   • Conduceți înapoi: țineți motorul stânga și dreapta înapoi
   • Rotiți la stânga: țineți motorul drept înainte și motorul stâng înapoi
   • Rotiți la dreapta: țineți motorul stâng înainte și motorul drept înapoi

3. Caracteristicile specifice de performanță care pot fi testate sunt:

   • Viteză
   • Gama (de emițător / receptor radio)
   • Timp de raspuns
   • Fiabilitate
   • Agilitate
   • Rezistență (durata de viață a bateriei)
   • Abilitatea de a opera în diferite tipuri de teren și suprafață / condiții
   • Limite de temperatură de funcționare
   • Limita de încărcare
4. În cazul în care nu există sau există un răspuns incorect, urmați ghidul de depanare de mai jos:

Depanare

1. Motoarele se învârt în direcția opusă celei prevăzute

   • Reglați ordinea în care sunt conectate cablurile prototip jumper pe driverul motorului (toate pinii pot fi schimbați)
   • Circuitul este în scurtcircuit: verificați îmbinările de lipit și conexiunile cablului jumper

2. Motoarele / circuitele nu pornesc

   • Este posibil ca circuitul să nu aibă suficientă tensiune / curent pentru a porni
   • Verificați dacă există o conexiune lipsă (inclusiv alimentarea)

3. Lumina de transmisie activată nu funcționează

   • LED-urile sunt polarizate, asigurați-vă că este în orientarea corectă
   • Este posibil ca LED-ul să fi suflat din cauza curentului / tensiunii prea mari
   • Circuitele nu primesc cu adevărat semnale, verificați din nou conexiunile

4. Transmițătorul / receptorul radio nu este suficient de puternic

   • Verificați dacă alte persoane folosesc și în prezent emițătoarele / receptoarele radio
   • Adăugați o antenă suplimentară (poate fi un fir) pentru a crește conexiunea
   • Îndreptați emițătorul / receptorul în direcția generală a celuilalt, acestea putând fi de calitate scăzută