Добрый день. Продолжая тему моделирования из Lego Technic, хочу представить вашему вниманию еще одну версию внедорожника, отличительной чертой которого будет высокая скорость и проходимость. Большая скорость, в сравнении с другими моделями, будет обеспечена за счет использования сдвоенного редуктора Tamiya 70097 Twin-Motor Gearbox Kit. Левое и правое задние колеса будут выражаться независимо. Таким образом для осуществления движения будет использоваться два электродвигателя. Электрификация, как всегда, Arduino. На этот раз нам понадобиться Arduino Nano, и кое-что еще:
- Lego Technic 42079
- Tamiya 70097 Twin-Motor Gearbox Kit
- Arduino Nano v3 AT Mega 328
- Драйвера двигателя L9110S 2 шт
- Bluetooth модуль HC-06, HC-05 или аналог
- Светодиод белый 2 шт.
- Резистор 150 Ом 2 шт.
- Конденсатор 10v 1000uF
- Катушка индуктивности 68мкГн\
- 8 NI-Mn аккумулятора 1.2v 1000mA
- Монтажная плата
- Однорядная гребенка PLS-40
- Коннектор папа-мама двух контактный на провод
- Провода разных цветов
- Припой, канифоль, паяльник
- Болтики 3х20, гайки и шайбы к ним
- Болтики 3х40
- Болтики 3х60
Шаг 1 Собираем редуктор.
Прежде всего, распакуем и соберем сдвоенный мотор-редуктор Tamiya 70097 Twin-Motor Gearbox Kit. Вместе с ним идет подробная инструкция по сборке нескольких вариантов, с разным передаточным числом. Один из вариантов - с передаточным соотношением 58:1, другой – 203:1. Выбираем вариант с соотношение 58:1. Далее необходимо определиться с расположением выходных валов. Согласно инструкции от редуктора, возможны два варианта. Вывод валов по центру или ближе к низу. Выбираем вариант по середине.
Не забудьте при сборке редуктора смазать шестеренки и валы на которых они сидят. По опыту сбора уже нескольких редукторов скажу, смазки они кладут мало, да и жидковата она. Советую использовать смазку типа Литол, в разумном количестве, конечно.
И с обратной стороны:
Теперь берем две соединительные втулки Lego:
Втулки надеваем на выходные валы:
Надев втулки, заливаем в пустые прорези втулки термоклей, тем самым фиксируя втулки на валах:
У нашего редуктора корпус не закрывает шестерни, а значит высока вероятность испачкать детали Lego в Литоле. Чтобы этого не было, берем тонкий пластик, например, от пластикового скоросшивателя, я взял прозрачный. Приклеиваем на двусторонний скотч, начиная с одной стороны, оборачиваем торец и приклеиваем на другую стороны. Должно получиться так:
Теперь необходимо прикрутить к редуктору Lego деталь. Используем для этого болтики 3х20:
Шаг 2 Собираем основу.
Основу придется собирать по фотографиям. На фото все хорошо видно:
Спереди выглядит так:
Вид сзади:
Шаг 3 Собираем кабину.
Кабину возьмем от Lego 42065. Скачиваем инструкцию с официального сайта
Собираем кабину, начиная с 61 шага и до 95. Добавляем нижнее крепление как на фото для соединения с нашей основой:
Спереди тоже добавим немного деталей:
И сзади добавим фонари:
Наверху кабины добавим фары:
Шаг 4 Электрика.
Мозгом нашей модели будет Arduino Nano v3. Для Управление двигателями будем осуществлять через драйвер двигателя L9110S. Я не люблю разводить много проводов. Во-первых это занимаем много места, во-вторых много соединений повышает риск плохого подключения и прочих «глюкоф». Поэтому соберем все необходимое на монтажной плате. Схема будет такая:
Питание Arduino, драйвера двигателя и моторчиков будет общее. Чтобы избежать перезагрузки Arduino во время включения моторчиков, происходящее из-за скачка напряжения, необходимо использовать катушку индуктивности и конденсатор, включенную в цепь питания Arduino. Размещаем все это на монтажной плате, спаиваем согласно схеме. В собранном виде должно получиться так:
Снизу соединяем все используя припой.
Для питания будем использовать Ni-Mn аккумуляторы. Спаиваем последовательно по 4 аккумулятора, сматываем их изолентой и выводи провод с конектором наружу. Получаем два блока питания по 4 аккумулятора. Размещаем их на основе, рядом с передними колесами:
Эти два аккумуляторных блока подключаются параллельно. Таким образом достигается стабильное напряжение при высокой силе тока, которая возникает при включении сразу двух электродвигателей. Фары необходимо подключать через токоограничивающие резисторы номиналом в 150 Ом.
Шаг 5 Среды программирования.
Редактировать и заливать скетч будем производить через Arduino IDE. Это простая и удобная среда программирования. Эту программу можно легко скачать с официального сайта
Устанавливаем ее согласно инструкции от программы. Потом необходимо добавить в Arduino IDE библиотекe, которая необходима для скетча. SoftwareSerial.h используется для создания программного канала связи с Bluetooth модулем:
Скачанный и распакованный архив нужно переместить в папку «libraries». Эту папку можно найти по пути нахождения установленной Arduino IDE. Также возможно использовать внутреннюю функцию Arduino IDE. Не распаковывая архив, можно добавить ее в среду программирования. Запускаем Arduino IDE, выбираем пункт меню Скетч – Подключить библиотеку. Вначале выпадающего списка выбираем пункт «Добавить .Zip библиотеку». Указываем место нахождения скачанного архива. Выполнив все действия, нужно перезагрузить Arduino IDE.
Шаг 6 Bluetooth модуль.
Мы будем использовать один из наиболее доступных на сегодня Bluetooth модулей - HC-05 или HC-06. Их легко можно найти как в китайских магазинах, так и на российском рынке. Они похожи, но есть и небольшие отличия: модуль НС-05 может работать, как в режиме ведущего (slave), так и в режиме ведомого (master). НС-06 может быть только ведомым устройством.
Характеристики модулей:
- чип Bluetooth – BC417143 производства
- протокол связи – Bluetooth Specification v2.0+EDR;
- радиус действия – до 10 метров (уровень мощности 2);
- совместимость со всеми Bluetooth-адаптерами, которые поддерживают SPP;
- объем flash-памяти (для хранения прошивки и настроек) – 8 Мбит;
- частота радиосигнала – 2.40 .. 2.48 ГГц;
- хост-интерфейс – USB 1.1/2.0 или UART;
- энергопотребление – ток в течение связи составляет 30-40 мА. Среднее значение тока около 25 мА. После установки связи потребляемый ток 8 мА . Режим сна отсутствует.
Чтобы все заработало как надо, Bluetooth модуль нужно настроить перед подключением. Настройка производится подачей AT командам, вводимых в окне терминала. Настройку будем производить модуля HC-05. Для других модулей команды могут быть другими. Соединять компьютер и Bluetooth модуль будем через Arduino.
Подключаем Bluetooth модуль следующим образом:
Arduino Nano - Bluetooth
D7 – RX
D8 – TX
5V – VCC
GND –GND
Заливаем следующий скетч в arduino:
Этот скетч служит для отправки AT команд на Bluetooth модуль. Arduino просто передает все написанное в терминале на модуль связи Bluetooth. Сейчас и в дальнейшем мы будет подключать модуль через библиотеку SoftwareSerial. На больших скоростях библиотека работает нестабильно. При возникновении проблем со скоростью связи, можно подключить модуль напрямую к RX и TX контактам Arduino. Не забудьте в этом случае подправить скетч. В данном случае мы будем работать с модулем на скорости 9600. Итак, после заливки скетча, открываем окно терминала и вводим следующие команды:
«AT» (без кавычек) должен прийти ответ «OK» (значит всю подключено верно и модуль работает)
«AT+BAUD96000» (без кавычек) должен прийти ответ «OK9600».
Если пришел нужный ответ, переходим к следующему шагу.
Далее необходимо залить в Arduino скетч нашего внедорожника:
Шаг 7 Установка электрики на модель.
Платы устанавливаем на основу посередине:
Bluetooth модуль устанавливаем в задней части основы, крепя ее с помощью проволоки:
Соединяем все вместе согласно схеме:
Шаг 8 Подготовка пульта.
Для управления возьмем Android телефон или планшет, как обычно, или компьютер под управлением Windows или сделаем собственноручно пульт на Arduino. Начнем с Android, для начала нам нужно установить программу управления роботом по каналу Bluetooth. Для этого вводим в Google play «Bluetooth Arduino» и устанавливаем понравившуюся программу. Мне лично нравится BT Controller. Затем, через меню настройки Android, устанавливаем соединение с Bluetooth модулем. Используем пароль для соединения «1234» или «0000». И переходим к настройке программы. Необходимо записать нужные символы на соответствующее действие. Список ниже.
А теперь – компьютер с Windows-ом. Для отправки команд можно пользоваться терминальной программой или запустить удобную, специально сделанною для этого, программу Z-Controller. Выберете порт (com порт через который происходит соединение) и настройте клавиши на команды.
Третий вариант, лучший, использование физического пульта, так как тогда чувствуется нажатие кнопок. Советую изготовить пульт, следуя моей инструкции
И добавить в него Bluetooth модуль
Команды управления, следующие:
W – вперед
S – назад
A – влево
D – вправо
F – стоп
K – включение фар
L – выключение фар
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
