- आरसी कारों के लिए कोरलेस डीसी मोटर
- सामग्री की आवश्यकता
- Arduino का उपयोग करके RC कार के लिए RF जॉयस्टिक
- Arduino RC कार सर्किट आरेख
- Arduino RC Car के लिए Fabricating PCB
- PCB को असेंबल करना
- 3 डी प्रिंटिंग व्हील्स और मोटर माउंट
- Arduino प्रोग्रामिंग
- Arduino RC कार का कार्य करना
आरसी कारें हमेशा साथ खेलने में मज़ेदार होती हैं, मैं व्यक्तिगत रूप से इन रिमोट-नियंत्रित कारों का बहुत बड़ा प्रशंसक हूं और बड़े पैमाने पर उनके साथ खेला (अभी भी) कर रहा हूं। इन कारों में से अधिकांश आज किसी न किसी इलाके को संभालने के लिए एक विशाल टॉर्क प्रदान करती हैं, लेकिन एक ऐसी चीज है जो हमेशा पिछड़ रही थी, इसकी स्पीड !!.. तो, इस परियोजना में, हम Arduino का उपयोग करते हुए एक बिल्कुल अलग प्रकार की RC कार बनाएंगे, मुख्य !! इस कार का उद्देश्य अधिकतम गति प्राप्त करना है, इसलिए मैंने आरसी कार के लिए कोरलेस डीसी मोटर की कोशिश करने का फैसला किया । ये मोटर्स आमतौर पर ड्रोन में उपयोग की जाती हैं और 39000 RPM के लिए रेट की जाती हैं जो हमारी गति की प्यास बुझाने के लिए पर्याप्त से अधिक होना चाहिए। कार को एक छोटी लिथियम बैटरी के साथ संचालित किया जाएगा और nRF24L01 आरएफ मॉड्यूल का उपयोग करके दूर से नियंत्रित किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, यदि आप कुछ सरल खोज रहे हैं, तो आप इस सरल आरएफ रोबोट और रास्पबेरी पाई ब्लूटूथ कार परियोजनाओं की भी जांच कर सकते हैं।
आरसी कारों के लिए कोरलेस डीसी मोटर
इस परियोजना में उपयोग की जाने वाली कोरलेस डीसी मोटर नीचे दी गई तस्वीर में दिखाई गई है। आप उन्हें आसानी से पा सकते हैं क्योंकि वे मिनी ड्रोन में व्यापक रूप से उपयोग कर रहे हैं । बस 8520 मैग्नेटिक माइक्रो कॉर्लेस मोटर की तलाश करें और आपको ये मिल जाएंगे।
अब, आरसी कार के लिए डीसी मोटर्स का उपयोग करने के लिए कुछ कमियां हैं। पहली बात यह है कि वे बहुत कम शुरुआती टोक़ प्रदान करते हैं इसलिए हमारी आरसी कार को जितना संभव हो उतना हल्का होना चाहिए। यही कारण है कि मैंने एसएमडी घटकों का उपयोग करते हुए एक पीसीबी के ऊपर पूरी कार बनाने का फैसला किया और जितना संभव हो उतना बोर्ड आकार को कम करता है। दूसरी समस्या इसकी उच्च गति है, 39000 RPM (शाफ्ट का RPM) को संभालना मुश्किल है, इसलिए हमें Arduino की तरफ एक गति नियंत्रण सर्किट की आवश्यकता है, जिसे हमने MOSFET का उपयोग करके बनाया था। तीसरी बात यह है कि इन मोटरों को एक लीथियम-पॉलीमर बैटरी द्वारा संचालित किया जाएगा जो 3.6V से 4.2V के बीच ऑपरेटिंग वोल्टेज के साथ है, इसलिए हमें 3.3V पर काम करने के लिए अपने सर्किट को डिजाइन करना होगा। यही कारण है कि हमने 3.3V Arduino Pro मिनी का उपयोग किया हैहमारे आर सी कार के मस्तिष्क के रूप में। इन समस्याओं को हल करने के साथ, आइए इस परियोजना के निर्माण के लिए आवश्यक सामग्रियों को देखें।
सामग्री की आवश्यकता
- 3.3V Arduino प्रो मिनी
- अरुडिनो नैनो
- NRF24L01 - 2 पीसी
- जॉयस्टिक मॉड्यूल
- SI2302 MOSFET
- 1 एन 5819 डायोड
- कोरलेस BLDC मोटर्स
- AMS1117-3.3V
- लिथियम पॉलिमर बैटरी
- प्रतिरोध, कैपेसिटर,
- तारों को जोड़ना
Arduino का उपयोग करके RC कार के लिए RF जॉयस्टिक
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है कि आरसी कार को आरएफ जॉयस्टिक का उपयोग करके दूर से नियंत्रित किया जाएगा। इस जॉयस्टिक का उपयोग एक Arduino के साथ-साथ nRF24L01 RF मॉड्यूल के साथ भी किया जाएगा, हमने अपनी RC को आवश्यक दिशा में नियंत्रित करने के लिए जॉयस्टिक मॉड्यूल का भी उपयोग किया है। यदि आप इन दो मॉड्यूलों के लिए पूरी तरह से नए हैं, तो आप यह जानने के लिए कि वे कैसे काम करते हैं और उनका उपयोग कैसे करना है, यह जानने के लिए आप ArRino लेखों के साथ Interfacing Arduino को nRF24L01 और Interfacing Joystick के साथ पढ़ने पर विचार कर सकते हैं। अपने Arduino RF रिमोट जॉयस्टिक के निर्माण के लिए आप नीचे दिए गए सर्किट आरेख का अनुसरण कर सकते हैं।
आरएफ जॉयस्टिक सर्किट को नैनो बोर्ड के यूएसबी पोर्ट का उपयोग करके संचालित किया जा सकता है। NRF24L01 मॉड्यूल केवल 3.3V पर काम करता है, इसलिए हमने Arduino पर 3.3V पिन का उपयोग किया है। मैंने एक ब्रेडबोर्ड पर सर्किट का निर्माण किया है और यह नीचे की तरह दिखता है, यदि आवश्यक हो तो आप इसके लिए एक पीसीबी भी बना सकते हैं।
आरएफ जॉयस्टिक सर्किट के लिए Arduino कोड बहुत सरल है, हम अपने जॉयस्टिक से एक्स मूल्य और वाई मूल्य पढ़ सकते हैं और nRF24L01 के माध्यम से आर सी कार को भेजने के लिए है। इस सर्किट का पूरा कार्यक्रम इस पृष्ठ के नीचे पाया जा सकता है। हम इसके स्पष्टीकरण में नहीं आएंगे क्योंकि हमने पहले ही ऊपर साझा किए गए इंटरप्रेनिंग प्रोजेक्ट लिंक में इसकी चर्चा की है।
Arduino RC कार सर्किट आरेख
हमारे रिमोट नियंत्रित Arduino कार के लिए पूरा सर्किट आरेख नीचे दिखाया गया है। सर्किट आरेख में हमारी कार में दो TCRT5000 IR मॉड्यूल जोड़ने का विकल्प भी शामिल है। यह हमारी आरसी कार को रोबोट के बाद एक लाइन के रूप में काम करने में सक्षम बनाने की योजना बनाई गई थी ताकि यह बाहरी रूप से नियंत्रित किए बिना अपने दम पर काम कर सके। हालाँकि, इस परियोजना के लिए हम इस पर ध्यान केंद्रित नहीं करेंगे, एक और परियोजना ट्यूटोरियल के लिए बने रहें, जिसमें हम "फास्टेस्ट लाइन फॉलोवर रोबोट" बनाने की कोशिश करेंगे। मैंने बिल्डिंग की आसानी के लिए दोनों सर्किट को एक ही पीसीबी पर जोड़ दिया है, आप इस प्रोजेक्ट के लिए IR सेंसर और Op-amp सेक्शन को अनदेखा कर सकते हैं।
RC कार टर्मिनल P1 से जुड़ी लाइपो बैटरी द्वारा संचालित होगी। AMS117-3.3V हमारे nRF24L01 और हमारे समर्थक मिनी बोर्ड के लिए 3.3 विनियमित करने के लिए प्रयोग किया जाता है। हम Arduino बोर्ड को सीधे कच्चे पिन पर भी पावर कर सकते हैं लेकिन प्रो मिनी पर ऑन-बोर्ड 3.3V वोल्टेज रेगुलेटर हमारे RF मॉड्यूल्स को पर्याप्त करंट सप्लाई नहीं कर पाएगा, इसलिए हमने बाहरी वोल्टेज रेगुलेटर का उपयोग किया है।
हमारे दो BLDC मोटर को चलाने के लिए, हमने दो SI2302 MOSFETs का उपयोग किया है। यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि इन MOSFETS को 3.3V द्वारा संचालित किया जा सकता है। यदि आपको सटीक समान भाग संख्या नहीं मिल रही है, तो आप नीचे हस्तांतरण विशेषताओं के साथ समकक्ष MOSFETs देख सकते हैं
मोटर्स 7A के रूप में उच्च वर्तमान का उपभोग कर सकते हैं (निरंतर लोड के साथ 3A होने के लिए परीक्षण किया गया था), इसलिए MOSFET नाली वर्तमान 7A या अधिक होना चाहिए और यह 3.3V पर पूरी तरह से चालू होना चाहिए। जैसा कि आप यहां देख सकते हैं कि MOSFET जिसे हमने चुना था वह 2.25V पर भी 10A प्रदान कर सकता है, इसलिए यह एक आदर्श विकल्प है।
Arduino RC Car के लिए Fabricating PCB
इस परियोजना के निर्माण के साथ मजेदार हिस्सा पीसीबी विकास था। पीसीबी का यहां न केवल सर्किट बनता है, बल्कि हमारी कार के लिए चेसिस के रूप में भी काम करता है, इसलिए हमने अपनी मोटरों को आसानी से माउंट करने के विकल्पों के साथ एक कार की तलाश की। आप ऊपर दिए गए सर्किट का उपयोग करके अपने स्वयं के पीसीबी को डिजाइन करने का भी प्रयास कर सकते हैं या आप मेरे पीसीबी डिजाइन का उपयोग कर सकते हैं जो एक बार पूरा होने के बाद इस तरह दिखता है।
जैसा कि आप देख सकते हैं कि मैंने बैटरी, मोटर और अन्य घटकों को आसानी से माउंट करने के लिए पीसीबी को डिज़ाइन किया है। आप इस पीसीबी के लिए लिंक से Gerber फ़ाइल डाउनलोड कर सकते हैं। एक बार जब आप Gerber फ़ाइल के साथ तैयार हो जाते हैं, तो इसे तैयार करने का समय। PCBGOGO द्वारा अपने PCB को आसानी से करवाने के लिए नीचे दिए गए चरणों का पालन करें
चरण 1: www.pcbgogo.com पर जाएं, साइन अप करें यदि यह आपकी पहली बार है। फिर, पीसीबी प्रोटोटाइप टैब में आपके पीसीबी के आयाम, परतों की संख्या और आपके द्वारा आवश्यक पीसीबी की संख्या दर्ज करें। मेरा पीसीबी 80 सेमी × 80 सेमी है, इसलिए टैब नीचे इस तरह दिखता है।
चरण 2: भाव अब बटन पर क्लिक करके आगे बढ़ें । आपको एक पृष्ठ पर ले जाया जाएगा जहां कुछ अतिरिक्त पैरामीटर सेट करने के लिए यदि आवश्यक हो तो सामग्री जैसे ट्रैक स्पेसिंग आदि का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन ज्यादातर डिफ़ॉल्ट मान ठीक काम करेंगे। केवल एक चीज जिस पर हमें यहां विचार करना है वह है कीमत और समय। जैसा कि आप देख सकते हैं कि बिल्ड टाइम केवल 2-3 दिन है और हमारे PSB के लिए इसकी लागत केवल $ 5 है। फिर आप अपनी आवश्यकताओं के आधार पर पसंदीदा शिपिंग विधि का चयन कर सकते हैं।
चरण 3: अंतिम चरण Gerber फ़ाइल अपलोड करने और भुगतान के साथ आगे बढ़ना है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि क्या प्रक्रिया चिकनी है PCBGOGO सत्यापित करता है कि भुगतान के साथ आगे बढ़ने से पहले आपकी Gerber फ़ाइल वैध है। इस तरह आप यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि आपका पीसीबी फेब्रिकेशन फ्रेंडली है और आपके लिए प्रतिबद्ध होगा।
PCB को असेंबल करना
बोर्ड का आदेश दिए जाने के बाद, यह कुछ दिनों के बाद मुझ तक पहुंच गया हालांकि कूरियर बड़े करीने से अच्छी तरह से पैक किए गए बॉक्स में और हमेशा की तरह पीसीबी की गुणवत्ता भयानक थी। मैं आपको जज करने के लिए नीचे दिए गए बोर्डों की कुछ तस्वीरें साझा कर रहा हूं।
मैंने अपनी सोल्डरिंग रॉड को चालू किया और बोर्ड को इकट्ठा करना शुरू कर दिया। चूंकि पैरों के निशान, पैड, वीआईएस और सिल्क्सस्क्रीन सही आकार और आकार के सही हैं, इसलिए मुझे बोर्ड को इकट्ठा करने में कोई समस्या नहीं थी। बॉक्स को उतारने के समय से सिर्फ 10 मिनट में बोर्ड तैयार हो गया था।
टांका लगाने के बाद बोर्ड की कुछ तस्वीरें नीचे दिखाई गई हैं।
3 डी प्रिंटिंग व्हील्स और मोटर माउंट
जैसा कि आपने ऊपर चित्र में देखा होगा, हमें रोबोट के लिए हमारे मोटर माउंट और पहियों को 3 डी करने की आवश्यकता है। यदि आपने ऊपर शेयर की गई हमारी PCB Gerber फाइल का उपयोग किया है, तो आप इस डाइवर्स लिंक से डाउनलोड करके 3D मॉडल का उपयोग कर सकते हैं।
मैंने अपने मॉडल को स्लाइस करने के लिए Cura का उपयोग किया है और वजन कम करने के लिए Tevo Terantuala का उपयोग किया है, जिसका कोई समर्थन नहीं है और 0% infill है। आप हमारे प्रिंटर के लिए सेटिंग को बदल सकते हैं। चूंकि मोटर बहुत तेजी से घूमते हैं, इसलिए मुझे एक पहिया डिजाइन करने में मुश्किल हुई जो कि मोटर शाफ्ट पर स्नग और तंग फिट होगा। इसलिए मैंने पहिया के अंदर ड्रोन ब्लेड का उपयोग करने का फैसला किया, जैसा कि आप नीचे देख सकते हैं
मुझे यह अधिक विश्वसनीय और मजबूत लगा, हालांकि, विभिन्न पहिया डिजाइनों के साथ प्रयोग करें और मुझे टिप्पणी अनुभाग में बताएं कि आपके लिए क्या काम किया है।
Arduino प्रोग्रामिंग
इस परियोजना के लिए पूरा कार्यक्रम (अरुडिनो नैनो और प्रो मिनी दोनों) इस पृष्ठ के निचले भाग में पाया जा सकता है। आपके RC प्रोग्राम की व्याख्या इस प्रकार है
हम आवश्यक हेडर फ़ाइल को शामिल करके कार्यक्रम शुरू करते हैं। ध्यान दें, nRF24l01 मॉड्यूल को आपके Arduino IDE में एक लाइब्रेरी जोड़ने की आवश्यकता है, आप इस लिंक का उपयोग करके जीथब से RF24 लाइब्रेरी डाउनलोड कर सकते हैं। इसके अलावा, हमने अपने रोबोट के लिए पहले से ही न्यूनतम गति और अधिकतम गति को परिभाषित किया है। न्यूनतम और अधिकतम सीमा क्रमशः 0 से 1024 है।
#define min_speed 200 #define max_speed 800 #include
फिर सेटअप फ़ंक्शन के अंदर, हम अपने nRF24L01 मॉड्यूल को इनिशियलाइज़ करते हैं। हमने 115 बैंड का उपयोग किया है क्योंकि यह भीड़भाड़ नहीं है और कम शक्ति के साथ संचालित करने के लिए मॉड्यूल सेट किया है, आप इन सेटिंग्स के साथ भी खेल सकते हैं।
शून्य सेटअप () {Serial.begin (9600); myRadio.begin (); myRadio.setChannel (115); // 115 बैंड ऊपर WIFI सिग्नल myRadio.setPALevel (RF24_PA_MIN); // MIN पावर कम रेज myRadio.setDataRate (RF24_250KBPS); // न्यूनतम गति}
मुख्य लूप फ़ंक्शन में अगला, हम केवल रीडडाटा फ़ंक्शन निष्पादित करेंगे, जिसके साथ हम अपने ट्रांसमीटर ट्रांसमीटर से भेजे गए मूल्य को लगातार पढ़ते रहेंगे। ध्यान दें कि कार्यक्रम में उल्लिखित पाइप पता वही होगा जो ट्रांसमीटर प्रोग्राम में उल्लिखित है। हमने उस मूल्य को भी मुद्रित किया है जो हमें डीबगिंग उद्देश्यों के लिए प्राप्त होता है। एक बार जब मूल्य सफलतापूर्वक पढ़ लिया जाता है, तो हम
आरएफ मॉड्यूल से प्राप्त मूल्य के आधार पर अपनी आरसी कार को नियंत्रित करने के लिए कंट्रोल कार फ़ंक्शन को निष्पादित करेंगे ।
शून्य रीडडाटा () {myRadio.openReadingPipe (1, 0xF0F0F0F0AA); // कौन सा पाइप पढ़ना है, 40 बिट एड्रेस myRadio.startListening (); // ट्रांसमिट करना बंद करें और यदि (myRadio.available ()) {जबकि (myRadio.available ())) {myRadio.read (& data, sizeof (data)) फिर से शुरू हो रहा है; } Serial.print ("\ n अप्रचलित:"); Serial.println (data.msg); प्राप्त = data.msg; Control_Car (); }}
कंट्रोल कार फ़ंक्शन के अंदर, हम एनालॉग राइटिंग फ़ंक्शन का उपयोग करके PWM पिन से जुड़े मोटर्स को नियंत्रित करेंगे। हमारे ट्रांसमीटर कार्यक्रम में हमने कार को आगे, रिवर्स, बाएं और दाएं क्रमशः नियंत्रित करने के लिए नैनो के ए 0 और ए 1 पिन से 1 से 10, 11 से 20, 21 से 30 और 31 से 40 तक के एनालॉग मूल्यों को परिवर्तित किया है। नीचे दिए गए कार्यक्रम का उपयोग रोबोट को आगे की दिशा में नियंत्रित करने के लिए किया जाता है
अगर (प्राप्त> = 1 && प्राप्त हुआ <= 10) // आगे बढ़ें {int PWM_Value = नक्शा (प्राप्त, 1, 10, min_speed, max_speed); analogWrite (R_MR, PWM_Value); एनालॉग वाइट (L_MR, PWM_Value); }
इसी तरह, हम नीचे दिखाए गए अनुसार रिवर्स, लेफ्ट और राइट कंट्रोल के लिए तीन और फ़ंक्शन भी लिख सकते हैं।
अगर (प्राप्त> = 11 && प्राप्त हुआ <= 20) // तोड़ {int PWM_Value = नक्शा (प्राप्त, 11, 20, min_speed, max_speed); analogWrite (R_MR, 0); analogWrite (L_MR, 0); } अगर (प्राप्त> = 21 && प्राप्त हुआ <= 30) // बाएं मुड़ें {int PWM_Value = मानचित्र (प्राप्त, 21, 30, min_speed, max_speed); analogWrite (R_MR, PWM_Value); analogWrite (L_MR, 0); } अगर (प्राप्त> = 31 और& प्राप्त हुआ <= 40) // राइट मुड़ें {int PWM_Value = नक्शा (प्राप्त, 31, 40, min_speed, max_speed); analogWrite (R_MR, 0); एनालॉग वाइट (L_MR, PWM_Value); }
Arduino RC कार का कार्य करना
कोड के साथ करने के बाद, इसे अपने प्रो-मिनी-बोर्ड पर अपलोड करें। परीक्षण के लिए FTDI मॉड्यूल के माध्यम से बैटरी और अपने बोर्ड को हटा दें। अपना कोड लॉन्च करें, सीरियल बैटरी खोलें और आपको अपने ट्रांसमीटर जॉयस्टिक मॉड्यूल से मूल्य प्राप्त करना चाहिए। अपनी बैटरी कनेक्ट करें और आपकी मोटरें भी घूमना शुरू कर दें।
परियोजना का पूरा काम इस पृष्ठ के निचले भाग से जुड़े वीडियो में पाया जा सकता है। यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो उन्हें टिप्पणी अनुभाग में छोड़ दें। अपने अन्य तकनीकी प्रश्नों के त्वरित उत्तर पाने के लिए आप हमारे मंचों का भी उपयोग कर सकते हैं।