Overkill modeli raketa uchirishni boshqaruvchi !: 9 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Model raketalari ishtirokidagi ulkan loyiha doirasida menga nazoratchi kerak edi. Ammo mening barcha loyihalarim singari, men ham oddiy narsalarga sodiq qololmadim va faqat raketani uchiradigan qo'lda bitta tugmachali qo'mondon qila olmadim, yo'q, men haddan tashqari ko'p harakat qilib, uni iloji boricha murakkab va yuqori darajaga ko'tarishim kerak edi. haqida o'ylash. Menda buni yanada yuqori qilish g'oyalari bor edi, lekin bu g'oyalar 16 yoshli talaba uchun byudjetdan biroz tashqarida edi.

Ko'p tadqiqotlar va rejalashtirishlardan so'ng men "portfelli raketa boshqaruvchilari" usulida hech qanday resurs topa olmadim, chunki ular oddiy narsa emas, shuning uchun men o'zimni noldan loyihalashim kerak edi. Mening butun loyihamning asosiy qismi, raketaning o'zi, uglerod tolasidan yasalgan va juda yoqimsiz ko'rinadi, shuning uchun men bu mavzuni boshqaruvchiga va po'latni ishga tushirish paneli (hozirda to'liq bo'lmagan) orqali davom ettirmoqchi edim.

Ammo bu nazoratchi nima qiladi? Nega bunga erishdingiz?

Xo'sh, mening model raketam qanotlari va yo'riqnomasi bo'lgan asosiy raketa bilan oddiy raketa emas. Buning o'rniga, raketa maxsus elektronika va tortish vektorlarini boshqarish uskunalari bilan to'ldirilgan. Tortish vektorini boshqarish yoki TVC, raketani o'z yo'nalishini yo'naltirish uchun raketaning ichidagi harakatini o'z ichiga oladi va shuning uchun raketani tegishli traektoriyaga yo'naltiradi. Biroq, bu GPS ko'rsatmalarini o'z ichiga oladi, bu QONUNGI! Shunday qilib, mening raketam TVC -dan foydalanib, raketani goroskop yordamida raketani tik holatda ushlab turishi uchun, GPS -uskunasi yo'q. Faol barqarorlashtirish qonuniydir, yo'l -yo'riq emas!

Yaxshiyamki, bu uzoq kirish orqali men hali ham nazoratchi nima qilayotganini tushuntirmadim! Men ilgari aytganimdek, ishga tushirish paneli - bu yo'riqnomasi bo'lgan stend emas, balki elektronika bilan to'ldirilgan, mexanik detallar kabi haqiqiy tizim. U kuchli pog'onani orqaga tortish uchun pnevmatik pistonni, raketa tayanchini va yuqori qismini ushlab turadigan qisqichlarni va boshqa ko'p narsalarni o'z ichiga oladi, men ularni kelajakda YouTube videolarida yaxshiroq tushuntiraman.

Tekshirish moslamasi nafaqat raketani ishga tushirish tizimlarini boshqarish va simsiz raketani ishga tushirish uchun barcha simsiz signallarni yuboradi, balki u menga raketaning sozlamalarini sozlash imkonini beradi. Haqiqatan ham u ishga tushadimi yoki dvigatelning statik olovi uchun yostiqchada ushlab turiladimi. Qaytib olinadigan kuchli pnevmatik tizim yoqilganmi yoki yo'qmi. Falcon Heavy -da ko'rinib turganidek, raketaning yon kuchaytirgichlari bormi? Yoki men tekshirgich va ishga tushirish paneli o'rtasidagi simsiz ulanishni sinab ko'rishim kerakmi? Bularning barchasi nazoratchi bajarishi mumkin bo'lgan vazifalar.

Tez eslatma: bu oxirgi yorliqlar emas, chunki men hozirda odatdagi Roland GX-24 vinil to'sarga kira olmayapman. Menda hali ham batareya yo'q, men standart RC avtomashinasini ishlataman LiPo, 11.1V va taxminan 2500mAh.

Qanday qilib men qanday qilganim haqida bosqichma -bosqich ko'rsatmalarni boshlashdan oldin, men hammaga shuni tushuntirmoqchimanki, bunday boshqaruvchini siz nima uchun yasaganingizga qarab raketalarni uchirish uchun ishlatish mumkin. U simsiz roverni boshqarishi, RC vertolyotini/dronini boshqarishi, ko'chma kompyuter yoki o'yin tizimiga moslashtirilishi mumkin edi. Sizning tasavvuringiz haqiqatan ham chegaradir. Agar siz ushbu tekshirgichni qurmoqchi bo'lsangiz, men sizga o'zingizning sxemangizni, almashtirish sxemasini va o'zingizning barcha dasturiy ta'minotingizni loyihalashni tavsiya qilaman. Haqiqatan ham o'zingiznikiga aylantiring.

Yangilang!

Mana, nazoratchi haqidagi yangi YouTube videosi!

Ta'minotlar

Men Avstraliyada bo'lganimda, mening qismlarim va havolalarim siznikidan farq qilishi mumkin, shuning uchun men o'z tadqiqotingizni o'tkazishni maslahat beraman! Menda bu erda ishlatilgan hamma narsalarning to'liq ro'yxati PDF bor. Shuningdek, men sizga o'z qismlarini ishlatishni maslahat beraman, shunda siz tekshirgichni kerakli narsaga moslashtirasiz.

Asosiy qismlar ro'yxati:

• Qandaydir bir holat
• Akril panel
• Tugmalar va kalitlar
• LCD displey, kuchlanishni o'qish
• PLA filamenti
• 3D karbonli tolali vinil
• Karnay va audio modul (agar siz gaplashmoqchi bo'lsangiz)

Men asboblarni oddiy saqladim, sizda bor narsadan foydalanishingiz mumkin:

• Dremel pichoq bilan
• Matkap
• Lehimlash temir
• Sigaret zajigalka (issiqlik o'tkazmaydigan quvurlar uchun)
• Tornavida
• Burun qisqichlari
• Siqish (vinil o'rash va stikerlarni yopish uchun)
• Stenli pichog'i (akril kesish uchun)

1 -qadam: Ishga kirishish

Nazoratchim nima qilishini xohlayman? Unga qanday tugmalar/kalitlar va funktsiyalar kerak? Uning qanday ko'rinishini xohlayman? Byudjet nima? Bu vazifani hal qilishni boshlashdan oldin o'zingizdan so'rashingiz kerak bo'lgan barcha savollar. Shunday qilib, bloknot olish va fikrlarni yozishdan boshlang. Bu, shuningdek, mavjud kontrollerlar bo'yicha tadqiqotlar o'tkazishga yordam beradi, siz shunchaki bu oltin g'oyani topishingiz mumkin.

Siz boshqaruvchingiz bajarishi kerak bo'lgan har bir funktsiyani va buning uchun qanday tugmalar/kalitlarni o'ylab ko'rishingiz kerak. Mening holatimda, bu raketa uchirish maydonchasining bir nechta qismini boshqarish edi. Menga sozlash sozlamalari, ishga tushirish ketma -ketligini boshlash usuli, boshqa hech kim raketani uchira olmasligi uchun xavfsizlik kodlari va boshqa kichik narsalar kerak edi.

Mening favqulodda to'xtatish tugmacham mening boshqaruv formam uchun juda muhim edi! Tekshirish moslamasi raketani uchirishga tayyorgarlik ko'rayotgan 15 soniya orqaga hisoblashni boshlaydi. Har qanday vaqtda 15 soniya ichida qandaydir xavf paydo bo'lishi mumkin, qizil tugma qo'mondonning barcha quvvatini o'chirib qo'yadi, simsiz signallarning uchish maydoniga tushishini to'xtatadi va raketaning uchib ketmasligini ta'minlaydi.

Menga tashqi 12V aylanuvchi nurni boshqarish usuli kerak, Arduino faqat 5V signalini chiqarishi mumkin, shuning uchun bu vazifa uchun MOSFET ishlatilgan. MOSFET shuningdek, raketa dvigatelini nazorat qilish moslamasiga simli ulanishi bilan tutashuv sxemasini yaratish uchun ishlatilgan. Agar ishga tushirish kunida simsiz boshqaruv bilan biror narsa ishlamasa, men tutashtirgichni raketani uchirish uchun boshqaruvchiga olib boraman.

Nazoratchi nima qilishi kerakligini bilganingizdan so'ng, barcha komponentlaringizning sxemasini tuzish va ularni asosiy panelda qanday o'rnatishni aniqlash vaqti keldi.

2 -qadam: sxemalar va simlar

Komponentlarning yaxshi joylashuvi ko'p qirrali va qulaylik uchun, shuningdek, estetika uchun juda muhimdir, bu menga halol. Bu nima uchun antennaning favqulodda to'xtatish tugmasi oldida ekanligini tushuntiradi? Men bu tartibni korpusdan asl ko'pikni olish va uning tashqi ko'rinishidan mamnun bo'lguncha undagi komponentlarni harakatlantirish orqali topdim. O'rtada qolgan bo'sh joy ba'zi chiroyli dekallar uchun mo'ljallangan, lekin men ilgari aytganimdek, vinil kesgichga hozircha kirishim yo'q, shuning uchun uning yonida mening loyiha logotipim bor.

Ushbu sxemani tuzganingizdan so'ng, akril taxtada komponentlarning joylarini teshik o'lchamlari va taxtaning kontur o'lchamlari bilan belgilang, bu keyingi bosqichda kesiladi. Men 3 mm akril ishlatganman.

Sizga kerak bo'lgan barcha komponentlar va ular qayerga ketayotganini bilganingizdan so'ng, ulanishlar qayerga o'tishini ko'rsatadigan sxemani yoki jadvalni tuzishingiz kerak bo'ladi. Mana mening pin jadvalim va mening sxemam. Hujjatlarimdan nusxa ko'chirmang, chunki mening komponentlarim siznikidan farq qiladi, shuning uchun ulanishlar boshqacha bo'ladi, lekin menikidan bepul qo'llanma sifatida foydalanishga xush kelibsiz. Sxema faqat ushbu ko'rsatmalarni bajarish uchun qilingan, chunki men faqat tekshirgichni o'rnatish uchun pinli jadvalni ishlatardim, shuning uchun sxema shoshildi va xatolar bo'lishi mumkin! Agar siz Fritzing faylining nusxasini olishni istasangiz, menga ijtimoiy tarmoqlardagi akkauntlarimdan biriga xabar yuboring va men sizga elektron pochta orqali yana bir bor tekin yuboraman!

Elektr kabelini rejalashtirishda siz Arduino -da qancha pin borligini hisobga olishingiz kerak (men Arduino Mega yoki Arduino Mega Pro -ni tavsiya qilaman). Bundan tashqari, siz o'zingizning komponentlaringizni o'rganishingiz va ular kiritilishi kerak bo'lgan aniq pinlar borligini tekshirishingiz kerak bo'ladi, masalan, sizda SPI yoki I2C komponentlari bo'lishi mumkin. Siz aniq komponentlarni topganingizdan so'ng, qolgan raqamli va analog pinlarni kalit, tugma, LED, buzzer va MOSFET kabi boshqa kirish va chiqish bilan to'ldirishingiz mumkin.

Barcha hujjatlar mening xavfli veb -saytimda mavjud:

Rejalashtirish tugallangach, siz qiziqarli narsalarga o'tasiz …

3 -qadam: kesish

Asosiy akril panelni kesish va keyin komponentlar uchun barcha teshiklarni kesish vaqti keldi! Ehtiyot bo'ling, siz katta tartibsizlik qilmoqchisiz! Har bir kesmani belgilab qo'yganingizga va ularning to'g'riligiga ishonch hosil qiling. Siz ko'proq materialni kesib tashlashingiz mumkin, lekin uni yo'q qilib bo'lgach, uni qo'shib bo'lmaydi … baribir unchalik yaxshi emas! Men asosiy panelni kesishda xatoga yo'l qo'ydim, men Stenli pichog'i bilan chiziqni etarlicha to'play olmadim va uni kesib tashlaganimda, u juda ko'p materialni olib tashladi, xayriyatki, panelni ko'tarish uchun bo'sh joy ajratib qo'yish oson edi.

Asosiy taxtaning shaklini kesish uchun men po'lat chiziqni chekka chiziqlar bilan mahkamladim va paneli bo'ylab yarim yo'l bo'lguncha Stenli pichog'ini chiziq bo'ylab sudrab keldim, bu uzoq vaqt talab qildi. Keyin akrilni stol chetiga kesish chizig'i va men xohlagan qismni stolga mahkamladim. Bittadan chekka uzatilishi biroz kuch bilan osonlikcha uzilib ketdi, lekin u biroz qirrali qolib ketdi. Men bolg'a yordamida bu qirralarni yaxshilab tozaladim, keyin silliqlash uchun silliqlash teshigi bo'lgan Dremel. Mening ishimda yumaloq burchaklar bor, shuning uchun men akrilning burchaklarini Dremel bilan kesib tashlashim kerak edi, bunda kesish uchidan foydalanib, silliqlash bilan bitdim.

Panelning konturini olgandan so'ng, siz panelingizdagi barcha teshiklarni kesish uchun Dremel pichog'i va matkap kombinatsiyasidan foydalanishingiz mumkin. Katta doiralar ko'plab kichik Dremel kesimlari bilan qilingan, Dremel bilan to'rtburchaklar va kvadratlar kesilgan va kichik teshiklar burg'ulashgan. Bu teshiklarning hammasini fayl, qumli qog'oz va Dremel zımpara bilan tozalash mumkin.

Yoriqlarni yoki qo'pol qirralarni vinil bilan o'rash vaqti keldi …

4 -qadam: o'rash va o'rnatish

Men butun panelni yopish uchun eBay -dan juda arzon uglerodli tola vinil qoplamasini sotib oldim, haqiqiy uglerod tolasi juda qimmat va juda tartibsiz bo'ladi, lekin men buni o'ylab ko'rdim. Bir oz kattaroq vinil bo'lagini paneldan biroz kattaroq qilib kesing, u uglerod bo'ladimi, yog'ochmi, qora bo'ladimi yoki siz shunchaki bo'yashni xohlaysizmi? Bu sizning xohishingizga bog'liq. Keyin ozgina yopishtiruvchi qopqoqni ehtiyotkorlik bilan tozalang va taxtaga surtishni boshlang. Siz ketayotganda pufakchalarni olib tashlash uchun qoziqdan foydalanganingizga ishonch hosil qiling. Ehtiyotkorlik bilan vinilni yotqizib, qirralariga mahkam o'rab qo'ying. Vinilning sifatiga qarab, siz qo'shimcha elim qo'shishingiz kerak bo'ladi. Agar siz juda notinch bo'lsangiz, burchaklarni tekis qilib olish uchun vinilni sochlarini fen mashinasi yoki issiqlik tabancasi bilan biroz yumshatib qo'yishingiz mumkin.

Bu bajarilgandan so'ng, sizning komponentlaringiz uchun teshiklarni yopadigan vinilni kesib tashlash vaqti keldi. O'zingizning chiroyli vinil ishingizni buzmaslik uchun ehtiyot bo'ling!

Endi siz barcha komponentlarni o'z joylariga o'rnatishingiz mumkin. Komponentlarga yong'oq, vint, elim/epoksi yoki ishqalanish moslamasi kerak bo'lishi mumkin. Umuman olganda, ko'pgina komponentlar etarli darajada oson ketadi. Mening NRF24 uzoq masofali qabul qilgich moduli tuynuk burchagida o'tirardi, shuning uchun men kir yuvish mashinasini qo'shdim va u juda yaxshi to'g'rilandi. Bu qismni epoksi bilan ushlab turish kerak edi, shuning uchun men tezda tashqariga aralashtirdim.

Menga korpus yopilganda NRF24 antennasini saqlash uchun joy kerak edi, shuning uchun uni yo'qotmaslik uchun men panelga o'ralgan 3D bosma klip yasashga qaror qildim. Bu klip Thingiverse -da shu yerda!

Panelingiz to'liq ko'rinadigan bo'lsa (siz qo'shishni xohlagan teglardan tashqari), uni ag'daring va simlarni ishga tushiring …

5 -qadam: payvandlash va simlarni ulash

Mening har bir simlar komponentlarga lehim bilan ulanadi va keyin Arduino -ga o'tkaziladi, u erda ular erkaklar bosh pimlari bilan ulanadi. Men paychalarining simlarini ajratib, mos uzunlikdagi simga lehimlab, so'ngra issiqlik o'tkazmaydigan quvurlar bilan izolyatsiya qilib, bu simlarni o'zim yasashim kerak edi. Lehimlashni boshlashdan oldin, simlarning uzunligini mos ravishda rejalashtirish uchun mikrokontrollerni panelning orqa tomoniga o'rnating. Men sizning simlaringizni kerak bo'lgandan ko'ra uzoqroq qilishni maslahat beraman, bu ish tugagandan so'ng ularni to'g'ri tartibga solishga yordam beradi. Bundan tashqari, rezistorlar, vintli terminallar va MOSFET kabi kichik qismlarga ega bo'lishingiz mumkin.

Sizning simlaringiz lehimlanganda, ularning hammasini Arduino pinlariga ulashingiz mumkin, so'ngra simi rishtalarini ishlatib, uni yanada toza qilib qo'ying. Bu jarayon uzoq davom etadi, lekin bunga arziydi va juda qoniqarli!

3D bosilgan korpusdagi karnay kelajakda.wav fayllarini ijro etish va nazoratchining gapirish/ijro etish tovushlarini o'z ichiga oladigan yangilanish uchun mo'ljallangan.

Bu butun jarayon meni ikki kundan ko'proq vaqt talab qildi, chunki maxsus simlarni yasash va har bir ulanishni izolyatsiya qilish juda ko'p vaqtni oladi! Musiqa qo'ying, gazak oling va lehimlashni boshlang. Sizning sxemangiz yaqin ekanligiga ishonch hosil qiling!

Barcha simlar tugagach, dasturiy ta'minot vaqti keldi …

6 -qadam: dasturiy ta'minot

Hozir menda barcha sozlamalarni olish va xavfsizlik kodlarini qabul qilish uchun asosiy dasturiy ta'minot bor, lekin dasturiy ta'minot tugallanmagan, chunki ishga tushirish paneli tugallanmagan! Men bu bo'limni tahrir qilaman va tugaganimdan so'ng barcha dasturiy ta'minotimni va unga tushuntirishni qo'shaman!

Har kimning dasturiy ta'minoti nazoratchi nima qilishiga qarab farq qiladi. Aynan shu vaqtda sizning boshqaruvchingiz hayotga kira boshlaydi! Men har bir komponentni qanday dasturlashni o'rganishni va keyin dasturiy ta'minotni oqim sxemasi bilan loyihalashni tavsiya qilaman. Siz bu erda mening dasturiy ta'minot dasturining oqim jadvalini ko'rishingiz mumkin, lekin menda dasturiy ta'minotni ishga tushirish ketma -ketligi hali yo'q.

Katta hajmdagi dasturiy ta'minot bilan ishlashning eng oson yo'li - uni rejalashtirish. Qancha ko'p rejalashtirsangiz, shuncha oson bo'ladi. Eslatmalarni yozishdan boshlang va nazoratchi bajarishi kerak bo'lgan hamma narsani va tizim qanday boshqarilishini ko'rsatadigan yakuniy oqim diagrammasiga o'ting. Meniki LCD displeyda nima ko'rsatilishini, shuningdek bo'limlar orasiga qanday o'tish kerakligini ko'rsatadi. Siz dasturiy ta'minotni yaratganingizdan va har bir komponentni qanday dasturlashni bilganingizdan so'ng, qahvani oling va bir kechada iloji boricha ko'proq ish qiling. Buni bir necha kecha -kunduzda bajaring va bu siz bilmasdan oldin amalga oshadi! Forumlar va Arduino veb -sayti bir necha kechada sizning eng yaqin do'stingizga aylanadi!

Mening eng katta maslahatim, bu sizning hayotingizni qutqaradi! Siz tugmachalarni/kalitlarni kirish sifatida o'rnatayotganda siz ushbu kodni ishlatishingiz kerak: pinMode (6, INPUT_PULLUP);

Agar siz "_PULLUP" ni qo'shmasangiz, tugmalaringiz/kalitlaringiz ochiladi va ishlamaydi. Men buni qiyin yo'l bilan o'rgandim va oddiy xatoimni tushunmagunimcha, 5 soat qo'shimcha ish bilan shug'ullandim.

Dasturiy ta'minot tugaguniga qadar siz uni sinov uchun kamida 100 marta yuklagan bo'lar edingiz, lekin hali ko'p sinovlar bor …

7 -qadam: sinov

Sinov, sinov, sinov. Har qanday loyihani mukammal qilish va kerakli tarzda ishlashning kaliti. Agar biror narsa ishlamasa, siz muammoni kuzatib borishingiz kerak bo'ladi, ehtimol komponentlarni almashtirishingiz, qayta ulanishni amalga oshirishingiz yoki eng yaxshi holatda ozgina kodni o'zgartirishingiz kerak bo'ladi. Hech qanday loyiha birinchi urinishda hech qachon mukammal ishlamaydi. U tugaguncha va muammosiz ishlamaguncha, shu bilan davom eting.

U mukammal ishlagandan so'ng, uni ishlatishga tayyormiz! Menimcha, bu raketalarni uchiradi …

8 -qadam: ishga tushiring

Hammangiz yoqimli fotosuratlar/videolarni kutgan edingiz! Sizga buni qilganim uchun uzr so'rayman, lekin birinchi ishga tushirish hali ham kamida 3 oyga yopiq. Men ishga tushirish maydonini yasashim va loyihaning har bir qismini yakunlashim kerak. Men hozir 6 oylikman va boshlaganimdan beri har kuni ishlayman. Bu mutlaqo ulkan loyiha!

Men hozirda qanday qilib men tekshirgichni qanday qilganimni, nima qilayotganimni va bir nechta demolarni ko'rsatadigan katta video ustida ishlayapman. Umid qilamanki, bu bir hafta ichida YouTube -da bo'ladi!

Aytgancha, siz mening yutuqlarimni birinchi ishga tushirilgunga qadar va barcha muvaffaqiyatsizliklar va sozlashlar orqali kuzatib borishingiz mumkin. Men loyihaga oid ko'plab YouTube videolari ustida ishlayapman va doimiy ravishda twitter va Instagram -ga xabar yuboraman. Raketaning o'zi, uchirish maydonchasi va, albatta, ishga tushirilishi haqida bir qancha katta YouTube videolari keladi. Mana mening barcha hisoblarim …

YouTube:

Twitter:

Instagram:

Hamma narsa:

Mening Dodgy veb -saytim:

Stiker kerakmi?

9 -qadam: Yana bir qadam !?

Yuqorida aytganimdek, hali ishim tugamadi! Men hali ham batareyani olishim, o'rnatishim va oxirgi yorliqlarni qo'yishim kerak.

Ammo men buni qanday qilib bir qadam oldinga siljitish haqida boshqa fikrlarim bor edi!

• Raspberry Pi kompyuteri korpus qopqog'iga o'rnatilgan
• Simli zaxira nusxasini ishga tushirish uchun banan vilkalari
• Tripoddagi tashqi antenna
• Batareyani asosiy paneldagi vilka bilan zaryadlash
• Asosiy panelda vilka yordamida dasturlash
• Haqiqiy uglerod tolasi paneli
• Burilishni to'xtatish uchun panel orqasida qo'llab -quvvatlaydi

Fotosuratlar yo'qligi uchun uzr so'rayman! Ularni telefonimga tortib olishdi, chunki men ko'pchilikni olishni o'ylamagan edim.

Umid qilamanki, bu sizni o'zingiz yaratishga ilhomlantiradi! Men sizning ishingizni ko'rishni juda xohlardim …