NRF24 телеметрияға арналған екі жақты радио: 9 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Сәлем балалар, менің атым Педро Кастелани, мен сізге бірінші нұсқауымды ұсынамын: сізге қажет нәрсенің бәріне ардуиносы бар екі жақты радио құрастыру.

Бұл жобада біз қабылдағыш ретінде де, таратқыш ретінде де жұмыс істейтін екі бөлек схеманы жасаймыз. Ең маңызды компоненттер - екі arduino тақтасы (барлығы жұмыс істейді) және екі nrf24 трансиверлік модуль. Менің жағдайда, мен басқа ардуино потенциометрі бар серводы басқарамын және екі ұялы липо батареясының кернеуін бірінші батареяға жіберемін.

Мен оны телеметрия мен серво-гимбальды басқаруы жоқ дронға қосымша ретінде қолданғым келеді. Сіз оны басқа нәрселерге қолдана аласыз, мысалы, жеке квадрокоптер, ұшақ, rc автокөлігі және т. Мен оны қалай дұрыс өзгерту керектігін түсіндіруге тырысамын (бұл маған үйренуге біраз уақыт кетті, өйткені мен nrf24 чипін қолданудың басқа түріне үйрендім).

1 -қадам: материалдар

Жобаны бастау үшін біз барлық қажетті бөлшектерді білуіміз керек. Төменде негізгі қажеттіліктердің тізімі берілген. Мен олардың көпшілігін өзім тұратын электроника дүкенінен сатып алдым, сондықтан мен саған оларды сатып алатын жерді ұсына алмаймын. Сіз Amazon -ды немесе басқа жерді көре аласыз. Мен оларға сол жерде тапсырыс беру керек деп айтпаймын, бірақ бұл тек ұсыныс.

1. Екі Arduino тақтасы (кез келген адам жұмыс істеуі керек. Менде екі arduino pro mini бар, ол маған өте ұнайды, себебі оларда 13 цифрлық түйреуіш пен 8 аналог бар, ал Uno -да тек 6 аналогы бар).
2. Екі Nrf24 модулі. Сыртқы антенналары бар, олардың тарату диапазоны үлкен. Сізге ең ұнағандарын таңдаңыз.
3. Әйел-Әйел және Әйел-Еркек кабельдері.
4. Прототип тақтасы.
5. Arduino бағдарламашы (arduino pro mini үшін, егер сізде USB байланысы болса, сізге қажет емес).
6. Arduino IDE (бағдарламалық қамтамасыз ету). Осы жерден жүктеп алыңыз.
7. Менің жағдайда мен де қолдандым:

• Серво. Сіз алатын кез келген адам. Маған SG90 ұнады, ол ардуиноға арналған.
• Потенциометр (10к -тен 20к Ом аралығында). Жергілікті электроника дүкенінен сатып алуға болады немесе arduino үшін жасалған джойстикті қолдануға болады. Менде бар бірнеше суреттер бар. Мен сондай -ақ сізге бірнеше идеяны беру үшін сынған ұшқышсыз басқарылатын контроллерден алдым
• 4 тең қалыпты резистор. Мен атамның үйінен алған 10 мыңды қолдандым. Мен оларды кернеуді бөлгіш ретінде қолданамын.
• Резисторларды бір -бірімен дәнекерлеуге арналған шағын мыс тақтасы (мен оны атамнан да алдым).
• Түйреуіштер. Өткізгіш кабельдерді ардуинодан резисторларға оңай қосу үшін қолданылады.
• 2с липо батареясы. Мен оны ардуиноларымды қуаттандыру үшін қолданамын. Резисторлар оған қосылған және оның кернеуін оқиды. Мен ардуиноны дронның 2s аккумуляторына қосуды жоспарлап отырмын, себебі оған сыртқы қуат көзі қажет емес, сонымен бірге қанша батарея қалғанын айт.
• Дәнекерлеуіш пен дәнекерлеуіш. Резисторларды, перфораторды және түйреуіштерді дәнекерлеу үшін қажет.

2 -қадам: функция және код

Барлық материалдар айтылған соң, модульдердің қызметі туралы сөйлесуді бастайық.

Бұл қалай жұмыс істейді: бір ардуиноны «А», екіншісін «В» деп атайық. Менің жағдайда, екеуін де бағдарламалағаннан кейін, мен оларды сәйкес радио чипке қосып, потенциометрді arduino A -ға, резисторлар мен сервоны arduino B -ге қостым. А модулі В мәндерін жібереді және Серво қозғалады. B 2s аккумуляторының кернеуін оқиды және оларды А -ға жібереді. Содан кейін бүкіл шеңбер қайтадан басталады. A механикалық түрде көрсетілмейтін мәндерді алатындықтан, ол бағдарламалаушыға қосылады, ол арқылы біз оларды сериялық монитормен оқи аламыз (Arduino IDE құрамына кіреді)

Код: Мен arduino A (бағдарламашымен және потенциометрмен байланысты) эскизін TwoWayRadio_1, ал arduino B TwoWayRadio_2WithServo эскизін шақырамын

TwoWayRadio_1 және TwoWayRadio_2WithServo осы параграфтың астында орналасқан. Барлығын түсінуді жеңілдету үшін әр кодтың ішінде түсініктеме бар.

3 -қадам: дәнекерлеу модульдері: кернеу бөлгіш және потенциометр

Бұл қадам міндетті емес, өйткені сізге arduino үшін арнайы жасалған потенциометр-джойстикті және кернеу бөлгіштің орнына басқа модульді қолданғыңыз келуі мүмкін. Мен, дегенмен, осы модульдер үшін бәрін (кодтарды қоса) жоспарладым.

Потенциометр:

Бұл бөлік дәнекерлеу сатысында ең оңай. Сізге потенциометрге бірнеше кабельді дәнекерлеу қажет болады. Егер қаласаңыз, алдымен потенциометрді перфорация тақтасына дәнекерлеп, содан кейін түйреуіштердің бір бөлігін дәнекерлеуге болады. Сізге оны пайдалану қажет болғанда, өтпелі кабельдерді arduino -ға, содан кейін перфорд тақтасындағы түйреуіштерге жалғаңыз. Пайдаланбаған кезде кабельдерді алып тастап, оларды басқа жоба үшін пайдалануға болады. Егер сіз мен сияқты жасасаңыз, сіз потенциометрді тікелей кабельдерге қалдыра аласыз

• Егер сіз мен сияқты әрекет етсеңіз, үш әйел-аналық секіргіш кабелін алыңыз, олардың бір ұшын кесіңіз және оқшаулауды алып тастаңыз, әр сымға мыс сымның кішкене бөлігін қалдырыңыз.
• Пісіру үтікті қыздырыңыз және модификацияланған секіргіштерді потенциометрлерге түйреңіз. Мүмкін болса, әр түрлі түстерді алуға тырысыңыз, сонда сіз олардың қайсысы vcc, gnd және «сигнал» (ортаңғы) екенін еске түсіре аласыз. Бұл кабельдерді arduino сәйкес аналогтық түйреуіштерге қосыңыз. Қадамның басында оның қалай көрінгені туралы бірнеше суреттер бар. Потенциометр тұрақты емес, бұл шын мәнінде бес түйреуіші бар шағын дөңгелек. Қайсысы екенін білу үшін маған біраз уақыт қажет болды. Мұны жеңілдетуге тырысыңыз және MATERIALS қадамында көрсетілгендей тұрақты потенциометрді қолданыңыз.
• Егер сіз оны перфораторға дәнекерлейтін болсаңыз, потенциометр мен перфораторды алыңыз да, оларды дәнекерлегішпен бірге дәнекерлеңіз.
• Түйреуіштерді (үш) алыңыз және оларды ең ыңғайлы етіп орналастырыңыз. Әр түйреуіш пен потенциометрлік түйреуіштер арасында байланыс орнату үшін дәнекерлеуішті қолданыңыз. Екіден көп түйреуіш арасында байланыс жасамаңыз немесе ол жұмыс істемейді (ол қысқа тұйықталу рөлін атқарады).
• Әйел-әйел немесе әйел-еркек секіргіш сымдарын алыңыз және оларды ардуинодан жаңа потенциометр модуліне қосыңыз (қайсысы екенін есте сақтаңыз).

2. Кернеуді бөлгіш:

• Бұл бөлім сәл күрделірек. Сізге төрт резистор, бес түйреуіш пен перфорд тақтасы қажет. Мен кодты 2s аккумуляторына (екі ұялы) қолдануға арналған етіп жасадым, бірақ сіз оны arduino эскизін және аппараттық құралды өзгерту арқылы 1 секундқа қолдана аласыз. Мен екі кернеуге арналған бөлгіштердің суреттерін енгіздім, олардың біреуі тек 2 резисторы бар (1с батареялар үшін) және төртеуі бар (сіз білдіңіз: 2s батареялары).
• 2 -ден бастайық. Менде құрылыс процесі туралы суреттер жоқ, өйткені мен оны дәнекерлеуді аяқтағаннан кейін жақсы көре бастадым. Мен соңғы нәтиженің суреттерін қосамын, сондықтан мен мүмкіндігінше анық болуға тырысамын.
• Перфронды тақтаны және 5 түйреуішті алыңыз. Дәнекерлеңіз және оларды бір -біріне тигізбеңіз.
• Резисторларды қадамның басында соңғы суретте көрсетілгендей дәнекерлеңіз (шағын схема). Әр резистор мен түйреуіш арасындағы қосылыстар дәнекерлеу арқылы жасалады. Мүмкіндігінше аз орын алуға тырысыңыз.
• Аяқтағаннан кейін, мен жоғарыда орналастырған дайын кернеу бөлгішінің суреттеріне ұқсас болуы керек.
• 1с кернеуді бөлгіш негізінен бірдей, тек үш түйреуіш пен екі резисторды пайдаланбаңыз. Мен аяқталғаннан кейін қалай көрінетінін суреттерді қостым. 2s диаграммасына қарап, оны 1 сигналдық сымсыз, орта сымсыз, r2 және r3 резисторларсыз елестетіңіз, сонда сізде бар!
• Сонымен, егер сіз 1s кернеу бөлгішін алғыңыз келсе, онда бұл 2с кернеуін пайдаланудан гөрі біршама күрделі болуы мүмкін.

4 -қадам: Arduino бағдарламалау

1. Біз аяқтауға жақынбыз!
2. Arduino IDE бағдарламалық жасақтамасын MATERIALS қадамында сілтеме жасалған сайттан жүктегеннен кейін, ФУНКЦИЯ ЖӘНЕ КОД қадамынан эскиздерді жүктеп алыңыз.
3. Содан кейін оларды Arduino IDE -де ашыңыз.
4. Екі қойындыда да «Құралдар» ашыңыз және «Тақталар» түймесін басыңыз. Тізімнен тақтаны таңдаңыз. «Процессорды», содан кейін «Бағдарламалаушыны» нұқыңыз, олардың әрқайсысын тақтаға сәйкес таңдаңыз. Содан кейін эскизге оралыңыз. Сіздің тақтадағы ақпаратты интернеттен қарау өте ыңғайлы. Тек атауды іздеңіз және ерекшеліктерді қараңыз.
5. «Эскизді» (жоғарыдан), содан кейін «кітапхананы қосу», содан кейін «кітапханаларды басқару» түймесін басыңыз. Экранның ортасында шағын терезе ашылуы керек. «Rf24» іздеу опциясын енгізіңіз. Қалаған кітапхананы жүктеңіз. Кодты arduino тақтасына жүктей білу қажет болады.
6. Тек қате жоқ екенін тексеру үшін «белгі» белгісін (сол жақта) басыңыз. Содан кейін «Белгі» белгісінің жанындағы оңға бағытталған көрсеткіні басу арқылы жүктеуді жалғастырыңыз.
7. Егер сіздің тақтаңыз Pro Mini болса, мен бәрін қалай қосу керектігін түсіндіремін. Егер олай болмаса, оны жүктеп алыңыз және екі ардуиноны бағдарламалауды аяқтағаннан кейін төмендегі ескертуді оқығаннан кейін келесі қадамға өтіңіз.
8. Сізде екі тақта болғандықтан, келешектегі мәселелерді болдырмау үшін олардың әрқайсысы кодпен бағдарламаланғанын ЕСІҢІЗДЕҢІЗ.
9. Сонымен, егер сізде Pro Mini болса, сізге бағдарламашы қажет болады. Бағдарламашылардың екі түрі бар: 5 істікшелі және 6 істікшелі. Мен 5 түйреуішке назар аударамын, өйткені олар менде бар. Қосылымдар келесідей орындалады (бірінші түйреуіш-программист, содан кейін arduino): Gnd-Gnd; 5v-Vcc (егер сіздің Pro Mini 3.3v, бұл жағдайда ол 3.3v-Vcc болса); Rxd-Txo; Txd-Rxi. Мен тексеру керек болған жағдайда мен тақтаның да, бағдарламашының да суретін қостым.
10. Arduino -ны бағдарламашыға, ал бағдарламашыны компьютерге қосыңыз. IDE ашыңыз және жүктеу түймесін басыңыз. Егер сіз экранның сол жақ төменгі жағына қарасаңыз, онда «құрастыру» деген хабарды көресіз. Бұл хабарлама «жүктеуге» айналған кезде arduino Pro Mini -дегі қалпына келтіру түймесін басыңыз. Біраз уақыттан кейін эскиз аяқталады және «Жүктеу аяқталды» деген хабарлама пайда болады. Бұл орын алғаннан кейін сіз аяқталды және келесі қадамға өтуге дайынсыз.

5 -қадам: бәрін қосу

1. Екі ардуиноны да бағдарламалаған соң, оның жұмыс істеуі үшін бәрін қосу керек. Мұнда бізге бұрын айтылғандардың бәрі қажет болады: arduino, nrf24 модульдері, кабельдер, серво, бағдарламашы, кернеу бөлгіш, потенциометр және т.б.
2. Біз алдымен бағдарламашымен жұмыс істейтін arduino -ны қосамыз. Қадамның басында nrf24 байланыстарының суреттері орналасқан. Arduino -да 8 -ші пинге барады деп айтылатын irq түйрегіші мүлде қосылмаған. Қалғандары екі ардуиноға арналған суреттегідей (қосымша ақпарат алу үшін суреттердегі жазбаларды оқи аласыз)
3. Радио үшін Vcc 3.3 немесе 5v қосылуы мүмкін. Кейде бұл олардың біреуімен ғана жұмыс істейді. Егер ол жұмыс істемесе, 3.3, содан кейін 5 -тен көріңіз. 3.3 үшін бағдарламашының 3.3в істікшесін қолданыңыз. Мен мұны істеуім керек болды, сіз дайын өнімнің суреттерінде көресіз.
4. Бағдарламашыны алдыңғы қадамда айтылғандай arduino -ға қосыңыз.
5. Потенциометрдің «сигнал» кабелін A0 аналогтық түйреуішіне қосыңыз.
6. Потенциометрдің «Позитивті» мәнін Vcc -ке (тек 5v, 3,3 емес) және «Негативті» Gnd -ге қосыңыз.
7. Басқа ардуиноға өтіңіз.
8. Радионы суреттерге сәйкес бұрын айтылғандай қосыңыз.
9. Серваның сигналдық кабелін (қызғылт-сары-ақ. Серваның техникалық сипаттамаларын тексеріңіз) цифрлық түйреуіш 2-ге қосыңыз, ал оның gnd arduino Gnd-ге, ал оңы-arduino Vcc.
10. 1 сигналдық кабельді кернеу бөлгіштен A0 түйреуішіне және 2 сигналдық сымды A1 түйреуішіне қосыңыз.
11. Протоблокты, кернеу бөлгіштің теріс кабелін, arduino gnd және аккумулятордың gnd (jst ашасындағы қара кабель) көмегімен қосыңыз.
12. «Орташа кабельді» кернеу бөлгіштен аккумулятордың ортаңғы кабеліне, jst штепсельінің қызыл және қара кабельдерінің арасына қосыңыз (ақ түсті).
13. «Оң» кабельді кернеу бөлгіштен аккумулятордың оң терминалына және arduino шикізатына жалғаңыз. Vcc -ке тікелей қосылмаңыз, себебі бұл істік 5в үшін арнайы. Шикі істік 3,3 немесе 5в -тен 12в -қа дейінгі кез келген кернеуді қолданады және оны реттейді. Vcc түйреуіштері содан кейін 5в -пен шығатын болады.

Бітті дерлік! Сіздің дайын өнімдеріңіз жоғарыдағы суреттерге ұқсас болуы керек. Қысқа тұйықталуды болдырмау үшін әр қосылымды қайта тексеріңіз.

6 -қадам: Жобаны іске қосыңыз

• Батареяны бүкіл схемаға қосқан кезде сіздің серво бар arduino соңғы қадамға қосылды. Сонымен, сізге басқа arduino -ны USB портына қосу керек, және сіз аяқтадыңыз!
• Потенциометрді жылжытыңыз, сонда сіз серво қалай қозғалатынын көресіз. Менің жағдайда, серво 1 осьтік камералы гимбалға бекітілген, ол бұрышты шектеді, сондықтан мен параметрлерді реттеуге тура келді. Сіз мұны бәрібір кодтан таба аласыз.
• Кернеуді көру үшін бағдарламашыны компьютерге қосқаннан кейін arduino бағдарламалық жасақтамасын ашып, «Ctrl+Shift+m» пернелерін басыңыз. «Сериялық монитор» деген терезе ашылады. Бұл терезенің төменгі жағында «(сан) бод» жазуы бар опция орналасқан. Оны нұқыңыз және «9600» таңдаңыз. Мониторды жабыңыз және сол пернелерді басу арқылы оны қайта ашыңыз, сонда сіз көптеген мәндердің кіретінін көре бастайсыз. Сіз бұл мәндердің жылдамдыққа байланысты екенін көре алмайсыз, бірақ егер сіз оларды ажыратсаңыз. бағдарламашы олар тоқтайды және сіз оларды оқи аласыз. Мен кернеуді көру үшін немесе оларды жарық диодтармен көрсету үшін оларды автоматты түрде графиктен өткізуге болатын нәрсені алуға тырысамын, бірақ бұл әлі де жүріп жатыр.
• Сіз мәндерді анық көрмесеңіз де, олар өте тез өтіп жатқандықтан, оның ақырында жұмыс істейтінін және оны сіздің қажеттіліктеріңізге сәйкес өзгертуге болатынын біліңіз!

7 -қадам: демо

Бұл менің қалай жұмыс жасау керектігін көрсету үшін оны қосып, аздап қолданғаным туралы бейне.

8 -қадам: Бұл жобаны пайдалану туралы қосымша идеялар

Міне, сіз оны негіз ретінде құруға болатын бірнеше идеялар. Айтыңызшы, егер сіз олардың біреуін жасасаңыз немесе сіз тырыссаңыз, мен көмектесе алмаймын!

• Кернеуді оқудың орнына, кодты температураны, қысымды, биіктікті және т.б. жіберетін етіп өзгертіңіз, бұл үшін BMP180 чипі өте пайдалы деп таптым.
• HC-SR04 модулімен қашықтықты өлшеп, оларды бірінші arduino-ға жіберіңіз. Сенсорды қалаған жерге бағыттау үшін серво пайдаланыңыз.
• Камераны жоғары және бүйірге жылжыту үшін басқа сервоарнаны қосыңыз; мысалы, rc автокөлігінде.
• Басқа үш сервоарнаны қосыңыз (немесе одан да көп!) Және квадрокоптерге, ұшаққа, тікұшаққа, rc машинасына және т.
• Прожектордың сервосын өзгертіңіз және оны дронға қосыңыз! Сіз сондай -ақ жарық қарқындылығын басқара аласыз (кейбір транзисторлар мен кодты өзгерту қажет болуы мүмкін)
• Компьютердегі кернеуді оқудың орнына, креативті болыңыз және LCD модулін қосыңыз, немесе сіз 6-жолақты тақтаны (екі жасыл, екі сары және екі қызыл) жасай аласыз, олар батарея бірте-бірте өшіп қалады. батарея деңгейі сіз таңдаған кернеуден төмендегенде жыпылықтай бастайды. Мен бұл кішкентай тақтаны жасадым және қадамның басында суретті орналастырдым.

Барлығын түсінікті ету үшін, егер сіз осы жобалардың бірін жасағыңыз келсе, кодты да, мүмкін кейбір қосылымдарды да өзгерту қажет болатынын есте сақтаңыз. Тақтаны ақымақтықпен қуырмауды ұмытпауға тырысыңыз.

Егер сізде басқа идеялар болса немесе осы жобалардың біреуін жүзеге асыруға көмек қажет болса, сұрақтар бөліміне жазыңыз!

9 -қадам: ақауларды жою

Шынымды айтсам, мен осы уақытқа дейін кездескен мәселелердің көпшілігі сіз шешкен эскиз бөлігіне қатысты болды. Мен сізге барынша көмектесу үшін мүмкіндігінше көп мәселелерді айтуға тырысамын.

Біріншіден, егер сіз эскизді жүктеуге тырыссаңыз және сіз оны жүктей алмасаңыз, мына әрекетті орындап көріңіз:

Қажетті кітапханаларды жүктегеніңізге көз жеткізіңіз (және дұрыс кітапханалар!).

Дұрыс тақтаны, процессорды және бағдарламашыны таңдағаныңызға көз жеткізіңіз.

Компьютер мен бағдарламашы мен бағдарламашы мен arduino арасындағы байланыс жақсы екеніне көз жеткізіңіз.

Егер сіз pro mini -ді қолдансаңыз, «жүктеу» хабары пайда болғаннан кейін мүмкіндігінше тез арада қалпына келтіру түймесін басып көріңіз.

Мұның бәрі сіздің ARDUINO бағдарламалау бағдарламасында айтылады.

Екіншіден, барлық арасындағы барлық байланыстарды тексеріңіз:

Егер сіздің arduino қосылмаса, бұл кернеу мәселесі екені анық. Кабельдердің дұрыс қосылмағанын және қысқа тұйықталудың бар -жоғын тексеріңіз.

Егер ол қосылып тұрса, бірақ ол жұмыс істемесе, барлық қосылымдардың болуы керек жерде екеніне көз жеткізіңіз, серво мен кернеу бөлгішке қосылатын бағдарламаланған arduino олардың шынымен жалғанғанына көз жеткізіңіз (басқаша айтқанда, араласпағаныңызға көз жеткізіңіз. оларды көтеріңіз), екеуіндегі қалпына келтіру түймесін басып көріңіз және не болатынын көріңіз. Өте сирек жағдайларда барлық кінә NRF24 модулінде болуы мүмкін. Мен тек 5 вольтпен жұмыс істейтін біреуін таптым, ал екіншісі тек 3,3 вольтпен жұмыс істейді. Бұл бірдеңе шешетінін тексеріңіз. Менің ойымша, бір ғана ардуино 3.3v радиосымен жұмыс істеді, ал екіншісі тек 5v -пен жұмыс істеді. Таңқаларлық, солай емес пе?

Үшіншіден, егер сіз сервоприводты жылжытсаңыз, бірақ кернеулер дұрыс емес болса, кернеу бөлгішке 3 -қадамдағы диаграммада көрсетілген қосылыстарды және arduino қосылымын тексеріңіз. Егер кернеуді алсаңыз, бірақ сервоприводты дұрыс жылжыта алмасаңыз, потенциометр мен оның қосылыстарын, серваның цифрлық түйреуішке және Vcc пен Gnd -ге қосылуын тексеріңіз, ал егер серво тұрып қалған, сынған немесе қысқа тұйықталу. Оны басқа серво көмегімен өзгертуге тырысыңыз. Сандық істікшенің кодта көрсетілгенімен бірдей екеніне көз жеткізіңіз

Бұл сіз тап болатын проблемалар туралы менің ойыма келетін барлық нәрселер. Олар ешқашан болмайды және бақытты жобалар болады деп сенемін!

Менің нұсқаулықты оқығаныңыз үшін рахмет! БІРІНШІ рет авторлық байқауға қатысыңыз және дауыс беріңіз!