Kontrolluesi i lëshimit të raketës Overkill Model!: 9 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:12

Si pjesë e një projekti të madh që përfshinte raketa model, më duhej një kontrollues. Por, si të gjitha projektet e mia, unë nuk mund të qëndroja vetëm në bazat dhe të bëja një kontrollues me një buton të vetëm që lëshon një raketë model, jo, më duhej të tejkaloja jashtëzakonisht shumë dhe ta bëja atë sa më të komplikuar dhe mbi krye. mendo për. Unë kisha ide për ta bërë këtë edhe më shumë, megjithatë ato ide ishin pak jashtë buxhetit për një student 16 vjeçar.

Pas shumë kërkimesh dhe planifikimesh nuk mund të gjeja asnjë burim në rrugën e 'kontrollorëve të raketave të çantave' pasi ato nuk janë saktësisht një artikull i zakonshëm, kështu që më duhej të hartoja timen nga e para. Pjesa kryesore e të gjithë projektit tim, vetë raketa, është bërë nga fibra karboni dhe duket goxha e keqe, kështu që unë doja ta vazhdoja këtë temë te kontrolluesi, dhe pllaka e lëshimit të çelikut (aktualisht e paplotë).

Por çfarë bën ky kontrollues? Pse ja dolët?

Epo, raketa ime model nuk është saktësisht një raketë tipike me pendë dhe një jastëk fillestar lëshimi me një hekurudhë udhëzuese. Në vend të kësaj, raketa është e mbushur me pajisje elektronike të personalizuara dhe pajisje kontrolli të vektorit. Kontrolli i vektorit të futjes, ose TVC, përfshin lëvizjen e motorit brenda raketës për të drejtuar goditjen e tij dhe për këtë arsye drejtojeni raketën në trajektoren e saj të përshtatshme. Sidoqoftë, kjo përfshin udhëzime GPS të cilat janë të paligjshme! Pra, raketa ime përdor TVC për ta mbajtur raketën super të qëndrueshme duke shkuar drejt me një xhiroskop në kompjuterin e fluturimit, pa pajisje GPS. Stabilizimi aktiv është i ligjshëm, udhëzimi jo!

Gjithsesi përmes kësaj hyrje të gjatë unë ende nuk kam shpjeguar se çfarë bën kontrolluesi! Pllaka e lëshimit siç thashë më parë nuk është vetëm një stendë me një shirit udhëzues, por një sistem kompleks i mbushur me pjesë elektronike dhe mekanike, si një jastëk i vërtetë lëshimi. Ai përfshin një pistoni pneumatik për të tërhequr shpinën e fortë, kapëset që mbajnë bazën e raketave dhe pjesën e sipërme të trupit dhe shumë gjëra të tjera të cilat do t'i shpjegoj më mirë në videot e ardhshme në YouTube.

Kontrolluesi jo vetëm që dërgon të gjitha sinjalet pa tel për të kontrolluar sistemet e pllakave të lëshimit dhe lëshimin e raketës, por gjithashtu më lejon të rregulloj cilësimet e lëshimit. Pavarësisht nëse është duke u nisur, ose thjesht duke u mbajtur poshtë në bllok për një zjarr statik të motorit. Pavarësisht nëse e kam të aktivizuar apo jo sistemin pneumatik të anulimit të fortë. A ka raketa përforcues anësorë siç shihet në Falcon Heavy. Apo më duhet të testoj lidhjen pa tel midis kontrolluesit dhe bllokut të nisjes. Këto janë të gjitha vetëm disa nga funksionet që ky kontrollues mund të bëjë.

Shënim i shpejtë: Këto nuk janë etiketat përfundimtare pasi aktualisht nuk kam qasje në prestarin tim të zakonshëm Roland GX-24 vinyl. Unë gjithashtu nuk kam akoma bateri, do të përdor një makinë standarde RC LiPo, 11.1V dhe rreth 2500mAh.

Para se të fillojmë me udhëzimet hap pas hapi se si e bëra atë, do të doja t'i bëja të qartë të gjithëve se një kontrollues si ky mund të përdoret për shumë më tepër sesa vetëm për lëshimin e raketave në varësi të asaj për të cilën e bëni. Mund të kontrollojë një rover wireless, të kontrollojë një helikopter/dron RC, të përshtatet me një kompjuter portativ ose sistem lojrash. Imagjinata juaj me të vërtetë është kufiri. Nëse dëshironi të ndërtoni këtë kontrollues, unë gjithashtu do t'ju rekomandoja fuqimisht që të hartoni skemën tuaj, të ndryshoni paraqitjen dhe të gjithë programin tuaj. Bëjeni me të vërtetë TUAJ.

Përditëso!

Këtu keni videon e re në YouTube për kontrolluesin!

Furnizimet

Ndërsa jam në Australi pjesët dhe lidhjet e mia ka të ngjarë të jenë të ndryshme nga cilido prej jush, kështu që unë do të rekomandoja të bënit kërkimin tuaj! Unë kam një listë të plotë të pjesëve PDF të gjithçkaje që kam përdorur këtu. Unë gjithashtu rekomandoj përdorimin e pjesëve tuaja për ta bërë kontrolluesin tuaj të përshtatshëm për atë që ju nevojitet/dëshironi që ai të bëjë!

Lista e pjesëve bazë:

• Një rast i një lloji
• Paneli akrilik
• Butonat dhe çelsat
• Ekran LCD, lexim i tensionit
• Fije e hollë PLA
• 3D vinyl me fibra karboni
• Një altoparlant dhe modul audio (nëse dëshironi që ai të flasë)

Unë i kam mbajtur mjetet themelore, ju mund të përdorni gjithçka që keni:

• Dremel me teh prerës
• Stërvitje
• Makine per ngjitjen e metalit
• Çakmak (për tubat e tkurrjes së nxehtësisë)
• Vidhosës
• Pincë hunde me majë
• Squeegee (për aplikimin e mbështjellësit vinyl dhe afisheve)
• Thikë Stanley (për prerjen e akrilikut)

Hapi 1: Fillimi

Çfarë dua të bëjë kontrolluesi im? Për cilat butona/çelsin dhe funksione i duhen? Si dua të duket? Sa është buxheti? Këto janë të gjitha pyetjet e nevojshme për t'i bërë vetes para se të filloni të merreni me këtë detyrë. Pra, filloni duke marrë një fletore dhe duke shkruar ide. Ndihmon gjithashtu për të bërë kërkime mbi kontrolluesit ekzistues, thjesht mund të gjeni atë ide të artë.

Ju do të duhet të mendoni për çdo funksion të vetëm që kontrolluesi juaj duhet të kryejë dhe çfarë lloj butonash/çelsash do t'ju nevojiten për të. Në rastin tim, kjo ishte kontrollimi i pjesëve të shumta të një platforme lëshimi dhe lëshimi i një rakete. Kështu që më duheshin ndërprerës për cilësimet, një mënyrë për të filluar sekuencën e nisjes, kode sigurie për të siguruar që askush tjetër nuk mund të lëshojë raketën dhe disa gjëra të tjera të vogla.

Butoni im i madh i ndalimit të urgjencës ishte absolutisht thelbësor për formën time të kontrolluesit! Kontrolluesi fillon një sekuencë numërimi prej 15 sekondash gjatë së cilës jastëku i lëshimit përgatitet për të lëshuar raketën. Sa herë që gjatë këtyre 15 sekondave ndonjë formë rreziku mund të bëhet e pranishme, butoni i madh i kuq i ndërpret të gjithë fuqinë kontrolluesit, duke ndaluar çdo sinjal pa tel që të arrijë në bllokun e lëshimit dhe duke siguruar që raketa NUK MUND të lëshohet.

Gjithashtu kam nevojë për një mënyrë për të kontrolluar një dritë të jashtme rrotulluese 12V, Arduino mund të nxjerrë vetëm një sinjal 5V kështu që një MOSFET u përdor për këtë detyrë. Një MOSFET u përdor gjithashtu për të krijuar një qark për të ndezur motorin e raketës me një lidhje me tela me kontrolluesin. Nëse diçka nuk po funksionon ditën e nisjes me kontrollin pa tel, unë jam në gjendje të lidh tela me ndezësin që kontrolluesi të lëshojë raketën.

Pasi të dini se çfarë duhet të bëjë kontrolluesi juaj, është koha për të krijuar diagramin e qarkut të të gjithë përbërësve tuaj dhe të kuptoni se si do t'i vendosni ato në panelin kryesor …

Hapi 2: Paraqitja dhe instalimet elektrike

Një paraqitje e mirë e komponentit është thelbësore për shkathtësinë dhe përdorshmërinë, si dhe estetikën, e cila është sinqerisht gjithçka që më intereson. Kjo shpjegon pse antena është para butonit të ndalimit të urgjencës? Unë e gjeta këtë plan urbanistik duke marrë shkumën origjinale nga kutia dhe duke lëvizur përbërësit rreth saj derisa të isha i kënaqur me atë se si dukej. Hapësira e mbetur e hapur në mes është për disa dekale të zbukuruara, por siç thashë më parë nuk kam qasje në një prestar vinyl tani, kështu që në vend të kësaj kam ngjitësin e logos së projektit tim pranë tij.

Pasi të keni hartuar këtë paraqitje, shënoni pikat e përbërësve në tabelën akrilike së bashku me dimensionet e vrimës dhe dimensionet e skicës së bordit, kjo do të pritet në hapin tjetër. Kam përdorur akrilik 3 mm.

Pasi të njihni të gjithë përbërësit që ju nevojiten dhe ku shkojnë ata do t'ju duhet të krijoni një formë skematike ose tabelë se ku shkojnë të gjitha lidhjet. Këtu është tabela ime e kunjave dhe skema ime. Mos i kopjoni dokumentet e mia pasi komponentët e mi do të jenë të ndryshëm nga tuajat dhe për këtë arsye lidhjet do të jenë të ndryshme, sido që të jeni të mirëpritur të përdorni të miat si udhëzues, falas. Skema është bërë vetëm për këtë Instructables pasi kam përdorur vetëm tabelën e pin për të bërë kontrolluesin tim, prandaj skema është nxituar dhe mund të ketë gabime! Nëse dëshironi një kopje të skedarit Fritzing, më dërgoni një mesazh në ndonjë nga llogaritë e mia të mediave sociale dhe unë do t'ju dërgoj me email, edhe një herë falas!

Kur planifikoni instalimet elektrike, do të duhet të merrni parasysh sa kunja keni në Arduino tuaj (unë rekomandoj një Arduino Mega ose Arduino Mega Pro). Ju gjithashtu do të duhet të hulumtoni përbërësit tuaj dhe të shihni nëse ka ndonjë kunj të veçantë në të cilin ata duhet të futen, për shembull ju mund të keni përbërës SPI ose I2C të cilët kanë nevojë për kunja të veçanta. Pasi të gjeni kunjat e sakta për të cilat keni nevojë për komponentë të caktuar, atëherë mund të plotësoni kunjat e mbetur dixhitalë dhe analogë me hyrje dhe dalje të tjera, siç janë çelsat, butonat, LED -të, zile dhe MOSFET.

Të gjitha dokumentet janë në dispozicion në faqen time të dyshimtë:

Pasi të ketë përfunduar i gjithë ky planifikim, ju do të kaloni në gjërat argëtuese…

Hapi 3: Prerja

Timeshtë koha për të prerë panelin kryesor akrilik dhe më pas të prerë të gjitha vrimat për përbërësit! Kini kujdes, do të bëni një rrëmujë të madhe! Sigurohuni që të keni shënuar çdo prerje dhe sigurohuni që ato të kenë të drejtë. Ju mund të shkurtoni më shumë material, por nuk mund ta shtoni përsëri pasi të ketë shkuar … mirëpo jo shumë mirë sidoqoftë! Kam bërë një gabim kur kam prerë panelin tim kryesor, nuk e shënova vijën mjaftueshëm me thikën Stanley dhe ai mori shumë material kur e kapa, për fat të mirë kjo u mbulua lehtësisht duke bërë një hendek për të ngritur panelin.

Për të prerë formën e tabelës kryesore, shtrëngova një sundimtar çeliku përgjatë vijave të skajit dhe tërhoqa zvarrë dhe thikën Stanley përgjatë vijës derisa isha gati gjysma e panelit, kjo zgjati shumë. Unë pastaj e mbërtheva akrilikun në një tryezë me vijën e prerjes në buzë të tryezës dhe pjesën që dua në tryezë. Pjesa e dorëzimit të buzës më pas u këput lehtësisht me pak forcë, megjithatë la disa skaje të zbehta. Kam përdorur një çekiç për të pastruar afërsisht këto skaje dhe më pas një Dremel me një copëz lëmues për t'i bërë ato të lëmuara. Rasti im ka qoshe të rrumbullakëta, kështu që më duhej të rrumbullakosja qoshet e akrilikut me Dremel, duke përdorur një copë prerëse për të filluar dhe përfunduar me një copë zmerile.

Pasi të keni skicën e panelit, mund të përdorni një kombinim të një teh prerës Dremel dhe një stërvitje për të prerë të gjitha vrimat në panelin tuaj. Rrathët e mëdhenj u bënë me shumë prerje të vogla të Dremelit, drejtkëndëshat dhe sheshet u prenë me Dremel dhe u hapën vrima të vogla. Të gjitha këto vrima mund të pastrohen me një skedar, letër zmerile dhe një lëmues Dremel më pas.

Itsshtë koha për të pastruar çdo çarje ose skaj të përafërt me mbështjellësin vinyl…

Hapi 4: Përfundoni dhe montoni

Bleva një mbështjellës vinyl me fibra karboni super të lirë në eBay për të mbuluar të gjithë panelin, fibra e vërtetë e karbonit do të ishte shumë e shtrenjtë dhe shumë e çrregullt, por e konsiderova. Pritini një copë vinyl pak më të madhe se paneli, qoftë karboni i tij, druri?, Shkëlqim i zi ose thjesht dëshironi ta lyeni! Varet nga preferenca juaj. Pastaj zhvisheni me kujdes një sasi të vogël të kapakut ngjitës dhe filloni ta aplikoni në tabelë. Sigurohuni që përdorni një spastrues për të hequr çdo flluskë ndërsa ecni përpara. Shtrojeni me kujdes vinilin dhe mbështilleni fort mbi skajet. Në varësi të cilësisë së vinylit tuaj mund t'ju duhet të shtoni pak zam shtesë! Nëse jeni shumë shqetësues, mund të dëshironi të zbutni pak vinilin me tharëse flokësh ose armë ngrohëse për të marrë qoshe super të lëmuara.

Pasi të bëhet kjo është koha për të prerë çdo vinyl që mbulon vrimat për përbërësit tuaj. Kini kujdes të mos prishni punën tuaj të bukur vinyl!

Tani mund t'i montoni të gjithë përbërësit në vendet e tyre. Komponentët mund të kenë nevojë për arra, vida, ngjitës/epoksi ose përshtatje fërkimi. Në përgjithësi shumica e përbërësve shkojnë mjaft lehtë. Moduli im i transmetuesit me rreze të gjatë NRF24 ishte ulur në një kënd në vrimë, kështu që shtova një rondele dhe e drejtoi atë mirë. Kjo pjesë duhej të mbahej me epoksi, kështu që unë shpejt i përzieva disa, JASHT!

Më duhej diku për të ruajtur antenën NRF24 kur rasti ishte mbyllur, kështu që për të shmangur humbjen e tij vendosa të bëj një kapëse të printuar 3D që vidhet në panel. Ky klip është i disponueshëm në Thingiverse këtu!

Me panelin tuaj që duket i plotë (përveç çdo etikete që mund të dëshironi të shtoni) është koha ta rrokullisni dhe të filloni telat …

Hapi 5: Saldim dhe instalime elektrike

Secila prej telave të mi ngjitet në komponentët dhe më pas kalon në Arduino, ku lidhen me kunjat e kokës mashkullore. Më duhej t'i bëja këto tela me porosi duke prerë prizat nga telat e kërcyesit, duke i bashkuar ato në një gjatësi të përshtatshme teli dhe pastaj duke i izoluar ato me tuba të tkurrjes së nxehtësisë. Para se të filloni të bashkoni, montoni mikrokontrolluesin tuaj në pjesën e pasme të panelit, në mënyrë që të planifikoni gjatësinë e telit tuaj në përputhje me rrethanat. Unë rekomandoj t'i bëni telat tuaj më të gjatë se sa duhet të jenë, kjo ndihmon në organizimin e tyre të pastër kur të përfundojnë të gjitha. Ju gjithashtu mund të keni komponentë të vegjël si rezistorë, terminale me vidë dhe MOSFET për t'u ngjitur në disa pllaka perf.

Kur telat tuaj janë ngjitur, mund t'i lidhni të gjitha në kunjat e tyre Arduino dhe më pas të përdorni lidhës kabllor për t'u përpjekur t'i bëni të gjitha më të pastra. Ky proces kërkon shumë kohë, por ia vlen dhe është shumë i kënaqshëm!

Altoparlanti në strehimin e printuar 3D është për një azhurnim të ardhshëm i cili përfshin luajtjen e skedarëve.wav dhe bërjen e kontrollit të flasë/luajë tinguj.

I gjithë ky proces më mori më shumë se dy ditë pasi bërja e telave me porosi dhe izolimi i çdo lidhjeje kërkon shumë kohë! Thjesht vendosni pak muzikë, kapni disa ushqime dhe filloni të bashkoni. Sigurohuni që skema juaj është afër!

Me të gjitha instalimet elektrike të përfunduara është koha për SOFTWARE…

Hapi 6: Softuer

Unë aktualisht kam softuer bazë për të marrë të gjitha cilësimet dhe për të pranuar kodet e sigurisë, megjithatë programi im është i paplotë pasi jastëku i nisjes është i papërfunduar! Unë do të redaktoj këtë seksion dhe do të shtoj të gjithë programet e mia dhe një shpjegim të tij kur të përfundoj!

Softueri i secilit do të jetë i ndryshëm në varësi të asaj që kontrolluesi juaj do të bëjë. Atshtë në këtë pikë që kontrolluesi juaj fillon të vijë në jetë! Unë rekomandoj të hulumtoni se si të programoni secilin nga komponentët tuaj dhe më pas të hartoni softuerin tuaj me një tabelë rrjedhëse. Ju mund të shihni tabelën time të rrjedhës së softuerit të konfigurimit këtu, megjithëse nuk kam marrë ende një tabelë rrjedhëse për programin tim të sekuencës së nisjes.

Mënyra më e lehtë për të trajtuar sasi të mëdha të softuerit është ta planifikoni atë. Sa më shumë ta planifikoni aq më lehtë është. Filloni duke lidhur shënimet dhe përparoni në një diagram të skemës së rrjedhës përfundimtare që tregon gjithçka që kontrolluesi juaj duhet të bëjë dhe si drejtohet sistemi. Mine tregon atë që shfaqet në ekranin LCD, si dhe mënyrën e kalimit midis seksioneve. Pasi të keni krijuar programin tuaj kompjuterik dhe të dini se si të programoni secilin komponent, merrni një kafe dhe bëni një punë sa më shumë në një mbrëmje. Bëni këtë për disa netë dhe do të bëhet para se ta dini! Forumet dhe faqja e internetit Arduino do të bëhen miku juaj më i mirë gjatë këtyre pak netëve!

Këshilla ime më e madhe, kjo do t'ju shpëtojë jetën! Kur vendosni butonat/çelsat tuaj si hyrje, duhet të përdorni këtë pjesë të kodit: pinMode (6, INPUT_PULLUP);

Nëse nuk shtoni '_PULLUP' butonat/çelsat tuaj do të kërcejnë dhe nuk do të funksionojnë. E mësova këtë në mënyrën e vështirë dhe kalova 5 orë punë shtesë vetëm për këtë para se të kuptoja gabimin tim të thjeshtë.

Deri në fund të softuerit tuaj ju do ta kishit ngarkuar atë të paktën 100 herë për testim, por ka akoma më shumë testime për t'u bërë…

Hapi 7: Testimi

Testimi, testimi, testimi. Çelësi për ta bërë çdo projekt të përsosur dhe funksionuar ashtu siç duhet. Nëse diçka nuk funksionon, do të duhet të gjurmoni problemin, ndoshta të zëvendësoni komponentët, të bëni disa rilidhje ose në rastin më të mirë thjesht të ndryshoni një grimë të vogël të kodit. Asnjë projekt nuk do të funksionojë kurrë në mënyrë perfekte në përpjekjen e parë. Vetëm këmbëngulni me të derisa të përfundojë dhe të funksionojë pa probleme.

Pasi të funksionojë në mënyrë perfekte, jeni gati ta përdorni! Në rastin tim, kjo po lëshon raketa…

Hapi 8: Nisni

Ju të gjithë prisnit disa fotografi/video të ëmbla të lansimit! Na vjen keq që po jua bëj këtë, por nisja e parë është ende të paktën 3 muaj pushim. Më duhet të bëj bllokun e nisjes dhe të finalizoj çdo pjesë të të gjithë projektit. Aktualisht jam 6 muaj dhe kam punuar çdo ditë që kur kam filluar. Absolutelyshtë një projekt absolutisht i madh!

Aktualisht jam duke punuar në një video të madhe për mënyrën sesi e kam bërë kontrolluesin, si dhe atë që bën dhe disa demonstrime. Shpresoj se kjo do të jetë në YouTube brenda një jave!

Me sa u tha, ju mund të ndiqni përparimin tim deri në fillimin e parë dhe përmes të gjitha dështimeve dhe akordimit fillestar. Unë jam duke punuar në shumë video në YouTube në lidhje me projektin dhe po postoj vazhdimisht në Twitter dhe Instagram. Po vijnë disa video të mëdha në YouTube në lidhje me vetë raketën, platformën e lëshimit dhe natyrisht lëshimet. Këtu janë të gjitha llogaritë e mia…

YouTube:

Twitter:

Instagram:

Thingiverse:

Uebfaqja ime e dyshimtë:

Dëshironi një afishe?

Hapi 9: Një hap më tej !?

Siç thashë më herët, nuk kam mbaruar ende! Ende më duhet të marr baterinë, ta montoj dhe të bëj etiketat përfundimtare.

Megjithatë unë kam pasur shumë ide të tjera se si ta bëj këtë një hap më tej!

• Kompjuter Raspberry Pi me ekran të integruar në kapakun e kutisë
• Priza bananeje për nisjen e kopjimit me kabllo
• Antenë e jashtme në një trekëmbësh
• Karikimi i baterisë me një prizë në panelin kryesor
• Programimi me një prizë në panelin kryesor
• Paneli i vërtetë i fibrave të karbonit
• Mbështet pas panelit për të ndaluar përkuljen

Ju kërkoj falje për mungesën e përparimit të fotografive! Ata u morën në telefonin tim pasi nuk mendova të merrja shumë.

Shpresoj se kjo ju frymëzon të bëni tuajin! Do të doja të shihja punën tuaj….