NRF24 Radio me dy drejtime për telemetri: 9 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Përshëndetje djema, emri im është Pedro Castelani dhe po ju sjell udhëzimin tim të parë: ndërtimin e një radioje të dyanshme me arduino, për çfarëdo që ju nevojitet.

Në këtë projekt, ne do të bëjmë dy qarqe të veçanta të cilat do të veprojnë si marrëse dhe transmetuese. Komponentët më të rëndësishëm janë dy borde arduino (të gjithë punojnë) dhe dy module transmetuese nrf24. Në rastin tim, unë kontrolloj një servo me një potenciometër nga arduino tjetër dhe dërgoj tensionet e një baterie lipo me dy qeliza përsëri në të parën.

Kam ndërmend ta përdor atë si një shtesë për dronin tim, i cili nuk posedon telemetri as kontroll servo gimbal. Sidoqoftë, mund ta përdorni për gjëra të tjera, të tilla si ndërtimi i kuadopterit tuaj, aeroplanit, makinës rc, etj. Nga kodi i dhënë ju gjithashtu mund të bëni çdo modifikim që dëshironi sipas nevojave tuaja. Unë gjithashtu do të përpiqem të shpjegoj se si ta modifikoj atë në mënyrë korrekte (gjë që më mori pak kohë për ta mësuar vetë, pasi isha mësuar me një lloj përdorimi tjetër për çipin nrf24).

Hapi 1: Materialet

Për të filluar projektin tonë, duhet të dimë të gjitha pjesët e nevojshme. Më poshtë është një listë e atyre themelore të nevojshme. I bleva shumicën e tyre në një dyqan elektronik lokal ku jetoj, kështu që nuk do të jem në gjendje t'ju rekomandoj ndonjë vend për t'i blerë ato. Mund të provoni Amazon, ose ndonjë vend tjetër. Unë nuk po them që ju duhet t'i porositni atje, por është vetëm një sugjerim.

1. Dy borde Arduino (çdokush duhet të punojë. Kam dy arduino pro mini, të cilat më pëlqejnë shumë sepse kanë 13 kunja dixhitale dhe 8 analoge, ndërsa Uno ka vetëm 6 analoge).
2. Dy module Nrf24. Ka disa me antena të jashtme të cilat kanë diapazon më të madh transmetimi. Zgjidhni ato që ju pëlqejnë më shumë.
3. Kabllo kërcyese Femër-Femër dhe Femër-Mashkull.
4. Tabela e prototipimit.
5. Programues Arduino (për arduino pro mini, nëse keni një të tillë me lidhje usb nuk do t'ju nevojitet).
6. Arduino IDE (Softuer). Shkarkoni nga këtu.
7. Në rastin tim, kam përdorur gjithashtu:

• Servo. Çdokënd që mund të marrësh. Më pëlqen SG90, një i vogël i krijuar për arduino.
• Potenciometër (midis 10k dhe 20k Ohm). Mund të blihet në një dyqan elektronik lokal ose mund të përdorni levën e bërë për arduino. Ka disa imazhe të atyre që kam. Unë gjithashtu mora një nga një kontrollues rc dron i prishur, vetëm për t'ju dhënë disa ide
• 4 rezistenca të barabarta normale. Kam përdorur 10 mijë nga ato që kam marrë nga shtëpia e gjyshit tim. Unë i përdor ato si ndarës të tensionit.
• Pllakë e vogël e jastëkut të bakrit (të cilën e mora edhe nga gjyshi) për bashkimin e rezistorëve së bashku.
• Kunjat Përdoret për të lidhur me lehtësi kabllot e kërcyesit nga arduino me rezistorët.
• Bateri lipo 2 s. Unë e përdor atë për të fuqizuar një nga arduinos e mi. Rezistencat janë të lidhura me të dhe lexojnë tensionet e tij. Kam ndërmend që arduino -ja ime të lidhet me baterinë 2s të dronit tim, pasi nuk do të ketë nevojë për një burim të jashtëm të energjisë dhe në të njëjtën kohë të më tregojë se sa bateri ka mbetur.
• Saldim hekuri dhe lidhës. Nevojitet për të bashkuar rezistorët, pllakën e dërrasës dhe kunjat së bashku.

Hapi 2: Funksioni dhe Kodi

Pasi të jenë përmendur të gjitha materialet, le të fillojmë të flasim për funksionin e moduleve.

Si funksionon: Le ta quajmë njërën arduino "A" dhe tjetrën "B". Në rastin tim, pasi i programova të dyja, i lidha me radio çipin e tyre përkatës dhe shtova potenciometrin në arduino A dhe rezistorët dhe servo në arduino B. Moduli A dërgon vlera në B dhe lëviz Servo. B lexon tensionet e baterisë 2s dhe i dërgon ato në A. Pastaj i gjithë rrethi fillon përsëri. Meqenëse A merr vlera që nuk shprehen në mënyrë mekanike, lidhet me programuesin, përmes të cilit ne mund t'i lexojmë ato me një monitor serik (të përfshirë në Arduino IDE)

Kodi: Unë e quaj skicën për arduino A (e lidhur me programuesin dhe potenciometrin) TwoWayRadio_1, dhe skicën për arduino B TwoWayRadio_2WithServo

TwoWayRadio_1 dhe TwoWayRadio_2WithServo mund të gjenden pak më poshtë këtij paragrafi. Brenda secilit kod ka një shpjegim vetëm për ta bërë më të lehtë për t’u kuptuar.

Hapi 3: Modulet e saldimit: Ndarësi i tensionit dhe potenciometri

Ky hap është opsional, pasi ju thjesht mund të dëshironi të përdorni potentiometër-levë të krijuar posaçërisht për arduino dhe të përdorni një modul tjetër në vend të ndarësit të tensionit. Sidoqoftë, unë planifikova gjithçka (kodet e përfshira) për këto module.

Potenciometër:

Kjo pjesë është pothuajse ajo më e lehtë në hapin e bashkimit. Thjesht do të duhet të lidhni disa kabllo kërcyes në potenciometrin tuaj. Nëse dëshironi, së pari mund të lidhni potenciometrin në tabelën e shpinës dhe pastaj të lidhni disa kunja. Kur të keni nevojë ta përdorni, thjesht lidhni kabllot e kërcyesit me arduino dhe më pas me kunjat në tabelën e perfit. Kur nuk jeni në përdorim, mund t'i hiqni kabllot dhe t'i përdorni për një projekt tjetër. Nëse, megjithatë, bëni si unë, mund ta lini potenciometrin të ngjitur drejtpërdrejt në kabllo

• Nëse jeni duke vepruar si unë, merrni tre kabllo kërcyes femra-femra, prerë njërën nga majat dhe hiqni izolimin atje, duke lënë një pjesë të vogël të telave të bakrit në secilën tel.
• Ngrohni hekurin tuaj të saldimit dhe ngjitni kërcyesit e modifikuar në kunjat e potenciometrave. Nëse mundeni, përpiquni të merrni ngjyra të ndryshme në mënyrë që të mbani mend se cila është vcc, gnd dhe "sinjali" (ajo e mesme). Lidhni këto kabllo me kunjat analoge përkatëse në arduino. Ka disa imazhe në fillim të hapit se si përfundoi të dukej. Potenciometri nuk është i rregullt, është në të vërtetë një rrotë e vogël e cila kishte pesë kunja. M'u desh pak kohë për të gjetur se cila ishte cila. Mundohuni ta bëni më lehtë dhe përdorni një potenciometër të rregullt siç tregohet në hapin MATERIALE.
• Nëse jeni duke e bashkuar atë në një tabelë, merrni potenciometrin dhe tabelën e perfit dhe bashkojini ato së bashku me hekurin tuaj të saldimit.
• Merrni kunjat (tre) dhe vendosini ato në mënyrën më të përshtatshme. Përdorni lidhësin për të bërë një lidhje midis secilës kunj dhe kunjave të potenciometrit. Mos bëni lidhje midis më shumë se dy kunjave ose nuk do të funksionojë (do të veprojë si një qark i shkurtër).
• Merrni disa tela kërcyes femra-femra ose meshkuj dhe lidheni ato nga arduino juaj në modulin tuaj të ri të potenciometrit (mbani mend se cili është cili).

2. Ndarësi i tensionit:

• Kjo pjesë është pak më e ndërlikuar. Ju do të keni nevojë të merrni katër rezistencë, pesë kunja dhe tabelën e shpinës. Kam hartuar kodin që do të përdoret për një bateri 2s (me dy qeliza), por ju gjithashtu mund ta përdorni atë për një 1s duke ndryshuar pak skicën arduino dhe pajisjen. Kam përfshirë fotografi të dy ndarësve të tensionit që kam bërë, një me vetëm 2 rezistorë (për bateri 1s) dhe një me katër (e keni menduar: bateri 2s).
• Le të fillojmë me atë të 2 -të. Unë nuk kam imazhe të procesit të ndërtimit që kur fillova të shkruaj këtë udhëzues shumë kohë pasi të kem mbaruar lidhjen e tij. Unë përfshij imazhe të rezultatit përfundimtar, kështu që do të përpiqem të jem sa më i qartë.
• Filloni duke marrë tabelën e dërrasës dhe 5 kunjat. Lidhini ato pranë anës dhe mos i lini të prekin njëri -tjetrin.
• Ngjitni rezistorët siç tregohet në imazhin e fundit në fillim të hapit (diagrami i qarkut të vogël). Lidhjet midis secilit rezistencë dhe kunj bëhen me lidhës. Mundohuni të zini sa më pak hapësirë të mundshme.
• Kur të keni mbaruar, duhet të duket diçka si fotografitë e ndarësit të tensionit të përfunduar që kam postuar më lart.
• Ndarësi i tensionit 1s është në thelb i njëjtë, me përjashtim që përdorni vetëm tre kunja dhe dy rezistorë. Kam përfshirë imazhe se si duket kur të përfundoni. Thjesht shikoni diagramin për atë 2s dhe imagjinoni atë pa telin e sinjalit 1, tela e mesit dhe rezistorët r2 dhe r3 dhe atje, e keni!
• Pra, nëse doni një ndarës të tensionit 1s, mund të jetë pak më e komplikuar sesa thjesht përdorimi i një 2s.

Hapi 4: Programimi i Arduino -s tuaj

1. Ne pothuajse kemi mbaruar!
2. Pasi të keni shkarkuar programin Arduino IDE nga faqja e lidhur në hapin MATERIALE, shkarkoni skicat nga hapi FUNKSION DHE KOD.
3. Tjetra, hapini ato në Arduino IDE.
4. Hapni "Tools" në secilën nga të dy skedat dhe klikoni "Bordet". Zgjidhni tabelën tuaj nga lista. Klikoni "Procesori" dhe më pas "Programuesi", duke zgjedhur secilën sipas tabelës tuaj. Pastaj kthehuni në skicë. Quiteshtë mjaft i përshtatshëm për të parë informacionin e bordit tuaj në internet. Thjesht kërkoni emrin dhe shihni specifikimet.
5. Klikoni në "skicë" (lart), pastaj "përfshini bibliotekën", pastaj "menaxhoni bibliotekat". Një dritare e vogël duhet të hapet në qendër të ekranit. Shkruani në opsionin e kërkimit "rf24". Shkarkoni bibliotekën që dëshironi. Do të jetë e nevojshme të jeni në gjendje të ngarkoni kodin në bordin arduino.
6. Vetëm për t'u siguruar, klikoni në simbolin "Tick" (lart majtas) për të verifikuar që nuk ka ndonjë gabim. Pastaj vazhdoni ta ngarkoni duke shtypur shigjetën që tregon në të djathtë, pranë simbolit "Tick".
7. Nëse bordi juaj është një Pro Mini, unë do të shpjegoj në një kohë se si të lidhni gjithçka. Nëse nuk është, thjesht ngarkojeni dhe, kur të përfundoni programimin e të dy arduinos, kaloni në hapin tjetër, pasi të keni lexuar paralajmërimin më poshtë.
8. Meqenëse keni dy borde, KUJTONI se me cilin kod ishte programuar secila, për të shmangur çdo problem në të ardhmen.
9. Pra, nëse keni një Pro Mini, do t'ju duhet një programues. Ekzistojnë dy lloje programuesish: 5 pin dhe 6 pin. Unë do të përqendrohem në 5 pin pasi ato janë ato që kam. Lidhjet janë si më poshtë (kunja e parë është nga programuesi, pastaj arduino): Gnd-Gnd; 5v-Vcc (përveç nëse Pro Mini juaj është 3.3v, në këtë rast është 3.3v-Vcc); Rxd-Txo; Txd-Rxi. Kam përfshirë një imazh të bordit dhe programuesit, vetëm në rast se keni nevojë të kontrolloni.
10. Lidhni arduino -n tuaj me programuesin dhe programuesin me kompjuterin tuaj. Hapni IDE dhe klikoni në butonin e ngarkimit. Nëse shikoni në pjesën e poshtme të majtë të ekranit, do të shihni një mesazh që thotë "përpilim". Në momentin që ky mesazh kthehet në "ngarkim", shtypni butonin e rivendosjes në arduino Pro Mini. Pas një kohe, skica do të përfundojë dhe do të shfaqet një mesazh që thotë "U krye ngarkimi". Pasi të ndodhë kjo, ju jeni bërë dhe gati për të kaluar në hapin tjetër.

Hapi 5: Lidhja e gjithçkaje

1. Pasi të kemi programuar të dy arduinos, duhet të lidhim gjithçka që të funksionojë. Këtu do të kemi nevojë për gjithçka të përmendur më parë: arduinos, modulet nrf24, kabllot, servo, programues, ndarës i tensionit, potenciometër, etj.
2. Ne së pari do të lidhim arduino që punon me programuesin. Në fillim të hapit janë imazhet e lidhjeve të nrf24. Pina irq, për të cilën thuhet se shkon në pin 8 në arduino, nuk është e lidhur fare. Pjesa tjetër është ashtu si në imazh për të dy arduinos (mund të lexoni shënimet brenda imazheve për më shumë informacion)
3. Vcc për radio mund të lidhet me 3.3 ose 5v. Ndonjëherë funksionon vetëm me njërën prej tyre. Provoni me 3.3 dhe pastaj 5 nëse nuk funksionon. Për 3.3, përdorni pinin 3.3v të programuesit. Më duhej ta bëja këtë, siç do të shihni në imazhet e produktit të përfunduar.
4. Lidheni programuesin me arduino siç u tha në hapin e mëparshëm.
5. Lidhni kabllon "sinjal" të potenciometrit me pinin analog A0.
6. Lidhni potenciometrin "Pozitiv" me Vcc (vetëm 5v, jo 3.3) dhe "Negativ" me Gnd.
7. Kaloni te arduino tjetër.
8. Lidhni radion siç u tha më parë, sipas imazheve.
9. Lidhni kabllon e sinjalit të servo (portokalli-verdhë-bardhë. Kontrolloni specifikimet për servo) në pinin dixhital 2, dhe gndin e tij në Gnd të arduino-s, dhe pozitiv në Vcc të arduino-s.
10. Lidhni kabllon e sinjalit 1 nga ndarësi i tensionit në pin A0 dhe tela sinjali 2 në pin A1.
11. Lidhni, duke përdorur protoboard, kabllon negativ të ndarësit të tensionit, gnd të arduino dhe gnd të baterisë (kabllo e zezë në prizën jst).
12. Lidhni "kabllon e mesme" nga ndarësi i tensionit në atë të mesëm të baterisë, midis kabllove të kuq dhe të zi të prizës jst (ngjyra e bardhë).
13. Lidhni kabllon "pozitiv" nga ndarësi i tensionit në terminalin pozitiv të baterisë dhe në Raw të arduino. Mos u lidhni drejtpërdrejt me Vcc, pasi kjo pin është posaçërisht për 5v. Kunja e papërpunuar përdor çdo tension mbi 3.3 ose 5v në 12v dhe e rregullon atë Kunjat Vcc pastaj bëhen dalje me 5v.

Pothuajse mbarove! Produktet tuaja të përfunduara duhet të duken si imazhet e mësipërme. Rishikoni çdo lidhje për të shmangur qarqet e shkurtra.

Hapi 6: Ndizni projektin tuaj

• Arduino juaj me servo u aktivizua në hapin e fundit kur lidhni baterinë me të gjithë qarkun. Pra, ju vetëm duhet të lidhni arduino -n tjetër me një port usb dhe ju keni mbaruar!
• Lëvizni potenciometrin dhe duhet të shihni se si lëviz edhe servo. Në rastin tim, servo është bashkangjitur në një gimbal të kamerës me 1 bosht, i cili kufizoi këndin, kështu që më duhej të rregulloja parametrat. Ju do ta gjeni atë në kod, sidoqoftë.
• Për të parë tensionet, pasi të keni lidhur programuesin me kompjuterin, hapni programin arduino dhe shtypni "Ctrl+Shift+m". Do të hapet një dritare që thotë "Serial Monitor". Në fund të kësaj dritareje është një opsion i cili lexon "(numri) baud". Klikoni mbi të dhe zgjidhni "9600". Mbyllni monitorin dhe hapeni përsëri duke shtypur të njëjtat çelësa dhe duhet të filloni të shihni shumë vlera që vijnë. Ju nuk do të jeni në gjendje të shihni se cilat janë këto vlera për shkak të shpejtësisë me të cilën ato po vijnë, por nëse e shkëputni programues ata do të ndalojnë dhe ju mund t'i lexoni ato. Po përpiqem të marr diçka me të cilën t'i grafikoj automatikisht për të parë tensionet ose t'i përfaqësoj ato me led, por kjo është ende në proces.
• Edhe pse mund të mos i shihni vlerat qartë, pasi ato po kalojnë kaq shpejt, dijeni që më në fund funksionon dhe se mund ta modifikoni për t’iu përshtatur nevojave tuaja!

Hapi 7: Demo

Epo, kjo është videoja ime që e fuqizoj dhe e përdor vetëm pak për t'ju treguar se si duhet të funksionojë.

Hapi 8: Më shumë ide se si ta përdorni këtë projekt

Këtu janë disa ide që mund të ndërtoni duke e përdorur këtë si bazë. Më tregoni nëse bëni një prej tyre ose nëse provoni dhe nuk mundeni kështu që unë mund t'ju ndihmoj!

• Në vend që të lexoni tensione, modifikoni kodin në mënyrë që ai të kthejë temperaturën, presionin, lartësinë, etj. Kam gjetur çipin BMP180 mjaft të dobishëm për këtë.
• Matni distancat me modulin HC-SR04 dhe dërgojini përsëri në arduino-n e parë. Përdorni servo për të drejtuar sensorin kudo që dëshironi.
• Shtoni një kanal tjetër servo për të lëvizur një aparat fotografik lart dhe anash; për shembull, në një makinë rc.
• Shtoni tre kanale të tjera servo (ose më shumë!) Dhe krijoni transmetuesin tuaj dhe marrësin tuaj për një kuadopter, aeroplan, helikopter, makinë rc, etj!
• Ndryshoni servo për një dritë kërkimi dhe shtojeni atë në dronin tuaj! Ju gjithashtu do të jeni në gjendje të kontrolloni intensitetin e dritës (mund të keni nevojë për disa transistorë dhe ndryshim të kodit)
• Në vend që të lexoni tensionet në një kompjuter, bëhuni krijues dhe shtoni një modul LCD, ose mund të bëni një tabelë me 6 drejtime (dy jeshile, dy të verdha dhe dy të kuqe) e cila do t'i fik ato një nga një ndërsa bateria të ulet dhe do të fillojë të ndizet kur niveli i baterisë të bjerë nën tensionin e zgjedhur. Bëra këtë tabelë të vogël dhe postova një imazh në fillim të hapit.

Vetëm për të bërë gjithçka të qartë, nëse do të bëni një nga këto projekte, keni parasysh se do t'ju duhet të modifikoni të dy kodet dhe ndoshta disa lidhje. Ju lutemi përpiquni të mbani mend që të mos skuqni bordin tuaj duke bërë diçka të trashë.

Nëse keni më ide ose keni nevojë për ndihmë për të realizuar një nga këto projekte, ju lutemi postoni në seksionin e pyetjeve!

Hapi 9: Zgjidhja e problemeve

Të them të vërtetën, shumica e problemeve që kam hasur deri më tani lidheshin me pjesën e skicës, të cilën ju tashmë e keni zgjidhur. Do të përpiqem t'ju tregoj sa më shumë probleme që të mund t'ju ndihmoj sa më shumë.

Së pari, nëse po përpiqeni të ngarkoni skicën dhe nuk mundeni, provoni këtë:

Sigurohuni që keni shkarkuar bibliotekat e nevojshme (dhe ato të sakta!).

Sigurohuni që keni zgjedhur bordin, përpunuesin dhe programuesin e duhur.

Sigurohuni që lidhja midis kompjuterit dhe programuesit dhe programuesit dhe arduino të jetë e mirë.

Nëse jeni duke përdorur një mini mini, provoni të shtypni butonin e rivendosjes sa më shpejt që të jetë e mundur pasi të shfaqet mesazhi "ngarkimi".

Të gjitha këto gjëra fliten në PROGRAMIMIN e hapit TUAJ ARDUINO.

Së dyti, kontrolloni të gjitha lidhjet midis gjithçkaje:

Nëse arduino juaj nuk ndizet, është qartë një problem tensioni. Kontrolloni nëse kabllot nuk janë lidhur siç duhet dhe nëse ka një qark të shkurtër.

Nëse ndizet, por nuk funksionon, sigurohuni që të gjitha lidhjet të jenë aty ku duhet të jenë, se arduino e programuar për t'u lidhur me servo dhe ndarësin e tensionit është vërtet e lidhur me to (me fjalë të tjera, sigurohuni që të mos përzieni ato), provoni të shtypni butonin e rivendosjes në të dy dhe shikoni se çfarë ndodh. Në raste jashtëzakonisht të rralla, i gjithë faji mund të jetë mbi modulin NRF24. Gjeta njërën nga të miat që punon vetëm në 5 volt dhe një tjetër që punon vetëm në 3.3v. Kontrolloni nëse kjo zgjidh ndonjë gjë. Më ndodhi gjithashtu që vetëm një arduino punoi me radion 3.3v dhe tjetri vetëm me atë 5v. Surprizuese, apo jo?

Së treti, nëse mund të lëvizni servo por tensionet janë të gabuara, kontrolloni lidhjet me ndarësin e tensionit janë si në diagramin në hapin 3, dhe lidhjen me arduino. Nëse, nga ana tjetër, ju merrni tensionet, por nuk mund ta lëvizni servo -në si duhet, kontrolloni potenciometrin dhe lidhjet e tij, lidhjen e servo -së me pinin dixhital dhe me Vcc dhe Gnd, dhe nëse servo është e bllokuar, e prishur ose një qark të shkurtër. Provoni ta ndryshoni me një servo tjetër. Sigurohuni që kunja dixhitale të jetë e njëjtë me atë të specifikuar në kod

Epo, ato janë vetëm për të gjitha gjërat që mund të më vijnë në mendje në lidhje me problemet që mund të hasni. Shpresoj që të mos ndodhin kurrë dhe Gëzuar Projektet!

Faleminderit që lexuat Udhëzuesin tim! Ju lutemi shpërndajeni dhe votoni për Konkursin e Autorit të KOHIRS S PARST!