Схема радиоуправляемой машинки и установка платы

Шаг 3: изготавливаем основу и заднюю ось

• Отрежьте кусок картона примерно 10*25 см
• Основываясь на картинке сверху, вырежьте основу для машинки F1
• Вырежьте деревянную палочку длиной 10см и сделайте на ней три отметки, как показано на картинке
• Возьмите пластиковую шестерёнку и просверлите отверстие, равное диаметру деревянной палочки
• Закрепите шестерёнку на второй отметке и приклейте её суперклеем
• Закрепите подшипники на остальных двух отметках и также закрепите их суперклеем

Заметка: Для увеличения диаметра палочки можно использовать изоленту.

Diy радиоуправляемая двух-канальная машинка

Катер для рыбалки

Радиоуправляемая лодка своими руками

Всем привет! Это опять я. Пост конечно мега неактуальный, он должен был выйти летом, но в силу разных обстоятельств, закончил этот проект только сейчас. Сегодня расскажу о своем самодельном катере на радиоуправлении. Кому интересно, читаем далее.

Желание заиметь RC лодку довольно большого размера у меня было давно, но вот готовые лодки более 70см в длину, мягко говоря не радовали вкусными ценами. Придется строить самому. В поиске нашлись или совсем сложные модели с внутреним каркасом и обшивкой бальзой, или совсем детские поделки из куска пеноплекса и 190го моторчика. Искал я долго и все таки нашел. Вот оригинал сайта, с которого я брал чертежи.

www.instructables.com/id/RC-Boat-2/

Правда в процессе постройки мне пришлось кое что доработать. Итак: для начала я построил, так сказать пробную модель из фанеры, затем, когда все получилось удачно приступил к постройке лодки из 2мм ПВХ пластика. Чертеж скачиваем, масштабируем под желаемые размеры лодки и распечатываем. У меня получилось 10 листов А4 при длине лодки в 830мм. Далее листы склеиваем и вырезаем шаблоны деталей .

Затем накладываем шаблоны на материал, обводим и вырезаем. Первый раз работаю с ПВХ, и очень доволен. Режется ножницами, гибкий, не ломается. Получается вот так.

Как видим тут две половины днища, два борта и две детали транца. Теперь я хочу извиниться. Когда работал, был очень увлечен процессом и некоторые фото не делал. Поэтому вставляю фото изготовления фанерной лодки. Детали абсолютно одинаковые и операции делаем тоже такие же как и с пластиком. Зажимаем парные детали в тиски (не забыв подложить под губки мягкие накладки) и обрабатываем их наждачкой.

Делается это для того, что бы парные детали были абсолютно одинаковы. Это избавит нас в будущем от всяческих нестыковок и перекосов. Две заготовки транца я сделал потому, что пластик ПВХ слишком мягкий и легко деформируется, а ведь это силовая деталь и к ней у нас крепится дейдвуд и руль. Склеиваем их вместе и обрабатываем наждачкой торцы. Если делаете лодку из фанеры, то такая операция не требуется. Далее к транцу приклеиваем половины днища и склеиваем их между собой вот так.

И приклеиваем борта.

Я клею все предварительно на циакрин. Теперь немного отличий от оригинального проекта. Поскольку, как я уже говорил, пластик ПВХ очень гибкий, что бы придать лодке бОльшую жескость на кручение и изгиб, я установил несколько дополнительных переборок,

а также наклеил на борта полоску того же пластика шириной 7мм. Переборки я делал по месту, так что увы чертежей их нет. Далее, усиливаем все швы эпоксидкой со стеклотканью.

Первые два отсека заполняю монтажной пеной. Предвижу возражения, мол так делать нельзя, мол пена гигроскопична… Отвечу, во первых, отсеки полностью будут герметичны, во вторых, пена гигроскопична только на этапе застывания. Полностью застывшая пена влагу не впитывает. Пена будет выполнять несколько функций. Во первых создаст необходимую плавучесть, если лодка вдруг перевернется и наберет воду, во вторых, придаст дополнительную жесткость и прочность передней части лодки, ну и при приклейке палубы, мы нанесем на нее эпоксидную смолу и палуба к ней намертво приклеется. Ну а пока пена сохнет займемся палубой. Берем оставшийся шаблон и обводим две половины палубы. Вырезаем ее и попутно вырезаем люк для доступа к потрохам лодки .

Вырезанный кусок как раз будет крышкой. По торцу крышки и люка на палубе клею полосу шириной 7мм (ширина произвольная) .

Приклеиваю палубу с установленной крышкой. Делаю из пеноплекса форму будующей кабины (рубки, надстройки ), обтягиваю стеклотканью с эпоксидкой. Приклеиваю к крышке и шпатлюю .

Примеряю крышку и по вкусу добавляю воздухозаборников (но это, как говорится, на вкус и цвет…).

Теперь необходимо изготовить продольные реданы. Делал их так: вырезал из ПВХ две полоски шириной по 5мм для каждого редана и склеил их для получения бОльшей толщины. Всего реданов 4. Клеим их на днище лодки .

Стыки реданов с корпусом шпатлюю и шлифую. Не без косяков, но первый блин комом…

Так, теперь пора браться и за внутренности лодки. Из текстолита изготавливаю две половины будущей моторамы.

Делаю крепления для мотора, креплю мотораму к лодке и примеряю двигатель на место.

Двигатель, к слову взял вот такой

Это мотор 3670 на 2650kv. Брал тут:

https://aliexpress.ru/item/item/32887933319.html

К мотору потребуется еще рубашка для водяного охлаждения

Покупал я ее вот тут

https://aliexpress.ru/item/item/32836382632.html

. Как видно на этом фото, на лодке уже установлена дейдвудная трубка. Дейдвуд вместе с гибким валом и креплением брал тут:

https://aliexpress.ru/item/item/32901173677.html

Отверстие под него просверлил на расстоянии 15мм от торца транца (выбрал произвольно). Сразу же и установил крепление дейдвуда .

Приступаю к изготовлению батарейных отсеков. Аккумуляторы использую от своего квадрокоптера, а именно Onbo 4S 4200mAh, так что отсеки изготавливаю под них. При чем по длине с запасом, что бы можно было двигать батареи и тем самым менять развесовку.

Отсеки склеил из такого же ПВХ пластика что и лодку. Далее, накрываю дейдвуд кожухом и устанавливаю на него крепление сервопривода. Сервопривод взял вот такой

Он отлично зарекомендовал себя на HSP Brontosaurus. Быстрый и достаточно мощный. Брал тут

https://aliexpress.ru/item/item/32737943372.html

Так же устанавливаю перо руля

брал тоже на Алике

https://aliexpress.ru/item/item/32802258440.html

и транцевые плиты

вот ссылка

https://aliexpress.ru/item/item/32860054980.html

.

Сразу же примерил и винт

https://aliexpress.ru/item/item/32777338672.html

, кстати на этом фото виден герметик, уплотняющий дейдвуд. С обратной стороны тоже все промазано герметиком и термоклеем. Пришло время устанавливать регулятор оборотов

https://aliexpress.ru/item/item/32957809318.html

, но сначала его нужно подготовить. Дело в том, что он приходит без разъемов и еще нужно раздвоить силовой провод для подключения двух акб .

Под приемник радиоуправления (кстати аппаратура у меня Radiolink Rc4gs

https://aliexpress.ru/item/item/32753372045.html

а приемник я взял простой без гироскопа

https://aliexpress.ru/item/item/32884083823.html

) я изготовил бокс из ПВХ пластика. После окончательной сборки его соберу на герметике, и за приемник можно быть спокойным. И вот так выглядит «подкапотка » всборе.

А вот то же самое, но без акб и лишних проводов. На фото видно трубки охлаждения двигателя и регулятора. Забор воды идет из пера руля .

, а выброс на корме по левому борту

И вот мы подошли к самой муторной и нелюбимой мною части… это покраска. Сначала я положил базовый цвет — белый, затем, предварительно заматовав его, стал класть слой базовой синей эмали-металлик. И тут началось… Поднимает краску, ну хоть тресни. Несколько раз я все стерал и красил по новой. В итоге что то вышло более менее. Затем покрываем лаком иииии… правильно, теперь поднимает белую краску. Хорошо еще что чуть чуть и не в самых видных местах, но все равно обидно. И последнее, это наклейки. Много наклеек. И вот теперь можно посмотреть как выглядит законнченая лодка .

На этом фото можно сравнить размеры с всем известной Ft011. Длина ее составляет 700мм. Ну вот собственно все закончено, можно пробовать на воде. Только вот с этим промашка вышла. На всех доступных прудах уже играют в хоккей. По этому пришлось окунуть ее в ванной.

Конечно ничего испытать тут не выйдет, но зато выяснил, что ничего нигде не течет. Мотор и серва работают, осталось дождаться весны и испытать на воде. UPD И вот наступило лето, разгреб я время, что бы запустить сие судно, но все пошло немного не так. Дело в том, что как я выше говорил, лодка должна питаться от двух акумов 4S 4200mAh. Увы, таких акумов у меня всего 2 и к несчастью с одним из них улетел и утонул один из моих квадриков. В итоге лодку запустили на одном акуме, что бы его не надуть в полгаза. Во второй отсек положил балласт. Получилось конечно медленное ползанье по воде, но как идет лодка у меня сложилось впечатление. Коротко: требуется настройка транцевых плит, угла наклона винта и перенос пера руля. Да, одновинтовые судна по разному поворачивают налево и направо, но тут… Лодка вообще не хочет поворачивать влево а вправо крутится волчком. На глиссер выходить не хочет (пробовал кратковременно давать полный газ ). Собственно, смотрите сами.

www.youtube.com/watch?v=q3OeZ1VlB9E

Очень благодарю всех, кто прочитал.

Шаг 1: видеопрезентация

Небольшое видео обозначит направление этого мозгопроекта:

Шаг 1: смотрим видео

Видео — замечательная вещь, позволяющая глубоко вникнуть в особенности и понять процесс изготовления. Но я также рекомендую просмотреть все шаги инструкции для изучения дополнительных сведений и картинок.

Шаг 2: детали

1. Высокоскоростной DC моторчик (Ebay или Amazon)
2. DC моторчик с шестерёнкой (Ebay или Amazon)
3. Модуль TP4056 (Ebay или Amazon)
4. Литий-ионный аккумулятор (Ebay или Amazon)
5. Выключатель (Ebay или Amazon)
6. Пластиковые шестерёнки (Ebay или Amazon)
7. Подшипник (Ebay или Amazon)
8. Палочка от мороженого (Ebay или Amazon)
9. Пистолет для горячего клея (Ebay или Amazon)
10. Канцелярский нож (Ebay или Amazon)

В местных магазинах купите: картон, деревянные палочки, зубочистки, плату для схемы Rx Tx и провода.

Заметка: схема, которую я использовал, была добыта из старой сломанной радиоуправляемой машинки.

Шаг 2: прототип 1

Первый катер, то есть прототип 1, был самый простой по исполнению и должен был уметь:

• считывать GPS-координаты своего положения
• считывать азимут с компаса
• управлять сервоприводом руля
• использовать руль для следования курсу

А так же на нем я тестировал формулы маневрирования для создания действующего автопилота. Основой прототипа 1 был микроконтроллер Arduino Uno, в финальной версии я использовал ATmega328.

Считывание GPS-координат

На первом прототипе я установил самый дешевый GPS-модуль который смог достать, это UBlox PCI-5. Для его монтажа нужно было лишь припаять четыре провода к задней стороне платы, подсоединить их к Arduino и прикрепить антенну. Для обработки поступающих данных я использовал библиотеку TinyGPS , которая позволила мне получить координаты текущего положения, скорость, направление и много другого!

Шаг 3: прототип 2

Довольный результатами первой поделки я решил создать прототип 2 с программными доработками автопилота. Целями для второй самоделки были:

• плавание по заданным GPS-кооддинатам
• работа автопилота от аккумулятора
• тестирование и запись данных автопилота

Конструкция автопилота также претерпела некоторые изменения — была добавлена макетная плата ProtoSheild, на которую я установил сам Arduino и компас. Все компоненты смонтировал на фанерное основание и “упаковал” в пластиковый контейнер.

В этот же контейнер я попытался добавить приемник дистанционного управления, но безуспешно из-за нехватки свободного места.

Плавание по заданным GPS-кооддинатам

Код для Arduino я написал таким образом, чтобы он поворачивал руль по направлению к следующей точке заданного маршрута: используя GPS-координаты для вычисления соотношений последующих точек и сравнивая их с компасом, вычисляется поворот руля. Если вычисленное значение правее, на 90 градусов, то руль повернется на 60 градусов.

Все это будет происходить в цикле, примерно так (этот код обобщенный):

while(distanceInMeters(gpslat, gpslong, waypointlat, waypointlong) < 5) {
	int bearing = GetBearing();
	int heading = GetHeading(gpslat, gpslong, waypointlat, waypointlong);	
	bearing = RealBearing(gpslat, gpslong, bearing);
	RudderTurn(RudderAngle(bearing, heading));
}

Пояснение кода таково: если расстояние между катером и следующей точкой более 5 метров, то складывая азимут катера и азимут следующей точки, получается действительный азимут, оба азимута посылаются функции the RudderTurn function, которая вычисляет нужный угол поворота и соответственно поворачивает мозгоруль.

Установка аккумулятора

Запитать Arduino от аккумулятора довольно просто. Для этого на микроконтроллере есть контакт Vin, и на него можно подать до 20В постоянного тока. У меня была литиевая батарея на 12.6В, к которой я припаял разъем и подключил ее к контакту Vin на Arduino.

Шаг 4: изготавливаем самодельный рулевой механизм

• Вырежьте несколько кружков из картона и сложите их один на другой.
• Просверлите отверстие в их центрах и закрепите там зубочистку.
• Поместите круглую картонку с зубочисткой в нос основы машинки, как показано на картинке.
• Вставьте еще один кусочек картона поверх зубочистки и закрепите его суперклеем, так чтобы он мог свободно вращаться.
• Возьмите кусочек толстой стальной проволоки (как с настенного календаря) и согните её под углом 90° на расстоянии примерно 2,5 см.
• Вырежьте деревянную палочку и сделайте отверстие в её центре при помощи мини-дрели.
• Вставьте толстую проволоку в отверстие и закрепите её суперклеем.
• Вырежьте несколько кусочков из палочки от мороженого, как показано на рисунке, и сделайте в них отверстия примерно на 3/4 от центральной точки.
• Соберите части вместе и закрепите их на основе машинки, как показано на картинке.

Заметка: обязательно посмотрите видео, чтобы избежать ошибок.

Шаг 4: тестирование прототипа 2

Для того чтобы проверить прототип в действии я установил два светодиода, первый из которых будет светиться когда зафиксируется GPS-координата, а второй, когда будет достигнута эта точка.

Испытание прототипа

Пробы своего автопилота я проводил на местном поле. К своему ноутбуку я подключил автопилот и запустил последовательный монитор (часть программного обеспечения Arduino), который записывал GPS-координаты все время следования по заданным точкам. Я пользовался рулем который направлял меня к следующей точке, и я поворачивал, словно это был мозгокатер.

На представленных фото обозначен маршрут тестов. Если я оказывался ближе чем 5 метров к нужной точке, то автопилот переключался и начинал навигацию к следующей точке. В процессе этих тестов код поделки претерпел довольно много незначительных изменений.

Для конвертации последовательного текста в путь Google Earth, я импортировал текст в Excel, сохранив файл и далее следуя указаниям Earthpoint, преобразовывал файл в формат KML.

Шаг 5: изготавливаем картонные колёса

• Нарисуйте на картоне три круга примерно 4 см в диаметре.
• Поместите подшипник в центр круга и обведите вокруг него круг.
• На одном из кругов нарисуйте несколько спиц.
• Вырежьте кружочки и положите один на другой, чтобы создать толстое колесо.
• Поместите подшипник на колесо и закрепите его суперклеем.
• Сделайте два колеса с подшипниками и два без подшипников.
• Прикрепите колёса к машинке F1 и закрепите их суперклеем.

Шаг 5: первое судно

Судно, которое я сделал первым для этого проекта, было больше экспериментом, чем действующим прототипом. Просто я хотел посмотреть, смогу ли я создать функционирующий аэроглиссер самостоятельно или придется покупать.

Почти все детали судна, включая палубу, вырезаны из пеноматериала. Для тяги мотор сначала я взял щеточный, но потом заменил его двигателем без щеток с пропеллером 5х3. Этот 9-ти граммовый сервомотор я смонтировал на задней панели, а для проводов идущих к нему в контейнере высверлил отверстие.

Но в конце концов, эта самоделка не отправилась в плавание… Дело в том, что система ESC, которую я планировал использовать сгорела во время инцидента#Electric-Longboard/»> другого мозгопроекта, да еще GPS модуль наотрез отказался работать на поверхности пруда.

Шаг 6: модифицированный катер

А теперь снова вернемся к чертежам катера! На известном онлайн-ресурсе я купил новый катер. В комплект к нему входили никель-металл-гидридный (Ni-MH) аккумулятор на 7.4В, зарядное устройство, передатчик и плата приемника. С передатчиком возникли небольшие проблемы — нужно было найти 12 батареек АА, и я остался разочарованным не работающим катером. Но, для проекта это не критично и я продолжил.

Я выпаял два Н-канальных MOSFET-транзистора из цепи приемника, они пригодятся позднее. После этого обрезал все провода и загерметизировал горячим клеем все щели и трещинки, которые нашел в корпусе катера.

Два двигателя катера имели сложную систему охлаждения — очень шумный пропеллер, который нагнетал воздух на двигатели, еще на моторах стояли шунтирующие конденсаторы, и оба этих момента работали в мою пользу. А вот для маленького переключателя на верхней стороне мозгокатера я не нашел более достойного применения.

Далее встал вопрос безопасного размещения прототипа и для его решения я использовал небольшую досочку к низу которой, в районе двигателей, приклеил деревянную палочку, а еще к доске и к корпусу катера приклеил застежку-липучку, удерживающей силы которой хватит для “спасения” автопилота при переворачивании катера.

Шаг 6: создаём электроуправление

• Используя плоскогубцы, закрепите оба провода как показано на картинке.
• Возьмите моторчик с шестерёнкой и прикрепите круглую картонку на его валу.
• Положите кусок толстого провода поверх картонки.
• Добавьте горячего клея и проложите проволоку между слоями картона.
• Прикрепите мотор к рулевому механизму и протестируйте его, чтобы убедиться, что он работает хорошо.

Заметка: Невозможно с помощью слов объяснить всё правильно, так что я рекомендую посмотреть видео и избежать возможных сомнений.

Шаг 7: прототип 3

Одним из недостатков двух предыдущих прототипов была медленная скорость обновления, то есть скорости реакции. Руль недостаточно быстро реагировал на изменение маршрута и этот момент был включен в список целей и задач нового прототипа:

• увеличение скорости реакции автопилота
• добавление контроллеров моторов
• программирование совместной работы двигателей
• установка приемника

Увеличение скорости реакции

Единственный минус библиотеки TinyGPS это медленность. Проблема в том, что Arduino Uno не может выполнять две вещи одновременно (в принципе может, на деле — нет). Простым решением может стать еще один микроконтроллер Arduino, который с помощью библиотеки TinyGPS будет обрабатывать данные GPS, а затем отправлять параметры на первый микроконтроллер автопилота. Но у меня не было еще одного Arduino.

Arduino Uno это, по существу, чип ATmega328 и еще несколько дополнительных компонентов. Зная это можно создать свой собственный Arduino на макетной плате. И для этого есть хорошее мозгоруководство.

К собранному самостоятельно Arduino, так же как и “старый” модуль, я подключил новый GPS-модуль Ublox NEO-6M. Для программинга самодельного Arduino использовал библиотеку Bill Porter’s Easy Transfer library, а “связал” оба микроконтроллера одиночным проводом, то есть односторонним последовательным соединением. Этот самодельный Arduino повысил скорость реакции автопилота с 4 Гц до 50 Гц!

Добавление контроллеров двигателей

Мне очень понравилась плата ProtoSheild для Arduino Uno, которую я использовал, но оказалось, что она не имеет достаточного пространства для крепления двух контроллеров двигателей. Поэтому я убрал эту мини-плату, и поставил другую, больших размеров.

Электроцепь контроллеров двигателей проста: МОП-транзистор (MOSFET), с помощью ШИМ, контролирует среднее напряжение, идущее к двигателю. Резистор 1кОм ограничивает силу тока чтобы не перегорел Arduino, а резистор 10кОм удерживает MOSFET закрытым, когда отсутствует входящий сигнал.

Программирование взаимодействия моторов

У данного катера отсутствует штурвал, то есть руль, и вместо него для управления используется два мотора. Их то я и решил задействовать, а не устанавливать сервомотор для управления. Контроллеры моторов я уже собрал, осталось только запрограммировать Arduino для управления этими контроллерами.

Программирование я начал с написания макета программы в начал с Visual Studio. По мере написания я отладил код, и в конце концов добился взаимодействия двигателей. Оставалось только переделать код с VS на Arduino, но это не трудно, так как языки C # и C очень близки.

Установка приемника радиоуправления

На прототип я смонтировал приемник ДУ для ручного управления самоделкой. Это тоже довольно просто сделать, нужно лишь считывать входящие значения функцией pulseIn и “научить” реагировать автопилот на эти значения.

Испытание прототипа

Прототип автопилота я установил внутри катера, подключил двигатели к контроллерам и запрограммировал маршрут плавания по местном пруду. После прохождения трех точек, поделка перестала работать и “сгасла”. Оказалось, что высокое напряжение от аккумулятора (12 В) “спалило” регуляторы напряжения 5 В.

Продолжение следует…

( Специально для МозгоЧинов #Boat-Autopilot

Шаг 7: соединяем компоненты

• Возьмите высокоскоростной мотор и закрепите маленькую пластиковую шестерёнку на его валу.
• Поместите моторчик на основе машинки и закрепите его горячим клеем, этот моторчик будет приводить в движение заднюю ось машинки.
• Поместите модуль TP4056 в заднюю часть машинки.
• Соедините выключатель с модулем зарядки.
• Достаньте схему приёмника из старой сломанной радиоуправляемой машинки, или сделайте свой по одной из схем, которые можно найти в интернете.
• Ссылаясь на приложенную выше схему, соедините вместе все компоненты.

Шаг 8: создаём элементы кузова

• Сделайте переднее крыло из картона и прикрепите его к кузову суперклеем.
• Таким же образом сделайте и прикрепите заднее крыло.
• Завершите создание кузова, вырезав и приклеив нужные картонные части.
• Для изготовления кузова, ссылайтесь на приложенные картинки.

После завершения работ над кузовом, наша самодельная машинка на пульте управления готова. Подключите 5V зарядник, чтобы полностью зарядить аккумулятор. Возьмите пульт и приготовьтесь к весёлой части инструкции: видео.

Шаг 9: дополнительно

Дополнительно можно озвучить голосом предстартовый отсчет 3-2-1-Старт и использовать его для старта гонки.