Lad os overveje at skabe et bæltekøretøj med et ret grundlæggende design, der kan samles på bogstaveligt talt et par aftener. Hele strukturen kan groft sagt opdeles i to dele - bæltechassiset og den elektriske del, som vil give fjernstyring af maskinen fra fjernbetjeningen.
Chassis fremstilling
Der er ikke brug for mange materialer: sporene vil blive drevet af et par gearmotorer, grundlaget for hele strukturen vil være et lille stykke tyk krydsfiner, og du skal også bruge flere plastikhjul, hvorpå sporene vil rotere. Til maskinen kan du bruge næsten enhver passende størrelse gearmotorer, de "gule" er ideelle, som kan findes i mange radiodele butikker, eller du kan købe dem på Ali, gearkassen i dem giver et gearforhold på 1: 48, hvilket i dette tilfælde er den mest optimale værdi .
Hver gearkasse har udgang til to aksler, på modsatte sider af karrosseriet - til det bælte chassis vil kun én aksel fra hver motor blive brugt, den anden kan fjernes helt eller efterlades, hvis disse motorer stadig er nødvendige i andre projekter.Det er nødvendigt at fastgøre hjulene til akslerne - den nemmeste måde at gøre dette på er at skrue en selvskærende skrue ind i selve akslen (den er hul indvendig), så hjulene klemmer godt. For yderligere fiksering og for at forhindre den selvskærende skrue i at vikle sig ud, kan du generøst smøre samlingen med lim. Bemærk venligst, at hjulet er dobbelt - der laves et mellemrum på cirka 3-4 mm mellem hvert hjul; i fremtiden vil larven blive fastgjort med det.
Motorerne er monteret på et stykke slidstærk krydsfiner; størrelsen kan vælges vilkårligt afhængigt af den ønskede størrelse på maskinen. Disse gearmotorer giver ikke nogen bekvemme steder til fastgørelse, så jeg fikserede dem med varm lim - gode limstifter giver fremragende forbindelseskvalitet, som erfaringen har vist.
Dernæst skal du på den modsatte side af motorerne sikre hjørnerne til forhjulenes aksel. For at gøre dette anbefaler jeg stærkt at bruge dele fra et børnejernsbyggesæt - der kan du finde færdige hjørner med huller. Når du borer et hul i krydsfiner, skal du tage højde for, at du i fremtiden skal justere spændingen af sporene, så du skal bore en række huller på ca. 1-1,5 cm lange, som derefter forbindes til et. aflang spalte. På denne måde vil hele forakslen bevæge sig frem og tilbage, boltet på plads.
En stift er skruet ind i hullerne i hjørnerne; det er praktisk at bruge M4, det giver tilstrækkelig stivhed og passer samtidig til hullerne i jernkonstruktørens dele. Tappen skal være solidt fastgjort til hjørnerne; det er praktisk at bruge låsemøtrikker til dette; de vil ikke skrue af sig selv, når maskinen begynder at bevæge sig. De samme dobbelthjul er monteret på siderne som på bagsiden, med nøjagtig samme frigang.Hjulene skal rotere frit på akslen, dette kan sikres med de samme låsemøtrikker. Bemærk venligst, at venstre og højre hjul skal rotere uafhængigt af hinanden. Disse hjul har jeg taget fra samme jernbyggesæt, men man kan skære lignende af plastik eller tykt pap, hvis man folder det i flere lag og limer det sammen.
At lave larver
Det er svært at forestille sig, men fremragende spor med god trækkraft kan laves af en PVC-bademåtte, som kan findes i næsten enhver byggemarked. Et sådant tæppe består af mange fleksible "strips", der er forbundet med hinanden med parallelle tråde, hvilket er det, der skal til for at skabe en larve. En strimmel 1,5-2 cm bred skæres fra måtten, den skal svare til bredden på de anvendte hjul.
Derefter skal du påføre båndet på hjulene, der er fastgjort til chassiset og skære det til den nødvendige længde, derefter limes enderne af båndet sammen med superlim. Efter at limen er tørret, kan du prøve larven på chassiset og endda tænde motoren - larven vil rotere, men vil hurtigt falde af hjulene.
For at sikre, at larven ikke falder af hjulene, selv når det fremtidige køretøj kører over forhindringer, skal du lave konvekse stop i midten af larven. Når de roterer, vil de falde ind i mellemrummet mellem hjulene, hvilket forhindrer sporet i at komme af. Der er mange måder at lave sådanne stop på; jeg besluttede at lime tændstikker til hvert "trin" af larven; som erfaringen har vist, viste denne metode sig at fungere, og med tilstrækkelig spænding faldt larven slet ikke af. Tændstikkerne skæres i stykker 5-6 mm lange og limes, som vist på billedet nedenfor, anvendes samme superlim - det sikrer god vedhæftningsstyrke med PVC måttematerialet.
Alle de samme handlinger skal udføres med den anden larve.Efter at have limet tændstikkerne, kan skinnerne betragtes som klar - nu er de afhængige af chassiset, og de kan allerede nu tjekke, hvordan den fremtidige bil vil køre ved at sætte spænding fra batteriet direkte på begge motorer. Hvis det er nødvendigt, skal du justere spændingskraften - et spor, der er for svagt, vil rotere eller falde af, og et spor, der er for stramt, vil rotere stramt, hvilket belaster motoren yderligere.
Elektrisk del
I den elektriske del har du brug for flere tavler på én gang: modtager- og senderkort til at sende kommandoer fra fjernbetjeningen, boost-konvertere til at drive motorerne samt "bro"-kort for at lade hver motor rotere i begge retninger. Den generelle ordning er som følger - senderkortet vil blive installeret i fjernbetjeningen, modtagerkortet på maskinens chassis. Boost-konvertere konverterer spændingen fra batterierne (3,7 - 4,2 volt) til et niveau på 7-8 volt, hvorfra motorerne vil blive forsynet med strøm. Hvis motorerne udvikler tilstrækkelig hastighed direkte fra batteriet, skal der ikke installeres omformere. Motorernes rotation vil blive styret af brokredsløb - specielle kredsløb med felteffekttransistorer, der kan forsyne udgangen med en spænding på enten den ene eller den anden polaritet, alt efter hvilken indgang (i 1 eller i 2) styresignalet fra modtagerbestyrelsen vil modtage. Lad os først se på sender- og modtagerkredsløbene, de præsenteres henholdsvis nedenfor.
For at være præcis kaldes disse kredsløb en encoder og dekoder, og modtageren og senderen er færdiglavede RX-TX-moduler med en frekvens på 433 MHz, som nemt kan købes i Ali eller mange radiodelebutikker - Hvert af modulerne har tre kontakter til tilslutning - power plus, minus, samt en DATA-kontakt til afsendelse eller modtagelse af data.De simple kredsløb præsenteret ovenfor giver en dataoverførselsprotokol, der giver dig mulighed for at behandle 5 knaptryk. For at styre maskinen skal du kun bruge 4 kanaler (fremad, bagud, højre, venstre), så den 5. kanal forbliver fri og kan bruges til ethvert formål, for eksempel at tænde og slukke for forlygterne. TXD- og RXD-kontakterne i diagrammerne er forbundet til DATA-kontakterne på henholdsvis senderen og modtageren, ellers er diagrammerne enkle og kræver næppe forklaring. Forsyningsspændingen til selve kredsløbene er 3,5-5 volt, men hvis du installerer 78l05 stabilisatorer (de er angivet i diagrammerne), kan du strømforsyne dem fra en spænding på 7 eller mere. Trykte printkort giver begge strømmuligheder; du skal bare installere jumpere de rigtige steder. Til brug i en maskine kan både modtager og sender strømforsynes direkte fra batterier uden stabilisatorer. Hvert af kredsløbene har en mikrocontroller - den skal flashes med den relevante firmware; firmwaren er i arkivet sammen med board-filerne.
Arkiv med skemaer, firmware og tavler:
Fremstilling af fjernbetjeningen
Som en mulighed kan du bruge en færdiglavet fjernbetjening fra noget ødelagt/unødvendigt radiostyret legetøj, hvis der er nok plads inde i det til at installere encoder-kortet. Eller du kan lave din egen fjernbetjening, som jeg gjorde. Som base brugte jeg et andet stykke krydsfiner, hvor jeg monterede en holder til et 18650 batteri, et indkoderkort med et modtagermodul samt 4 knapper, der arrangerede dem for maksimal nem kontrol.Bemærk venligst, at indkoderkortet allerede indeholder monteringspladser til knapper på tavlen - deres installation er ikke nødvendig, undtagen for at kontrollere funktionaliteten efter montering. Betjeningsknapperne fjernes fra tavlen på ledninger, som på billederne nedenfor.
Montering af elektronik på chassis
På selve chassiset vil der derfor udover dekoderkortet med modtagermodulet blive installeret to "bro"-kort og to omformere. Det gode ved at bruge to omformere, en til hver motor, er, at du kan justere hastigheden på hvert spor separat. Selvom gearmotorerne er identiske, har de stadig en vis variation i parametrene, så selv med den samme forsyningsspænding kan de producere lidt forskellige hastigheder; ved at justere spændingen ved udgangen af konverterne kan du opnå samme hastighed. En forvrængning i hastigheden, selv en lille, vil føre til, at bilen ikke kører lige frem, men med et lille sving. Nedenfor på billedet kan du se alle de brædder, der kræves til montering på chassiset.
Detaljeret foto af dekoderkortet. Bemærk venligst, at det ligesom encoderkortet har flere ekstra strømforsyningskondensatorer - de vil bestemt ikke være overflødige i enheder med mikrocontrollere.
Brokredsløbssamling
Det ser ud til, hvorfor der er brug for en form for brokredsløb, fordi det er nok bare at påføre spænding til motorerne ved hjælp af en nøgle. Og det er virkelig ikke nødvendigt, hvis bilen ikke kræver bakgear - og praksis viser, at uden den er den slet ikke interessant. Det er således nødvendigt at samle et lille ekstra kredsløb, der vil give en polaritetsændring for motoren. Polariteten ændres - bevægelsesretningen ændres.
Motoren er forbundet til dette kredsløb, og den indeholder også to indgange - in1 og in2, tilfør 3-5 volt til den ene indgang - motoren roterer i den ene retning, tilfør 3-5 volt til den anden - motoren roterer i den anden retning. Hvis der ikke tilføres spænding til nogen af indgangene eller tilføres begge indgange på én gang, roterer motoren ikke, dette er den simple operationslogik. Der er 4 felteffekttransistorer i kredsløbet, som vil skifte motoren, så de skal være designet til en tilstrækkelig høj strøm. To af dem er N-kanal, du kan bruge AO3400, de to andre er P-kanal, AO3401 er velegnet. Også på diagrammet er der to bipolære NPN-transistorer; BC847 eller andre lignende vil gøre det. For ikke at optage meget plads på chassiset, anbefaler jeg at samle dette kredsløb ved hjælp af SMD-komponenter. Dioder - hvad du kan lide, for eksempel 1N4148W. Strømindgangen til dette kredsløb (betegnet som 12 V) forsynes med spænding fra konverteren. Bemærk venligst, at kredsløbet skal samles i to eksemplarer - for henholdsvis venstre og højre motor vil de få strøm fra den ene og fra den anden omformer. Billeder af de samlede brædder er nedenfor.
Nu kan du gå direkte til installationen - og det første trin er at installere et par holdere til 18650 batterier på toppen af chassiset; al elektronik vil blive forsynet fra dem; batterierne er forbundet parallelt.
Foran batterierne, i den forreste del, er der installeret et dekoderkort, som umiddelbart kan tilsluttes via en kontakt til holdernes kontakter. For nemheds skyld har denne tavle desuden 5 LED'er – når du trykker på fjernbetjeningens taster, vil de tilsvarende lyse op LED'er.
Et par omformere og et par brobrædder er fastgjort til den nederste del, under chassiset.Alt er umiddelbart forbundet med ledninger - konverternes indgange gennem en kontakt til holderne, konverternes udgange til at drive bropladerne og broernes udgange til motorerne. Det skal tages i betragtning, at motorer under belastning kan forbruge en ret stor strøm; følgelig vil den forbrugte strøm ved konverternes input være cirka 2 gange større og i nogle øjeblikke kan nå 1-1,5 ampere, så du skal forsyne strøm med ret tykke ledninger.
Det sidste, sidste trin af monteringen er tilbage - du skal forbinde dekoderudgangene (4 ud af 5 udgange vil blive brugt) til broindgangene (in1, in2), så maskinen, når du trykker på bestemte taster på fjernbetjeningen, reagerer på den ønskede måde. Nemlig:
- Tryk på "frem" - begge motorer roterer i samme retning.
- Ved at trykke "tilbage" - roterer begge motorer i den modsatte retning.
- Tryk på "højre" - venstre motor roterer fremad, højre motor roterer bagud, mens maskinen drejer med uret på plads.
- Tryk på "venstre" - højre motor roterer bagud, venstre motor roterer fremad, maskinen drejer mod uret.
- Tryk på "fremad" og "højre" samtidigt - venstre motor roterer fremad, den højre står stille, så der sker en jævn drejning.
- At trykke "frem" og "venstre" samtidigt er ens, men i den anden retning.
For at implementere en sådan logik er det nødvendigt at forbinde dekoderudgangene til broindgangene som vist nedenfor.
Dekoderudgangene er vist nedenfor, hvor en af dem er fri og kan bruges til andre handlinger. Dioderne her kan bruges samme 1N4148, loddet ved overflademontering direkte ved dekoderens udgange.
Tests
På dette tidspunkt er monteringen af maskinen afsluttet, du kan indsætte batterierne og kontrollere driften. I dette tilfælde ville det ikke være forkert at kontrollere det aktuelle forbrug - i mangel af kommandoer fra fjernbetjeningen, bør det være lille, omkring flere tiere af mA. Fjernbetjeningens rækkevidde vil afhænge af de anvendte modtager- og sendermoduler - oftest giver de et pålideligt modtageområde på omkring 20-30 meter i byforhold, hvilket er ganske nok til at styre maskinen. Antenner hjælper med at øge rækkevidden markant; du kan tage stykker kobbertråd på 17 cm (til en frekvens på 433 MHz) og lodde dem til modulernes "myre"-kontakter.
Resultatet er således et meget underholdende legetøj for børn og voksne - PVC-måtteskinnene giver et fremragende greb på enhver overflade, så maskinen nemt kan overkomme forhindringer. Fordelene ved den sporede version inkluderer også let kontrol - der er ingen grund til at installere yderligere styremekanismer, al kontrol sker kun ved at ændre sporenes rotationsretning. Ulempen ved det beskrevne chassisdesign kan kaldes den lille "frihøjde" - motorerne er placeret under bunden og optager ret meget plads der, men dette forstyrrer ikke fornøjelsen ved at "køre", og hvis ønsket, kan denne ulempe elimineres ved at tilføje en ekstra aksel til baghjul og placere motorerne ovenpå. Glad bygning!
