Kidhibiti cha Uzinduzi wa Roketi ya Model!: Hatua 9 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

Kama sehemu ya mradi mkubwa unaojumuisha roketi za mfano nilihitaji kidhibiti. Lakini kama miradi yangu yote sikuweza kushikamana na misingi na kutengeneza kidhibiti-kitufe cha mkono ambacho kinazindua roketi ya mfano, hapana, ilibidi nizidi kushinda na kuifanya iwe ngumu na juu kama vile ninavyoweza fikiria. Nilikuwa na maoni ya kufanya hii hata zaidi juu, lakini maoni hayo yalikuwa nje ya bajeti ya mwanafunzi wa miaka 16.

Baada ya utafiti na upangaji mwingi sikuweza kupata rasilimali yoyote kwa njia ya "vidhibiti vya roketi la mkoba" kwani sio kitu cha kawaida, kwa hivyo nilihitaji kubuni yangu mwenyewe kutoka mwanzoni. Sehemu kuu ya mradi wangu wote, roketi yenyewe, imetengenezwa kutoka kwa nyuzi za kaboni na inaonekana mbaya sana, kwa hivyo nilitaka kuendelea na mada hii hadi kwa mtawala, na pedi ya uzinduzi wa chuma (kwa sasa haijakamilika).

Lakini mtawala huyu hufanya nini? Kwa nini umeifanya?

Roketi yangu ya mfano sio roketi ya kawaida na mapezi na pedi ya msingi ya uzinduzi na reli ya mwongozo. Badala yake roketi imejazwa na vifaa vya elektroniki vya kawaida na vifaa vya kudhibiti vector. Udhibiti wa vector, au TVC, inajumuisha kusonga injini ndani ya roketi kuelekeza msukumo wake na kwa hivyo elekea roketi kwenye njia yake inayofaa. Walakini hii inahusisha mwongozo wa GPS ambao ni HARAMU! Kwa hivyo roketi yangu hutumia TVC kuweka roketi imara kabisa kwenda sawa na gyroscope kwenye kompyuta ya ndege, hakuna vifaa vya GPS. Utulivu wa kazi ni halali, mwongozo sio!

Kwa hivyo kupitia utangulizi huu mrefu bado sijaelezea kile mtawala hufanya! Pedi ya uzinduzi kama nilivyosema hapo awali sio tu standi na reli ya mwongozo, lakini mfumo tata uliojazwa na vifaa vya elektroniki kama sehemu ya mitambo, kama pedi halisi ya uzinduzi. Inajumuisha pistoni ya nyumatiki ya kurudisha mgongo wenye nguvu, vifungo vilivyoshikilia roketi na mwili wa juu na vitu vingine vingi ambavyo nitaelezea vizuri katika video za YouTube zijazo.

Mdhibiti sio tu anatuma ishara zote zisizo na waya kudhibiti mifumo ya pedi za uzinduzi na kuzindua roketi, lakini pia inaniruhusu kurekebisha mipangilio ya uzinduzi. Ikiwa ni kweli inazindua, au inashikiliwa tu kwenye pedi kwa moto tuli wa gari. Ikiwa nina au nina mfumo wa nyumatiki wa kurudisha nyuma ulioamilishwa au la. Je! Roketi ina nyongeza ya upande kama inavyoonekana kwenye Falcon Heavy. Au ninahitaji kujaribu unganisho la waya kati ya kidhibiti na pedi ya uzinduzi. Hizi zote ni baadhi tu ya kazi ambazo mtawala huyu anaweza kufanya.

Ujumbe wa haraka: Hizi sio lebo za mwisho kwani kwa sasa sina ufikiaji wa mkataji wangu wa kawaida wa Roland GX-24. Bado sina betri, nitatumia gari ya kawaida ya RC / ndege LiPo, 11.1V na karibu 2500mAh.

Kabla hatujaanza na maagizo ya hatua kwa hatua juu ya jinsi nilivyotengeneza ningependa kuifanya iwe wazi kwa kila mtu kwamba mtawala kama hii anaweza kutumiwa kwa mengi zaidi kisha kuzindua makombora kulingana na unayotengeneza. Inaweza kudhibiti rover isiyo na waya, kudhibiti helikopta ya RC / drone, kubadilishwa kwa kompyuta inayoweza kubeba au mfumo wa michezo ya kubahatisha. Mawazo yako kweli ni kikomo. Ikiwa unataka kujenga mtawala huyu napenda pia kupendekeza sana ubuni muundo wako mwenyewe, badilisha mpangilio na programu yako yote. Ifanye iwe yako kweli.

Sasisha!

Hii ndio video mpya ya YouTube kuhusu mdhibiti!

Vifaa

Kama mimi niko Australia sehemu zangu na viungo vyatakuwa tofauti na yoyote yako kwa hivyo ningependekeza ufanye utafiti wako mwenyewe! Nina orodha kamili ya sehemu ya PDF ya kila kitu nilichotumia hapa. Ninapendekeza pia utumie sehemu zako mwenyewe kumfanya mtawala wako kuwa wa kawaida kwa kile unahitaji / unachotaka kifanye!

Orodha ya sehemu za msingi:

• Kesi ya aina fulani
• Jopo la Acrylic
• Vifungo na swichi
• Skrini ya LCD, kusoma kwa voltage
• PLA filament
• Vinyl ya kaboni ya 3D
• Spika na moduli ya sauti (ikiwa unataka izungumze)

Nimeweka vifaa vya msingi, unaweza kutumia chochote unacho:

• Dremel na blade ya kukata
• Kuchimba
• Chuma cha kulehemu
• Nyepesi ya sigara (kwa neli ya kupungua kwa joto)
• Screw dereva
• Koleo za pua zilizo na ncha
• Squeegee (kwa kutumia kifuniko cha vinyl na stika)
• Kisu cha Stanley (kwa kukata akriliki)

Hatua ya 1: Kuanza

Je! Ninataka mtawala wangu afanye nini? Je! Inahitaji vifungo / swichi na kazi gani? Je! Nataka ionekaneje? Bajeti ni nini? Haya yote ni maswali ya lazima kujiuliza kabla ya kuanza kushughulikia kazi hii. Kwa hivyo anza kwa kupata daftari na kuandika maoni. Inasaidia pia kufanya utafiti juu ya watawala waliopo, unaweza tu kupata wazo hilo la dhahabu.

Utahitaji kufikiria kila kazi moja ambayo mtawala wako anahitaji kufanya na ni aina gani ya vifungo / swichi utakazozihitaji. Kwa upande wangu hii ilikuwa kudhibiti sehemu nyingi za pedi ya uzinduzi na kuzindua roketi. Kwa hivyo nilihitaji swichi za mipangilio, njia ya kuanza mlolongo wa uzinduzi, nambari za usalama ili kuhakikisha hakuna mtu mwingine anayeweza kuzindua roketi na vitu vingine vidogo.

Kitufe changu cha kuacha dharura kilikuwa muhimu sana kwa aina yangu ya kidhibiti! Mdhibiti huanza mlolongo wa kuhesabu mara ya pili ya 15 wakati ambapo pedi ya uzinduzi inajiandaa kuzindua roketi. Wakati wowote wakati wa sekunde 15 aina fulani ya hatari inaweza kuwapo, kitufe kikubwa chekundu hupunguza nguvu zote kwa mdhibiti, ikizuia ishara zingine zisizo na waya kutoka kwenye pedi ya uzinduzi na kuhakikisha roketi HAIWEZI kuzindua.

Ninahitaji pia njia ya kudhibiti taa ya nje ya 12V inayozunguka, Arduino inaweza tu kutoa ishara ya 5V kwa hivyo MOSFET ilitumika kwa kazi hii. MOSFET ilitumika pia kuunda mzunguko wa kuwasha gari la roketi na unganisho la waya kwa mtawala. Ikiwa kitu haifanyi kazi siku ya uzinduzi na udhibiti wa wireless nina uwezo wa kuweka waya inayowaka kwa mtawala kuzindua roketi.

Mara tu unapojua ni nini mtawala wako anahitaji kufanya ni wakati wa kuunda mchoro wa mzunguko wa vifaa vyako vyote na ujue jinsi utakavyoweka kwenye jopo kuu…

Hatua ya 2: Mpangilio na Wiring

Mpangilio mzuri wa sehemu ni muhimu kwa utofautishaji na utumiaji, na vile vile urembo ambao kwa uaminifu ninajali sana. Hii inaelezea ni kwanini antena iko mbele ya kitufe cha kuacha dharura? Nilipata mpangilio huu kwa kupata povu ya asili kutoka kwenye kasha na kuzungusha vifaa karibu na hilo hadi nilipofurahi jinsi inavyoonekana. Nafasi iliyo wazi iliyobaki katikati ni ya dhana nzuri, lakini kama nilivyosema hapo awali sina idhini ya kukata vinyl hivi sasa, kwa hivyo nina stika ya nembo yangu ya mradi karibu nayo.

Mara tu ukishaunda mpangilio huu, weka alama kwenye sehemu za bodi ya akriliki pamoja na vipimo vya shimo na vipimo vya muhtasari wa bodi, hii itakatwa katika hatua inayofuata. Nilitumia 3mm akriliki.

Mara tu unapojua vifaa vyote unavyohitaji na wapi vinaenda utahitaji kuunda aina fulani ya skimu au jedwali la viunganisho vyote vinapoenda. Hapa kuna meza yangu ya pini na skimu yangu. Usinakili hati zangu kwani vifaa vyangu vitakuwa tofauti na vyako na kwa hivyo viunganisho vitakuwa tofauti, hata hivyo unakaribishwa kutumia mgodi kama mwongozo, bure. Mpangilio ulifanywa tu kwa Maagizo haya kwani nilitumia tu meza ya pini kutengeneza kidhibiti changu, kwa hivyo mpango huo hukimbizwa na unaweza kuwa na makosa! Ikiwa ungependa nakala ya faili ya Fritzing nitumie ujumbe kwenye akaunti yangu yoyote ya media ya kijamii na nitakutumia barua pepe, bure tena mara nyingine!

Wakati wa kupanga wiring yako utahitaji kuzingatia pini ngapi unazo kwenye Arduino yako (ninapendekeza Arduino Mega au Arduino Mega Pro). Utahitaji pia kutafakari vifaa vyako na uone ikiwa kuna pini maalum ambazo wanapaswa kuingia, kwa mfano unaweza kuwa na vifaa vya SPI au I2C ambavyo vinahitaji pini maalum. Mara tu utakapopata pini halisi ambazo vifaa fulani vinahitaji basi unaweza kujaza pini zilizobaki za dijiti na analog na pembejeo na matokeo mengine kama swichi, vifungo, LED, buzzers na MOSFET.

Nyaraka zote zinapatikana kwenye wavuti yangu ya dodgy:

Mara mipango hii yote ikikamilika, utaendelea na mambo ya kufurahisha…

Hatua ya 3: Kukata

Ni wakati wa kukata jopo kuu la akriliki na kisha kukata mashimo yote ya vifaa! Kuwa mwangalifu, wako karibu kufanya fujo kubwa! Hakikisha umeweka alama kila kukatwa na uhakikishe kuwa wako sawa. Unaweza kukata nyenzo zaidi, lakini huwezi kuiongeza tena mara moja ikiwa imekwenda… sio vizuri hata hivyo! Nilifanya makosa wakati nikakata jopo langu kuu, sikupiga alama ya kutosha na kisu cha Stanley na ilichukua nyenzo nyingi wakati nilipokata, kwa bahati nzuri hii ilifunikwa kwa urahisi kwa kutengeneza pengo la kuinua jopo.

Ili kukata umbo kuu la bodi nilibana mtawala wa chuma kando ya mistari ya pembeni na kuvuta na kisu cha Stanley kando ya laini hadi nilipokuwa karibu nusu ya jopo, hii ilichukua muda mrefu. Kisha nikabandika akriliki kwenye meza na laini ya kukata kwenye ukingo wa meza na sehemu ninayotaka mezani. Kidogo cha kupeana makali kisha kilipunguzwa kwa urahisi na nguvu kidogo, hata hivyo iliacha kingo za kizunguzungu. Nilitumia nyundo kusafisha kabisa kingo hizi na kisha Dremel iliyo na mchanga kidogo ili kuwa laini. Kesi yangu ina pembe za pande zote kwa hivyo ilibidi nizungushe pembe za akriliki na Dremel, nikitumia kipande cha kukata kuanza na kumaliza na mchanga kidogo.

Mara tu unapokuwa na muhtasari wa jopo unaweza kutumia mchanganyiko wa blade ya kukata Dremel na drill kukata mashimo yote kwenye jopo lako. Duru kubwa zilifanywa kwa kupunguzwa kwa Dremel nyingi ndogo, mstatili na mraba zilikatwa na Dremel na mashimo madogo yalichimbwa. Mashimo haya yote yanaweza kusafishwa na faili, karatasi ya mchanga na mchanga wa Dremel baadaye.

Wakati wake wa kusafisha nyufa yoyote au kingo mbaya na kifuniko cha vinyl…

Hatua ya 4: Wrap & Mount

Nilinunua kifuniko cha vinyl cha kaboni cha bei rahisi sana kwenye eBay kufunika jopo lote, nyuzi halisi ya kaboni ingekuwa ghali sana na fujo lakini niliifikiria. Kata kipande cha vinyl kubwa kidogo kisha jopo, iwe ni kaboni, kuni?, Gloss nyeusi au unaweza kutaka kuipaka rangi! Ni juu ya upendeleo wako. Kisha chambua kwa uangalifu kiasi kidogo cha kifuniko cha wambiso na uanze kuitumia kwa bodi. Hakikisha unatumia squeegee kuondoa mapovu yoyote unapoendelea. Kwa uangalifu weka vinyl na uifungeni kando kando kwa ukali. Kulingana na ubora wa vinyl yako unaweza kuhitaji kuongeza gundi ya ziada! Ikiwa fussy yako nzuri unaweza pia kutaka kulainisha vinyl na kavu ya nywele au bunduki ya joto ili kupata pembe laini.

Mara hii itakapofanyika ni wakati wa kukata vinyl yoyote ambayo inafunika mashimo ya vifaa vyako. Kuwa mwangalifu usiharibu kazi yako nzuri ya vinyl!

Sasa unaweza kuweka vifaa vyote kwenye matangazo yao. Vipengele vinaweza kuhitaji karanga, screws, gundi / epoxy au fit ya msuguano. Kwa ujumla vifaa vingi huenda kwa urahisi wa kutosha. Moduli yangu ya transceiver ya NRF24 ndefu ilikuwa imekaa kwenye pembe kwenye shimo, kwa hivyo niliongeza washer na ikainyoosha vizuri. Sehemu hii ilihitaji kushikiliwa na epoxy, kwa hivyo niliichanganya haraka, NJE!

Nilihitaji mahali pengine kuhifadhi antena ya NRF24 wakati kesi hiyo ilifungwa, kwa hivyo kuepusha kuifungua niliamua kutengeneza klipu iliyochapishwa ya 3D ambayo hupigwa ndani ya jopo. Kipande hiki kinapatikana kwenye Thingiverse hapa!

Jopo lako likionekana kamili (mbali na lebo zozote unazotaka kuongeza) ni wakati wa kuibadilisha na kuanza wiring…

Hatua ya 5: Soldering & Wiring

Kila waya yangu huuzwa kwa vifaa na kisha hukimbilia Arduino, ambapo huingizwa na pini za kichwa cha kiume. Nililazimika kutengeneza waya hizi kwa kukata kuziba kwenye waya za jumper, kuziunganisha kwa urefu unaofaa wa waya na kisha kuzihami na neli ya kupungua kwa joto. Kabla ya kuanza kuuza, weka kidhibiti chako kidogo nyuma ya jopo ili uweze kupanga urefu wa waya yako ipasavyo. Ninapendekeza kutengeneza waya zako ziwe ndefu zaidi wakati zinahitajika kuwa, hii inasaidia kwa kuzipanga vizuri wakati zote zimefanywa. Unaweza pia kuwa na vifaa vidogo kama vipingaji, vituo vya screw na MOSFET kusambaza kwenye bodi ya manukato.

Wakati waya zako zinauzwa unaweza kuziunganisha zote kwenye pini zao za Arduino na kisha utumie vifungo vya kebo kujaribu kuifanya iwe nadhifu. Utaratibu huu unachukua muda mrefu lakini ni wa thamani sana na unaridhisha sana!

Spika katika nyumba iliyochapishwa ya 3D ni kwa sasisho la siku zijazo ambalo linajumuisha kucheza faili za.wav na kumfanya mtawala azungumze / acheze sauti.

Mchakato huu wote ulinichukua kwa siku mbili moja kwa moja kama kutengeneza waya za kawaida na kuhami kila unganisho ni wakati mwingi! Weka tu muziki, chukua vitafunio na uanze kuuza. Hakikisha mpango wako uko karibu!

Ukiwa na wiring kamili ni wakati wa SOFTWARE…

Hatua ya 6: Programu

Hivi sasa nina programu ya msingi kupata mipangilio yote na kukubali nambari za usalama hata hivyo programu yangu haijakamilika kwani pedi ya uzinduzi haijakamilika! Nitabadilisha sehemu hii na kuongeza programu yangu yote na maelezo yake nitakapomaliza!

Programu ya kila mtu itakuwa tofauti kulingana na kile mtawala wako atafanya. Ni wakati huu ambapo mtawala wako anaanza kuishi! Ninapendekeza kutafiti jinsi ya kupanga kila moja ya vifaa vyako na kisha kubuni programu yako na chati ya mtiririko. Unaweza kuona chati yangu ya mtiririko wa programu hapa, ingawa sijapata chati ya mtiririko wa programu yangu ya mlolongo wa uzinduzi bado.

Njia rahisi ya kukabiliana na idadi kubwa ya programu ni kuipanga. Kadri unavyoipanga ndivyo ilivyo rahisi. Anza kwa kuweka chini maandishi na uendelee kwenye mchoro wa chati ya mtiririko wa mwisho unaonyesha kila kitu ambacho mtawala wako anahitaji kufanya na jinsi mfumo unavyosafiri. Yangu yanaonyesha kile kinachoonyeshwa kwenye skrini ya LCD na pia jinsi ya kupata kati ya sehemu. Mara tu unapobuni programu yako na kujua jinsi ya kupanga kila sehemu, chukua kahawa na ufanye mengi kadri uwezavyo jioni moja. Fanya hivi kwa siku kadhaa na itafanyika kabla ya kujua! Mabaraza na wavuti ya Arduino watakuwa rafiki yako bora zaidi ya usiku huu!

Ncha yangu kubwa, hii itaokoa maisha yako! Unapoweka vifungo / swichi zako kama pembejeo lazima utumie kipande hiki cha nambari: pinMode (6, INPUT_PULLUP);

Ikiwa hautaongeza '_PULLUP' vifungo / swichi zako zitapiga na hazitafanya kazi. Nilijifunza hii kwa njia ngumu na nikatumia masaa 5 ya kazi ya ziada kwa hii peke yangu kabla ya kugundua kosa langu rahisi.

Mwisho wa programu yako ungekuwa umepakia angalau mara 100 kwa majaribio, lakini bado kuna upimaji zaidi kufanywa …

Hatua ya 7: Upimaji

Kupima, kupima, kupima. Ufunguo wa kufanya mradi wowote uwe kamili na ufanye kazi kwa njia ambayo inahitaji. Ikiwa kitu hakifanyi kazi itabidi ufuatilie shida, labda ubadilishe vifaa, fanya rewiring au kwa hali bora ubadilishe nambari kidogo ya nambari. Hakuna mradi utakaofanya kazi kujaribu kwanza kabisa. Endelea tu nayo mpaka ifanyike na ufanye kazi vizuri.

Mara tu inapofanya kazi kamili tayari yako kuitumia! Kwa upande wangu hii inazindua makombora…

Hatua ya 8: Anzisha

Wote walikuwa wanasubiri picha / video tamu za uzinduzi! Samahani kwa kukufanyia hivi lakini uzinduzi wa kwanza bado hauna punguzo la miezi 3. Ninahitaji kutengeneza pedi ya uzinduzi na kumaliza kila sehemu ya mradi mzima. Hivi sasa nina miezi 6 na nimefanya kazi kila siku tangu nilipoanza. Ni mradi mkubwa kabisa!

Hivi sasa ninafanya kazi kwenye video kubwa juu ya jinsi nilivyotengeneza kidhibiti na vile vile inafanya na demo kadhaa. Tunatumahi kuwa hii itakuwa kwenye YouTube ndani ya wiki moja!

Kwa kusema hayo unaweza kufuata maendeleo yangu hadi uzinduzi wa kwanza na kupitia mapungufu yote ya awali na tuning. Ninafanya kazi kwenye video nyingi za YouTube kuhusu mradi huo na ninatuma kila wakati kwenye twitter na Instagram. Kuna video kubwa za YouTube zinazokuja kuhusu roketi yenyewe, pedi ya uzinduzi na kwa kweli huzinduliwa. Hizi ndizo akaunti zangu zote…

YouTube:

Twitter:

Instagram:

Thingiverse:

Tovuti yangu ya Dodgy:

Unataka Stika?

Hatua ya 9: Hatua moja Zaidi !?

Kama nilivyosema hapo awali sijamaliza bado! Bado ninahitaji kupata betri, kuipandisha na kutengeneza lebo za mwisho.

Walakini nimekuwa na maoni mengine mengi juu ya jinsi ya kuchukua hatua hii zaidi!

• Kompyuta ya Raspberry Pi na skrini iliyojengwa kwenye kifuniko cha kesi
• Ndizi plugs kwa uzinduzi wa wiring backup
• Antena ya nje kwenye utatu
• Kuchaji betri na kuziba kwenye jopo kuu
• Kupanga programu na kuziba kwenye jopo kuu
• Jopo halisi la nyuzi za kaboni
• Inasaidia nyuma ya jopo ili kuacha kuinama

Naomba radhi kwa ukosefu wa picha za maendeleo! Zilipelekwa kwenye simu yangu kwani sikufikiria kuchukua nyingi.

Natumahi hii inakuhimiza utengeneze yako mwenyewe! Ningependa kuona kazi yako….