Overkill Model Rocket Launch Controller!: 9 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Suure raketiprojektidega seotud projekti osana vajasin kontrollerit. Kuid nagu kõik minu projektid, ei suutnud ma lihtsalt põhitõdede juurde jääda ja teha ühe nupuvajutusega pihukontroller, mis lihtsalt käivitab raketimudeli, ei, ma pidin väga üle pingutama ja tegema selle nii keeruliseks ja üle jõu kui võimalik mõtlema. Mul oli küll ideid, kuidas seda veelgi paremaks muuta, kuid need ideed jäid 16 -aastase õpilase eelarvest natuke välja.

Pärast palju uurimistööd ja planeerimist ei leidnud ma portfellrakettide kontrollerite jaoks mingeid ressursse, kuna need ei ole just tavaline asi, nii et mul oli vaja oma nullist kujundada. Kogu minu projekti põhiosa, rakett ise, on valmistatud süsinikkiust ja näeb välja üsna kole, nii et tahtsin seda teemat jätkata kuni kontrollerini ja terasest stardiplatvormini (praegu puudulik).

Aga mida see kontroller teeb? Miks teil see õnnestus?

Noh, minu mudelirakett pole just tüüpiline uimedega rakett ja juhtrööpaga põhiline stardiplatvorm. Selle asemel on rakett täidetud kohandatud elektroonika ja tõukejõu vektorite juhtimisseadmetega. Tõukejõu vektorjuhtimine või TVC hõlmab mootori liigutamist raketi sees, et suunata selle tõukejõudu ja juhtida seega raketti selle sobivale trajektoorile. See hõlmab aga GPS -i juhtimist, mis on EBALEEGLINE! Nii et minu rakett kasutab TVC -d, et hoida raketti üli stabiilsena püstiasendis, kasutades güroskoopi lennuarvutis, ilma GPS -seadmeteta. Aktiivne stabiliseerimine on seaduslik, juhised mitte!

Igatahes selle pika sissejuhatuse kaudu pole ma ikka veel selgitanud, mida kontroller teeb! Stardiplatvorm, nagu ma varem ütlesin, ei ole lihtsalt juhtrööpaga alus, vaid keeruline süsteem, mis on täidetud elektroonika ja mehaaniliste osadega, nagu tõeline stardiplatvorm. See sisaldab pneumaatilist kolbi tugeva selja tagasitõmbamiseks, klambreid, mis hoiavad raketi alust ja ülakeha ning palju muud, mida selgitan paremini tulevastes YouTube'i videotes.

Kontroller mitte ainult ei saada kõiki traadita signaale stardiplatvormide juhtimiseks ja raketi käivitamiseks, vaid võimaldab mul ka stardiseadeid reguleerida. Ükskõik, kas see käivitatakse tegelikult või hoitakse lihtsalt padja all mootori staatilise tulekahju tõttu. Olenemata sellest, kas mul on sissetõmmatav tugeva seljaga pneumaatiline süsteem aktiveeritud või mitte. Kas raketil on külgvõimendid, nagu on näha Falcon Heavy'il. Või pean katsetama juhtmevaba ühendust kontrolleri ja käivitusplaadi vahel. Need kõik on vaid mõned funktsioonid, mida see kontroller saab teha.

Kiire märkus: need pole lõplikud sildid, kuna mul pole praegu juurdepääsu oma tavalisele Roland GX-24 vinüüllõikurile. Samuti pole mul veel akut, kasutan tavalist RC -autot/lennukit LiPo, 11,1 V ja umbes 2500 mAh.

Enne samm -sammult juhistega alustamist selle kohta, kuidas ma selle tegin, tahaksin kõigile selgeks teha, et sellist kontrollerit saab kasutada palju enamaks kui lihtsalt raketiheitmiseks, sõltuvalt sellest, milleks te selle teete. See võib juhtida traadita roverit, juhtida RC helikopterit/drooni, kohandada kaasaskantava arvuti või mängusüsteemiga. Teie kujutlusvõime on tõesti piir. Kui soovite selle kontrolleri ehitada, soovitan tungivalt ka oma skeemi, lülitite paigutuse ja kogu tarkvara koostamist. Tee see tõeliselt OMA.

Värskenda!

Siin on uus YouTube'i video kontrolleri kohta!

Tarvikud

Kuna olen Austraalias, on minu osad ja lingid tõenäoliselt teie omast erinevad, seega soovitan teil oma uurimistööd teha! Mul on täielik osade nimekiri PDF -failist, mida ma siin kasutasin. Samuti soovitan kasutada oma osi, et muuta kontroller vastavalt teie vajadustele/soovidele!

Põhiosade loend:

• Mingi juhtum
• Akrüülpaneel
• Nupud ja lülitid
• LCD ekraan, pinge näit
• PLA hõõgniit
• 3D süsinikkiust vinüül
• Kõlar ja helimoodul (kui soovite, et see räägiks)

Olen hoidnud tööriistu elementaarsena, saate kasutada kõike, mis teil on:

• Dremel lõiketeraga
• Puurida
• Jootekolb
• Sigaretisüütaja (termokahanevate torude jaoks)
• Kruvikeeraja
• Teravate ninaga tangid
• Kaabits (vinüülpakendi ja kleebiste pealekandmiseks)
• Stanley nuga (akrüüli lõikamiseks)

1. samm: alustamine

Mida ma tahan, et mu kontroller teeks? Milliseid nuppe/lüliteid ja funktsioone see vajab? Kuidas ma tahan, et see välja näeks? Mis on eelarve? Need on kõik vajalikud küsimused, mida peate enne selle ülesande täitmist endale esitama. Nii et alustage märkmiku hankimisega ja ideede kirjutamisega. See aitab ka olemasolevate kontrollerite kohta uuringuid teha, võite lihtsalt leida selle kuldse idee.

Peate mõtlema igale funktsioonile, mida teie kontroller peab täitma, ja millist tüüpi nuppe/lüliteid selle jaoks vajate. Minu puhul oli see stardiplatsi mitme osa juhtimine ja raketi käivitamine. Seega vajasin seadete jaoks lüliteid, stardijärjestuse käivitamise viisi, turvakoode, et keegi teine ei saaks raketti käivitada, ja muid pisiasju.

Minu suur hädaseiskamisnupp oli minu kontrolleri jaoks hädavajalik! Kontroller alustab 15 -sekundilist loendamisjärjestust, mille jooksul stardiplatvorm valmistub raketi käivitamiseks. Selle 15 sekundi jooksul võib igal ajal ilmneda mingisugune oht, suur punane nupp katkestab kogu kontrolleri toite, peatades enam traadita signaalide jõudmise stardiplatvormile ja tagades raketi EI SAA.

Mul on vaja ka välise 12 V pöörleva tule juhtimise võimalust, Arduino saab väljastada ainult 5 V signaali, nii et selle ülesande jaoks kasutati MOSFET -i. MOSFET -i kasutati ka vooluahela loomiseks raketimootori süütamiseks juhtmega ühendatud juhtmega. Kui juhtmevaba juhtimisseadmega stardipäeval midagi ei tööta, saan süütaja juhtmed raketi käivitamiseks kontrolleri külge juhtida.

Kui olete teadnud, mida teie kontroller peab tegema, on aeg koostada kõigi komponentide vooluahela ja välja mõelda, kuidas need põhipaneelil paigutada …

2. samm: paigutus ja juhtmestik

Komponentide hea paigutus on mitmekülgsuse ja kasutatavuse ning esteetika jaoks hädavajalik, mis mulle ausalt öeldes on. See seletab, miks antenn on hädaseiskamisnupu ees? Leidsin selle paigutuse, kui võtsin korpusest originaalvahu ja liigutasin selle komponente, kuni olin selle välimusega rahul. Ülejäänud vaba ruum keskel on mõeldud mõnele uhkele kleebisele, kuid nagu ma varem ütlesin, pole mul praegu juurdepääsu vinüüllõikurile, seega on selle asemel minu projekti logo kleebis.

Kui olete selle paigutuse kujundanud, märkige akrüülplaadile komponentide laigud koos aukude mõõtmete ja plaadi kontuurimõõdetega, see lõigatakse järgmises etapis. Kasutasin 3mm akrüüli.

Kui teate kõiki vajalikke komponente ja kuhu need lähevad, peate looma mingi skeemi või tabeli, kus kõik ühendused lähevad. Siin on minu pin -tabel ja minu skeem. Ärge kopeerige minu dokumente, kuna minu komponendid erinevad teie omadest ja seetõttu on ühendused erinevad, kuid te olete teretulnud kasutama minu juhendit tasuta. Skeem koostati just selle juhendi jaoks, kuna kontrolleri valmistamiseks kasutasin ainult nööpnõela tabelit, seetõttu on skeem kiirustatud ja sellel võib olla vigu! Kui soovite Fritzingi faili koopiat, saatke mulle sõnum mõnel mu sotsiaalmeedia kontol ja ma saadan selle teile uuesti tasuta e -postiga!

Juhtmestiku kavandamisel peate arvestama, kui palju tihvte teil Arduino peal on (soovitan Arduino Mega või Arduino Mega Pro). Peate ka oma komponente uurima ja vaatama, kas neil on mingeid spetsiifilisi tihvte, kuhu nad peavad minema, näiteks võib teil olla SPI või I2C komponente, mis vajavad spetsiifilisi kontakte. Kui leiate teatud komponentide jaoks vajalikud tihvtid, saate ülejäänud digitaalsed ja analoogpoldid täita muude sisendite ja väljunditega, nagu lülitid, nupud, LED -id, summerid ja MOSFET -id.

Kõik dokumendid on saadaval minu ebameeldival veebisaidil:

Kui kogu see planeerimine on lõpule jõudnud, asute lõbusate asjade juurde …

3. samm: lõikamine

On aeg lõigata peamine akrüülpaneel ja seejärel lõigata kõik augud komponentide jaoks! Olge ettevaatlik, teete tohutu jama! Veenduge, et olete iga lõike märkinud ja veenduge, et need oleksid õiged. Te saate rohkem materjali ära lõigata, kuid te ei saa seda tagasi lisada, kui see on kadunud … noh, mitte eriti kenasti! Ma tegin oma põhipaneeli lõikamisel vea, ma ei löönud joont piisavalt Stanley noaga ja see võttis äravõtmisel liiga palju materjali, õnneks oli see hõlpsasti katetav, tehes vahe paneeli tõstmiseks.

Põhiplaadi kuju lõikamiseks kinnitasin terasest joonlaua mööda servajooni ja lohistasin ning Stanley nuga mööda joont, kuni olin paneeli umbes poole peal, see võttis kaua aega. Seejärel kinnitasin akrüüli laua külge, mille lõikejoon oli laua serval ja soovitud osa laual. Serva üleandmine kärpis seejärel väikese jõuga kergesti maha, kuid jättis mõned daggy servad. Nende servade puhastamiseks kasutasin haamerit ja seejärel lihvimisotsikuga Dremeli, et need oleksid siledad. Minu ümbrisel on ümarad nurgad, nii et pidin Dremeliga akrüüli nurgad ümardama, kasutades alustuseks lõiketera ja lõpetades lihvimisotsikuga.

Kui teil on paneeli ülevaade, saate kõigi paneeli aukude lõikamiseks kasutada Dremeli lõiketera ja puuri kombinatsiooni. Suuri ringe tehti paljude väikeste Dremeli lõikudega, Dremeliga lõigati ristkülikud ja ruudud ning puuriti väikesed augud. Kõiki neid auke saab pärast puhastada viili, liivapaberi ja Dremeli lihvimisotsikuga.

On aeg puhastada kõik praod või karedad servad vinüülmähisega …

Samm: mähkige ja kinnitage

Ostsin eBayst super odava süsinikkiust vinüülümbrise, et katta kogu paneel, tõeline süsinikkiud läheb liiga kalliks ja väga räpaseks, kuid kaalusin seda. Lõigake tükk vinüülist veidi suuremaks kui paneel, olgu see siis süsinik, puit ?, läikivmust või soovite seda lihtsalt värvida! See sõltub teie eelistustest. Seejärel koorige väike kogus liimikatet ettevaatlikult tagasi ja hakake seda plaadile kandma. Veenduge, et kasutate mullide eemaldamiseks kaabitsa. Asetage vinüül ettevaatlikult maha ja mähkige see tihedalt üle servade. Sõltuvalt teie vinüüli kvaliteedist peate võib -olla lisama lisaliimi! Kui sa oled ülimalt närviline, võiksid vinüüli fööni või kuumutuspüstoliga veidi pehmendada, et saada väga siledad nurgad.

Kui see on tehtud, on aeg lõigata ära vinüül, mis katab teie komponentide augud. Olge ettevaatlik, et mitte oma ilusat vinüülitööd sassi ajada!

Nüüd saate kõik komponendid oma kohtadesse paigaldada. Osad võivad vajada mutreid, kruvisid, liimi/epoksü- või hõõrdkinnitust. Üldiselt läheb enamik komponente piisavalt lihtsalt. Minu NRF24 pikamaa transiiveri moodul istus nurga all auku, nii et lisasin pesuri ja see ajas selle kenasti sirgu. Seda osa oli vaja epoksüga kinni hoida, nii et segasin kiiresti osa, VÄLJAS!

Vajasin kuskil NRF24 antenni hoidmist, kui korpus oli suletud, nii et selle kaotamise vältimiseks otsustasin teha 3D -prinditud klipi, mis keeratakse paneeli sisse. See klipp on Thingiverse'is saadaval siin!

Kui teie paneel näeb välja (välja arvatud sildid, mida soovite lisada), on aeg see ümber pöörata ja juhtmeid alustada …

Samm: jootmine ja juhtmestik

Kõik minu juhtmed on komponentide külge joodetud ja seejärel jooksid Arduino juurde, kus need on ühendatud isase päise tihvtidega. Pidin need juhtmed kohandatud valmistama, lõigates pistikud džemprijuhtmetelt maha, jootes need sobiva pikkusega juhtmeks ja isoleerides need siis kokkutõmbuva toruga. Enne jootmise alustamist paigaldage mikrokontroller paneeli tagaküljele, et saaksite vastavalt oma juhtmete pikkusi planeerida. Soovitan juhtmed pikemaks muuta, kui need peavad olema, see aitab neid korralikult korraldada, kui kõik on tehtud. Teil võib olla ka väikseid komponente, nagu takistid, kruviklemmid ja MOSFET -id, mis joodetakse mõnele plaadile.

Kui teie juhtmed on joodetud, saate need kõik ühendada nende Arduino tihvtidega ja seejärel kasutada kaablisidemeid. See protsess võtab kaua aega, kuid on seda väärt ja väga rahuldust pakkuv!

3D -prinditud korpuses olev kõlar on tulevaseks täienduseks, mis hõlmab.wav -failide mängimist ja kontrolleri kõne-/esitushelide tegemist.

Kogu see protsess võttis mul aega üle kahe päeva, kuna kohandatud juhtmete tegemine ja iga ühenduse isoleerimine on äärmiselt aeganõudev! Pane lihtsalt muusika peale, haara suupisted ja hakka jootma. Veenduge, et teie skeem oleks lähedal!

Kui kõik juhtmed on valmis, on aeg TARKVARA…

6. samm: tarkvara

Mul on praegu põhitarkvara kõigi seadete hankimiseks ja turvakoodide aktsepteerimiseks, kuid minu tarkvara on puudulik, kuna käivitusplaat on lõpetamata! Ma muudan seda jaotist ja lisan kogu oma tarkvara ja selle selgituse, kui olen valmis!

Igaühe tarkvara on erinev, sõltuvalt sellest, mida teie kontroller teeb. Just sel hetkel hakkab teie kontroller ellu ärkama! Soovitan uurida, kuidas programmeerida iga oma komponenti ja seejärel kavandada oma tarkvara vooskeemiga. Minu seadistustarkvara vooskeemi näete siin, kuigi mul pole veel käivitamise jada tarkvara vooskeemi.

Lihtsaim viis suure hulga tarkvara lahendamiseks on selle planeerimine. Mida rohkem seda planeerida, seda lihtsam. Alustage märkmete ühendamisega ja liikuge lõpliku vooskeemi skeemini, mis näitab kõike, mida teie kontroller peab tegema ja kuidas süsteemis navigeerida. Minu oma näitab, mida LCD -ekraanil kuvatakse, ja kuidas sektsioonide vahel liikuda. Kui olete oma tarkvara kavandanud ja oskate iga komponenti programmeerida, haarake kohvi ja tehke ühe õhtuga palju ära. Tehke seda paar ööd ja see tehakse enne, kui teate! Foorumid ja Arduino veebisait saavad teie parimaks sõbraks nende mõne öö jooksul!

Minu suurim nõuanne, see päästab teie elu! Kui seadistate oma nupud/lülitid sisenditeks, peate kasutama seda kooditükki: pinMode (6, INPUT_PULLUP);

Kui te ei lisa „_PULLUP”, siis teie nupud/lülitid põrkuvad ja ei tööta. Õppisin seda raskel viisil ja kulutasin ainuüksi sellele 5 tundi lisatööd, enne kui oma lihtsast veast aru sain.

Tarkvara lõpuks oleksite selle testimiseks üles laadinud vähemalt 100 korda, kuid katsetamist tuleb veel teha …

7. samm: testimine

Testimine, testimine, testimine. Võti mis tahes projekti täiuslikuks muutmiseks ja toimimiseks nii nagu vaja. Kui midagi ei tööta, peate probleemile jälile jõudma, võib -olla komponendid välja vahetama, mõned juhtmed uuesti ühendama või parimal juhul lihtsalt pisikese koodi muutma. Ükski projekt ei toimi kunagi ideaalselt. Lihtsalt jätkake sellega, kuni see on valmis ja töötab tõrgeteta.

Kui see töötab ideaalselt, olete valmis seda kasutama! Minu puhul käivitab see raketid …

8. samm: käivitage

Olete kõik oodanud mõningaid magusaid käivitusfotosid/videoid! Vabandust, et seda teile tegin, kuid esimene turuletoomine on veel vähemalt 3 kuud vaba. Pean tegema stardiplatsi ja viima lõpule kogu projekti kõik osad. Praegu on mul kuus kuud ja olen algusest peale iga päev töötanud. See on täiesti tohutu projekt!

Praegu töötan suure video kallal, kuidas kontrollerit valmistasin, mis teeb ja mõned demod. Loodetavasti jõuab see YouTube'i nädala jooksul!

Seda öeldes saate jälgida minu edusamme kuni esimese käivitamiseni ning kõigi esialgsete ebaõnnestumiste ja häälestamise kaudu. Töötan paljude projektiga seotud YouTube'i videote kallal ning postitan pidevalt twitterisse ja Instagrami. Raketist endast, stardiplatvormist ja muidugi stardist on tulemas mõned suured YouTube'i videod. Siin on kõik minu kontod…

YouTube:

Twitter:

Instagram:

Thingiverse:

Minu Dodgy veebisait:

Kas soovite kleebist?

9. samm: üks samm edasi !?

Nagu ma juba ütlesin, pole ma veel valmis! Mul on veel vaja aku hankida, paigaldada ja lõplikud sildid teha.

Siiski on mul olnud palju muid ideid, kuidas seda sammu edasi teha!

• Raspberry Pi arvuti, mille korpusesse on sisse ehitatud ekraan
• Banaanipistikud juhtmega varundamise käivitamiseks
• Väline antenn statiivil
• Aku laadimine pistikuga põhipaneelil
• Programmeerimine pistikuga põhipaneelil
• Tõeline süsinikkiust paneel
• Toetab paneeli taga painutamise peatamiseks

Vabandan progressifotode puudumise pärast! Neid võeti mu telefonist, kuna ma ei arvanud, et võtan neid palju.

Loodan, et see inspireerib teid ise valmistama! Tahaksin teie tööd näha….