NRF24 Telemetriya üçün İki Yollu Radio: 9 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Salam uşaqlar, adım Pedro Castelani və sizə ilk təlimatımı gətirirəm: arduino ilə iki tərəfli bir radio qurmaq, nəyə ehtiyacınız varsa.

Bu layihədə həm alıcı, həm də ötürücü rolunu oynayacaq iki ayrı dövrə edəcəyik. Ən vacib komponentlər iki arduino lövhəsi (hamısı işləyir) və iki nrf24 ötürücü moduldur. Mənim vəziyyətimdə, digər arduinodan bir potensiometr ilə bir servoya nəzarət edirəm və iki hüceyrəli bir lipo batareyasının gərginliyini birincisinə geri göndərirəm.

Onu nə telemetriyə, nə də servo gimbal idarəetməsinə malik olmayan dronum üçün əlavə olaraq istifadə etmək niyyətindəyəm. Bununla birlikdə, öz kvadrokopterinizi, təyyarənizi, rc avtomobilinizi qurmaq kimi digər şeylər üçün istifadə edə bilərsiniz. Verilən koddan ehtiyaclarınıza uyğun olaraq istədiyiniz dəyişiklikləri edə bilərsiniz. Necə düzgün bir şəkildə dəyişdirəcəyimi də izah etməyə çalışacağam (nrf24 çipi üçün başqa bir istifadəyə öyrəşdiyim üçün özüm öyrənmək üçün bir az vaxt lazım oldu).

Addım 1: Materiallar

Layihəmizə başlamaq üçün lazım olan bütün hissələri bilməliyik. Aşağıda lazım olan əsasların siyahısı verilmişdir. Əksəriyyətini yaşadığım yerli bir elektronika mağazasında aldım, buna görə də onları almaq üçün heç bir yerə tövsiyə edə bilmərəm. Amazon və ya başqa bir yeri sınaya bilərsiniz. Orada sifariş verməlisiniz demirəm, ancaq bir təklifdir.

1. İki Arduino lövhəsi (hər kəs işləməlidir. Məndə çox xoşuma gələn iki arduino pro mini var, çünki onlarda 13 rəqəmsal pin və 8 analoq var, Uno isə yalnız 6 analoqa malikdir).
2. İki Nrf24 modulu. Daha çox ötürmə diapazonuna malik olan xarici antenaları var. Ən çox bəyəndiyinizi seçin.
3. Qadın-Qadın və Qadın-Kişi tullanan kabellər.
4. Prototip lövhəsi.
5. Arduino Proqramçısı (arduino pro mini üçün, usb bağlantınız varsa ehtiyacınız olmayacaq).
6. Arduino IDE (Proqram təminatı). Buradan yükləyin.
7. Mənim vəziyyətimdə də istifadə etdim:

• Servo. Aldığınız hər kəs. Arduino üçün hazırlanmış kiçik bir SG90 -ı sevirəm.
• Potansiyometr (10k ilə 20k ohm arasında). Yerli bir elektronika mağazasında satın alın və ya arduino üçün hazırlanmış joystickdən istifadə edə bilərsiniz. Məndə olanların bir neçə görüntüsü var. Sizə bir neçə fikir vermək üçün qırılmış bir drone rc nəzarətçisindən də aldım
• 4 bərabər normal rezistor. Dədəmin evindən aldığım 10k dən istifadə etdim. Onları gərginlik ayırıcı kimi istifadə edirəm.
• Rezistorların bir -birinə lehimlənməsi üçün kiçik mis yastıqlı taxta (bunu da babamdan aldım).
• Sancaqlar. Arduinodan keçid kabellərini rezistorlara asanlıqla bağlamaq üçün istifadə olunur.
• 2s lipo batareya. Arduinolarımdan birini gücləndirmək üçün istifadə edirəm. Rezistorlar ona qoşulur və gərginliklərini oxuyurlar. Arduino -nu dronun 2s batareyasına bağlamaq niyyətindəyəm, çünki xarici enerji mənbəyinə ehtiyac olmayacaq və eyni zamanda nə qədər batareyanın qaldığını da söyləyin.
• Lehimləmə dəmir və lehim. Rezistorları, pervane taxtasını və sancaqları birlikdə lehimləmək üçün lazımdır.

Addım 2: Funksiya və Kod

Bütün materiallar qeyd edildikdən sonra modulların funksiyasından danışmağa başlayaq.

Necə işləyir: Bir arduinoya "A", digərinə "B" deyək. Mənim vəziyyətimdə, hər ikisini proqramlaşdırdıqdan sonra onları müvafiq radio çipinə bağladım və potensialiometrini arduino A -ya, rezistorları və servoları arduino B -yə əlavə etdim. Modul A B -yə dəyərlər göndərir və Servo hərəkət edir. B 2s batareyasının gərginliklərini oxuyub yenidən A -ya göndərir. Sonra bütün dairə yenidən başlayır. A mexaniki olaraq ifadə edilməyən dəyərləri əldə etdiyi üçün proqramçıya bağlıdır və bunun vasitəsilə serial monitorla oxuya bilərik (Arduino IDE -yə daxildir)

Kod: Arduino A üçün eskizi (proqramçı və potansiyometrlə əlaqəli) TwoWayRadio_1 və arduino B TwoWayRadio_2WithServo üçün eskizi çağırıram

TwoWayRadio_1 və TwoWayRadio_2WithServo bu paraqrafın altında tapıla bilər. Hər bir kodun içərisində hər şeyi başa düşməyi asanlaşdırmaq üçün bir izah var.

Addım 3: Lehimləmə Modulları: Gərginlik Bölücü və Potansiyometr

Bu addım isteğe bağlıdır, çünki yalnız arduino üçün xüsusi olaraq hazırlanmış potansiometr-joystickdən istifadə etmək və gərginlik bölücü yerinə başqa bir modul istifadə etmək istəyə bilərsiniz. Bununla birlikdə, bu modullar üçün hər şeyi (kodlar daxil olmaqla) planlaşdırdım.

Potensialiometr:

Bu hissə, lehimləmə mərhələsindəki ən asan hissədir. Yalnız potansiyometrinizə bir neçə keçid kabelini lehimləməlisiniz. İstəyirsinizsə, əvvəlcə potansiyometrini pervaz taxtasına lehimləyə, sonra da bəzi sancaqları lehimləyə bilərsiniz. İstifadə etmək lazım olduqda, keçid kabellərini arduino -ya, sonra isə taxtadakı pinlərə bağlayın. İstifadə edilmədikdə kabelləri söküb başqa bir layihə üçün istifadə edə bilərsiniz. Ancaq mənim etdiyim kimi etsəniz, potansiyometrini birbaşa kabellərə buraxa bilərsiniz

• Mənim etdiyim kimi edirsinizsə, üç dişi-dişi tullanan kabel alın, uclarından birini kəsin və izolyasiyanı çıxarın və hər teldə kiçik bir mis tel buraxın.
• Lehimləmə dəmirinizi qızdırın və dəyişdirilmiş atlayıcıları potansiyometr sancaqlarına lehimləyin. Mümkünsə, fərqli rənglər almağa çalışın ki, hansının vcc, gnd olduğunu və "siqnal" ın (orta rəng) olduğunu xatırlayasınız. Bu kabelləri arduino üzərindəki müvafiq analoqlara bağlayın. Necə göründüyünə dair addımın əvvəlində bəzi şəkillər var. Potansiyometr normal deyil, əslində beş sancağı olan kiçik bir təkərdir. Hansının olduğunu öyrənmək üçün bir az vaxt aldım. Daha asan etməyə çalışın və MATERİALLAR addımında göstərildiyi kimi adi bir potansiyometrdən istifadə edin.
• Bir pervaz taxtasına lehim edirsinizsə, potansiyometr və perfboard alın və lehimləmə dəmirinizlə birlikdə lehimləyin.
• Sancaqları (üç) alın və ən uyğun şəkildə yerləşdirin. Hər bir pinlə potensiometr pinləri arasında əlaqə yaratmaq üçün lehim istifadə edin. İkidən çox pin arasında əlaqə qurmayın və ya işləməyəcək (qısa bir dövrə rolunu oynayacaq).
• Dişi-qadın və ya qadın-kişi tullanan telləri alın və arduino-dan yeni potensiometr moduluna qoşun (hansının olduğunu unutmayın).

2. Gərginlik Bölücü:

• Bu hissə bir az daha mürəkkəbdir. Dörd rezistor, beş sancaq və perfboard almaq lazımdır. Kodu 2s batareya (iki hüceyrə) üçün istifadə etmək üçün hazırladım, ancaq arduino eskizini və aparatını bir qədər dəyişdirərək 1s üçün də istifadə edə bilərsiniz. Hazırladığım iki gərginlik bölücüsünün şəkillərini daxil etdim, bunlardan biri yalnız 2 rezistorlu (1s batareyalar üçün) və biri dörd ilə (bunu təxmin etdiniz: 2s batareya).
• 2s -dən başlayaq. Lehimləmə işini bitirdikdən sonra bir müddət bunu öyrənməyə başladığım üçün bina prosesinin görüntüləri yoxdur. Son nəticənin şəkillərini əlavə edirəm, buna görə də mümkün qədər aydın olmağa çalışacağam.
• Mükəmməl taxta və 5 sancaq alaraq başlayın. Onları yan tərəfə yaxınlaşdırın və bir -birlərinə toxunmalarına icazə verməyin.
• Mərhələnin əvvəlində son görüntüdə göstərildiyi kimi rezistorları lehimləyin (kiçik dövrə diaqramı). Hər bir rezistor və pin arasındakı bağlantılar lehimlə aparılır. Mümkün olan ən az yeri tutmağa çalışın.
• İşiniz bitdikdə, yuxarıda yerləşdirdiyim bitmiş gərginlik bölücüsünün şəkillərinə bənzəməlidir.
• Yalnız 3 pin və iki rezistor istifadə etməyiniz istisna olmaqla, 1s gərginlik bölücü əsasən eynidır. Tamamlandıqda necə göründüyünün şəkillərini daxil etdim. Yalnız 2s -in diaqramına baxın və siqnal teli 1, orta tel və r2 və r3 rezistorları olmadan təsəvvür edin və sizdə var!
• Beləliklə, 1s gərginlik bölücü istəsəniz, sadəcə 2s istifadə etməkdən bir az daha mürəkkəb ola bilər.

Addım 4: Arduino proqramlaşdırma

1. Demək olar ki, bitirdik!
2. Arduino IDE proqramını MATERİALLAR addımında əlaqəli olan saytdan yüklədikdən sonra eskizləri FUNKSİYA VƏ KOD kodundan yükləyin.
3. Sonra Arduino IDE -də açın.
4. Hər iki sekmədə "Alətlər" i açın və "Lövhələr" düyməsini basın. Siyahıdan lövhənizi seçin. "Prosessor" və sonra "Proqramçı" düyməsini vurun, hər birini lövhənizə uyğun olaraq seçin. Sonra eskizə qayıdın. Lövhənizin məlumatlarını İnternetdə görmək olduqca rahatdır. Yalnız adı axtarın və xüsusiyyətlərə baxın.
5. "Eskiz" (yuxarıdan yuxarı), sonra "kitabxana daxil et", sonra "kitabxanaları idarə et" düyməsini basın. Ekranın ortasında kiçik bir pəncərə açılmalıdır. Axtarış seçiminə "rf24" daxil edin. İstədiyiniz kitabxananı yükləyin. Kodu arduino lövhəsinə yükləyə bilmək lazımdır.
6. Sadəcə əmin olmaq üçün heç bir səhv olmadığını yoxlamaq üçün "İşarələyin" simvolunu (solda) basın. Sonra "İşarə" simvolunun yanında sağa baxan oxu basaraq yükləməyə davam edin.
7. Lövhəniz Pro Mini -dirsə, bir müddət sonra hər şeyi necə bağlayacağınızı izah edəcəyəm. Əgər belə deyilsə, sadəcə yükləyin və hər iki arduinonun proqramlaşdırılması başa çatdıqdan sonra aşağıdakı xəbərdarlığı oxuduqdan sonra növbəti addıma keçin.
8. İki lövhəniz olduğundan, gələcək problemlərin qarşısını almaq üçün hər birinin hansı proqramla proqramlaşdırıldığını unutmayın.
9. Beləliklə, bir Pro Mini varsa, bir proqramçıya ehtiyacınız olacaq. İki növ proqramçı var: 5 pinli və 6 pinli. Sahib olduğum üçün 5 pinli birinə diqqət yetirəcəyəm. Bağlantılar aşağıdakı kimidir (ilk pin proqramçıdan, sonra arduinodan): Gnd-Gnd; 5v-Vcc (Pro Mini-nin 3.3v olması istisna olmaqla, bu halda 3.3v-Vcc); Rxd-Txo; Txd-Rxi. Yoxlamaq lazım olduğu təqdirdə həm lövhənin, həm də proqramçının bir şəklini daxil etdim.
10. Arduino -nuzu proqramçıya və proqramçını kompüterinizə qoşun. IDE -ni açın və yükləmə düyməsini basın. Ekranın sol alt hissəsinə baxsanız "tərtib" yazan bir mesaj görərsiniz. Bu mesaj "yüklənməyə" çevrildiyi anda arduino Pro Mini -də sıfırlama düyməsini basın. Bir müddət sonra eskiz bitəcək və "Yükləmə tamamlandı" mesajı görünəcək. Bu baş verdikdən sonra işiniz bitdi və növbəti mərhələyə keçməyə hazırsınız.

Addım 5: Hər şeyi birləşdirin

1. Hər iki arduino proqramlaşdırıldıqdan sonra işləməsi üçün hər şeyi birləşdirməliyik. Burada əvvəllər qeyd olunan hər şeyə ehtiyacımız olacaq: arduino, nrf24 modulları, kabellər, servo, proqramçı, gərginlik bölücü, potensiometr və s.
2. Əvvəlcə proqramçı ilə işləyən arduino -ya qoşulacağıq. Addımın əvvəlində nrf24 -ün əlaqələrinin şəkilləri var. Arduinonun 8 -ci pininə keçdiyi deyilən irq pininin heç bir əlaqəsi yoxdur. Qalanı hər iki arduino üçün şəkildəki kimidir (daha çox məlumat üçün şəkillərdəki qeydləri oxuya bilərsiniz)
3. Radio üçün Vcc 3.3 və ya 5v -ə qoşula bilər. Bəzən yalnız onlardan biri ilə işləyir. 3.3 və sonra işləməyəcəksə 5 ilə sınayın. 3.3 üçün proqramçı üçün 3.3v pin istifadə edin. Hazır məhsulun şəkillərində gördüyünüz kimi bunu etməliydim.
4. Proqramçını əvvəlki addımda deyildiyi kimi arduino -ya qoşun.
5. Potensialiometrin "siqnal" kabelini analog A0 pininə qoşun.
6. Potensialiometrin "Müsbət" ini Vcc -ə (yalnız 5v, 3.3 deyil) və "Mənfi" ni Gnd -ə qoşun.
7. Digər arduinoya keçin.
8. Şəkillərə görə əvvəllər dediyiniz kimi radioya qoşun.
9. Servo siqnal kabelini (narıncı-sarı-ağ. Servo üçün spesifikasiyaları yoxlayın) rəqəmsal pin 2-yə, gnd-ni də arduino Gnd-ə, müsbət isə arduino Vcc-ə qoşun.
10. Gərginlik ayırıcıdan 1 siqnal kabelini A0 pininə və 2 siqnal telini A1 pininə qoşun.
11. Protoboard, gərginlik ayırıcının mənfi kabeli, arduino gnd və batareyanın gnd (jst fişindəki qara kabel) istifadə edərək qoşun.
12. "Orta kabeli", gərginlik ayırıcıdan batareyanın ortasına, jst fişinin qırmızı və qara kabelləri arasında bağlayın (ağ rəng).
13. Gərginlik ayırıcıdan 'müsbət' kabelini batareyanın müsbət terminalına və arduino Raw -a qoşun. Bu pin xüsusi olaraq 5v üçün olduğu üçün Vcc -ə qoşulmayın. Vcc sancaqlar sonra 5v ilə çıxışları olur.

Demək olar ki, bitirdiniz! Hazır məhsullarınız yuxarıdakı şəkillərə bənzəməlidir. Qısa dövrələrin qarşısını almaq üçün hər əlaqəni yenidən yoxlayın.

Addım 6: Layihənizi Gücləndirin

• Batareyanı bütün dövrə bağladığınız zaman servo ilə arduino, son addımı aldı. Beləliklə, digər arduino -nu bir USB portuna bağlamalısınız və işiniz bitdi!
• Potansiyometrini hərəkət etdirin və servonun da necə hərəkət etdiyini görməlisiniz. Mənim vəziyyətimdə, servo bucağı məhdudlaşdıran 1 oxlu kamera gimbalına bağlıdır, buna görə parametrləri tənzimləməli oldum. Bunu hər halda kodda tapa bilərsiniz.
• Gərginliyi görmək üçün proqramçını kompüterə bağladıqdan sonra arduino proqramını açın və "Ctrl+Shift+m" düymələrini basın. "Serial Monitor" yazan bir pəncərə açılacaq. Bu pəncərənin altında "(sayı) baud" yazan bir seçim var. Bunun üzərinə vurun və "9600" seçin. Monitörü bağlayın və eyni düymələri basaraq yenidən açın və daxil olan bir çox dəyər görməyə başlamalısınız. Gəlmə sürətinə görə bu dəyərlərin nə olduğunu görə bilməyəcəksiniz. proqramçı dayandıracaq və onları oxuya bilərsiniz. Gərginlikləri görmək və ya LED -lərlə təmsil etmək üçün onları avtomatik olaraq qrafikləşdirəcək bir şey əldə etməyə çalışıram, amma bu hələ də davam edir.
• Dəyərləri aydın görməməyinizə baxmayaraq, bu qədər sürətlə keçdikləri üçün, nəhayət işlədiyini və ehtiyaclarınıza uyğun olaraq dəyişdirə biləcəyinizi bilin!

Addım 7: Demo

Yaxşı, bu necə işlədiyini göstərmək üçün onu gücləndirib bir az istifadə etdiyim videodur.

Addım 8: Bu Layihədən Necə İstifadə Ediləcəyinə dair Daha Çox Fikir

Bunu əsas olaraq istifadə edərək qura biləcəyiniz bəzi fikirlər. Mənə deyin ki, onlardan birini düzəltsəniz, yoxsa cəhd edə bilməsəniz kömək edə bilərəm!

• Gərginliyi oxumaq əvəzinə kodu dəyişdirin ki, istiliyi, təzyiqi, hündürlüyü və s. Geri göndərsin. Bunun üçün BMP180 çipini olduqca faydalı hesab etdim.
• HC-SR04 modulu ilə məsafələri ölçün və ilk arduinoya göndərin. Sensoru istədiyiniz yerə istiqamətləndirmək üçün servodan istifadə edin.
• Bir kameranı yuxarı və yan hərəkət etdirmək üçün başqa bir servo kanal əlavə edin; məsələn, rc avtomobildə.
• Üç digər servo kanalı (və ya daha çoxunu) əlavə edin və quadcopter, təyyarə, vertolyot, rc avtomobil və s. Üçün öz rc ötürücü və qəbuledicinizi hazırlayın!
• Bir axtarış işığı üçün servo dəyişdirin və dronunuza əlavə edin! İşığın intensivliyini də idarə edə biləcəksiniz (bəzi tranzistorlara və bəzi kodların dəyişdirilməsinə ehtiyac ola bilər)
• Kompüterdəki gərginliyi oxumaq əvəzinə yaradıcılıqla məşğul olun və bir lcd modulu əlavə edin, ya da batareya azaldıqca bir-bir söndürəcək 6-lövhəli (iki yaşıl, iki sarı və iki qırmızı) düzəldə bilərsiniz. batareya səviyyəsi seçdiyiniz gərginliyin altına düşəndə yanıb sönməyə başlayacaq. Bu kiçik lövhəni düzəltdim və addımın əvvəlində bir şəkil yerləşdirdim.

Hər şeyi aydınlaşdırmaq üçün, bu layihələrdən birini edəcəksinizsə, həm kodları, həm də bəzi əlaqələri dəyişdirməli olduğunuzu unutmayın. Lütfən, lövhənizi axmaq bir şey etməməyi unutmayın.

Fikirləriniz varsa və ya bu layihələrdən birini həyata keçirmək üçün yardıma ehtiyacınız varsa, zəhmət olmasa sual bölməsinə yazın!

Addım 9: Problemlərin aradan qaldırılması

Düzünü desəm, indiyə qədər qarşılaşdığım problemlərin çoxu artıq həll etdiyiniz eskiz hissəsi ilə bağlı idi. Mən sizə ən çox kömək etmək üçün bacardığım qədər problemləri izah etməyə çalışacağam.

Birincisi, eskizi yükləməyə çalışırsınızsa və yükləyə bilmirsinizsə, bunu sınayın:

Lazımi kitabxanaları yüklədiyinizə əmin olun (və doğru olanları!).

Düzgün lövhə, prosessor və proqramçı seçdiyinizə əmin olun.

PC ilə proqramçı ilə proqramçı ilə arduino arasındakı əlaqənin yaxşı olduğundan əmin olun.

Bir pro mini istifadə edirsinizsə, "yükləmə" mesajı göründükdən sonra sıfırlama düyməsini basmağa çalışın.

Bütün bunlar ARDUINO'nuzu PROQRAMLAMA addımınızda danışılır.

İkincisi, hər şey arasındakı bütün əlaqələri yoxlayın:

Arduino gücünüzü açmırsa, bu açıq bir gərginlik problemidir. Kabellərin düzgün bağlanmadığını və qısa qapanma olub olmadığını yoxlayın.

Güc açar, amma işləmirsə, bütün əlaqələrin olması lazım olduğu yerdə olduğundan əmin olun, servo və gərginlik bölücüyə qoşulmaq üçün proqramlaşdırılmış arduinonun həqiqətən onlara qoşulduğundan əmin olun (başqa sözlə qarışdırmadığınızdan əmin olun. onları qaldırın), hər ikisindəki sıfırlama düyməsini basmağa çalışın və nə baş verdiyini görün. Nadir hallarda, bütün günah NRF24 modulunda ola bilər. Yalnız 5 voltda işləyən birini, 3.3v -də işləyən birini tapdım. Bunun bir şey həll etdiyini yoxlayın. Həm də başıma gəldi ki, yalnız bir arduino 3.3v radio ilə, digəri isə yalnız 5v ilə işləyir. Təəccüblüdür, elə deyilmi?

Üçüncüsü, servo hərəkət edə bilsəniz, ancaq gərginliklər səhvdirsə, gərginlik bölücüyə 3 -cü addımdakı diaqramdakı kimi bağlantıları və arduino ilə əlaqəni yoxlayın. Digər tərəfdən, gərginlik alsanız da, servoyu düzgün hərəkət etdirə bilmirsinizsə, potansiyometr və onun əlaqələrini, servonun rəqəmsal pinlə Vcc və Gnd ilə əlaqəsini yoxlayın və əgər servo ilişibsə, qırılıbsa və ya qısa qapanma. Başqa bir servo ilə dəyişdirməyə çalışın. Rəqəmsal pin kodunda göstərilənlə eyni olduğundan əmin olun

Yaxşı, bunlar qarşılaşa biləcəyiniz problemlər haqqında ağlıma gələn bütün şeylərdir. İnşallah heç vaxt baş tutmaz və Xoşbəxt Layihələr!

Təlimatımı oxuduğunuz üçün təşəkkür edirəm! Zəhmət olmasa paylaşın və İLK DƏFƏ AUTHOR Müsabiqəsinə səs verin!