Как подключиться к радиоуправляемой машинке
Как подключить пульт детского электромобиля?
Большинство моделей современных детских электромобилей оборудованы пультом дистанционного управления, при помощи которого можно контролировать действия маленького водителя на расстоянии до 30 метров, в зависимости от типа, модели и производителя.
Первый автомобиль с ДУ
Идея оборудовать детский автомобиль с электродвигателем контроллером впервые появилась у инженеров компании Peg Perego, одного из лидеров на рынке детского электротранспорта. Первая модель, которой можно было управлять удалённо стала Go Buggy Go, до 2012 года носившая название RC Buggy, предназначенная для детей в возрасте от 1 до 3 лет
В отличие от распространённых на то время моделей, где родителям было необходимо постоянно находиться возле маленького водителя, с пультом можно было делать это удалённо, сидя на лавочке, либо медленно прогуливаясь. Пульт RC Buggy позволял менять траекторию движения при помощи специального колёсика, имитирующего руль. Такое решение сделало модель бестселлером, а идея стала настолько успешной, что большинство современных моделей детских электромобилей комплектуются пультом дистанционного управления.
Преимущества электромобиля с пультом дистанционного управления
Алгоритм работы контроллера довольно просто и схож для большинства моделей: с его помощью можно изменять траекторию поездки, включать, отключать дополнительные скорости, ускоряться/тормозить электромобилем. На некоторых моделях присутствует кнопка экстренного торможения, а также ряд других дополнительных опций.
Пульт особенно актуален, если вы решили купить детский электромобиль ребёнку от 1 года на вырост. В таком случае, при помощи контроллера, можно придать уверенности движениям маленького водителя, что позволит ребёнку не боятся управлять автомобилем самостоятельно.
Типы пультом дистанционного управления
На данный момент большинство производителей предлагает электромобили с ДУ следующих типов:
Каждое решение имеет свои преимущества и недостатки.
Радиоуправляемые ПДУ (27 ГЦ):
Чаще всего можно встретить пульты такого типа и внешнего вида: Buggy Go, CT, СТ-568, AK-8500, 40Hz BMW Z4.
ПДУ 2,4 Ггц:
Настройка ПДУ в зависимости от его модели
Каждый пульт имеет свои особенности подключения и синхронизации с детским электромобилем. Перед попыткой подключения рекомендуется вынуть из него батарейки либо нажать кнопку полного сброса.
Чёрный пульт с тремя функциональными кнопками
Алгоритм настройки выглядит следующим образом:
Оранжевый ПДУ с чёрными кнопками
Пульт для AutoKinder и Chien Ti
Пульт такого типа может иметь разные расцветки, форму, но схожее расположение кнопок. Настройка таких контроллеров происходит по следующей схеме:
Пульт типа Weelye
Настройка пульта осуществляется следующим образом:
Белый пульт с чёрными кнопками для Mercedes и других моделей
Такой пульт дистанционного управления не имеет кнопки Car Select, для его подключения к детскому электромобилю необходимо выполнить следующую инструкцию:
Если ваш пульт вышел из строя и вы не знаете, как выбрать подходящую модель, обратитесь к консультантам магазина или работникам сервисного центра, которые определят причину неисправности и сделают всё, включая ремонт, диагностику, тюнинг, подбор и установку комплектующих, чтобы детский электромобиль радовал вашего ребёнка долгие годы. Мы готовы забрать ваше авто из любой точки города и вернуть его в кратчайший срок в исправном состоянии.
Настройка пульта дистанционного управления — простая процедура, которая занимает менее минуты и требует минимум навыков, достаточно нажать несколько клавиш и можно не переживать за безопасность ребёнка, полностью контролируя его поездку.
Как изменить частоту радиоуправляемой машинки?
Дата: 28.03.2016 // 0 Комментариев
Иногда самый безобидный подарок маленькому ребенку может его очень огорчить. Купив машинку на радиоуправлении, многие не задумываются, что большинство подобных игрушек работают на одной и той же частоте. И если дите уже имеет подобную игрушку, то может случиться небольшой казус, машинка будет реагировать на не родной пульт. Если же в семье два ребенка и частота радиоуправляемых машинок совпадает, то постоянные истерики будут гарантированны. Возникает встречный вопрос, как сменить частоту в пульте и модели на китайских машинках на радиоуправлении? Сегодня мы постараемся решить подобную проблему и расскажем, как изменить частоту радиоуправляемой машинки.
Как изменить частоту радиоуправляемой машинки?
Перед перестройкой частоты необходимо сделать три вещи:
Перестройка частоты китайской машинки без специального оборудования дело тонкое и потребует терпения и немного времени. Первым делом вскрываем радиоуправляемую машинку и находим на плате катушку залитую воском или парафином.
Аккуратно иголкой удаляем воск. Далее фиксируем в нажатом состоянии одну из кнопок на пульте управления, например «ВПЕРЕД». Выкручивая (или вкручивая) керамической отверткой сердечник катушки мы будем изменять рабочую частоту нашей модели.
Выкручиваем сердечник до того момента, когда машинка перестанет реагировать на сигналы рядом находящегося пульта.
Далее займемся сменой частоты на пульте. Вскрываем пульт и находим аналогичную катушку.
Фиксируем кнопку «ВПЕРЕД» и очень плавно выкручиваем сердечник катушки пульта до того момента, когда машинка среагирует на сигнал пульта. Дальше немного отходим от машинки на расстояние 3-5 м. Скорей всего сейчас машинка на таком расстоянии не будет реагировать на пульт, продолжаем очень медленно выкручивать сердечник.
Добиваемся устойчивой работы на расстоянии 3-5м, аналогичным образом постепенно увеличиваем дистанцию до 20м. Когда машинка устойчиво работает на дистанции 20м, заливаем катушку на плате машинки силиконом. И собираем модель.
Подстройку всех катушек проводим очень плавно, на сердечник не стоить давить т.к. пластик катушки очень мягкий и сердечник может с легкостью провалиться внутрь.
На этом смена частоты радиоуправляемой машинки кончена. Необходимо учесть, что таким способом вряд ли получиться подстроить более одной пары машинок.
Демонстрация работы
Управление RC машинкой 27mhz с компьютера
Накопилось у меня некоторое количество радиоуправляемых игрушек, из тех, которые покупать своим двум детям нельзя: один пульт управляет всем в округе, никакого разделения ни по частотам, ни по кодам. Одновременно играть не получится. У меня эти игрушки работают на частоте 27mhz, но аналогичные могут работать на частотах 35, 40, 49 mhz по тому же простейшему протоколу, о котором и пойдет речь дальше.
Мне пришла мысль заменить пульт управления игрушки компьютером. Основой для подобных мыслей послужил вот этот пост.
Моя идея заключалась в том, чтобы сделать USB девайс, на который можно передавать с компьютера коды команд, а это устройство каждую команду закодирует и выдаст в эфир RC-машинке.
Список кодов комманд
Мое оборудование использовало следующий набор команд:
Forward/Left: 28 pulses
Forward/Right: 34 pulses
Reverse/Left: 52 pulses
Reverse/Right: 46 pulses
Но было несколько пультов на 27 mhz, которые не работали или работали не корректно с моими игрушками. В интернетах я нашел другой набор команд для подобного оборудования (возможно, для другого набора микросхем, не разбирался).
Forward/Left: 28 pulses
Forward/Right: 34 pulses
Reverse/Left: 52 pulses
Reverse/Right: 46 pulses
Итак, я набросал код на C++ для микроконтроллера Atmel AVR Attiny 2313 чтобы убедиться, что эта логика работает. Выходной пин микроконтроллера я подключил к выходному каскаду пульта игрушки чтобы не собирать радиочастотную схему самостоятельно. Эту точку легко найти по пину 8 микросхемы TX-2: именно он является выходом закодированных импульсов нужной длины, которые подаются в этот каскад. Тут можно было бы даже просто взять ножовку и выпилить все кнопки вместе с микросхемой TX-2, но они для подобных экспериментов не мешают поэтому оставил как есть.
Связь с компьютером через USB
Для связи с компьютером я использовал библиотеку vusb, набросав на универсальной плате обвес по следующей схеме:
Получился вот такой девайс:
Отладка
Код я написал, но вот работать как нужно он отказался. Для отладки пришлось задействовать запылившийся Saleae Logic Analyser. Так я смог заставить соответствовать длины импульсов с моего контроллера тому, что выдавала микросхема TX-2 и тогда все прекрасно заработало.
На фото можно увидеть визуально как кодируется сигнал «вперед», который имеет в своем теле 10 импульсов:
4 длинных импульса заголовок: каждый
1.3ms высокий уровень and
0.5ms низкий уровень сигнала с 75% заполнением:
10 коротких импульсов: каждый 0.5ms высокий and 0.5ms низкий.
В случае передачи другого кода заголовок остается тем же, а 10 коротких импульсов заменяются на соответствующее другому коду количество.
Код на C++
Для компьютера я сделал программу, которая в цикле читает клавиатуру, кодирует и передает в USB контроллеру. Исходные коды для микроконтроллера и для PC я выложил в общий доступ. Компилировал используя gcc на Linux Gentoo, на Windows не проверял.
Как подключить пульт детского электромобиля?
Статья поможет Вам быстро настроить соединение пульта управления с машинкой. Современные электромобили соединяются с пультом по Bluetooth каналу, что обеспечивает:
Ниже прописана процедура синхронизации для каждой модели пульта, достаточно найти свой пульт и ознакомится с инструкцией
При выключенном авто удерживать кнопку по центру пульта “Car Select” 3 секунды, как только индикаторы начнут моргать произвести запуск авто, не отпуская кнопку на пульте. Как только авто заведется, кнопку можно отпустить и начать управление автомобилем.
Кнопки вперед\назад, вправо\влево позволяют контролировать траекторию движения. Кнопка «Stop» остановит авто. “Speed Select” задаст максимально возможную скорость движения авто, в зависимости от выбора одной из 3х возможных скоростей движения.
Выключите машинку, зажмите и удерживайте овальную кнопку по центру пульта 2-3 секунды, как только центральные индикаторы на пульте начнут мигать, не отпуская кнопку на пульте, включите машинку. Отпустите кнопку и дайте любую команду с пульта (вперёд, назад, влево, вправо).
Кнопка “S” позволяет выбрать одну из 3х скоростей движения, кнопка “P” блокирует педаль газа и управления с пульта. В режиме блокировки индикаторы на пульте будут моргать.
Выключите машинку, зажмите и ДЕРЖИТЕ красную кнопку «Code», до того, как центральные индикаторы начнут мигать. После, параллельно не отпуская кнопку на пульте, включите машинку. Отпустите кнопку и дайте любую команду с пульта (вперёд, назад, влево, вправо).
Выключите машинку, зажмите и ДЕРЖИТЕ одновременно две клавиши: «Верх» и «Вниз», до того, как центральный индикатор начнет мигать. После, параллельно не отпуская кнопки на пульте. Отпустите кнопку и включите машинку и дайте любую команду с пульта (вперёд, назад, влево, вправо).
Чтобы выполнить настройку подобного Bluetooth пульта, нужно нажать на кнопочку«Car Select», расположенную снизу слева, и зажать ее на 4 секунды. Дождитесь, пока лампочка начнет мигать и включите при этом машинку параллельно. После этого загорятся три индикатора переключения скоростей, расположенные слева вверху. Кнопка «SpeedSelect», размещенная посередине, выполняет функцию «коробки передач», а правая крайняя «Стоп» используется редко и только для экстренного торможения.
Данный вариант пульта ДУ настраивается немного по-другому. В первую очередь необходимо активировать кнопку с задней стороны устройства. Она размещена в отверстии, и добраться до неё можно при помощи стержня шариковой ручки, спицы, или тонкой отвертки. Дождитесь, пока лампочка на ДУ станет мигать, и отпустите ее. Вслед за этим машинку нужно активировать. Далее начнут мигать три лампочки скорости, расположенные в верхней части панели дистанционного управления. Чтобы переключить скорость вперёд, нужно нажать на кнопочку переключателя скоростей, расположенную вверху, три раза. Чтобы включить заднюю скорость, нужно нажать на переключатель один раз. Кнопка, отмеченная буквой «Р», является кнопкой «stop». Размещена она в центре устройства. Позволяет остановить машинку или заблокировать ее. Чтобы транспортное средство начало двигаться снова, нажмите ее вновь.
Как настроить этот вариант пульта дистанционного управления? Сделать это можно при помощи кнопки “М”, удерживая ее на протяжении 5-7 секунд, до того момента, пока не начнет мигать лампочка. Далее, параллельно, нужно активировать электромобиль при помощи кнопки включения. После активации светодиоды должны гореть, но не мигать, и это будет свидетельствовать о том, что скорости выключены. В некоторых ДУ лампочки постепенно затухают. Кнопочка”S”, расположенная слева, предназначена для переключения скорости, а кнопочка “Р”, размещенная в верхней части правой панели, блокирует автомобиль и останавливает его сразу же после нажатия.
Настройка данной модели осуществляется следующим способом. Зажмите кнопку в центральной части пульта с логотипом Z, по центру начнет моргать самое нижнее деление светового индикатора, продолжая удерживать кнопку заводите машинку. Далее не отпуская кнопку Z ожидаете пока машинка заведется около 3 секунд, отпускаете кнопку Z. Далее единожды нажимаете самую верхнюю кнопку в правой части пульта (на кнопке нарисована иконка похожая на чупа чупс). Все, пульт подсоединен, можете приступать к проверке вправо, влево, вперед, назад и катанию)
Для того что бы настроить данную модель пульта необходимо одновременно нажать правую верхнюю кнопку с торца пульта и правый джостик нажать в правую сторону. Удерживая джостик и кнопку параллельно завести электромобиль и подождать 2-3 секунды. После того как машинка завелась можете отпустить кнопки на пульте и проверять вправо, влево, вперед, назад. Можете наслаждаться поездкой.
Для настройки такого ПУ необходимо нажать и удерживать кнопку во значком включения в центре пульта, параллельно завести машинку, после того как машинка завелась кнопку в центре пульта можно отпустить. Проверяем вправо, влево, вперед, назад. Автомобиль готов к эксплуатации.
Для настройки такого ПУ необходимо сначала завести машинку. После того как машинка заведется возьмите пульт, зажмите кнопку расположенную по центру (с изображением значка Z), удерживайте ее 2-3 секунды, далее кнопку отпускаете. Проверяете вперед, назад, вправо, влево. Можете приступать к эксплуатации.
Такая модель пульта настраивается следующим образом. На ПУ нажимаете и удерживаете овальную кнопку красного цвета в центральной верхней части пульта (у некоторых импортеров она с черной наклейкой). Далее заводите машинку не отпуская кнопку на ПУ. После того как машинка завелась кнопку можно отпустить. Проверяете вправо, влево, вперед, назад. Можете пользоваться автомобилем.
Такая модель пульта настраивается удерживанием кнопки на пульте с изображением машинки. Предварительно вставив батарейки. Удерживать кнопку с изображением машинки, не отпуская кнопку заводите модель. Ожидаете пару секунд и отпускаете кнопку на пульте. Далее проверяете соединение.
Такой пульт настраивается так: удерживаете кнопу с гравировкой SM, до момента пока лампочки не начнут моргать. Далее не отпуская кнопку заводите машинку. После того как машинка завелась ждете еще несколько секунд не отпуская кнопку на пульте. Далее соединение произошло, проверяете вперед/назад, вправо/влево.
Такая модель пульта настраивается удерживанием кнопки, которая расположена в самом центре. Предварительно вставив батарейки. Удерживайте кнопку расположенную в центре пульта и, не отпуская кнопку заводите модель. Ожидаете пару секунд и отпускаете кнопку на пульте. Далее проверяете соединение.
Существуют и прочие типы bluetooth-пультов, при помощи которых совершается управление электромобиля. О том, как подключить их к транспортному средству, сказано в инструкции. Внимательно прочтите ее.
Помните о том, что при замене батарейки может произойти сбой синхронизации, а потому необходимо будет повторно подключить электромобиль к пульту дистанционного управления.
После приобретения недорогого 7″ китайского планшета и экспериментами с взаимодействием с Arduino по USB и Bluetooth захотелось сделать что-то более серьезное и полезное для своих детей. Так родилась идея сделать машинку с управлением от акселерометра Android-устройства и связи по Bluetooth каналу. До этого я никогда не увлекался робототехникой или РУ управлением, но желание было. Были поставлены три цели:
Данные обрабатываются и передаются по Bluetooth каналу на контроллер машинки, который в свою очередь через драйвер двигателей управляет моторчиками машинки.
Компоненты
1. Android устройство
2. Шасси для машинки
Также понадобится любое шасси с 2-мя или 4-мя моторчиками. Это может быть как шасси для DIY проектов, так и шасси от старой б/у радиоуправляемой машинки.
Я купил готовое шасси на eBay. Кто еще не знаком с интернет-аукционом eBay, рекомендую для прочтения эту статью: покупка радиодеталей на eBay. Гарантирую, что сэкономите немало денег покупая там, а не здесь у перекупов. Также, можно воспользоваться и другими китайскими магазинами: www.aliexpress.com, dx.com и др. Найти шасси довольно легко, достаточно в поисковую строку вбить одно из словосочетаний: Robot chassis, Robot platform, DIY Car chassis и др. Стоимость варьируется от 20$ до 60$.
При выборе шасси обращайте внимание на питание и мощность двигателей, а также на обороты моторчиков и наличие редуктора. Хотя большинство платформ содержат стандартный 6В моторчик с редуктором.
Для принципа управления описанного в данном проекте, больше всего подходит гусеничная платформа, но т.к. у меня пока что ее нет, я реализовал проект на основе 4WD платформы.
3. Контроллер машинки
Как я уже говорил, проект планируется сделать мультиплатформенным. На текущий момент проект CxemCAR реализован для следующих аппаратных платформ:
«Мозги» робота не требовательны к быстродействию МК и количеству периферии, необходимый минимум, который должен поддерживать микроконтроллер: 2 ШИМ и UART.
4. Bluetooth модуль
В качестве Bluetooth модуля использован дешевый китайский UART модуль HC-06. Подойдут модули вида HC-03, HC-04, HC-05, HC-06, да и вообще любые Serial Bluetooth. Лучше брать с готовыми штыревыми выводами, чтобы не пришлось паять, т.к. расстояние между выводами очень маленькое (см. 1-ой на фото внизу). Стоимость такого модуля на eBay составляет в среднем 5-10$.
Bluetooth модули и работа с ними применительно к Arduino, неплохо описаны в этой статье. Для других контроллеров все практически тоже самое, вот к примеру статья с описанием связи по Bluetooth между STM32 и Android.
5. Драйвер двигателя
В качестве драйвера я использовал специализированную микросхему L298N, которая представляет собой сдвоенный мостовой драйвер двигателей и предназначена для управления DC и шаговыми двигателями. На eBay продаются готовые платы со всей необходимой обвязкой, цена платы составляет 4-5$ и выглядит она приблизительно так:
Подключение к Arduino достаточно подробно описано в этой статье. В нашем проекте для плавного изменения скорости вращения двигателей, мы будем использовать ШИМ (широтно-импульсную модуляцию).
6. Остальные комплектующие
Помимо вышеперечисленных компонентов понадобятся:
— батарейный отсек (4-5 батареек АА) или аккумуляторы, можно использовать к примеру готовые блоки Li-Po аккумуляторов на 7.4В
— соединительные провода
— выключатель питания
— термоусадочная трубка, хомуты и др.
Все это конечно опционально и можно заменить тем, что есть под рукой, к примеру вместо термоусадки использовать изоленту и т.д.
Как видите, себестоимость машинки не так уж и велика, если использовать свое шасси с моторчиками, то выходит около 20-25$ на все, если покупать и шасси, то выйдет уже 45-60$ в зависимости от типа шасси (т.к. диапазон цен на них очень широк).
Вот, что получилось у меня:
Принцип работы
L255\rR-255\r
По данной команде левый двигатель будет вращаться вперед, а правый назад, что заставит машинку вращаться вокруг своей оси против часовой стрелки.
H1\r
Команда включения дополнительного канала, к которому например можно подключить фары, звуковой сигнал и т.п. В качестве примера, приведен только один дополнитльный канал, однако ПО легко модифицировать, чтобы задействовать большее количество дополнительных каналов.
Символы команд L, R и H можно задавать в настройках Android-приложения.
Электронная начинка
Структурная схема CxemCAR представлена ниже:
Как видим, к контроллеру (Arduino, STM32 и др. неважно какой) подключается Bluetooth модуль и драйвер двигателей, к которому в свою очередь подключается 2 или 4 моторчика Bluetooth-управляемой модели. На схеме изображен один выход дополнительного канала (включение звукового сигнала, фар и т.п.), но путем небольшой правки программы число дополнительных каналов может быть легко увеличено.
Работа с Android приложением
Приложение под Android писалось в среде Eclipse. Все исходники проекта и проект для Eclipse вы можете скачать ниже. Я не специалист в Java программировании и это мое первое приложение под Android поэтому кое-где код не совсем удачен. Именно на разработку Android приложения ушло основное время при разработке данного проекта. Версия Android должна быть не ниже 3.0, я все писал и тестировал под планшет с версией 4.0.3.
Приложение содержит несколько активити. Главное активити представляет собой начальный экран с кнопками запуска различных режимов управления и настройками:
Предусмотрено 3 режима управления Bluetooth-моделью:
Настройки приложения
Скриншот настроек Android приложения CxemCar версии 1.0:
К каждой настройке внизу есть небольшое пояснение, поэтому с их предназначением думаю не должно возникнуть вопросов. Однако на некоторых из них хотелось бы остановиться более подробно.
Точка разворота для мотора (ось X)
При наклоне Android-устройства влево или вправо программа притормаживает тот двигатель, в сторону которого наклонено устройство, т.о. осуществляется поворот. Однако, когда значение наклона доходит до заданной в настройках точки разворота, то двигатель начинает вращаться в другую сторону. Если наклонить устройство максимально вбок, то один двигатель будет вращаться с максимальной скоростью в одну сторону, а другой в другую и соответственно машинка будет крутиться вокруг своей оси на месте.
MAC адрес
Этот MAC-адрес и необходимо прописать в настройках приложения CxemCAR.
Само ПО под Android я не буду расписывать, т.к. оно довольно таки громоздкое и поэтому если у вас возникнут какие-либо вопросы по нему, то обращайтесь тему поддержки данного проекта на форуме.
Сборка платформы
Как я уже говорил выше, в качестве платформы я выбрал шасси Pirate-4WD от производителя DFRobot (SKU:ROB0003). Это одно из самых популярных шасси, вот его описание и видео по сборке. Хотя там все интуитивно понятно и сборка очень проста.
После того, как была собрана основа шасси с моторами, припаиваем провода и на всякий случай маркируем моторчики:
На верхнем фото хорошо видно, что левые и правые двигатели относительно друг-друга расположены несоосно из-за непродуманности китайской конструкции, и из-за этого колеса немного проскальзывали при движении. Поэтому потребовалось небольшая доработка, для этого я вырезал распорки из пластика и вставил их между двигателями.
Стало немного лучше, но все равно остался небольшой градус у колес. Однако, как показали дальнейшие испытания, это не сильно влияло на ходовые качества платформы. Поэтому не стал углубляться в доработку шасси и оставил как есть с распорками.
Следующим этапом является установка колес. На вал они налезают очень туго, кое-где даже пришлось подпилить каттэром.
Провода от 4-х моторов подключаем к плате драйвера двигателей L298N, левые 2 мотора просто запаралеленны, тоже самое и правые.
Для того, чтобы можно было видеть состояние Bluetooth соединения, у модуля HC-06 (да и у других тоже) присутствует возможность подключения светодиода состояния. Я решил его также подключить и вывести на видное место. Для этого, я использовал токоограничительный резистор номиналом 470 Ом и термоусадочную трубку.
К модулю Bluetooth подключаем или подпаиваем все необходимые провода, помимо светодиода это питание, GND, TX и RX. Смотрите документацию на ваш Bluetooth модуль. Чтобы не мучаться с пайкой, я вам советую сразу взять модуль с подпаянными штыревыми выводами (см. фото выше). И лучше брать модули HC-03/HC-05.
Я же использовал модуль HC-06, который у меня был до этого. Схема распайки следующая:
В распаянном виде модуль выглядит так:
Его я также разместил в термоусадочной трубке большого диаметра.
Для питания двигателей я использовал батарейный отсек на 5 элементов типа АА, т.е. напряжение питания двигателей составило 7.5 Вольт. Можно использовать LiPo и другие аккумуляторы. Для крепления батарейного отсека в крышке шасси просверлил два отверстия и закрепил при помощи двух болтов.
