如何制作一辆遥控小车(教你制作小巧可爱的遥控小车)

市面上有很多很小的模型车,它们虽然很好看,但是由于太小,无法放置电池和电机这样的大器件,只能作为静态模型放在办公桌上展示。我觉得实在很可惜,如果能够将它们做成电动的,并且可以通过手机控制,那就好玩了。所以我设计了这个小巧可爱的遥控小车。

我设计的小车可搭载Romeo mini控制板、电池与电机等器件,并且体积小巧。在已有的基础上,还可在外形上进行更改,本次设计的外观灵感来源于乌龟,所以叫杰尼龟小车。它可通过蓝牙控制移动,未来还可扩展播放MP3、灯光效果、摄像等功能。

我将从机械部分、电路部分和软件部分3个角度分别阐述杰尼龟小车的整个制作过程:机械部分主要阐述杰尼龟的各个零部件的设计与制作过程;电路部分主要阐述杰尼龟实现遇到障碍物展开翅膀功能的硬件方案,以及小车寻线功能(选做)的硬件实现过程;软件部分阐述基于Arduino控制的程序解决方案。制作所需零件见表9.1,制作所需工具见表9.2。

绘图软件平台

Creo(见图9.1)是一个整合Pro/ENGINEER、CoCreate和ProductView三大软件并重新分发的新型CAD设计软件包,本设计所用到的所有图形均使用Creo软件设计并绘制出来。该软件有个很大的优点在于可以组装已完成的零件,将这些有序的零件搭建成一个整体,从而优化零件尺寸并美化零件外形。所有零件都是由DFRobot的Dreammaker打印机制作的。

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表9.1 零件清单

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图9.1 Creo

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表9.2 制作所使用的工具

机械部分

零件介绍

1 底盘:底盘为X形的,四角用来固定电机,中间的孔支持连接其他部件。

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2 车轮支撑零件:前面一对,后面一对,用于支撑车轮,便于固定车轮和起到保护作用。

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3 侧边支撑零件:安装在车轮支撑零件的侧面,有着定车轮圆心和支撑车轮的作用。

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4 车轮:中间的十字孔用于和电机相连,另一侧圆孔是放置轴承的,周围的深槽是用来固定O形圈的。

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5 龟形外壳:这是灵感来源于乌龟,再结合棱角设计所演变出来的外形,前方的锥形头骨表示壳的头部,中间的两只孔是避障传感器用于检测的窗口。

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6 中间支撑零件:中部共有4个孔,两个大孔用来和底盘连接,两个小孔用来穿底部电机的导线;两侧的孔用于固定龟壳。

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组装

1 组装车轮:将O形圈、车轮、轴承组合到一起。O形圈需要用胶水粘在车轮上,最好使用硅胶或白乳胶。

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2 组装底盘:将电机、底盘、M2×8机牙螺丝组合到一起。

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3 组装车底身部件:将底盘部件、车轮部件、侧边支撑、M2×8机牙螺丝、M2×8自攻螺丝、M3×6机牙螺丝、导线组合到一起。M2自攻螺丝用于安装侧边支撑零件和车轮支撑零件,M3机牙螺丝安装在侧边支撑零件的大孔里,M2机牙螺丝用于安装车轮支撑零件和底盘。

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4 安装中部支撑零件:将车底身部件、中部支撑零件、M3×6机牙螺丝、M3螺母组装到一起。

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5 安装小车内部电路部分:将Romeo mini控制板、电池、测距传感器、M3×6机牙螺丝组装到车身上。电路部分的连接方法详见电路部分。

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6 完成小车安装:将车身、车壳、M3×6机牙螺丝组装到一起,将M3机牙螺丝安装在龟壳侧边的小孔里面,每边两只,杰尼龟小车就做好了。小车尽可能不要太重,因为电机比较小,负荷并不大,而且太重了会造成O形圈脱落。

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电路部分

为了实现遥控功能,我们搭建了如图9.2所示的电路。控制板为DFRobot的Romeo mini控制板(兼容Arduino),板载蓝牙通信模块、电机驱动模块,扩展了8个数字口和4个模拟口。你也可以用标准Arduino加蓝牙通信模块、电机驱动模块来搭建。该控制板没有电源开关,所以需要外接一个电源开关。图9.2中右侧预留了传感器连接方案,但由于这次并没有连接,因此省略。电路连接好后,最好先测试一下其功能再进行组装,Romeo mini控制板自带蓝牙模块,支持无线烧录程序,方便日后调试程序。

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图9.2 控制电路

软件部分

杰尼龟小车的程序流程如图9.3所示,本程序通过手机利用蓝牙来连接小车上的Romeo mini控制板,从而完成控制小车前进、后退等功能。通过该流程图,不难看出该程序很容易实现,通过对按键的检测来决定电机的输出形式,成为该程序的核心思路。Arduino平台有着简单易懂、经济实惠等好处,其丰富的开源库以及简单易学的函数接口,使得该平台完全胜任这套设计。

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图9.3 程序流程图

杰尼龟遥控程序

#include //手机蓝牙控制库

#include

//Romeo mini库,需要用到电机驱动函数

int joystickX, joystickY;

//定义摇杆参数

void setup()

{ //初始化

Romeo_m.Initialise();

Goble.begin();

Serial.begin(115200);

}

void loop()

{

if(Goble.available())

{ //蓝牙控制使能

joystickX = Goble.readJoy

stickX(); //传递X偏移数据

joystickY = Goble.readJoy

stickY(); //传递Y偏移数据

int SpeedX=joystickX;

int SpeedY=joystickY;

if (SpeedX>200 && 100

{ //判断坐标轴位置

Romeo_m.motorControl(Forward, 200,Forward,200); //前进

}

else if (100

{Romeo_m.motorControl(Forward, 100,Reverse,100); //后退}

else if (100200)

{Romeo_m.motorControl(Reverse, 100,Forward,100);//左转}

else if (SpeedX<50 && 100

{Romeo_m.motorControl(Reverse, 200,Reverse,200);//右转}

else {Romeo_m.motorStop();//停止

}

}

}

手机App

DFRobot推出的通用蓝牙遥控器App(见图9.4)让你可以与机器人、移动平台或无人机等任何你想要控制的设备进行通信。该遥控器具有一个模拟量的摇杆、

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图9.4 通用蓝牙遥控器App

6个数字按键,采用传统游戏手柄布局,让所有人都可以更快上手。遥控器符合DFRobot标准通信协议,并可设置数据发送模式。本应用目前只涉及遥控器左边的摇杆部分,后边的控制部分会在日后的升降中涉及。

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