كيف صنعت سيارة تحكم عن بعد ( الجزء 1 )
الخميس, نوفمبر 16, 2017تنبيه: لست خبيرا في المجال، أنا هاوي و هذه تجربتي الشخصية كيف صنعت سيارة تحكم عن بعد، قد لا تكون هاته الطريقة الصحيحة و قد لا تكون الخاطئة، هذا ليس دليلا أو درسا تعليميا.
الإمتحانات قادمة بعد أسبوع، و الدروس متراكمة في زاوية مكتبي.
إنها الفترة المناسبة لأعمل على مشروع أردوينو، خصوصا مشروع يمس جزءا حميميا من طفولتي.
كأي طفل كان حلمي أن أحصل على سيارة تحكم عن بعد، و ليس كأي طفل لم يتحقق لي هذ الحلم في طفولتي.
قبل أيام نجحت في تحقيق حلم أكبر، صناعة سيارة أتحكم بها عن بعد، الحمد لله 😄😄😄
هذا أول مشروع بدأته عن بداية اهتمامي بأردوينو و الإلكترونيات قبل سنتين، و منذ ذلك الحين لم يحالفني الحظ أبدا، سوى بضع محاولات غير كاملة، بسبب افتقاد الخبرة، و الحظ السيء، هذه بعض الصور من محاولتي القديمة
في كل محاولاتي السابقة كنت قد صنعت جسم السيارة بنفسي، هذا كان احد اسباب اخفاق كل تلك المحاولات.
السيارة التي عملت عليها الان بنيتها على سيارة لعبة معطلة أزلت منها لكل الدارات الكهربائية و المحرك الامامي لانه كان معطلا، و اضفت لوحة أردوينو و قطع إلكترونية أخرى مع بطارية و محرك أمامي جديد، النتيجة كانت :
الفكرة لأول مرة كانت التحكم بالسيارة عن طريق هاتف الذكي بالبلوتوث، هذا كان ليسهل الأمر كثيرا، لكن مدى اتصال البلوتوث لا يتجاوز 10 متر في احسن الحالات، وهذا غير عملي على الإطلاق.
لهذا قررت العمل ايضا على جهاز تحكم بوحدة إرسال و استقبال Tranciever ذات مدى يصل إلى 1000 متر في الهواء الطلق 😁😁
جربت السيارة في المنزل تستجيب للأوامر بشكل جيد، المشكل الوحيد هو أن العجلات الأمامية مائلة قليلا مما يسبب دوران السيارة بشكل طفيف عند سيرها.
لكن تجربة السيارة في الخارج عند السير لمسافة طويلة يظهر الميل بدرجة كبيرة، سأعمل على إصلاح هذا لاحقا.
لكن تجربة السيارة في الخارج عند السير لمسافة طويلة يظهر الميل بدرجة كبيرة، سأعمل على إصلاح هذا لاحقا.
الأدوات المستعملة
لائحة الأدوات التي استعملت في المشروع، تحدثت عن كل واحد عن حدة في الفقرة القادمة
| الأدوات | العدد | مصدر الشراء |
|---|---|---|
| جسم السيارة | 1 | الخردة |
| محرك Servo | 1 | Aliexpress |
| Arduino Uno | 2 | Aliexpress |
| l298n driver circuit | 2 | Aliexpress |
| HC-12 Tranciver | 2 | Aliexpress |
| 18650 Batteries | 4 | الخردة |
| 18650 charger circuit | 1 | Aliexpress |
| Analog Joytstick | 1 | Aliexpress |
| BreadBoard & jumper wires | 1 | Aliexpress |
| Switches buttons | 1 | Aliexpress |
| Pvc Tubes | غير محدد | محل الأدوات |
1-جسم السيارة
ما الممتع في شراء مجموعة من قطع و تركيبها مع بعض و تارا انتهى الأمر، جزء كبير من المتعة يضيع في شراء قطع جاهزة يمكن صناعتها منزليا.
في محاولاتي السابقة كنت مصرا على صنع جسم السيارة بنفسي و قد فعلت ذلك و نشرت موضوعا على المدونة كيف صنعت جسم سيارة بأقل من واحد دولار، لكنه كان نموذجا فاشلا بكل المقاييس، أولا المحركات كان ضعيفة، السيارة كانت تتحرك بصعوبة، و لا يمكنها الدوران، ثانيا قمت بخطا فظيع، لا يمكنك تركيب العجلات مباشرة على المحرك، لأنه في حالة وجود ما يعيق المحرك من الحركة، و أنت تجبره على الدوران، قد ينتهي الأمر باحتراق المحرك أو الدارات الإلكترونية.
كان هناك حلين فقط أمامي:
الأول: شراء جسم سيارة جاهز،ثمنها 15 دولار، وسيريحني هذا من الكثير من التعب و الهراء الذي لا أفهمه، السيارة حجمها كبير و تأتي بطبقتين من Plexiglas ، و به ثقوب في أماكن مختلفة لثثبت عليها قطع إلكترونية أو مستشعرات. بالإضافة محركان قويان جدا و لا يتطلبان تيار كهربائي قوي لتشغيلهما.
الثاني: الاحتفاظ بجسم السيارة الذي بنيته و شراء 4 محركات فقط، سيكلف الأمر 6 دولار فقط، هي نفس المحركات في جسم السيارة السابق، و أعتقد أن هذا كان كفيلا بحل المشكل في جسم سيارتي السابق.
أو يمكنني الذهاب لسوق الخردة و أرى ما يمكنني إيجاده هناك، و النتيجة كانت سيارة تحكم عن بعد رائعة معطلة لكن في حالة سيئة، صاحبها كان يطلب فيها 5 دولارات، لكن تفاوضت على الثمن و خفضته إلى 3 دولار فقط.
يمكن إزلة الدارات الإلكترونية منها ، ويتبقى لي جسم سيارة قوية، بمحركات قوية و بشكل ما تبدو BADASS 😎
سيارة مظهرها رائع و قوية و ب3 دولارات فقط، هذا لا يصدق.
آسف لتخييب آمالك، هذا يحدث فقط في الأحلام، في الواقع أنت تحصل على ما تدفع من أجله، السيارة كان بها مشاكل و تحتاج تعديلات، المحرك الأمامي لا يعمل بشكل جيد، كان علي استبداله، و بشكل عام السيارة كانت تحتاج تنظيف و تزييت للمحرك.
2- محرك Servo
استعملت هذا المحرك الصغير للتحكم في اتجاه دوران، بما أن المحرك الأصلي لم يكن يعمل بشكل جيد.
محركات السيرفو يمكن التحكم بها للدوران بزاوية محددة، مما يجعله مناسبا للتحكم في دوران العجلات الأمامية بسهولة.
لكنه تعطل بعد فترة بسبب كثر اصطدام السيارة، مما أدى إلى انكسار التروس(المسننات) البلاستيكية داخل هذا المحرك لذا استبدلته بمحرك سيرفو MG995 يحتوي على تروس من المعدن.
3- أردوينو Arduino
نحتاج لبرمجة السيارة للقيام بأشياء محددة عند استقبال أمر معين، هنا يأتي دور أردوينو.
في السيارة استعملت Adruino Uno، أعتقد بأنها كافية للسيارة من ناحية عدد المداخل و المخارج، على الأقل في البداية، لاحقا أخطط للإنتقال إلى راسبيري بي Raspberry Pi.
و سنحتاج لوحة أردوينو أخرى لبناء جهاز التحكم، استعملت Arduino Mega، لكن Arduino Uno أو أي أردوينو أخرى ستكون كافية.
4- دارة قيادة المحرك Motor Driver Ciruit L298N
أردوينو لا يمكنها التحكم في المحرك بشكل المباشر، المحرك يحتاج 6 فولت على الاقل، و أقصى ما يمكن أن توفره أردوينو هو 5 فولت، هذا بالإضافة إلى أن التحكم باتجاه دوران المحرك (قلب القطبين السالب و الموجب) غير ممكن مباشرة من أردوينو.
لهذا نحتاج دارة قيادة محرك حتى نتحكم في سرعة و اتجاه دوران المحرك بسهولة.
5- وحدة إرسال و استقبال - ( HC-12 transceiver module)
لإرسال أوامر من جهاز التحكم إلى السيارة، نحتاج وحدة إرسال و استقبال لاسلكية، استعملت هنا HC12 هي وحدة ارسال و استقبال لمدى 1000 متر في الهواء الطلق، توفر 100 قناة للإرسال و الإستقبال، بترددات ما بين 433.4-473.0.
سنحتاج وحدتين إرسال و استقبال واحدة من أجل السيارة و الأخرى لجهاز التحكم.
6- بطاريات 18650
أحد أكبر المشاكل في المشاريع اللاسلكية، هي البطاريات، اختيار البطاريات التي توفر التغذية اللازمة لاي مشروع ليس سهلا على الاطلاق، و قد كان هذا و مازال أكثر الأخطاء التي أقع بها، غالبا ما تكون القطع الإلكترونية تستهلك تيار كهربائي أكثر مما يستطيع مصدر التغذية توفيره، و هذا كافي ليجعل بعض القطع الالكترونية أو كلها حتى تتوقف عن العمل، و بينما أنت تبحث عن المشكل في المكان الخطأ (خطأ في التوصيل أو البرمجة) يكون حل مشكل بسيطا للغاية بتوفير التغذية اللازمة لمشروعك.
بدأت باستعمال البطاريات التجارية التي تباع في السوق كون أن السيارة تحتوي على مكان بالفعل لهذا النوع من البطاريات، البطاريات الرخيصة أدائها سيء و تفرغ بسرعة كبيرة، و البطاريات الجيدة Duracell مكلفة جدا، و استبدالها كل مرة مكلف أكثر.
الحل هو استعمال بطاريات قابلة الشحن، كانت هناك خيارات كثيرة أمامي، Lipo Batteries تبدو ممتازة و استعمالها شائع لهكذا مشاريع لكنها مكلفة، وجدت بطاريات أخرى على علي إكسبريس و بثمن مناسب تبدو مناسبة لمشروعي، بجهد 12 فولت و سعة كبيرة، لكن يبدو أن البريد المغربي يمنع ارسال البطاريات 😡😡
لكن الحمد لله على نعمة الخردة، قبل أيام صادفت بائع خردة اشتريت منه مثقاب و بطارية حاسوب قديمين ب ثمن 1.5 دولار، عند فتح بطاريات الحاسوب تجد داخلها بطاريات صغيرة تسمى بطاريات 18650، جهد البطارية الواحدة 3.7V اثنين منهما كافيان لتغذية السيارة.
ماذا نفعل بالبقية 🤔 نصنع بها Power Bank 😎😎
توجد أيضا شواحن خاصة لهاته البطاريات، لكن كالعادة لماذا تشتري شيئا يمكنك صنعه بثمن أقل ؟
اشتريت فقط دارة لشحن بطاريات 18650، وحامل لبطاريتين، وقررت صنع الشاحن بنفسي.
خربت حامل البطاريات 😂😂😂 لذا كان علي صنع واحد بنفسي، و النتيجة كانت كالآتي:
بدأت باستعمال البطاريات التجارية التي تباع في السوق كون أن السيارة تحتوي على مكان بالفعل لهذا النوع من البطاريات، البطاريات الرخيصة أدائها سيء و تفرغ بسرعة كبيرة، و البطاريات الجيدة Duracell مكلفة جدا، و استبدالها كل مرة مكلف أكثر.
الحل هو استعمال بطاريات قابلة الشحن، كانت هناك خيارات كثيرة أمامي، Lipo Batteries تبدو ممتازة و استعمالها شائع لهكذا مشاريع لكنها مكلفة، وجدت بطاريات أخرى على علي إكسبريس و بثمن مناسب تبدو مناسبة لمشروعي، بجهد 12 فولت و سعة كبيرة، لكن يبدو أن البريد المغربي يمنع ارسال البطاريات 😡😡
لكن الحمد لله على نعمة الخردة، قبل أيام صادفت بائع خردة اشتريت منه مثقاب و بطارية حاسوب قديمين ب ثمن 1.5 دولار، عند فتح بطاريات الحاسوب تجد داخلها بطاريات صغيرة تسمى بطاريات 18650، جهد البطارية الواحدة 3.7V اثنين منهما كافيان لتغذية السيارة.
ماذا نفعل بالبقية 🤔 نصنع بها Power Bank 😎😎
7 - دارة شحن بطاريات 18650
يمكن شحن هذا النوع من البطاريات باستعمال اي Power bank قابل للفتح، لأن أغلبها تستعمل أيضا هذا النوع من البطاريات.توجد أيضا شواحن خاصة لهاته البطاريات، لكن كالعادة لماذا تشتري شيئا يمكنك صنعه بثمن أقل ؟
اشتريت فقط دارة لشحن بطاريات 18650، وحامل لبطاريتين، وقررت صنع الشاحن بنفسي.
خربت حامل البطاريات 😂😂😂 لذا كان علي صنع واحد بنفسي، و النتيجة كانت كالآتي:
8- Analog Joystick
الشهيرة باستعمالها في أجهزة تحكم PlayStation، استعملتها أيضا في بناء جهاز التحكم، ستسهل عملية التحكم في سرعة السيارة.
9- Switch buttons
قررت الذهاب مع نفس توزيع الازرار في جهاز تحكم Ps، بما أنه مألوف لدي، و لهذا سنضيف 4 أزرار تحكم Switch Buttons، و سنحتاج معها أيضا 4 مقاومات ذات قيمة 10Kohm
10- BreadBoard (لوحة التجارب) + أسلاك التوصيل
حتى نوصل كل مكونات جهاز التحكم مع بعض سنستعمل BreadBoard، ستسهل العملية التوصيل دون الحاجة لتلحيم (Solder) القطع الإلكترونية.
11- أنابيب PVC
لماذا قد نحتاج أنابيب PVC ؟ إذا تمعنت في صور السيارة ستفهم السبب
0 comments