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花了将近一个月的时间,DIY了一个遥控避障小车,分享出来,望大家指教。希望疫情能快点结束,所有人都能平平安安!
2020-4-30 18:24:12  210 单片机编程 遥控避障小车 NRF24L01单片机
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本帖最后由 旭日日 于 2020-5-2 10:35 编辑

/*******************************小车结构图***************************************************/
               这个小车是我在上本科的时候,我们做课程设计时用过的小车,当时已经坏了,毕业的时候没人要,我看着好玩就带回来了,由于这次疫情原因,在家闲着无聊,就把它拿出来重新摆弄了一番。做成了遥控避障两用小车。
整体结构图:
IMG_20200430_151618.jpg IMG_20200430_151634.jpg QQ图片20200430151801.jpg

小车元件介绍:
1、 控制芯片使用STC89系列单片机STC89C52RC(芯片底座和芯片小车自带)。
2、 车头检测使用红外循迹避障模块,一共有四路,这个小车最初就是用来做循迹小车的,我稍微改动了一下,把它们都放在了车头,对前方障碍物检测的更全面(小车自带),但其实还是存在视野盲区。
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3、 电机使用直流减速电机(小车自带),由于原来的电机使用年限较长,阻力已经很大了,所以从网上重新买了两个新的,10元一个
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4、 电机驱动模块使用L298N模块,原小车自带,但在调试的过程中用坏了,所以重新买了一个,单价6元
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5、 电源使用12V充电锂电池电池容量2200mAh,带充电器,价格48.5元
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.6、NRF24l01无线通信模块:和遥控器上使用的一样。单价3.3元
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7.单片机需要5V电压,需要12V转5V降压模块,其实L298N电机驱动模块上有5V电压接口。但我无意中从我的小箱子中翻出来这个LM2596S直流可调降压模块,这个模块压降可以调,测了测可用,就接在了这里。也幸好有这个模块,因为NRF24L01模块最高供电电压是3.6V,长时间使用5V电源给无线通信模块供电,可能会烧坏该模块(调试无线通信中好几次都以为烧坏了,后来验证是我多虑了)
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8.小车总开关使用的是原来买过的船型开关
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这些就是小车上所有的元器件,其实我并没有加改装什么,只是加了一个电源,12V降压模块,船型开关,无线通信模块,然后重新换了一个电机驱动模块和电机减速模块。
/****************************分割线*****************************************/

/*****************************遥控器接线图**********************************/
遥控器元件介绍:
整体结构如图:(另外两个指示灯当时测试时用的,在成品中没有使用。其实想做个速度快慢指示灯,只是焊线不太好布置了,制作伊始没有考虑清楚)
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1、控制模块使用stc15系列单片机STC15W408AS核心板。该模块有P1,P3,P5(只有P5.4,P5.5)共18个I/O口,足够使用,单价8.9元
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2.无线通信模块使用NRF24l01无线模块,单价3.3元

3.控制杆使用5D摇杆模块,有7个按键,输出为数字信号,便于采集,使用起来比较简单,有人说自己用按钮焊一个成本更便宜,原理其实一样,只不过有现成的,干嘛不用,单价3.5元
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4.遥控器电源使用两节7号电池供电,STC15W系列单片机供电电压为5.5V~2.4V,NRF24L01无线模块供电电压为1.9~3.6V,由于遥控器用电量比较低,基于成本的考虑,两节7号电池供电最为经济实用。单价1.2元,再加上两节南孚电池5元,一共6.2元
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5.指示灯使用普通发光二极管:3.8元100只
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/***********************************************************************************************/
     总体上来说比较简单,但从开始制作到最终完成花了将近一个月的时间。大部分时间花在了物流和调试无线通信模块上,因为这些模块并不是我一次性买的,在制作过程中,有的元器件损坏(例如电机和驱动模块)
,所以需要重新买,还得好几天,所以周期比较长。 这些元器件再加上电路板,焊线,排插,程序烧录板,一共150元左右。算上新买的电烙铁,胶枪以及剥线钳等等这些,差不多200块钱吧。
     在硬件设计和软件调试过程中,我总结了以下经验:
             1、电烙铁的使用:使用电烙铁的过程中,电烙铁尖端形成了一层氧化膜,导热性能不佳。后来从网上查了一下,原来电烙铁在不使用的时候应该加锡保护
             2、在改变电机旋转方向时,一定要延时0.1s,否则容易烧坏L298N电机驱动模块,建议在改变前后都加0.1s的延时。我感觉我的电机驱动模块就是因为没有在电机方向改变前加延时,程序运行的某一处忽略了,导致驱动模块损坏。
             3、调试NRF24L01通信模块时,最好将其他不用的模块断电,可能不知道哪个模块会影响通信。
/*********************************************************************************************/
     这个小车目前并没有达到我理想中的状况,现在还存在这几个问题:
              1、红外循迹避障模块会影响无线通信,在调试过程中,当红外模块上电后,无线通信效率会大大降低,有时候甚至收不到信号;当把红外模块断电后,通信就明显好很多,是不是红外线对电磁波传输有什么影响。目前解决的办法就是加一个继电器,手动模式断开红外模块供电,自动模式再闭合,只是手头上没有继电器可用,再从网上买一个不值当的,以后有机会再说吧。
               2、小车有两种模式,自动和手动。在模式切换过程中,指示灯改变并没有确认小车模式是否改变,所以有时候会造成遥控器和小车不是一个模式,让小车回发一个信号最好,但现在这版程序没有加上这个功能,或许以后会有小车2.0版本吧,哈哈!
              3、因为这个小车有两种速度,速度快慢应该也加一个指示灯,这样用起来更方便。
              4、这个小车整体是两个驱动轮加一个导向轮,驱动轮在前,导向轮在后,所以在拐弯、后退时,小车运行并不是太稳定,常常会发生导向轮转向不及时而导致导向轮滑动,这也是这个小车机械结构所引发的问题,因为这个小车设计之初并不是用来做遥控车的。
              5、红外避障模块尽管有四路,但每一路的检测视野太窄,无法覆盖整个前方,存在视野盲区,所以有时候小车会卡在某个地方,这个目前没有什么合适的解决办法。
/**********************************************************************************************/
            以上这就是我制作整个小车的全过程,主要问题是红外模块与无线模块互相干扰的问题,希望有大神路过看到后不吝赐教,不胜感激!

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遥控避障小车.zip

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