Crie uma torre de minigun Nerf impressa em 3D para seu tanque RC
Neste tutorial vou mostrar como construo esta torre de minigun nerf de cano duplo para o tanque impresso em 3D que construí em um de meus vídeos anteriores. Alerta de spoiler, a minigun ou a metralhadora são na verdade falsas, mas fazem com que este tanque pareça super legal e divertido de brincar.
Você pode assistir ao vídeo a seguir ou ler o tutorial escrito abaixo.
Visão geral
A torre possui um carregador que pode conter cerca de 200 dardos nerf e pode disparar todos eles em cerca de um minuto. Isso é uma taxa de disparo de cerca de 200 dardos por minuto. Os dardos podem voar a uma velocidade de cerca de 50m/s. Isso fornece um alcance de distância de cerca de 12 metros.
Estas são as estatísticas máximas, o que não é uma loucura, mas podemos controlá-las de forma independente, tanto a potência de disparo como a cadência de disparo, através do transmissor RC.
Para controlar o tanque estou usando um transmissor RC comercial barato que envia comandos para ele. No tanque existe um receptor RC adequado que recebe os comandos e os envia para um microcontrolador.
O cérebro desta plataforma é uma placa baseada em microcontrolador Atmega2560 e para conectar tudo facilmente, fiz uma PCB personalizada que pode ser simplesmente fixada no topo da placa.
Então, como já mencionei, não temos uma minigun real ou um mecanismo de pistola que dispara os dardos nerf, mas um método simples e comum de disparar dardos nerf com a ajuda de volantes. Os volantes giram a uma RPM muito alta e na direção oposta, portanto, quando a parte macia do dardo nerf entra em contato com eles; eles impulsionam o dardo com bastante vigor.
Para colocar os dardos nerf nessa posição de propulsão, temos uma parte rotativa que simplesmente empurra os dardos no lugar enquanto gira.
E quanto ao armazenamento dos dardos nerf, usei ainda outro método simples. Fiz um grande carregador que segura os dardos nerf e, com a ajuda da gravidade e dos dois roletes na parte inferior do carregador, os dardos nerf são colocados no lugar para que o empurrador os empurre até os volantes.
De qualquer forma, algumas palavras sobre o tanque do vídeo anterior. Portanto, é um tanque totalmente impresso em 3D que projetei, apresentando uma caixa de câmbio de dupla velocidade através da qual podemos selecionar marcha mais baixa ou mais alta e obter torque mais alto ou velocidade mais alta para se adequar ao terreno ou à aplicação a ser utilizada.
O tanque também possui algumas luzes LED legais, ou seja, tiras de LED endereçáveis através das quais podemos criar infinitos efeitos de luz impressionantes. Então, para todos os detalhes sobre a construção do tanque, você pode conferir a verificação do artigo anterior, e agora neste artigo podemos nos concentrar na construção da torre da minigun para ele.
Projetando a Torre Minigun NERF
Vamos dar uma olhada no processo de design primeiro. Usei o Onshape para desenhar a torre, que também é patrocinador deste projeto.
Onshape é o sistema CAD e PDM 3D nativo da nuvem de nível profissional que uso em meus projetos.
Recomendo que engenheiros mecânicos e designers de produto confiram o Onshape. Você e sua empresa podem usar o Onshape Professional gratuitamente por até 6 meses em https://Onshape.pro/HowtoMechatronics
Meu principal objetivo para este projeto era ter uma aparência legal, honestamente, e é por isso que criei esse design de cano duplo, além de ter um carregador grande para acomodar o máximo possível de dardos nerf.
Para o movimento de panorâmica e inclinação da torre, usei dois motores de passo NEMA17 curtos. O movimento do pan acontece na base com o auxílio de um conjunto de engrenagens.
A base é fixada ao tanque e possui uma engrenagem fixa no centro, e a parte superior da torre gira ou gira conforme o motor de passo gira o outro par para o conjunto de engrenagens em torno da engrenagem central fixa.
Por outro lado, o movimento de inclinação acontece na parte traseira com a ajuda de um mecanismo de rosca.
Os volantes são acionados por motores DC de 12.000 rpm. Precisamos de dois volantes para cada cilindro, então precisamos de um total de 4 desses motores de 12V DC.
Quando disparados, os dardos nerf voam através do cano central. Os outros barris ao redor estão lá apenas para obter aquela aparência legal.
Para empurrar os dardos nos volantes, estou usando um motor DC de 50 rpm que aciona um eixo de 6 mm através de um conjunto de engrenagens. Em cada lado do eixo, temos essa parte empurradora de dardos, que empurra os dardos para dentro dos volantes conforme o eixo gira.
Depois temos esse carregador que comporta cerca de 200 dardos, e na parte inferior dele esses roletes que ajudam a orientar os dardos na posição para serem empurrados para os volantes.
Os rolos são acionados por um motor DC de 20 rpm emparelhado com algumas engrenagens para fazê-los girar na direção certa.
Na verdade, essa foi a parte mais desafiadora de todo o projeto. Quero dizer, à primeira vista, parece simples. Sob a gravidade os dardos devem descer e os roletes os guiam, mas o problema é que os dardos nerf são muito leves. Além disso, eles pesam no nariz por causa da ponta de borracha frontal e isso os torna muito difíceis de serem guiados dessa forma.
Modelo 3D e arquivos de download STL
Você pode visualizar o modelo 3D deste tanque NERF Minigun Turret RC diretamente em seu navegador com Onshape.
Você pode obter o modelo 3D desta plataforma de tanque/robô RC, bem como os arquivos STL para impressão 3D em Cults3D.
Impressão 3D
Sempre falo isso nos meus vídeos, na hora de imprimir em 3D é fundamental usar o recurso Horizonal Expansion, ou agora no fatiador Creality Print, chama-se compensação de contorno X-Y e compensação de furo X-Y.
Se deixarmos estas configurações por padrão, as dimensões das impressões provavelmente não sairão exatamente iguais às do modelo CAD e isso se deve à expansão do filamento durante a impressão 3D. Os buracos geralmente ficam menores e os contornos maiores.
Para este projeto, para algumas peças, como por exemplo os rolos do carregador e seus eixos, precisamos de juntas soltas ou folga, e por outro lado, para algumas peças, como a montagem do cano, precisamos de juntas apertadas ou ajuste de interferência. Portanto, usamos valores negativos ou positivos para essas configurações dependendo da peça. Usei valores dentro de uma faixa de +-0,1 mm. Porém, você só pode acertar esses valores fazendo alguns testes de impressão com valores diferentes.
Usei a impressora 3D Creality K2 Plus para imprimir todas as peças. Parabéns à Creality por me fornecer esta excelente impressora 3D. A Creality K2 Plus é na verdade uma das melhores impressoras 3D que já usei. Você pode simplesmente jogar qualquer coisa nele, seja uma peça pequena ou tão grande quanto 350x350mm, e o trabalho será feito perfeitamente.
Confira minha análise detalhada do Creality K2 Plus. Além disso, confira em: loja Creality USA ; Loja Creality EU ; Amazônia.
Montando a Torre Minigun NERF
Tudo bem, aqui estão todas as peças impressas em 3D para que possamos começar a montar a torre.
Demora algum tempo para imprimir tudo, pois há muitas peças e algumas delas são bem grandes.
Aqui está uma lista completa dos componentes necessários para este projeto, como os motores DC, os rolamentos e os parafusos e porcas.
Lista de materiais
M3x8mm – 14
M3x10mm – 10
M3x16mm – 12
M3x16/18mm – 4
M3x20mm – 10
M3x25mm – 4
M3x8mm escareado – 12
M3x10mm escareado – 4
M4x20mm – 6
M4x25mm – 2
M4x30mm – 1
Parafusos sem cabeça M3 – 10
Porca de travamento M3 – 50
Porca M3 – 10
Contraporca M4 – 40
Porca M4 – 1
Porca M6 – 4
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Para a lista eletrônica de materiais, verifique a seção do diagrama de circuito.
Montagem da torre
Na verdade, antes de montar a torre, instalei novas molas nos amortecedores. Este é um passo obrigatório porque agora com a torre adicionaremos bastante massa ao topo do tanque.
As molas originais dos amortecedores são muito fracas e não conseguem suportar todo esse peso. Comprei molas com a mesma dimensão da original, 30mm de comprimento e 15mm de diâmetro externo, só com fio ticker. O fio original tinha 1 mm de espessura, aqui eu poderia facilmente pressionar aquela mola com dois dedos. Os novos tinham 1,5 mm e eram muito mais fortes. Na parte traseira instalei uma mola de 1,8 mm porque a maior parte do peso da torre estará lá atrás. Porém, eu recomendo que você compre apenas as molas de 1,5 mm, pois elas seriam fortes o suficiente até mesmo para as costas.
De qualquer forma, podemos iniciar a montagem instalando a base da torre no lugar. Esta parte de base será fixada na parte traseira da tampa do tanque. Existem dois furos na parte interna da base que combinam com dois furos na tampa do tanque, e usei-os para alinhar a base corretamente, e ao usar uma broca de 3mm fiz furos na tampa traseira do tanque.
Coloquei especificamente esses orifícios nas costelas do interior da tampa, para que sejam fortes o suficiente para segurar a base da torre com segurança. Também marquei e fiz um furo para a passagem dos fios da torre. Quero dizer, esses novos buracos serão atualizados para os arquivos originais do modelo 3D do tanque, então se você estiver construindo o tanque agora, os buracos estarão lá. Fixamos a base da torre à tampa do tanque usando quatro parafusos e porcas M3.
A seguir, podemos instalar a plataforma panorâmica no topo da base. Esta plataforma assenta e gira em cima de alguns rolamentos de esferas presos à base. Estou usando rolamentos de diâmetro externo de 13 mm com diâmetro interno de 6 mm.
Minha intenção era usar os rolamentos com diâmetro interno de 4mm, mas fiquei sem eles, então imprimi em 3D algumas buchas para que ainda possa usar esses rolamentos com diâmetro interno de 6mm e parafusos M4. Veja bem, instalei 4 desses rolamentos, mas vou atualizar o modelo para ter 6 rolamentos para ter melhor contato.
Para manter as duas partes alinhadas, utilizamos um rolamento com diâmetro externo de 47 mm e interno de 35 mm. O rolamento se encaixa entre as duas partes e assim obtemos um movimento agradável e suave. Para fixação da parte superior utilizaremos este flange no topo do rolamento. Porém, antes de fazermos isso, primeiro precisamos inserir o motor de passo para o movimento panorâmico. O stepper é um NEMA17, mas com apenas 24 mm de comprimento para caber no lugar.
Talvez pudéssemos também usar o NEMA17 de 30 mm porque mais tarde descobri que este mais curto estava lutando um pouco em termos de potência com o movimento panorâmico. Neste ponto também precisamos fixar a engrenagem no eixo do motor. Para fixá-la no lugar, há uma ranhura para inserir um parafuso M3 e, em seguida, usando um parafuso sem cabeça, podemos fixar firmemente a engrenagem ao eixo.
Para finalizar a montagem da panela, precisamos instalar alguns encaixes roscados na base e, em seguida, usando o flange, fixe o rolamento e com isso a plataforma panorâmica é fixada no lugar.
Tudo bem, a seguir podemos instalar a plataforma inclinável. Essa é uma parte estranha que parece um queijo suíço. Sim, tem tantos buracos porque precisamos anexar muitas peças a ele.
Para a junta de inclinação precisamos instalar dois rolamentos nas laterais da plataforma. Estes são os mesmos rolamentos de diâmetro externo de 13 mm. É importante notar aqui que não devemos forçar a inserção dos rolamentos nos furos, porque a peça aqui tem apenas 5 mm de largura e pode facilmente atrasar ou quebrar neste local.
Usei uma lima diamantada para suavizar e expandir o furo para que o rolamento pudesse caber facilmente. Usando dois parafusos M4 fixamos a plataforma basculante no lugar e formamos a junta basculante.
A seguir, podemos instalar o suporte que irá segurar o motor de passo de inclinação. Em seguida, podemos instalar a peça tipo cilindro que formará o mecanismo de parafuso de acionamento para o movimento de inclinação. Também precisamos de uma haste roscada M4 para esse fim. Precisamos de duas peças de 66 mm de comprimento.
Então, primeiro vai uma porca M4 no topo da parte do cilindro, e depois podemos aparafusar a haste roscada. Para conectar o eixo do motor de passo de 5 mm à haste roscada de 4 mm, usarei este acoplador impresso em 3D que pode ser apertado com um parafuso e porca M3. Depois, usando a outra haste de 66mm, basta conectar os suportes de passo e assim formar o mecanismo de inclinação.
Assim, à medida que giramos a haste roscada, o mecanismo de inclinação sobe ou desce. Podemos notar aqui que o mecanismo não é nada robusto. A oscilação vem da porca M4, que não está bem ajustada na parte do cilindro. Troquei o cilindro para ter um ajuste mais apertado e agora estava melhor. Claro, todo o mecanismo de inclinação oscila um pouco, porque a porca M4 e a haste roscada têm uma folga entre elas, assim como as outras juntas, mas é bom o suficiente, eu acho.
A seguir, podemos prosseguir com a instalação dos motores DC dos volantes. Estes são motores 12V DC de 12.000 rpm. Precisamos de parafusos escareados M2.5 para fixá-los no lugar.
Uma vez fixados, podemos inserir os volantes nos eixos do motor. O furo do volante é dimensionado e impresso em 3D com tolerâncias para fazer um ajuste de interferência com o eixo do motor, portanto não é necessário utilizar parafusos para fixá-los no lugar.
Deve haver uma folga de 2,5 mm entre os volantes e a plataforma de inclinação, então aqui estou usando uma broca de 2,5 mm como limitador ao inserir os volantes. Porém, mais tarde notei que o eixo do motor tem uma folga axial de cerca de 0,5 mm quando pressionado, então com a broca de 2,5 mm como limitador, obtemos uma folga de 3 mm. Portanto, devemos usar uma furadeira ou qualquer outra coisa com 2mm como limitador.
Após a instalação dos volantes, devemos verificar se eles possuem um bom contato com os dardos nerf.
Devem ter boa aderência, mas ao mesmo tempo não devem ser muito apertados. Para obter a aderência correta, você pode tentar diferentes valores das configurações de expansão horizontal ao imprimir em 3D. Esse também é o caso para obter as dimensões corretas dos furos e o ajuste de interferência com o eixo do motor.
A seguir, podemos instalar a peça que segura os dardos nerf antes de serem empurrados para os volantes.
Nós o fixamos no lugar com dois parafusos e porcas M3. Acho que é bom que peças como esta sejam modulares ou não impressas juntas como uma só peça com a plataforma, pois desta forma podemos modificá-las a qualquer momento se necessário.
Neste ponto, podemos conectar os motores CC dos volantes à alimentação para garantir que funcionem corretamente antes de prosseguirmos com a montagem.
Continuaremos com a instalação do barril de saída. Esta peça foi projetada para caber entre os volantes e para guiar os dardos nerf no centro, caso eles saiam dos volantes em ângulo.
Antes de fixá-lo na plataforma basculante, é necessário inserir dois rolamentos com diâmetro externo de 47mm e interno de 35mm, e com anéis distanciadores entre eles. Esses rolamentos segurarão os canos giratórios da torre.
Além disso, precisamos adicionar este anel de retenção que mais tarde manterá o mecanismo dos barris rotativos no lugar. Fixamos este cilindro de saída ao mecanismo de inclinação com dois parafusos e porcas M3.
A seguir, podemos instalar a base do cano. Esta peça irá girar através dos rolamentos ao redor do eixo de saída que acabamos de colocar. Para fixá-lo no lugar, primeiro precisamos instalar algumas inserções roscadas nele. Então podemos colocá-lo nos rolamentos.
Fixamos no lugar com o anel de retenção na parte traseira com a ajuda de alguns parafusos escareados M3.
Assim que tivermos as duas bases do cano no lugar, podemos colocar a engrenagem motriz no meio entre elas. A engrenagem será acionada por um motor de 12V DC. No meu caso, é um motor de 1300 rpm, mas pode chegar a 300 rpm.
O motor DC é fixado no lugar com a ajuda de um suporte preso à plataforma basculante. Usando um parafuso sem cabeça, podemos fixar a engrenagem ao eixo do motor.
Agora vamos fazer com que essa torre fique super legal. Vamos montar os barris e fazer com que pareça uma minigun. Optei por ter um cano maior no meio, por onde o dardo nerf passará, e mais três canos menores ao redor dele para obter aquela aparência visual bacana. Para facilitar a impressão 3D, dividi os barris ao meio. Eles não estão exatamente na metade, mas com uma pequena diferença no comprimento, por isso devemos ter isso em mente. Para montá-los, usaremos esses suportes que são funcionais e acrescentam aquele fator de aparência bacana.
Então, simplesmente inserimos os barris nos suportes, mas aqui é importante ter um encaixe adequado entre eles, para que fiquem firmes no lugar. Para conseguir isso, podemos brincar com as já mencionadas configurações de expansão horizontal em seu fatiador durante a impressão 3D. Você deve fazer alguns testes de impressão primeiro, eu acho, para descobrir quais valores fornecerão esse ajuste de interferência.
Na primeira seção, o cano central deve ser o mais comprido, enquanto os outros três canos devem ser os mais curtos. O segundo suporte deve ser inserido na direção oposta, na metade dos canos externos.
Depois podemos adicionar o segundo conjunto de barris e os colchetes no final. Aqui estou inserindo dois colchetes no final, novamente apenas para melhor aparência visual. Os canos externos devem ficar alinhados com o último suporte, e o suporte central deve ser puxado um pouco para trás.
Por último, podemos simplesmente fixar o subconjunto deste cano à base do cano com três parafusos M3.
Precisamos repetir o mesmo processo para o outro lado e terminamos com os barris.
Eles parecem super legais. Ainda mais legal quando liguei o motor deles.
No entanto, podemos notar que o peso dos dois barris dobra significativamente a plataforma inclinada. Ao fazer esse teste, a plataforma até quebrou. Na verdade, foi muito mal projetado.
Um único ponto de cerca de 8 mm suportava todo o peso em relação às juntas de inclinação nas laterais. Então, é claro, tive que redesenhá-lo para torná-lo mais resistente. Felizmente, havia espaço para adicionar mais material e aumentar a resistência naquele ponto da peça.
Também conectei as laterais com a parte central para dar força adicional. São apenas pequenas ligações com dimensão 6x7mm, pois era o único espaço disponível para o efeito, mas que ainda significam muito para melhorar a robustez de toda a plataforma.
Também aumentei o número de paredes e a densidade de preenchimento ao imprimir em 3D a peça redesenhada. Parece muito mais resistente agora. Remontei tudo e testei novamente. Estava muito melhor, embora agora o acoplador entre o motor de passo e a haste roscada falhasse. Porém, isso não foi grande coisa, pois apenas tornei o acoplador mais longo para apertá-lo com dois parafusos em vez de um.
O mecanismo de inclinação ainda oscila depois de todo o peso adicionado, mas não vem apenas do mecanismo de inclinação, mas também da junta panorâmica, que parecia um pouco perdida. É por isso que eu disse que atualizarei a parte da base do prato para ter 6 rolamentos de suporte em vez de 4.
De qualquer forma, podemos prosseguir com a montagem do mecanismo empurrador de dardos nerf. Primeiro, podemos inserir o motor DC no lugar. Aqui estou inserindo um de 1300 rpm, mas depois vou perceber que é por isso que a velocidade é muito alta para esse propósito. Precisamos de um motor máximo de 100 rpm aqui. De qualquer forma, este motor DC, através de um redutor, acionará um eixo de 6mm ao qual fixaremos as peças do empurrador em ambos os lados.
Como eixo estou usando uma haste roscada M6, porque é muito mais barata e fácil de conseguir. As hastes roscadas não são tão precisas em comparação com um eixo adequado de 6 mm, especialmente quando usadas em rolamentos combinados, mas tudo bem, pois não precisamos de tanta precisão para este mecanismo.
O comprimento deste eixo é de 166 mm e é fixado no lugar com a ajuda de algumas porcas M6 na seção interna da plataforma basculante e pressionado contra os rolamentos de esferas.
A engrenagem e os empurradores são fixados ao eixo com alguns parafusos sem cabeça. O mecanismo empurrador parece funcionar corretamente por enquanto.
Tudo bem, então podemos instalar o carregador dos dardos nerf. Mas antes de fazermos isso, é melhor adicionar os fios aos motores DC, pois atualmente temos mais acesso a eles. Precisamos de fios de 30 cm para cada motor.
Quanto aos motores do volante, conectei-os todos em paralelo, de modo que apenas um único fio + e - iria para o controlador, pois todos deveriam trabalhar na mesma velocidade e ser controlados ao mesmo tempo.
Porém, devemos testar a polaridade e garantir que cada volante gire na direção certa para disparar os dardos nerf. Também podemos conectar o motor de passo e depois passar todos os fios pela abertura central.
Agora podemos prosseguir com a instalação do carregador de dardos. Este pode conter cerca de 200 dardos, mas podemos facilmente aumentar a capacidade simplesmente expandindo-o para cima ou para os lados. Para conexão à plataforma inclinável, usaremos estes suportes e alguns parafusos M3. Mas antes de fazermos isso, devemos instalar o motor DC para os rolos do carregador.
Esse vai para um suporte que primeiro precisamos prendê-lo ao magazine com alguns parafusos M3. O motor DC que estou instalando aqui é 12V 50rmp, mas poderíamos diminuir ainda mais, como 20rpm. Como os rolos operam a uma rotação muito baixa, os eixos deles são simplesmente impressos em 3D.
Este motor acionará os rolos por meio de um conjunto de engrenagens. Você vê aqui que o rolo esquerdo é acionado diretamente pela engrenagem do motor, e o rolo direito é acionado por outra engrenagem entre o rolo e a engrenagem do motor para produzir a direção oposta.
Precisamos instalar alguns encaixes roscados no magazine e então podemos usá-los para fixar a tampa na parte traseira.
Agora podemos inserir o magazine no lugar e fixá-lo na plataforma inclinável com os suportes e alguns parafusos e porcas M3.
E é isso, nossa torre de minigun nerf está concluída, exceto por algumas tampas que adicionarei mais tarde para fechar e proteger as partes móveis.
Agora podemos conectar os motores DC à alimentação, para ver como tudo funciona em movimento. Agora também é um bom momento para adicionar os mesmos dardos nerds na revista para verificar se tudo isso realmente funciona.
Meus testes iniciais do sistema nerf minigun não foram muito bons. Os dardos emperravam com frequência, então tive que fazer vários ajustes no design para fazê-los funcionar.
Tive que adicionar outro rolo no site oposto para ter um melhor carregamento do sistema. Isso significou que tive que redesenhar a revista inteira. Eu fiz isso e veja como fica depois dessas mudanças.
Finalmente, depois de tantos ajustes e atualizações, o trabalho do carregador de dardos nerf é aceitável.
Eu não diria que é 100% perfeito porque ainda pode travar de vez em quando, mas ainda assim, acho que é bom o suficiente.
De qualquer forma, podemos prosseguir agora com a eletrônica ou conectar a torre à placa de circuito impresso personalizada que tenho no tanque.
Diagrama de Circuito
Vamos dar uma olhada na eletrônica da Torre Minigun NERF e do tanque RC e explicar como funciona. O cérebro é uma placa baseada em microcontrolador ATmega2560 ou uma placa Arduino MEGA.
Lista de materiais
Você pode obter os componentes nos links abaixo:
– 1k x2Amazon | AliExpress | Temu Capacitores
– ~63uF x2
Amazonas | AliExpress | Temu
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Quanto ao BOM do tanque RC, verifique o artigo RC Tank.
Assim, os quatro motores DC dos volantes serão controlados através de um único MOSFET com sinal PWM. E outro MOSFET para o motor dos barris. Não precisamos mudar a direção da ração desses dois motores, é por isso que podemos apenas controlar sua velocidade com sinais PWM. Por outro lado, para os rolos e motores empurradores, utilizaremos acionamentos de motor DC dedicados que também possuem pontes H, para que possamos mudar o sentido de rotação. Quero poder mudar o sentido de rotação porque caso os dardos fiquem presos, podemos acionar os roletes e o empurrador para ir no sentido inverso e assim desencravar os dardos. Esta função acabou funcionando.
Para acionar os dois motores de passo NEMA17 e o mecanismo de pan e tilt, estamos usando dois drivers de passo A4988.
PCB personalizada
Retirei o PCB personalizado da mega placa Arduino e soldei essas poucas peças adicionais.
Veja bem, quando projetei esta PCB em meu vídeo anterior, planejei com antecedência e incluí pontos dedicados para conectar os MOSFETS e também os drivers do motor de passo A4988.
Você pode encontrar e baixar o arquivo Gerber para este PCB, na comunidade de compartilhamento de projetos PCBWay, por meio da qual você também pode solicitar diretamente o PCB.
Sim, encomendei o PCB da PCBWay. PCBWay oferece excelentes serviços de fabricação e montagem de PCB que eu recomendo fortemente.
De qualquer forma, devemos conectar tudo conforme descrito no diagrama de circuito e recolocar a PCB na placa Arduino Mega.
Porém, em vez de usar os drivers de motor CC DRV8871 mais eficientes para acionar os rolos e os motores do empurrador, acabei usando o desatualizado e ineficiente driver de motor CC L298N. Simplesmente não consegui fazer os motores funcionarem com os primeiros drivers; Não consegui controlar a velocidade deles corretamente com o sinal PWM. Acho que o tipo de motor simplesmente não combinava com os drivers DRV8871. Com o driver L298N, o controle PWM funcionou corretamente para eles.
Para alimentar o tanque, antes eu usava bateria 3S Lipo, o que estava ok, mas agora acho que uma bateria 4S Lipo é mais adequada.
Com a bateria 3S, quando a tensão das células cai para o valor nominal, 3,7V, a saída total é de 11,1V, que já está abaixo de 12V e assim perdemos energia para os motores. Com a bateria 4S, a saída total nominal é 14,8, o que na verdade está bem acima de 12V, mas podemos usar um conversor buck para fixar a saída de 12V.
Dessa forma, sempre obteremos aqueles 12 V fixos, independentemente de a bateria estar totalmente carregada para 16,8 V ou descarregada para 14 volts. Porém, devemos primeiro definir a tensão desejada antes de conectá-la ao circuito.
O que falta fazer agora é programar a placa Arduino Mega e dar vida à torre também. Passarei rapidamente pelo código do Arduino e no artigo do site você encontrará mais detalhes de como ele funciona.
Programando a Torre Minigun NERF e o Tanque RC
Você pode encontrar e baixar o código junto com os arquivos 3D no Cults3D.
Assim, usando a biblioteca IBusBM lemos os dados recebidos do Transmissor RC.
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Estamos usando todos os 10 canais do popular transmissor Flysky fs-i6 RC. Este é oficialmente um transmissor RC de 6 canais, mas podemos ativar mais 4 canais para funcionar.
Convertemos os dados recebidos em valores adequados, dependendo da finalidade para a qual os utilizamos.
19
Por exemplo, convertemos os dados de entrada do canal 3 do joystick esquerdo em valores de 0 a 400, que são então usados com a função setSpeed na biblioteca AccellStepper, para operar o motor de passo com uma velocidade apropriada.
Por outro lado, para controlar os motores DC, convertemos os dados recebidos em valores de 0 a 255, para acionar os motores com valores PWM utilizando a função analogWrite().
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Para melhor compreensão do código, verifique o próprio código, pois ele contém comentários e descrições de como determinadas linhas funcionam.
Testando a Torre Minigun NERF
Depois de carregar o código, podemos ligar a plataforma do robô e o transmissor RC para testá-lo. No display do transmissor podemos notar a tensão da bateria LiPo, bem como a tensão do receptor e do transmissor. Com o joystick certo controlamos o movimento do tanque. Eu ajustei o controle das luzes para o interruptor esquerdo de 3 posições para que possamos escolher entre dois modos de luz diferentes.
Com o joystick esquerdo, controlamos o sistema de pan e tilt da torre. Com o joystick direito ativamos o disparo dos dardos nerf. Com o potenciômetro direito podemos controlar a taxa de disparo, e com o potenciômetro esquerdo a potência de disparo, ou seja, as rpm dos volantes. O legal é que tudo pode funcionar simultaneamente. O tanque pode disparar dardos nerf enquanto dirige, gira e inclina e tem as luzes acesas.
No entanto, foi uma jornada incrível, para ser honesto. Enfrentei tantos problemas na hora de desenhar e construir esse projeto, e por isso resolvi mostrar tudo isso para vocês, para que vocês vejam o que às vezes é preciso para fazer um projeto como esse.
Espero que você tenha gostado deste tutorial e aprendido algo novo.
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