System oświetlenia modeli RC

[Hauler]

Witam 

Jako, że moim hobby jest modelarstwo zdalnie sterowane w skali 1/14 czyli wszelkiego rodzaju samochody ciężarowe i nie tylko, zawsze problematyczne było oświetlenie modelu.   

Największym problemem z którym nagminnie się borykam to połączenie oświetlenia w ciągniku z oświetleniem w naczepie. Ciężko przeciągnąć wiele przewodów aby wyglądało to estetycznie, a jeszcze gorzej jest ze złączem które nie wyglądało by topornie, więc postanowiłem stworzyć własny moduł dopasowany do moich potrzeb.  

System składa się z dwóch modułów komunikujących się po RS 232. 

Główny ma za zadanie odczytywanie sześciu sygnałów PWM z odbiornika, sterowanie oświetleniem samochodu, wysyłanie informacji o oświetleniu oraz dwóch sygnałów PWM. Wykonawczego który odbiera informacje z modułu głównego i steruje oświetleniem w przyczepie oraz ma dwa wyjścia PWM do sterowania dodatkowym osprzętem.   

Do projektu wykorzystałem Raspberry pi pico, ale nic nie stoi na przeszkodzie aby wykorzystać arduino. Do tego aby nie uszkodzić mikrokontrolera użyłem ULN 2803A który posiada 8 kanałów co w zupełności wystarcza oraz przetwornice regulowaną.

No dobra to jak to zrobić? Na początek musimy odczytać jakoś sygnał PWM z odbiornika, na szczęście większość odbiorników pracuje w standardzie 3,3V więc nie musimy się martwić ze uszkodzimy procesor. Więc odczytujemy sobie wartość PWM i wysyłamy przez serial port do monitora, teraz patrzymy jak zmieniają się wartości w zależności od poruszania drążkiem.

#define PWM 2; //Definiujemy na którym pinie podłaczamy odbiornik
int

int Odczyt; // Ustawiamy zmienną w której bedzie odczytana informacja


void setup()
{
  pinMode(PWM, INPUT); // Ustawiamy nasz pin jako wejśćie

  Serial.begin(9600); // Ustawiamy serial port
}

void loop()
{
  Odczyt = pulseIn(PWM, HIGH, 25000); // Odczytujemy sygnał z odbiornika

  Serial.println(Odczyt); // Wysyłamy to co odczytaliśmy
  delay(200);
}

Jak już wgraliśmy kod w monitorze szeregowym można zobaczyć jak wartości się zmieniają i już wiemy że dla pozycji środkowej jest to ok 1500 impulsów a dla skrajnych wychyleń odpowiednio 1000 i 2000 impulsów, gdy już wiem jakie dane dostajemy, czas coś z tym zrobić.

#define PWM  2 // Definiujemy na którym pinie podłaczamy odbiornik
#define LED  11 // Definiujemy pin gdzie podłaczymy diode led

int Odczyt; // Ustawiamy zmienną w której bedzie odczytana informacja
int stanled = 0; // zmienne diody led


void setup()
{
  pinMode(PWM, INPUT); // Ustawiamy nasz pin jako wejśćie
  pinMode(LED, OUTPUT); // Ustawiamy pin LED jako wyjśćie


}

void loop()
{
  Odczyt = pulseIn(PWM, HIGH, 25000); // Odczytujemy sygnał z odbiornika

if (Odczyt >= 1700){  // Sprawdzamy czy odczytany sygnał jest większy bądz równy
  stanled = 255;
}

if (Odczyt <= 1200){  // Sprawdzamy czy odczytany sygnał jest mniejszy bądz równy
  stanled = 0;
}
analogWrite(LED, stanled);

}

Teraz już wiemy jak odczytać i jak to wykorzystać więc możemy rozbudować wedle naszych potrzeb. Tworzymy instalację modułu głównego:

No ok ale ale? Na początku była mowa o dwóch modułach i komunikacji co znią? Spokojnie teraz zajmiemy się tym.

Aby móc sterować oświetleniem i wysyłać inne interesujące nas dane musimy strwoży rodzaj ramki w której będą zawarte informacje. Nasza ramka będzie wyglądać tak &:dane:dane*. Ale co to? Spokojnie już tłumaczę znak & rozpoczyna naszą ramkę i jest po to aby wykryć czy przesłane informacje to te które nas interesują, następnie po dwukropkach wysyłamy to co potrzebujemy i kończymy to gwiazdką aby wiedzieć że to koniec naszej ramki.

Kod modułu głównego
#define PWM  2 // Definiujemy na którym pinie podłaczamy odbiornik
#define LED  11 // Definiujemy pin gdzie podłaczymy diode led

int Odczyt; // Ustawiamy zmienną w której bedzie odczytana informacja
int stanled = 0; // zmienne diody led


void setup()
{
  pinMode(PWM, INPUT); // Ustawiamy nasz pin jako wejśćie
  pinMode(LED, OUTPUT); // Ustawiamy pin LED jako wyjśćie
  
  Serial1.begin(9600); // Ustawiamy serial port

}

void loop()
{
  Odczyt = pulseIn(PWM, HIGH, 25000); // Odczytujemy sygnał z odbiornika

if (Odczyt >= 1700){  // Sprawdzamy czy odczytany sygnał jest większy bądz równy
  stanled = 255;
}

if (Odczyt <= 1200){  // Sprawdzamy czy odczytany sygnał jest mniejszy bądz równy
  stanled = 0;
}
analogWrite(LED, stanled);

  Serial1.print("&"); // wysyłamy nasz znak początku ramki
  Serial1.print(":");
  Serial1.print(stanled); // to co chcemy wysłac
  Serial1.print("*");
  Serial1.print("/n"); // znak konca lini  czemu tak? pnieważ przy prinln nie działało to prawidłowo

}

Kod odbiornika
  
  #define LED 7   // Światła postojowe, obrysowe

// Ustawienia dla odbierania danych //
bool readSerialOk = false;
char inChar;
String inData = "";

// Twożymy tablice aby zmiejszyć ilość zmiennych
String rozkaz[3];
int rozkazint[3];
int licznik[3];


// Konfiguracja prędkosci przesyłu danych //
#define BAUD 9600

void setup() {
  // uruchomienie Uart //
  Serial1.begin(BAUD);
  
  // Ustawienia wyjść //
  pinMode(LED, OUTPUT)
}


void loop() {

  ////////// Odczyt danych //////////
  if (Serial1.available() > 0) {  // Sprawdzamy czy cośodebralismy
    
    inChar = (char)Serial1.read(); // Zbieramy dane

    if (inChar == '\n') { // Sprawdzamy czy został wykryty znak końca lini

      readSerialOk = true; // Ustawiamy flage prawdy

    } else {

      inData += inChar; // Zapisujemy zebrane dane

      return;
    }
  }

  ////////// sprawdzanie poprawności i rozkodowanie danych //////////
  if (readSerialOk == true) { // sprawdzamy czy flafa jest ustawiona na prawdę

    int datainlenght = inData.length();         

    if (datainlenght < 4) {                    // Sprawdzenie ilosci odebranych znaków jeśli krótsze niż 4 powrót do odczytu//
      readSerialOk = false;
      inData = "";
      return;
    }

    if (inData.substring(0, 1) != "&") {        // Sprawdzenie czy na początku odebranych danych znajduje się znak & jeśli nie powrót do odczytu//
      inData = "";  
      readSerialOk = false;
      return;
    }
                                                // Następnie przetważamy odebrane dane
    licznik[0] = inData.indexOf(':');           // odczytujemy dane do wystąpienia dwukropka      
    rozkaz[0] = inData.substring(0, licznik[0]); // przechodzimy od kolejnej komórki
    rozkazint[0] = rozkaz[0].toInt();            // przekształcamy przetwozone dane na typ zmienenj int

    licznik[1] = inData.indexOf(':', licznik[0] + 1); 
    rozkaz[1] = inData.substring(licznik[0] + 1, licznik[1]);
    rozkazint[1] = rozkaz[1].toInt();          

    licznik[2] = inData.indexOf('*');         // odczytujemy dane do zaszego znaku końca
    rozkaz[2] = inData.substring(licznik[1] + 1, licznik[2]);
    rozkazint[2] = rozkaz[2].toInt();



    inData = "";                       // Po przetwożeniu naszych danych zerujemy zmieną
    readSerialOk == false;            // ustawiamy flage na fałsz
  }

  // Teraz można wykożystać odebrane dane do sterowania

    analogWrite(LED, rozkazint[1]); // sterujemy naszą diodą led naszymi odebranymi danymi

}

Kod odbiornika może wydawać się bardziej złożony ale wcale taki nie jest. Teraz wiedząc co i jak można dostosowywać kod do własnych potrzeb. Działanie mojego systemu:

I zdjęcia modelu z już złożonym i działającym modułem i wykorzystanym złączem do komunikacji i zasilania

Filmik prezentujący działanie:

Mam nadzieje ze opisałem wszystko w miarę zrozumiale i przepraszam za ewentualnie niedosięgnięcia, ale pierwszy raz opisuje jakikolwiek projekt.

Pozdrawiam

[Treker (Damian Szymański)]

Dziękuję za opis i gratuluję ciekawego DIY! Właśnie zatwierdziłem ten temat, więc projekt jest już widoczny publicznie. Zachęcam do opisywania kolejnych projektów 🙂