ورکشاپ آموزشی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

ماشین کنترلی دریفت با سیستم دودزا

رباتیک و هوشمندسازی
۰ نظر
۵۹ نفر
کد ۳۲۱۳

ماشین‌های کنترلی همیشه جذابن، اما وقتی صحبت از دریفت کشیدن رو سطوح مختلف و دود کردن لاستیک‌ها می‌شه، سطح هیجان کاملا عوض می‌شه. تو این پروژه از آیسی‌مدار می‌خوایم یه ماشین کنترلی دریفت (RC Drift Car) فوق‌العاده رو با هم بسازیم که تمام قطعات شاسی و بدنه‌اش با پرینتر سه‌بعدی ساخته می‌شه و از همه مهم‌تر، یه سیستم تولید دود واقعی داره که حسابی تجربه‌مون رو به واقعیت نزدیک می‌کنه.

این ماشین کوچیک اما سریع، به یه موتور براشلس قدرتمند، سیستم چهارچرخ متحرک (4WD) و یه گیرنده اختصاصی آردوینو مجهز شده. علاوه بر این، یه سیستم نورپردازی زیر بدنه (Underglow) هم براش در نظر گرفتیم که تو تاریکی شب ظاهرش رو بی‌نظیر می‌کنه. سیستم دودزا هم با استفاده از ماژول‌های بخور سرد ساخته می‌شه که ایده‌ای به شدت خلاقانه و کم‌هزینه‌ست.

طراحی سه‌بعدی این ماشین طوری انجام شده که همه قطعات خیلی دقیق روی هم سوار می‌شن. اگه عاشق ساختنی‌های مکانیکی و الکترونیکی هستی و دوست داری یه ماشین کنترلی خاص و کاملا دست‌ساز داشته باشی، ابزارها رو آماده کن تا قدم‌به‌قدم این ماشین دریفت خفن رو با هم بسازیم و ببریمش تو پیست!

قطعات موردنیاز

  • موتور براشلس Rocket RC 3500KV
  • اسپید کنترل (ESC) مینی براشلس 18 آمپر دوطرفه
  • سروو موتور 9 گرمی با چرخ‌دنده فلزی
  • 2 عدد ماژول بخور سرد به همراه مدار تغذیه
  • 2 عدد ریسه ال‌ای‌دی رشته‌ای (Filament) قرمز
  • باتری لیپو (LiPo) دو سل (2S) 7.4 ولت 550 میلی‌آمپر
  • شارژر USB مخصوص باتری لیتیومی دو سل
  • سوکت نری و مادگی JST
  • پین هدر مادگی 3 پین
  • سیم الکترونیکی نازک
  • گیرنده 8 کاناله آردوینو
  • ماژول ماسفت برای کنترل نورپردازی کف
  • برد مدار چاپی (PCB) اختصاصی گیرنده
  • برد آردوینو Pro Mini (نسخه 5 ولت 16 مگاهرتز)
  • ماژول فرستنده و گیرنده NRF24L01
  • رگولاتور ولتاژ 3.3 ولت AMS1117
  • 2 عدد خازن 10 میکروفاراد و 2 عدد خازن 0.1 میکروفاراد SMD
  • ال‌ای‌دی قرمز پکیج 0805
  • پین هدرهای نری و مادگی در ابعاد مختلف
  • ترانزیستور ماسفت SMD مدل SI2300 (کانال N)
  • مقاومت 10 کیلواهم SMD
  • 3 عدد مقاومت 2 کیلواهم و 2 عدد مقاومت 220 اهم (1/4 وات)
  • تکه کوچکی از برد سوراخ‌دار (Perf board)
  • 4 عدد کمک‌فنر کوچک
  • بلبرینگ‌های 10x6x3 میلی‌متر و 9x5x3 میلی‌متر
  • 8 عدد پیچ توپی فلزی (Hex Ball Screw)
  • انواع پیچ و مهره‌های سایز M2 و M3 در طول‌های مختلف
  • 27 عدد مهره حرارتی (اینسرت برنجی) سایز M3
  • مفتول فلزی ضخیم و سیم‌های مفتولی نازک برای ساخت بازوها و اتصالات
  • سیم پره دوچرخه (قطر 2 میلی‌متر) برای بازوهای نوسانی
  • خارهای نگهدارنده بدنه ماشین
  • فیلامنت PLA در رنگ‌های مشکی مات و خاکستری تیره
مرحله ۱

طراحی سه‌بعدی شاسی و قطعات ماشین دریفت

برای اینکه همه‌چیز تو این ماشین بی‌نقص کنار هم قرار بگیره، اول باید ابعاد دقیق تمام قطعات الکترونیکی و مکانیکی رو استخراج می‌کردیم. بعد از اون، با استفاده از نرم‌افزار طراحی سه‌بعدی Fusion 360، شروع به مدل‌سازی شاسی و اجزای حرکتی کردیم.

داشتن یه مدل سه‌بعدی مجازی کمک می‌کنه تا بتونیم جایگاه هر چرخ‌دنده، موتور و برد رو دقیقا مشخص کنیم و ظاهر شاسی رو بهینه‌سازی کنیم تا همه‌چیز کاملا جمع‌وجور و مهندسی‌شده در بیاد.

فایل‌های طراحی (STL) این ماشین آماده است تا بتونی اون‌ها رو برای پرینت سه‌بعدی استفاده کنی و دقیقا همین بدنه جذاب رو بسازی. این فایل‌ها با تنظیمات پیشنهادی برای پرینت بهینه بهینه‌سازی شدن تا بهترین نتیجه رو بگیری.

مرحله ۲

پرینت سه‌بعدی قطعات؛ ساخت استخوان‌بندی ماشین

حالا که فایل‌ها رو داری، باید اون‌ها رو تو نرم‌افزار اسلایسر باز کنی و تنظیمات لازم رو برای گرفتن خروجی G-code انجام بدی. پرینت این قطعات معمولا تو دو مرحله انجام می‌شه و می‌تونی از هر رنگ فیلامنتی که دوست داری استفاده کنی.

بعد از حدود 28 ساعت کار پرینتر سه‌بعدی با فیلامنت PLA و تمیز کردن ساپورت‌ها، حالا تمام چرخ‌ها، چرخ‌دنده‌ها، بازوها، شاسی و قطعات تزئینی آماده هستن و یه پکیج کامل از قطعات مکانیکی داری.

البته پیشنهاد می‌کنم قطعاتی که تحت فشار زیادی هستن مثل چرخ‌دنده‌ها، مفصل‌های یونیورسال (پلوس‌ها) و کاپ‌های اتصال رو با متریال‌های مقاوم‌تری مثل نایلون (Nylon) پرینت بگیری یا حتی از قطعات آلومینیومی آماده استفاده کنی تا عمر ماشینت بیشتر بشه.

مرحله ۳

نصب مهره‌های حرارتی روی شاسی پلاستیکی

برای اینکه قطعات محکم به هم پیچ بشن و جای پیچ‌ها تو پلاستیک هرز نره، از 27 عدد مهره حرارتی (اینسرت برنجی) سایز M3 استفاده می‌کنیم. هویه رو داغ کن و این مهره‌ها رو تو قسمت‌هایی مثل شاسی اصلی، محفظه گیربکس‌ها، میله نگهدارنده بالایی، کاپ‌های چرخ جلو و نگهدارنده سپر جلو با دقت جا بزن.

این مهره‌های حرارتی وقتی تو پلاستیک ذوب می‌شن، دقیقا مثل یه مهره فلزی محکم عمل می‌کنن و بهت اجازه می‌دن پیچ‌ها رو هر چند بار که خواستی باز و بسته کنی بدون اینکه رزوه‌ها خراب بشن.

مرحله ۴

مونتاژ سیستم انتقال قدرت و چرخ‌دنده‌های عقب

وقتشه بریم سراغ بخش هیجان‌انگیز انتقال قدرت و سیستم چهارچرخ متحرک (4WD). از سیستم محرک عقب شروع می‌کنیم تا پایه‌های انتقال نیرو شکل بگیره.

اول یه بلبرینگ 9 میلی‌متری رو روی شاسی جا بزن تا شفت محرک رو نگه داره. بعد دو تا بلبرینگ 10 میلی‌متری رو روی یکی از چرخ‌دنده‌های مخروطی اصلی (بدون دیفرانسیل) قرار بده و چرخ‌دنده پینیون رو هم به همراه بلبرینگش طوری مونتاژ کن که با موتور درگیر بشه.

حالا این مجموعه رو تو محفظه گیربکس عقب قرار بده. موتور براشلس رو به همراه پینیونش نصب کن و کمی با دست بچرخون تا چرخ‌دنده‌ها روی هم جا بیفتن. این کار باعث می‌شه اصطکاک اولیه از بین بره و گیربکس نرم‌تر کار کنه.

همین مراحل رو برای گیربکس جلو هم تکرار کن؛ فقط حواست باشه جهت قرارگیری چرخ‌دنده‌ها طوری باشه که چرخ‌های جلو و عقب در یک جهت بچرخن. پینیون جلو رو هم می‌تونی با یه قطره چسب قطره‌ای محکم کنی تا موقع حرکت در نیاد.

مرحله ۵

ساخت محورها و شفت انتقال قدرت مرکزی

برای اینکه نیروی موتور از عقب به جلو منتقل بشه، به یه شفت مرکزی از جنس استیل ضدزنگ به قطر 2.5 میلی‌متر و طول 124 میلی‌متر نیاز داریم. برای محورهای جلو و عقب هم دو تا شفت کوتاه‌تر به طول 19.5 میلی‌متر می‌خوایم.

با استفاده از یه گیره رومیزی و مینی‌فرز یا اره آهن‌بر، شفت‌ها رو تو این اندازه‌ها برش بزن. حالا باید با یه سوهان، انتهای شفت‌های کوتاه رو به صورت نیم‌دایره (D-شکل) سوهان بکشی تا تو چرخ‌دنده قفل بشن. دو سر شفت بلند رو هم به همین شکل سوهان بزن تا دقیقا داخل شیار چرخ‌دنده‌های پینیون جلو و عقب فیت بشن.

یه ترفند خوب اینه که قبل از سوهان‌کاری، محل دقیق برش‌ها رو با ماژیک علامت بزنی تا دقیقا نصف ضخامت شفت رو برداری و همه‌چیز بدون لقی جا بره.

مرحله ۶

جا زدن محورها داخل چرخ‌دنده‌ها

برای جا زدن شفت مرکزی داخل چرخ‌دنده‌ها، بهتره کمی سر شفت رو گرم کنی و با دقت فشار بدی تا بدون شکستن پلاستیک سر جاش بشینه. اگه دیدی پینیون جلو خیلی سفته، اول با یه شفت دیگه کمی داخلش رو گشادتر کن تا شفت اصلی راحت‌تر جا بره.

بعد از نصب شفت مرکزی، باز هم چرخ‌دنده‌ها رو دستی بچرخون تا روون بشن. برای شفت‌های کوتاه جلو و عقب هم، سمت نیم‌دایره‌ای رو با فشار یا ضربه ملایم چکش داخل چرخ‌دنده‌ها جا بزن و کاپ‌های اتصال پرینت‌شده رو به سر دیگه‌شون وصل کن. برای اطمینان بیشتر، می‌تونی از کمی چسب قطره‌ای استفاده کنی.

مرحله ۷

تکمیل محفظه گیربکس‌ها

حالا می‌تونیم نیمه بالایی محفظه گیربکس‌های جلو و عقب رو سر جاشون بذاریم و با پیچ‌های M3 محکم‌شون کنیم. قبل از بستن پیچ‌ها چک کن که بلبرینگ‌ها نه خیلی تحت فشار باشن که نچرخن و نه اونقدر آزاد باشن که لق بزنن. اگه پرینتت خیلی دقیق در نیومده، می‌تونی جای بلبرینگ‌ها رو با یه سمباده یا کاتر کمی تمیز کنی تا درپوش‌ها کامل بسته بشن.

یه ترفند عالی برای اینکه ماشینت بی‌صدا و روون کار کنه اینه که روی چرخ‌دنده‌ها کمی گریس مخصوص پلاستیک یا حتی وازلین بمالی تا اصطکاک به حداقل برسه و استهلاک قطعات کم بشه.

مرحله ۸

نصب بازوهای نوسانی پایین (طبق‌های ماشین)

قدم بعدی نصب طبق‌ها یا همون بازوهای نوسانی پایینیه که قراره وزن ماشین رو تحمل کنن و چرخ‌ها رو نگه دارن. برای این کار به قطعات دوشاخه پرینت‌شده و چند تکه سیم پره دوچرخه 2 میلی‌متری به طول 26 میلی‌متر نیاز داریم. این پین‌های فلزی رو داخل بازوها رد کن و دوشاخه‌ها رو با پیچ‌های M3 به شاسی اصلی متصل کن.

حواست باشه که دوشاخه جلویی باید همراه با نگهدارنده سپر جلو و با بلندترین پیچ‌های M3 بسته بشه؛ و دقت کن که سمت صاف دوشاخه باید رو به بالا باشه تا ماشین درست تراز بشه.

مرحله ۹

آماده‌سازی کاپ چرخ‌های جلو و عقب

کاپ‌های چرخ (قطعاتی که بلبرینگ‌های چرخ داخلشون قرار می‌گیرن) رو باید نصب کنیم. ما دو تا کاپ برای عقب و دو تا برای جلو داریم که تو چرخ‌های جلو قابلیت چرخش به چپ و راست (برای فرمان) رو دارن.

چند تکه مفتول فلزی نازک به طول 10 میلی‌متر ببر و از اون‌ها به عنوان پین لولا برای اتصال کاپ‌ها به طبق‌ها استفاده کن. با یه قطره چسب قطره‌ای، پین‌ها رو سر جاشون محکم کن تا کاپ‌ها بتونن آزادانه بالا و پایین برن. تو مرحله آخر، بلبرینگ‌های کوچک 9 میلی‌متری رو با فشار ملایم داخل کاپ‌ها جا بزن.

مرحله ۱۰

ساخت مفصل‌های یونیورسال (پلوس‌های ماشین)

برای انتقال قدرت از گیربکس به چرخ‌هایی که در حال بالا و پایین رفتن هستن، باید پلوس (مفصل یونیورسال) بسازیم. اگه این قطعات استخوانی‌شکل رو با PLA پرینت گرفتی، حتما کل سطحشون رو با یه لایه چسب قطره‌ای بپوشون تا زیر فشار گشتاور موتور نشکنن و محکم بشن. حالا یه تکه 8 میلی‌متری از سیم گیره کاغذ ببر و تو سوراخ سر پلوس جا بزن تا مثل یه خار عمل کنه.

با استفاده از یه قطعه مکعبی کوچیک پرینت‌شده و چند تکه سیم دیگه، بخش استخوانی رو به بخش متصل‌شونده به چرخ وصل کن. در واقع سیم‌ها به عنوان لولاهای این مفصل در دو محور عمل می‌كنن. سیم‌ها رو با کمی چسب سر جاشون محکم کن تا بیرون نزنن. این مراحل رو تکرار کن تا 4 تا پلوس کامل و منعطف برای هر 4 چرخ ماشین داشته باشی.

مرحله ۱۱

جا زدن پلوس‌ها و اتصال به گیربکس

پلوس‌هایی که ساختی رو از یه طرف داخل کاپ‌های خروجی گیربکس و از طرف دیگه داخل بلبرینگ چرخ‌ها قرار بده. حالا وقتی شفت مرکزی رو می‌چرخونی، می‌بینی که نیرو خیلی نرم و بدون گیر کردن به چرخ‌ها منتقل می‌شه.

برای اینکه موقع نصب چرخ‌ها پلوس تو جای خودش لق نزنه، می‌تونی بخش بیرونی پلوس (جایی که چرخ بهش پیچ می‌شه) رو با یه قطره چسب به حلقه داخلی بلبرینگ بچسبونی؛ البته اگه فیت بودن قطعات به اندازه کافی محکم هست، نیازی به این کار نیست.

مرحله ۱۲

بستن طبق‌های بالا و تکمیل تعلیق

برای ساخت طبق‌های بالایی که کاپ چرخ‌ها رو از بالا نگه می‌دارن، به 4 تا پیچ توپی (Ball Head Screw) با سر کروی نیاز داریم. رزوه این پیچ‌ها رو تا نصفه کوتاه کن، کمی سوهان بزن و روی کاپ چرخ‌ها نصب کن (طوری که جلوی چرخش محور پلوس رو نگیرن).

سمت دیگه طبق بالایی با یه پیچ M3 و مهره روی محفظه گیربکس بسته می‌شه. می‌تونی از پیچ‌های کروی برای اتصال سمت گیربکس هم استفاده کنی تا سیستم روون‌تر بشه.

برای اتصال این دو بخش، از کاپ‌های توپی پرینت‌شده استفاده می‌کنیم که روی پیچ‌های کروی چفت می‌شن. اگه می‌خوای این مفاصل کروی نرم‌تر حرکت کنن، پیچ توپی رو کمی گرم کن و کاپ پلاستیکی رو روش بچرخون. برای میله رابط بینشون هم از مفتول‌های گیره کاغذ به طول 10 میلی‌متر استفاده کن. الان کاپ چرخ‌ها کاملا سر جاشون فیکس هستن و فقط در راستای عمودی (یا چرخش فرمان برای چرخ‌های جلو) حرکت می‌کنن.

مرحله ۱۳

نصب کمک‌فنرها برای نرمی حرکت

برای سیستم تعلیق، از 4 تا کمک‌فنر فلزی کوچیک سایز 26 میلی‌متر مخصوص ماشین‌های آرسی مقیاس 1:28 استفاده می‌کنیم. این کمک‌فنرها رو با پیچ‌های M2 بلندتر به سوراخ‌های روی شاسی و طبق‌های پایینی ببند و حتما از مهره برای سفت کردنشون استفاده کن تا موقع پرش یا لرزش باز نشن.

نکته خیلی مهم اینه که این کمک‌فنرهای ریز نیازی به روغن ندارن و اگه داخلشون روغن بریزی، نشتی می‌دن و همه‌جا کثیف می‌شه؛ پس بذار همون‌طور خشک کار کنن مگه اینکه کمک‌فنرهای حرفه‌ای‌تری خریده باشی که قابلیت تزریق روغن دارن.

مرحله ۱۴

راه‌اندازی مکانیزم فرمان ماشین

برای اینکه بتونی چرخ‌های جلو رو به چپ و راست بچرخونی، باید سیستم فرمان رو وصل کنیم. دو تا پیچ توپی رو کمی کوتاه کن و روی کاپ چرخ‌های جلو نصب کن؛ یه پیچ توپی کامل رو هم روی یکی دیگه از بازوهای فرمان ببند.

حالا با استفاده از دو تا کاپ توپی پلاستیکی و یه تکه مفتول فلزی با طول مناسب، چرخ‌های چپ و راست رو به هم متصل کن تا کاملا با هم و هماهنگ حرکت کنن.

برای اتصال سروو موتور به این سیستم هم یه لینک کوچیک با گیره کاغذ بساز که به پیچ توپی متصل می‌شه. بهتره طول این میله رو اول کمی بلندتر بگیری تا بتونی بعدا برای تراز کردن چرخ‌ها راحت تنظیمش کنی.

مرحله ۱۵

جاگذاری و تنظیم سروو موتور فرمان

وقت نصب موتورهاست! برای سیستم فرمان از یه سروو موتور با چرخ‌دنده‌های فلزی استفاده می‌کنیم تا زیر فشار نشکنه. چون زائده‌های نصب روی بدنه سروو به شاسی ما نمی‌خوره، اون‌ها رو با کف‌چین ببر تا دقیقا تو جایگاهش فیت بشه. بعد با کمک قطعه پرینت‌شده و پیچ M3، سروو رو محکم سر جاش ببند.

حالا لینکی که برای فرمان ساختی رو به بازوی سروو (Servo Horn) وصل کن تا وقتی چرخ‌ها صاف هستن، سروو هم تو مرکز خودش قرار داشته باشه. می‌تونی با تغییر سوراخ روی بازوی سروو، میزان حساسیت و شعاع پیچش چرخ‌ها رو به دلخواهت بیشتر یا کمتر کنی.

مرحله ۱۶

نصب موتور اصلی (براشلس) روی شاسی

برای قلب تپنده و نیروی محرکه ماشین، از یه موتور براشلس اینرانر 3500 کیلوولت استفاده کردیم. موتور رو با پیچ‌های M2 کوتاه به شاسی ببند و پینیون پرینت‌شده رو روی شفت موتور که یک طرفش صافه (D-شکل) با فشار جا بزن. اگه می‌خوای ماشینت مدت طولانی‌تری بدون مشکل کار کنه، بهتره این پینیون رو از جنس برنج، آلومینیوم یا حداقل نایلون تهیه کنی.

البته اگه دنبال کاهش هزینه‌ها هستی، می‌تونی از یه موتور براش معمولی استفاده کنی؛ حواست باشه که باید قوی‌ترین مدل موتور سایز 180 (با ولتاژ 3 تا 9 ولت) رو تهیه کنی تا ماشین جون داشته باشه، هرچند که قدرت و راندمان موتور براشلس رو بهت نمی‌ده.

مرحله ۱۷

پیاده‌سازی سیستم نورپردازی کف و دودزای خفن!

رسیدیم به جذاب‌ترین بخش ماشین، یعنی تولید افکت دود! برای این کار از دو تا ماژول بخور سرد کوچیک استفاده می‌کنیم که آب رو پودر می‌کنن و بخار سرد جذابی می‌سازن.

اول سیم‌های ماژول رو به برد تغذیه‌اش لحیم کن؛ یکی برای تغذیه (5 ولت)، یکی برای گراند (GND) و یه سیم سفید برای سیگنال کنترل تا بتونیم با ریموت خاموش و روشنش کنیم. خود ماژول‌های بخور رو با چسب قطره‌ای طوری تو قسمت عقب ماشین بچسبون که بخار رو دقیقا رو به بیرون و زیر سپر عقب پخش کنن.

برای نورپردازی زیر ماشین (Underglow) هم از ریسه‌های ال‌ای‌دی رشته‌ای منعطف استفاده می‌کنیم. پایه‌های این ال‌ای‌دی‌ها رو از سوراخ‌های کف شاسی رد کن و با چسب فیکسشون کن.

خود ریسه رو تو شیارهای زیر ماشین بخوابون و با چسب بچسبون تا نور جذابی کف زمین پخش کنه و سمت دیگه ریسه رو هم تو سوراخ مربوطه‌اش محکم کن.

حالا روی شاسی، پایه‌های مثبت و منفی ال‌ای‌دی‌ها رو داری. سیم‌های دو تا ماژول بخور رو هم به صورت موازی به هم وصل کن تا با یه سوکت کار کنن.

ال‌ای‌دی‌ها رو هم موازی کن. این ال‌ای‌دی‌های رشته‌ای با ولتاژ 3 ولت نور فوق‌العاده‌ای دارن! حالا برد تغذیه ماژول بخور رو با کوتاه‌ترین پیچ‌ها رو شاسی ببند.

برای اینکه بتونی نور ال‌ای‌دی‌ها رو با ریموت کنترل کنی، باید یه مدار راه‌انداز (Driver) ساده بسازیم. روی یه تکه برد سوراخ‌دار کوچیک، یه ماسفت SI2300 (برای سوئیچ کردن)، یه مقاومت پول‌داون 10 کیلواهم، و چند تا مقاومت 2 کیلو و 220 اهمی (1/4 وات) رو قرار بده.

مقاومت‌های محدودکننده جریان رو با هم موازی کن تا تحمل توان بالاتری (حدود 1.25 وات) داشته باشن. بعد یه سیم برای تغذیه ال‌ای‌دی‌ها، یکی برای زمین و یه سیم هم برای سیگنال سوئیچ لحیم کن. بعد از مرتب کردن برد، اون رو با چسب دوطرفه بچسبون رو شاسی و پایه کاتد ال‌ای‌دی‌ها رو مستقیم به این مدار وصل کن.

مرحله ۱۸

نصب اسپید کنترلر (ESC)

بعد از کمی مرتب کردن سیم‌ها، حالا 3 تا سیم از سمت مدار ال‌ای‌دی‌ها و 3 تا سیم از برد تغذیه ماژول دودزا داریم که باید به گیرنده وصل بشن.

برای کنترل سرعت و حرکت موتور اصلی، به یه اسپید کنترلر (ESC) براشلس دوطرفه نیاز داریم که بتونه حداقل 18 آمپر (یا دو برابر جریان مصرفی موتور تو ماکزیمم سرعت) رو تامین کنه. سوکت تغذیه ESC رو ببر و به جاش یه سوکت JST که به باتری لیپو می‌خوره لحیم کن. بعد اون رو تو محفظه مخصوصش رو شاسی جا بزن.

3 تا سیم موتور رو به 3 تا خروجی ESC لحیم کن. اگه بعدا تو تست متوجه شدی ماشین به جای جلو رفتن به عقب می‌ره، کافیه جای دو تا از این سیم‌های بیرونی رو با هم عوض کنی تا جهت چرخش موتور برعکس بشه.

مرحله ۱۹

برد مدار چاپی گیرنده آردوینو

ماشین از نظر مکانیکی حاضره و فقط مغز متفکرش یعنی گیرنده باقی مونده تا بتونه دستورات رو بگیره. برای ساخت گیرنده، یه برد اختصاصی (PCB) طراحی شده که فایل‌های گربر (Gerber) اون آماده است و می‌تونی برای ساخت به شرکت‌های تولید مدار چاپی بفرستیش تا یه برد تر و تمیز داشته باشی.

این برد طوری طراحی شده که تمام اتصالات و مسیرکشی‌ها رو به ساده‌ترین شکل ممکن در بیاره و تو فقط روی لحیم کردن قطعات تمرکز کنی تا یه گیرنده بدون نویز و حرفه‌ای ساخته بشه. لیست دقیق قطعات این گیرنده هم تو همون بخش وسایل مورد نیاز اول آموزش هست تا چیزی رو از قلم نندازی.

مرحله ۲۰

مونتاژ و سیم‌کشی نهایی گیرنده

برای لحیم کردن قطعات SMD (نصب سطحی) روی این برد، اگه خمیر لحیم نداری، جای نگرانی نیست؛ می‌تونی از روغن لحیم و سیم لحیم معمولی استفاده کنی. قطعه رو با پنس نگه دار و پایه‌هاش رو دونه‌دونه با نوک هویه قلع‌اندود کن. این روش یه کم کندتره اما برای وقتایی که خمیر نداری جواب می‌ده.

بعد از نصب قطعات SMD، پایه‌های پین هدرها، برد آردوینو Pro Mini، ماژول رادیویی NRF24، رگولاتور و پورت‌های برنامه‌ریزی رو سر جای خودشون لحیم کن. حالا یه گیرنده 8 کاناله قدرتمند داری!

برای برنامه‌نویسی آردوینو از یه مبدل USB به سریال (FTDI) استفاده کن و اون رو به هدر 6 پین گیرنده متصل کن تا کدهای لازم رو روش آپلود کنی.

کدهای مربوط به فرستنده و گیرنده آماده هستن و می‌تونی از طریق نرم‌افزار آردوینو (IDE) روی برد بریزیشون. بعد از برنامه‌ریزی، گیرنده کامل رو روی ESC (ترجیحا بدون چسب) قرار بده تا محکم بشه.

سیم‌های ماژول‌ها رو به این شکل به گیرنده وصل کن: اسپید کنترل به کانال 1، سروو فرمان به کانال 2، ال‌ای‌دی‌ها و سیستم دودزا هم می‌تونن به هر کدوم از کانال‌های 5 تا 8 وصل بشن (تو این پروژه روی کانال‌های 5 و 7 تنظیم شدن).

مرحله ۲۱

انتخاب و نصب باتری ماشین

برای تامین انرژی کل سیستم، از یه باتری لیپو دو سل (2S) 7.4 ولت با ظرفیت 550 میلی‌آمپر استفاده می‌کنیم. باتری رو تو جایگاهش بذار و با خار بدنه محکمش کن. اگه خواستی از باتری قوی‌تری مثل 3 سل استفاده کنی، حواست باشه که موتورت بتونه این ولتاژ رو تحمل کنه؛ ولی برای این ستاپ خاص با موتوری که نصب کردیم، باتری دو سل بهترین و ایمن‌ترین انتخابه.

این باتری با استفاده مداوم از موتور، چراغ‌ها و دودزا، چیزی حدود 10 تا 15 دقیقه زمان بازی مداوم بهت می‌ده.

مرحله ۲۲

نقشه شماتیک و اتصالات الکترونیکی

برای اینکه مدارها بدون مشکل و دود شدن قطعات کار کنن، خیلی مهمه که اتصالات رو دقیقا مطابق با شماتیک پروژه پیش ببری؛ مخصوصا تو بخش مدار راه‌انداز ال‌ای‌دی و ماژول بخور. یه اشتباه کوچیک تو قطبیت‌ها می‌تونه کل سیستم رو مختل کنه.

مرحله ۲۳

نصب جزئیات ظاهری و آماده‌سازی چرخ‌ها

برای اینکه شاسی ماشین زیر فشار خم نشه و چرخ‌دنده‌ها از تراز خارج نشن، میله نگهدارنده بالایی و باله عقب ماشین رو سر جای خودشون پیچ کن تا مقاومت بدنه بالا بره.

حالا می‌رسیم به چرخ‌ها! برای اینکه چرخ‌های پرینت‌شده روی سطوح لیز مثل سرامیک چسبندگی بهتری داشته باشن، چند دور چسب برق دورشون بپیچ و اضافه‌هاش رو با کاتر ببر. این لایه لاستیکی به شدت تو کنترل دریفت و جلوگیری از لیز خوردن‌های بی‌مورد کمکت می‌کنه.

چرخ‌ها رو روی شفت پلوس‌ها (دقیقا روی شیار صلیبی‌شکل) جا بزن و با پیچ‌های 6 تا 8 میلی‌متری محکم‌شون کن تا تو سرعت بالا در نیان.

به عنوان یه اقدام پیشگیرانه، می‌تونی یه تکه فوم فشرده رو ببری و بین صفحات سپر جلو قرار بدی تا موقع تصادف‌های احتمالی، ضربه رو دفع کنه و شاسی آسیب نبینه.

مرحله ۲۴

شارژ کردن ماژول‌های دودزا با آب

برای راه‌اندازی افکت دود، باید فوم‌های استوانه‌ای مخصوصی که همراه ماژول بخور بودن رو به قطعات 3 سانتی‌متری برش بزنی. این فوم‌ها رو کاملا تو آب خیس کن و داخل محفظه‌های پرینت‌شده‌ای که پشت ماشین قرار دارن با کمی فشار جا بزن تا رطوبت رو به ماژول برسونن.

برای اینکه بخار بهتر پخش بشه و نمای جذاب‌تری مثل خروج دود از اگزوز داشته باشه، پیشنهاد می‌کنم با تغییر جایگاه کمک‌فنرهای عقب به سوراخ‌های داخلی، ارتفاع پشت ماشین رو کمی بالاتر ببری تا ماژول‌ها فضای بیشتری برای پخش بخار داشته باشن.

مرحله ۲۵

همگام‌سازی ماشین با ریموت کنترل آردوینو

ماشین دریفتت کاملا آماده است! اگه براش قاب بدنه خریدی یا پرینت گرفتی، با استفاده از خارهای بدنه روی پایه‌های مخصوص نصبش کن تا ظاهرش تکمیل بشه.

برای کنترل این ماشین به یه ریموت کنترل دسته‌تفنگی (Pistol-Grip) نیاز داری که اون هم با آردوینو ساخته می‌شه و 8 کانال ارتباطی، ماشه گاز، فرمان چرخان و کلیدهای تنظیم داره و دقیقا برای کنترل همین ویژگی‌های خاص ماشین برنامه‌ریزی شده. همگام‌سازی (Bind) بین ماشین و ریموت خیلی ساده‌ست؛ فقط کافیه جفتشون رو روشن کنی تا گیرنده و فرستنده آردوینو همدیگه رو پیدا کنن.

با زدن کلیدهای روی ریموت می‌تونی افکت دود و ال‌ای‌دی‌های زیر ماشین رو روشن کنی. مثلا کلید پایین برای کنترل دودزا تنظیم شده که با دوبار بالا و پایین بردن روشن یا خاموش می‌شه و کلید بالایی هم برای روشن کردن نورپردازی زیر بدنه کاربرد داره.

قبل از اینکه ماشین رو ببری برای تست عملی، حتما باتری رو با یه شارژر مخصوص لیتیومی 2 سل کاملا شارژ کن تا ماکزیمم قدرت رو داشته باشی.

مرحله ۲۶

وقت دریفت کشیدن تو پیسته!

برای اینکه بتونی با این ماشین دریفت بزنی، باید وقتی با سرعت حرکت می‌کنی، فرمان رو به سمتی که می‌خوای بپیچی بچرخونی، سریع گاز بدی و بلافاصله فرمان رو به سمت مخالف (Counter-Steer) برگردونی تا ماشین در حالی که سر می‌خوره مسیرش رو حفظ کنه. شاید اولش کمی سخت باشه و ماشین دور خودش بچرخه، اما با کمی تمرین قلقش دستت میاد و می‌تونی لاستیک‌ها رو با دود و نور به رخ بکشی!

با برد کنترلی تا 100 متر (به لطف گیرنده NRF24) و حدود 15 دقیقه زمان بازی با هر بار شارژ، فضای زیادی برای تمرین و لذت بردن از دریفت زدن در اختیار داری.

مرحله ۲۷

عیب‌یابی و نکات کلیدی برای عمر بیشتر ماشین

1. تامین ولتاژ: اگه ماشین قطع و وصل می‌شه یا جون نداره، اول با یه مولتی‌متر ولتاژ باتری رو چک کن و مطمئن شو کامل شارژ شده و اتصالات سوکت‌ها شل نیستن. همیشه مطمئن باش که باتری می‌تونه جریان کافی برای تمام قطعات رو بدون افت ولتاژ تامین کنه.

2. سازگاری قطعات: اگه قطعه‌ای درست کار نمی‌کنه، مشخصاتش رو دوباره چک کن تا مطمئن بشی با آردوینو و بقیه ماژول‌ها سازگاره (مثلا ولتاژ کاری یا آمپراژ موتور). 3.

کیفیت پرینت سه‌بعدی:

اگه قطعاتت مدام می‌شکنن یا تو هم فیت نمی‌شن، تنظیمات پرینترت رو اصلاح کن. قطعات تحت فشار مثل بازوها رو حتما با چسب قطره‌ای مقاوم‌تر کن یا از متریال‌هایی مثل آلومینیوم و نایلون استفاده کن.

استفاده از فیلامنت تازه و خشک هم تاثیر زیادی تو استحکام قطعات داره. 4. مونتاژ دقیق: قطعات کج یا تراز نشده باعث فشار اومدن به گیربکس و موتور می‌شن.

حتما مطابق راهنما همه‌چیز رو صاف و دقیق ببند. 5. تکنیک لحیم‌کاری: اتصالات سرد (لحیم مات و ترک‌دار) باعث قطع و وصل شدن تو لرزش‌های ماشین می‌شه. حتما از هویه مناسب، روغن لحیم و قلع مرغوب استفاده کن تا پایه‌ها براق و محکم بشن.

6. نصب چرخ‌دنده‌ها و پلوس‌ها: اگه چرخ‌دنده‌ها صدای ناهنجاری می‌دن، یعنی شفت‌ها کاملا تراز نیستن یا پلاستیک چرخ‌دنده‌ها داره خورده می‌شه. متریال ضعیف چرخ‌دنده باعث سایش سریعش می‌شه.

بهترین کار استفاده از چرخ‌دنده‌های برنجی یا نایلونی و گریس‌کاری مرتب اون‌هاست تا سیستم نرم کار کنه. 7. تنظیمات ESC و موتور:

اگه موتور تو دور پایین لرزش داره (Stuttering) و روان نمی‌چرخه، یعنی پالس PWM آردوینو به درستی تنظیم نشده یا ESC نیاز به کالیبره داره. دفترچه راهنمای ESC رو بخون و در صورت نیاز مقدار تاخیر تو کدهای آردوینو رو کمی تغییر بده تا موتور نرم راه بیفته.

همیشه آمپراژ ESC باید دو برابر حداکثر جریان مصرفی موتور باشه. 8. ال‌ای‌دی‌ها و دودزا: اگه کار نمی‌کنن، قبل از نصب روی شاسی، اون‌ها رو جداگانه با یه منبع تغذیه 5 ولت تست کن تا از سلامتشون مطمئن بشی.

تست قطعات قبل از مونتاژ نهایی همیشه از دردسرهای باز کردن دوباره ماشین جلوگیری می‌کنه. 9. تست و بررسی مرحله‌ای: هیچ‌وقت تست کردن رو به انتهای کار موکول نکن.

تو هر مرحله از ساخت، قطعه اضافه شده رو تست کن تا اگه مشکلی بود همونجا برطرف بشه. 10. برنامه‌نویسی آردوینو: اگه ماشین واکنش عجیبی داره یا اصلا کار نمی‌کنه، احتمالا کدها درست آپلود نشدن یا پین‌ها اشتباه تعریف شدن. کدها رو دوباره چک کن و از Serial Monitor برای عیب‌یابی و دیدن دیتای دریافتی NRF24 کمک بگیر. 11. نگهداری دوره‌ای:

ماشین‌های کنترلی نیاز به سرویس دارن. بعد از چند بار بازی، چرخ‌دنده‌ها رو تمیز و گریس‌کاری کن، پیچ‌های شل رو سفت کن و قطعات الکترونیکی رو از نظر داغ شدن بیش از حد بررسی کن.

با رعایت این نکات عیب‌یابی و نگهداری، ماشین دریفت سه‌بعدی تو برای مدت طولانی بدون افت کیفیت و با بالاترین قدرت کار می‌کنه و از روند بازی لذت بیشتری می‌بری.

مرحله ۲۸

حرف آخر

ساختن یه ماشین دریفت کنترلی سه‌بعدی به هماهنگی چند بخش مهم بستگی داره؛ از پرینت باکیفیت قطعات و اسمبل دقیق مکانیکی گرفته تا تامین تغذیه مناسب و برنامه‌نویسی بدون نقص گیرنده.

با رعایت نکاتی که تو طول آموزش و بخش عیب‌یابی بهشون اشاره کردیم، می‌تونی جلوی مشکلات رایج رو بگیری و یه آرسی کار بی‌نظیر داشته باشی که با افکت دودزاش، همه رو شگفت‌زده می‌کنه.

با یه سری ارتقاهای کوچیک مثل استفاده از محورها و چرخ‌دنده‌های فلزی، این ماشین دست‌ساز می‌تونه رقابت سنگینی با مدل‌های گرون‌قیمت بازار داشته باشه و مهارت و خلاقیت تو رو تو ترکیب الکترونیک و مکانیک به رخ بکشه.

امیدوارم از این آموزش اختصاصی تیم آیسی‌مدار لذت برده باشی و بتونی ماشین دریفت خودت رو تو رنگ و طرح دلخواهت بسازی. اگه این پروژه جذاب رو ساختی یا سوالی تو مراحل مونتاژ و آپلود کدها داشتی، حتما تو بخش نظرات برامون بنویس. همیشه یادت باشه که دنیای ساختنی‌ها هیچ حد و مرزی نداره؛ پس با خلاقیتت گجت‌های جدید بساز و از تجربه‌شون لذت ببر. موفق باشی!

تو میتونی اولین سازنده باشی!

اگه پروژه رو ساختی به اشتراک بزار و اعتبار هدیه بگیر

این آموزش با استانداردهای اختصاصی آیسی‌مدار بازنویسی و بهینه‌سازی شده و تمامی حقوق انتشار آن متعلق به این مجموعه است و در صورت کپی یا بازنشر پیگرد قانونی خواهد داشت.

آموزش‌های مشابه

گفتگو‌های کاربران

هنوز نظری ثبت نشده؛ تو شروع کن!