Mobil Mainan Listrik Bertenaga RC: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Oleh: Peter Tran 10ELT1

Tutorial ini merinci teori, desain, manufaktur, dan proses pengujian untuk mobil mainan listrik bertenaga Remote Control (RC) menggunakan chip IC HT12E/D. Tutorial merinci tiga tahap desain mobil:

1. Kabel tertambat
2. Kontrol inframerah
3. Kontrol Frekuensi Radio

Bagian pemecahan masalah juga tersedia untuk memecahkan masalah umum yang mungkin timbul.

Perlengkapan

Kit Mobil Dasar

1x Kit Robot Mengikuti Baris (LK12070)

Fase Kabel Tertambat

• 1x Papan Tempat Memotong Roti Prototipe
• Kabel Jumper papan tempat memotong roti
• Chip IC HT12E (dengan soket)
• Chip IC HT12E (dengan soket)
• 1x 1MΩ Resistor
• 4x Sakelar Tombol Sesaat
• 1x 47kΩ Resistor
• 4x LED
• Sumber Daya listrik

Fase Transmisi Inframerah

• 1x Pemancar Inframerah (ICSK054A)
• 1x Penerima Inframerah (ICSK054A)

Fase Transmisi Radio

• Pemancar RC 1x 433MHz
• 1x 433MHZ RC Penerima

Integrasi ke dalam Base Car Kit

• 2x Papan PCB Prototipe
• 1x L298N Pengemudi Motor

Langkah 1: Memahami Chip IC HT12E/D

Chip IC HT12E dan HT12E digunakan bersama untuk aplikasi sistem Remote Control, untuk mengirim dan menerima data melalui radio. Mereka mampu mengkodekan 12 bit informasi yang terdiri dari 8 bit alamat dan 4 bit data. Setiap alamat dan input data dapat diprogram secara eksternal atau dimasukkan menggunakan sakelar.

Untuk pengoperasian yang benar, sepasang chip HT12E/D dengan alamat/format data yang sama harus digunakan. Decoder menerima alamat serial dan data, ditransmisikan oleh pembawa menggunakan media transmisi RF dan memberikan output ke pin output setelah memproses data.

Deskripsi Konfigurasi Pin HT12E

Pin 1-8: Pin alamat untuk mengkonfigurasi 8 bit alamat, memungkinkan 256 kombinasi yang berbeda.

Pin 9: Pin tanah

Pin 10-13: Pin data untuk mengkonfigurasi 4 bit data

Pin 14: Pin aktifkan pin, bertindak sebagai sakelar untuk memungkinkan transmisi data

Pin 15-16: Oscilloscope OUT/IN masing-masing, membutuhkan resistor 1M ohm

Pin 17: Pin keluaran data tempat informasi 12-bit keluar

Pin 18: Pin input daya

Deskripsi Konfigurasi Pin HT12D

Pin 1-8: Pin alamat, harus sesuai dengan konfigurasi HT12E

Pin 9: Pin tanah

Pin 10-13: Pin data

Pin 14: Pin input data

Pin 15-16: Osiloskop IN/OUT masing-masing, membutuhkan resistor 47k ohm

Pin 17: Pin Transmisi yang valid, berfungsi sebagai indikator saat data diterima

Pin 18: Pin input daya

Mengapa encoder HT12E digunakan?

HT12E banyak digunakan dalam sistem kendali jarak jauh, karena keandalan, ketersediaan, dan kemudahan penggunaan. Banyak smartphone sekarang berkomunikasi melalui internet, tetapi kebanyakan smartphone masih memiliki fitur HT12E untuk menghindari kemacetan internet. Sementara HT12E menggunakan alamat untuk mengirim dengan data yang ditransmisikan, dengan 256 kemungkinan kombinasi 8-bit, keamanannya masih sangat terbatas. Sebagai sinyal yang disiarkan, tidak mungkin untuk melacak pemancar, membuat alamat sinyal berpotensi ditebak oleh siapa pun. Keterbatasan alamat ini membuat penggunaan HT12E hanya cocok untuk jarak yang lebih pendek. Pada jarak yang lebih pendek, pengirim dan penerima dapat saling melihat, seperti remote TV, Keamanan Rumah, dll. Dalam produk komersial, beberapa remote control dapat menggantikan yang lain sebagai 'remote universal'. Karena dirancang untuk jarak yang lebih pendek, banyak perangkat memiliki input alamat yang sama untuk kesederhanaan.

Langkah 2: Membuat Kit Mobil Dasar

Kit Mobil Dasar untuk proyek ini berasal dari Kit Robot Baris Mengikuti. Langkah-langkah konstruksi dan manufaktur dapat ditemukan di tautan berikut:

Base Car Kit pada akhirnya akan diubah menjadi mobil yang dikendalikan RC, menggunakan Chip IC HT12E/D.

Langkah 3: Fase Kabel Tertambat

1. Gunakan papan tempat memotong roti prototyping dan kabel jumper prototyping.
2. Ikuti diagram skema di atas untuk memasang dan menghubungkan komponen ke papan tempat memotong roti. Catatan, satu-satunya koneksi antara kedua IC adalah pin 17 pada HT12E ke pin 14 pada HT12D.
3. Uji desain dengan memastikan LED yang terhubung ke HT12D menyala saat sakelar masing-masing pada HT12E ditekan. Lihat bagian Pemecahan Masalah untuk bantuan dengan masalah umum.

Keuntungan dari pengaturan kabel tertambat

1. Dapat diandalkan dan stabil karena tidak ada risiko objek eksternal sebagai gangguan
2. Relatif murah
3. Sederhana dan mudah untuk mengatur dan memecahkan masalah
4. Tidak rentan terhadap inferensi oleh sumber eksternal lainnya

Kerugian dari pemasangan kabel yang ditambatkan

1. Tidak praktis untuk transmisi data jarak jauh
2. Biaya menjadi jauh lebih tinggi dengan transmisi jarak jauh
3. Sulit untuk direlokasi atau direposisi ke lokasi yang berbeda
4. Operator diharuskan untuk tetap berada di dekat pemancar dan penerima
5. Mengurangi fleksibilitas dan mobilitas penggunaan

Langkah 4: Fase Transmisi Inframerah

1. Lepaskan kabel yang ditambatkan langsung dari pin 17 HT12E, sambungkan pin keluaran pemancar inframerah dan sambungkan pemancar ke daya.
2. Lepaskan kabel yang ditambatkan langsung dari pin 14 HT12 D, sambungkan pin input penerima inframerah dan sambungkan penerima ke daya.
3. Uji desain dengan memastikan LED yang terhubung ke HT12D menyala saat sakelar masing-masing pada HT12E ditekan. Lihat bagian Pemecahan Masalah untuk bantuan dengan masalah umum.

Keuntungan dari pengaturan transmisi inframerah

1. Aman untuk jarak pendek karena persyaratan transmisi line-of-sight
2. Sensor inframerah tidak menimbulkan korosi atau teroksidasi seiring waktu
3. Dapat dioperasikan dari jarak jauh
4. Peningkatan fleksibilitas penggunaan
5. Peningkatan mobilitas penggunaan

Kekurangan dari pengaturan transmisi inframerah

1. Tidak dapat menembus benda keras/padat seperti dinding, atau bahkan kabut
2. Inframerah pada daya tinggi dapat merusak mata
3. Kurang efektif daripada pemasangan kawat tertambat langsung
4. Memerlukan penggunaan frekuensi tertentu untuk menghindari interferensi dari sumber eksternal
5. Membutuhkan sumber daya eksternal untuk mengoperasikan pemancar

Langkah 5: Fase Transmisi Radio

1. Putuskan sambungan pemancar inframerah dari daya dan pin 17 HT12E, sambungkan pin keluaran pemancar radio 433MHz. Juga, hubungkan pemancar ke ground dan power.
2. Putuskan sambungan penerima inframerah dari daya dan pin 14 HT12D, sambungkan pin data penerima radio 433MHz. Juga, sambungkan penerima ke ground dan daya.
3. Uji desain dengan memastikan LED yang terhubung ke HT12D menyala saat sakelar masing-masing pada HT12E ditekan. Lihat bagian Pemecahan Masalah untuk bantuan dengan masalah umum.

Keuntungan dari pengaturan transmisi radio

1. Tidak memerlukan line-of-sight antara pemancar dan penerima
2. Tidak rentan terhadap gangguan dari sumber cahaya terang
3. Mudah dan sederhana untuk digunakan
4. Dapat dioperasikan dari jarak jauh
5. Meningkatkan fleksibilitas

Kerugian dari pengaturan transmisi radio

1. Mungkin rentan terhadap crossover dari pengguna terdekat dari sistem transmisi radio lain
2. Jumlah frekuensi yang terbatas
3. Kemungkinan gangguan dari penyiar radio lain, misalnya: stasiun radio, layanan darurat, pengemudi truk

Langkah 6: Pemancar Radio Prototipe

1. Transfer komponen untuk pemancar radio dari papan tempat memotong roti prototipe ke PCB prototipe.
2. Solder komponen, dengan mengacu pada diagram dari langkah ketiga.
3. Gunakan kabel timah padat untuk menghubungkan sirkuit bersama-sama, menggunakan kabel berlengan di mana tumpang tindih terjadi untuk mencegah hubungan arus pendek.

Langkah 7: Penerima Radio Prototipe

1. Transfer komponen untuk penerima radio dari papan tempat memotong roti prototipe ke PCB prototipe.
2. Solder komponen, dengan mengacu pada diagram dari langkah ketiga.
3. Gunakan kabel timah padat untuk menghubungkan sirkuit bersama-sama, menggunakan kabel berlengan di mana tumpang tindih terjadi untuk mencegah hubungan arus pendek.

Langkah 8: Pengemudi Motor Prototipe

1. Soket laki-laki solder ke port: IN1-4 dan Motor A-B, untuk memudahkan penyesuaian selama pengujian, sesuai diagram di atas.
2. Solder soket perempuan ke terminal negatif dan positif, sesuai diagram di atas.

Apa itu Pengemudi Motor? Pengendali Motor bertindak sebagai perantara antara chip IC, baterai, dan motor mobil. Hal ini diperlukan untuk memiliki satu karena chip HT12E biasanya hanya dapat mengalirkan sekitar 0,1 Ampere ke motor, sedangkan motor memerlukan beberapa amp untuk beroperasi dengan sukses.

Langkah 9: Integrasi Dengan Base Car Kit

Langkah-langkah berikut adalah mengubah Base Car Kit menjadi Mobil RC yang fungsional.

1. Cabut baterai mobil dari sirkuit.
2. Solder kabel jumper prototipe ke setiap sambungan motor, dan sambungkan ke driver motor sesuai diagram pada langkah delapan.
3. Solder kabel daya untuk penerima radio dan driver motor ke paket baterai yang sekarang terputus.
4. Hubungkan pin output dari HT12D (pin 10-13) ke header yang relevan pada driver moter sesuai diagram pada langkah delapan.
5. Nyalakan pemancar radio menggunakan paket baterai usb portabel.

Langkah 10: Pengujian dan Pemecahan Masalah

Pengujian

1. Setelah setiap fase konstruksi, input ke HT12E harus mendapatkan respons (yaitu LED menyala atau motor berputar) dari HT12D.

2. Untuk mengontrol mobil menggunakan pengontrol pemancar radio:

   • Berkendara ke depan: tahan motor kiri dan kanan ke depan
   • Berkendara mundur: tahan motor kiri dan kanan ke belakang
   • Belok kiri: tahan motor kanan ke depan dan motor kiri ke belakang
   • Belok kanan: tahan motor kiri ke depan dan motor kanan ke belakang

3. Karakteristik kinerja khusus yang dapat diuji adalah:

   • Kecepatan
   • Jangkauan (pemancar/penerima radio)
   • Waktu merespon
   • Keandalan
   • Kelincahan
   • Daya tahan (daya tahan baterai)
   • Kemampuan untuk beroperasi di berbagai medan dan jenis/kondisi permukaan
   • Batas suhu operasi
   • Batas membawa beban
4. Jika tidak ada atau respons yang salah terjadi, ikuti panduan pemecahan masalah di bawah ini:

Penyelesaian masalah

1. Motor berputar ke arah yang berlawanan dengan yang dimaksudkan

   • Sesuaikan urutan kabel jumper prototipe yang terhubung pada driver motor (semua pin dapat diputar)
   • Sirkuit korsleting: periksa sambungan solder dan sambungan kabel jumper
2. Motor/sirkuit tidak menyala
   • Sirkuit mungkin tidak memiliki tegangan/arus yang cukup untuk dihidupkan
   • Periksa koneksi yang hilang (termasuk daya)

3. Mengirimkan lampu yang diaktifkan tidak berfungsi

   • LED terpolarisasi, pastikan dalam orientasi yang benar
   • LED mungkin meledak karena arus/tegangan yang terlalu tinggi
   • Sirkuit benar-benar tidak menerima sinyal, periksa koneksi lagi

4. Pemancar/penerima radio tidak cukup kuat

   • Periksa untuk melihat apakah orang lain juga sedang menggunakan pemancar/penerima radio
   • Tambahkan antena tambahan (bisa berupa kabel) untuk meningkatkan koneksi
   • Arahkan pemancar / penerima ke arah umum satu sama lain, mereka mungkin berkualitas rendah