一切如何开始
我欢迎大家我是Maxim，我想分享在旅途开始时如何组装无线电遥控潜艇的信息，而无需任何电子知识。
我本人是动画和计算机图形艺术家-我从未做过编程或电子学。我只有一小部分关于焊接的知识，祖父在我还是小学生的时候就给了我。我一生都对水下研究感兴趣，这一切都始于童年时代与J.I.库斯托，并最终开发了有关欧洲冰冷海洋的游戏。但是，现在不关那件事了。决定是时候将我的兴趣爱好转移到实习了–我去了Youtube。我掌握了一些最基本的知识，然后我的道路已经像许多其他道路一样依靠AliExpress。最后，购买了27个各种模块和其他组件的名称。
邮局员工在寻找27个包裹时非常不高兴...潜艇的工作开始和第一次失败
最初，我找到了一个对潜艇有第一手了解的人；他帮助我进行了理论和测试。接下来，我立即开始为Arduino编写我的第一个代码。这是用于控制两个潜艇发动机的代码。两个电位器：左侧控制引擎的总功率，右侧控制潜水艇的旋转（根据电位器的位置降低引擎之一的功率）。我打算将所有这些显示在便宜的显示器上，因为我计划制作一个单独的控制面板（因此，潜水艇是通过智能手机控制的）。
考虑到一周前我不知道电位器如何工作，我的热情是难以形容的。不止于此，我去了一家五金店和一家药店。在建筑行业，我给各种聚丙烯管，接头和管夹打了分，在药房里，我拿了几个珍妮特注射器。管道分别进入潜艇的船体，而通往模块的注射器则改变了浮力。对于我来说，只是改变浮力的模块才是最有问题的部分。浮力模量
该模块的任务非常简单，收集水并将其挤压回命令。随之而来的问题是-如何推动具有少量伺服器，马达和一组齿轮的注射器的活塞？值得一提的是：
这是与齿轮和其他琐事互动的第一次体验。顺便说一句，我能够将sg90伺服器进行360°旋转改造：我磨尖了主齿轮上的闩锁，这使电位计转动，并将电位计轴胶合到零位置，这样即使使用修剪的限位器也不会意外旋转。这仍然无助于解决问题-我无法可靠地固定与齿条相互作用的齿轮。收获的工程经验，帮助我掌握了浮力改变模块的第二次：我参加了一个更强大的伺服，厚厚的螺杆和螺母，这是我固定在活塞上。这次我没有去改动伺服器，我决定使用外部驱动器并直接连接到伺服电机会更容易。
激光测距仪被放置在活塞上，以便我可以实时确定它现在处于什么位置。好吧，基于此距离数据，我规定了在极端位置时要使用的活塞锁。也许有更简单的方法来确定活塞的位置，但我偶然从中文中找到了一个非常便宜的模块-VL53L0X测距仪，并决定使用它。结果，我感到非常高兴，该库很简单，我建议它可以正常工作。从原则上讲，注射器在密闭空间中的精度大约为5mm。
在测试期间，出现了另一个问题-活塞牢固地粘附在注射器的壁上。我不知道它是与什么相连的，但是要开始活塞的运动，有必要施加一定的力，在最初的卡纸后，它才能正常进行。我们尝试了几乎所有类型的润滑剂-其中许多使情况变得更糟。因此，我必须为该模块添加一个铝制框架。马达
使用推进系统，我选择了最简单的解决方案，并购买了现成的水下发动机。在此之前，我使用机箱内部的电动机测试了该选件。我订购了一套带轴和螺钉的船尾管，但是当我研究这个问题时，结果发现，出于我的目的，我需要一个完整的系统：复杂的油封，法兰等。否则，它将在任何情况下继续进行。我有未来的计划，将潜艇扔到拉多加的某个地方，并通过3G网络进行管理，该网络位于家里的沙发上，这意味着任何可能的泄漏都将导致设备的自主性降低。
将来，我计划仅使用水下电机，很可能是无刷电机。目前，这些已被使用，收集器：
我使用PWM控制它们。卖方说，它们最大深度为8米，这又立即施加了一些限制。住房
该案例是一项有趣的任务-建立密封连接，该连接很容易拆卸。我没有完成任务，我不得不将所有东西紧密地粘在一起。当注射器吸水时，体内会产生压力，我们所有的紧固件都被简单挤出。结果，所有重要的电线都被带到一个密封的连接器，您可以通过该连接器为设备充电，对板上的Arduino进行闪光并连接天线。是的，我们的天线通过电缆连接并且处于水面位置，从而确保可靠的通信。但是稍后天线。
外壳由50mm聚丙烯管和接头组成。接缝处用密封膏覆盖，并在顶部增加强度以填充热熔胶。最终将一个注射器喷嘴，一个气密连接器，一个内含拨动开关和两根探照灯电线拉到了尽头。泛光灯安装在被淹零件的船首，这种设计可使重心移近潜水艇中心。潜艇大脑
这对我来说是最有趣的部分。当我开始计算电路时，我仍然不知道例如电容器如何工作以及为什么需要电容器。当关闭电源时，由于电容性电容，Arduino上的LED指示灯缓慢熄灭时，我感到非常高兴。实际上，它们在电路中是有用的，用于平滑由于收集器电动机的操作而在电路中出现的峰值。连接稳压器也需要它们。我们有两个电池组成的电池，分别为8.4 V，电压流至电动机，稳定器后为5 V，即Arduino和其他传感器。全尺寸方案（可点击）：
最初，很多事情并没有因为我将所有东西都收集在面包板上而产生。我只是不明白为什么电路的这个或那个部分不起作用。结果，一切都开始焊接起来，很快就不会有正面的测试结果。
测距仪引起了有趣的问题之一。他的库很好，但是如果将精度模式设置为中或高，则整个草图将变慢，并且控件将以至少2000 ms的ping退出。因此，测距仪处于FAST模式，但其精度仍然足以满足我们的任务。我遇到的下一件事情是电缆管理。表壳直径50毫米。似乎很多，直到您开始尝试将所有内容放入其中。我使用了设计用于音频的过粗的直电缆，这让我很沮丧。我只想要铜，因为它很容易焊接，并且不会断裂，例如铝。下次我将花更多时间寻找好的电线。
仅天线带来了进一步的困难。天线
作为天线，我决定使用esp8266并通过智能手机通过Wi-Fi控制潜艇。只有中文才有基于ESP8266的各种各样的模块，我购买了三个不同的模块，但是我只能连接和刷新其中一个模块-ESP -01。从理论上讲，如果您现在订购，它们将已经带有必需的固件。通过RemoteXY进行管理，并且他需要用于AT命令的特定固件版本。仅通过RemoteXY指南解决了通过AT命令找到合适的固件进行控制的问题。顺便说一句，我只是喜欢界面，而不是做广告，直到那时我才发现适用于各种IoT的更加方便和完善的界面设计器。
固件成功后，我将模块与必要的组件挂在一起，并焊接了USB连接器以方便连接。将USB伴侣从常规的瓶子下面插入软木塞中，我们得到了一个简单的有线天线，可以改变外壳（更换瓶子）。
除固件外，还有更多问题。ESP-01板应在3.3 V而不是5 V电压下工作。此外，逻辑和电源均应如此。如果我通过电平转换器配置逻辑，那么我就太懒了以至于无法控制电源，我只是在芯片上贴了一个小的散热器子。从五伏电压起，它可以正常工作，但会变得很热。最后的散热器有助于防止芯片烧坏。
另一个问题-我为密封式连接器挑选了理想的电缆，但它只有2个带屏蔽的引脚，而对于天线，则需要4个（电源以及RX和TX，用于天线和板上的Arduino之间的通信）。事实证明，单独为天线供电是不可能的，因为要使ESP + Arduino正常工作，必须有共同点。我必须将屏蔽层用作电缆附近的地面，并在天线本身上添加一块单独的电池。不方便，但可以。当然，找到4芯电缆并用潜水艇的电池为天线供电更容易。
在照片中，密封连接器的电缆，硅胶管和压接孔的直径非常吻合。管理和固件
通过智能手机上的界面进行管理。该接口由直接在站点上的现成模块组成，接收到该接口的源代码，然后仅将接口的各个元素绑定到固件内部的操作即可。
在接收接口的源代码之前，您需要在设置中指定与Arduino交互的无线模块的类型。我们仅刷新Arduino本身-使用Wi-Fi模块，通过AT命令自动进行通信。创建一个访问点，从智能手机连接到它，并通过预安装的应用程序对其进行控制。该接口来自Arduino，它已连接至固件，并被智能手机中的应用程序本身识别。这是我的第一个代码，我不会在这里保留它，因为它仅使用基本的编程技能和基本的数学知识。我遇到了一些困难的时刻-我第一次无法执行通常的逻辑操作-因此在某些值下，注射器的伺服驱动器将被阻止单向移动。例如，当达到最大取水量时，活塞应向后停止，但不应向前阻塞。反之亦然，当所有的水都被挤出时，活塞不应前进，但可以毫无问题地执行返回命令。 if ((RemoteXY.button_1 == 1) && (RemoteXY.button_2 == 0) && (val_f < 100)) {
pwm_UP = 1;
pwm_DOWN = 0;
}
else if ((RemoteXY.button_1 == 0) && (RemoteXY.button_2 == 1) && (val_f > 25)) {
pwm_UP = 0;
pwm_DOWN = 1;
}
else {
pwm_UP = 0;
pwm_DOWN = 0;
}
这是最后的逻辑结构，其中RemoteXY.button_＃是界面中用于潜水或浮出水面的按钮。另外，从代码中对我来说最困难的部分来说，这是一个范围查找器滤波器（我选择了网络中最简单的一个），好吧，设置电压表的值。由于测距仪上提到了FAST模式，因此需要使用过滤器，输入值跳了很多，而过滤器只是帮助解决了这一问题。但是电压表对于指示电池的放电很有用。 Arduino有一个参考引脚，如果对其施加的电压不超过1.1伏，则Arduino将能够准确确定向该引脚提供的电压。我们将分压器之后的8.4 V转换为1.1V。结果证明这种转换不准确，我不得不通过在固件中添加变量来实验性地校正电压值。测试中
测试是在废弃采石场上用相对干净的水进行的。为了进行测试，有必要固定摄像机并调整海底装饰（以及基本的中性浮力）。仅通过安装摄像机安装座的正确螺钉即可解决第一个任务。为避免相机旋转，添加了少许粘土。
修剪器由一个袋子包着，事实证明它很方便钩在夹具上，并且已经可以轻松地将夹具沿着潜水艇移动了。根据袋子中坚果的数量，我们设置了中性浮力，然后我们迅速拿起了夹子的位置，以使潜艇不会咬鼻子。该选项的决定是在前往采石场之前做出的，根本就没有时间制造自动修剪修剪系统。从理论上讲，这是很容易通过沿螺杆移动负载来制造的。在下一艘潜水艇中，我将尝试使用此选项。也许这是整个潜艇。我录制了两个视频，在其中我详细讨论了组装过程，并展示了设法在水下拍摄的镜头。有一个很好的观看：希望材料有趣。接下来将进行压力舱的实验（以检查设备的密封性）和水下桨的测试。我还将在它们上以文章的形式准备材料，但已经带有图表和各种决策的比较。