Электромотор "Локация" с GPS и компасом на базе Ардуино

Этот проект разрабатывался для лодки ПВХ 3,6 метров, общей массой примерно 200-400кг на базе популярного микроконтроллера Ардуино 2560 PRO.

В качестве основного мотора был выбран щеточный электромотор 40LBS, который по всем характеристикам должен был развить скорость примерно 6 км/ч, а по факту 4 км/ч. Также использован подруливающий бесщеточный мотор, который поворачивает лодку на 360 градусов примерно за 40 сек. В подъемном механизме использован Лифт мотор.

В данном проекте реализовано 3 режима работы:

Троллинг

Скорость основного мотора задается кнопками пульта ДУ "Вперед" и "Назад" нужная скорость, при этом кнопками "Вправо" или "Влево" можно подруливать. Выход из этого режима осуществляется нажатием на кнопку пульта ДУ "Х" или кнопку пульта ДУ "Лифт Мотор" поднятия моторов из воды.

Якорь GPS

Переход в этот режим осуществляется, если предварительно выполнена корректировка показания компаса. Функция корректировки компаса проста, достаточно пройти на лодке в течении 10 секунд по прямой линии в любом направлении. При этом показания компаса будут точно работать по координатам GPS и не нужно будет вносить поправки истинного магнитного полюса. Предусмотрен также режим "перекалибровки" не выключая питания. Постановка лодки на "точку GPS" осуществляется путем фиксации точки GPS при нажатии на кнопку пульта ДУ "GPS". При этом совершенно не важно с какой скоростью двигалась лодка. Она вернется на зафиксированную "точку GPS", даже если вы над этой точкой "пролетели" на большой скорости. Сам принцип постановки на "точку GPS" основан на совмещении курса компаса и GPS (отвечает за это Руль мотор) и на "вечном" приближении к этой точке по линии (отвечает за это основной мотор). Принцип "Вечного приближения" связан с особенностями конструкции мотора и его рулением. Фактически лодка остановится не на точной точке GPS, а совсем не далеко от нее - указана константа в скетче. Если есть необходимость совершенно точно встать на эту точку, то в этом режиме работы можно с помощью кнопок пульта ДУ сделать это. Каждое нажатие на кнопки пульта ДУ "Вперед", "Назад", "Влево" или "Вправо" смещает лодку примерно на 1 метр в соответствующем направлении - Функция - Moving_Point(). При "стоянии" на точке GPS наблюдаются небольшие отклонения (в среднем 1-2 м), связанные с точностью принимаемых сигналов со спутников GPS, внезапных порывов ветра, волн от проходящего водного транспорта.

Движение лодки по воде с привязкой к компасу

Режим интересен тем, что можно легко задать скорость движения основного мотора по любому направлению компаса, который будет автоматически поддерживаться работой Руль мотора, а именно можно сделать постановку лодки "носом" или "кормой", "по" или "против" ветра, добившись его полной компенсации или частичной компенсации, если нужно организовать небольшое движение. При этом лодка будет двигаться "синхронизировавшись" с водой или в заранее "нужную сторону". Можно даже по "зигзагу". Сам люблю рыбачить в отвес на волге. Есть у меня водный якорь - конус. При ветре лодку ПВХ все равно сдувает с "хороших" мест. А в этом режиме мотор удерживает лодку на нужной траектории. При первом входе в этот режим скорость моторов будет нулевой, при этом будет зафиксирован курс лодки по компасу. Если необходимо повернуть лодку в какую либо сторону, то используются кнопки пульта ДУ "Влево" или "Вправо". Курс при этом фиксируется. Далее кнопками пульта ДУ "Вперед"или "Назад" устанавливается необходимая скорость, при чем она фиксируется в памяти. При поднятии моторов из воды с помощью Лифт мотора, и переезде запомненные значения сохраняются и при опускании моторов в воду. При этом лодка встает на нужный курс автоматически. Предусмотрен принудительный сброс запомненных значений.