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PROJECT · EB-TANK电磁坦克

一台会跑、会瞄、会测距、会开炮的坦克 —— 从公式到装甲,全流程自己动手。
🎮 无线遥控🧭 全向移动🎯 炮膛俯仰📡 超声测距⚡ 电磁发射
300 V储能电压
680 µF×2储能电容
2–600 cm雷达量程
4 轮全向移动
电磁坦克成品
整车实拍 · 5L 车体 · 全部模块自装自焊

五大功能

Arduino 是全车的大脑,PS2 无线手柄是唯一的指挥入口。

🎮

无线遥控

PS2 手柄 + 接收器
全车动作一键指挥

🧭

全向移动

4 组减速电机
麦克纳姆轮前行·横移·斜行·旋转

🎯

炮膛控制

水平 + 俯仰双舵机
锁定目标方位角

📡

超声测距

HC-SR04 雷达
距离实时显示在屏

电磁发射

高压充电 + 线圈炮
铁质炮弹瞬间加速

核心原理 · 一发炮弹的电路之旅

12 V 电池升压到 300 V 给电容储能,晶闸管一触发,电容对线圈瞬间放电——课本里的暂态放电,在这里听得见响。

12 V 电池车载电源 升压模块12 V → 300 V 储能电容680 µF × 2 晶闸管触发70TPS12 线圈强磁场瞬间脉冲放电 铁弹加速电磁炮发射
电容储能与暂态放电 —— 300 V 电容对线圈放电的电流脉冲,就是第 6 章的二阶 RLC 动态电路对应课程:第 1 章电容 · 第 6 章一阶/二阶动态电路
晶闸管 = 精准的电路开关 —— 触发导通、可控整流,非线性的"门卫"对应课程:第 1 章元件 · 第 4 章非线性电阻电路
模拟量与数字量 —— 雷达回波是模拟信号,Arduino 里变成数字决策对应课程:第 1 章 1.6 模拟信号与数字信号
用时间差测距离 —— 声波往返 2–600 cm,误差只有 0.1 cm对应课程:第 7 章时域分析 · 测量思想

炮的心脏 · 电磁炮主板

成品电路改装:主板、升压模块、双路开关模块三件一体,自己焊、自己调。

电磁炮主板 PCB
电磁炮主板 · 焊接成品
主板原理图
主板原理图
450V 储能电容
储能电容 680 µF / 450 V × 2

全车系统架构

系统框图
Arduino 控制系统框图:手柄 → 接收器 → 单片机 → 电机 / 舵机 / 雷达 / 发射

单手掌控 · 手柄功能定义

PS2 手柄功能映射
PS2 手柄按键功能映射:移动 · 炮膛 · 雷达 · 高压充电 · 发射

组装之旅

⚠️ 高压警示:电磁炮涉及 300 V 高压与焊接高温,组装调试务必遵守操作规程,先读 实验中心 · 安全规范

STEP 1工具准备

电烙铁、万用表、热熔胶枪、螺丝刀套件——工欲善其事。

工具

STEP 2结构安装

固定四组电机与支架,麦克纳姆轮从上往下看呈 "X" 型,方向装错全向变"乱向"。

电机底盘

STEP 3焊接电磁炮主板

先小元件后大元件,电解电容与可控硅(70TPS12)装背面;极性千万不能反——看丝印、看 LED 引脚。

PCB

STEP 4整机装配

所有模块入盒,螺钉 + 热熔胶固定,走线整齐是调试顺利的一半。

内部组装

STEP 5程序调试

Mind+ 图形化编程驱动 Arduino:先调舵机零位,再逐项联调移动、雷达、发射。

系统框图

演示视频

三个"名场面":会跑、会看、会打。

① 全向移动演示麦克纳姆轮:前行 · 横移 · 斜行 · 原地旋转
② 雷达与炮膛控制演示超声测距读数 · 水平俯仰瞄准
③ 电磁发射演示300 V 储能 · 一键放电 · 铁弹出膛