Կատարեք և թռչեք էժան խելացի հեռախոսով կառավարվող ինքնաթիռ. 8 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Երբևէ երազե՞լ եք <15 $ DIY հեռակառավարման վահանակի թռչող ինքնաթիռ կառուցելու մասին, որը կառավարում է ձեր բջջային հեռախոսը (Android հավելված WiFi- ով) և ձեզ տալիս է ադրենալինային օրական 15 րոպե տևողություն (թռիչքի ժամանակը մոտ 15 րոպե): քան այս հրահանգը ձեզ համար է: Այս ինքնաթիռը շատ կայուն և դանդաղ է թռչում, այնպես որ նույնիսկ երեխաների համար դա շատ հեշտ է թռչել:

Խոսելով ինքնաթիռի հեռահարության մասին … Ես ունեմ մոտ 70 մետր LOS տիրույթ ՝ օգտագործելով իմ Moto G5S բջջային հեռախոսը, որը գործում է որպես WiFi թեժ կետ և հեռակառավարիչ: Հետագա իրական ժամանակի RSSI- ն ցուցադրվում է Android հավելվածում և եթե ինքնաթիռը պատրաստվում է դուրս գալ տիրույթից (RSSI- ն ընկնում է -85 դԲմ -ից ցածր), քան բջջային հեռախոսը սկսում է թրթռալ: Եթե ինքնաթիռը դուրս է գալիս Wi-Fi մուտքի կետի սահմաններից, ապա շարժիչը կանգ է առնում `ապահով վայրէջքի ձախողման համար: Նաև մարտկոցի լարումը ցուցադրվում է Android հավելվածում, և եթե մարտկոցի լարումը ընկնում է 3.7 Վ -ից ցածր, ապա բջջային հեռախոսը սկսում է թրթռալ ՝ օդաչուին հետադարձ կապ ապահովելու համար, մինչև ինքնաթիռը լիովին լիցքաթափվի: Ինքնաթիռը լիովին ժեստերով վերահսկվող միջոց է, եթե բջջային հեռախոսը թեքում եք ձախ, քան ինքնաթիռը թեքվում է ձախ և հակառակ ՝ աջ շրջադարձի համար: Այսպիսով, այստեղ ես քայլ առ քայլ կիսում եմ իմ ESP8266- ի վրա հիմնված WiFi վերահսկվող փոքրիկ ինքնաթիռի կառուցման հրահանգը: Այս ինքնաթիռի համար պահանջվող շինարարության ժամանակը մոտ 5-6 ժամ է և պահանջում է զոդման հիմնական հմտություններ, Arduino IDE- ի միջոցով ESP8266- ի ծրագրավորման փոքր գիտելիքներ և շուրջը մի բաժակ տաք սուրճ կամ սառեցված գարեջուր խմելը հիանալի կլինի:):

Քայլ 1: Քայլ 1. Բաղադրիչների և գործիքների ցուցակ

Էլեկտրոնիկայի մասեր. Եթե դուք էլեկտրոնիկայի սիրահար եք, ապա ձեր գույքագրման մեջ կգտնեք ստորև թվարկված մասերից շատերը:

• 2 ոչ Coreless DC շարժիչ `cw և ccw հենարանով 5 $
• 1 ոչ ESP-12 կամ ESP-07 մոդուլ 2 $
• 1 ոչ 3.7V 180mAH 20C LiPo մարտկոց -> 5 $
• 2 ոչ SI2302DS A2SHB SOT23 MOSFET 0.05 $
• 5 ոչ 3.3kOhms 1/10 վտ smd կամ 1/4 վտ անցքային դիմադրիչների միջոցով 0.05 $ (3.3K- ից 10K ցանկացած դիմադրություն կաշխատի)
• 1 ոչ 1N4007 smd կամ անցքի դիոդով 0.02 $
• 1 ոչ TP4056 1S 1A Lipo լիցքավորիչ մոդուլ 0.06 $
• 2 արական և 1 իգական մինի JST միակցիչ 0.05 $

Ընդհանուր արժեքը ------ 13 $ Մոտ

Այլ մասեր

• 2-3 թիվ Խորովածի ձողիկ
• 1 ոչ 50 սմ x 50 սմ 3 մմ depron թերթ կամ ցանկացած կոշտ 3 մմ փրփուր թերթ
• Մեկ միջուկով մեկուսացված jumper մետաղալար
• Nodemcu կամ cp2102 USB to UART փոխարկիչ ՝ որպես ծրագրավորող ՝ esp8266- ում որոնվածը վերբեռնելու համար
• Շոտլանդական ժապավեն
• Սուպեր սոսինձ

Պահանջվող գործիքներ

• Հոբբի դասարանի զոդման գործիքներ
• Վիրաբուժական սայր բերանի ամրակով
• Տաք սոսինձ ատրճանակ
• Մասշտաբ
• Arduino IDE ունեցող համակարգիչ ESP8266 Arduino Core- ով
• Android Բջջային հեռախոս

Դա այն ամենն է, ինչ մեզ պետք է … Այժմ մենք բոլորս պատրաստ ենք կառուցել մեր խենթ WiFi վերահսկվող ինքնաթիռը

Քայլ 2. Քայլ 2. Հասկանալով վերահսկողության մեխանիզմը

Այս ինքնաթիռը օգտագործում է դիֆերենցիալ մղում հորանջի կառավարման համար (eringեկավարում) և հավաքական մղում `բարձրության (բարձրանալու/իջնելու) և օդի արագության վերահսկման համար, հետևաբար ոչ մի սերվո շարժիչ անհրաժեշտ չէ, և միայն երկու հիմնական առանց առանցքային DC շարժիչ ապահովում է մղում և կառավարում:

Թևի բազմանիստ ձևը ապահովում է գլորի կայունությունը արտաքին ուժի նկատմամբ (քամու պոռթկում): Կառավարման մակերևույթների (վերելակ, Այլերոն և Ռադեր) սերվո շարժիչից դիտավորյալ խուսափելը ինքնաթիռի դիզայնը շատ հեշտ է կառուցում առանց որևէ բարդ կառավարման մեխանիզմի, ինչպես նաև նվազեցնում է շինարարության արժեքը: Ինքնաթիռը կառավարելու համար մեզ միայն անհրաժեշտ է վերահսկել երկու Coreless DC շարժիչի հեռավորությունը WiFi- ի միջոցով ՝ բջջային հեռախոսով աշխատող Android հավելվածի միջոցով: Ամեն դեպքում, եթե որևէ մեկը ցանկանում է դիտել այս ինքնաթիռի դիզայնը 3D ձևով, ես կցել եմ Fusion 360 էկրանի կրակոցը և stl ֆայլը այստեղ: կարող եք օգտագործել առցանց stl դիտիչը `դիզայնը ցանկացած տեսանկյունից դիտելու համար: ևս մեկ անգամ դա պարզապես ինքնաթիռի CAD ձևավորում փաստաթղթերի համար, ձեզ հարկավոր չէ 3D տպիչ կամ լազերային կտրիչ … այնպես որ մի անհանգստացեք:)

Քայլ 3: Քայլ 3. Կառավարիչի սխեմատիկ հիմք ESP8266- ի հիման վրա

Սկսենք սխեմատիկորեն յուրաքանչյուր բաղադրիչի գործառույթի ընկալումից,

• ESP12e. Այս ESP8266 WiFi SoC- ն Android հավելվածից ստանում է UDP կառավարման փաթեթներ և վերահսկում է ձախ և աջ շարժիչի RPM- ը: Չափում է մարտկոցի լարումը և WiFi ազդանշանի RSSI- ն և այն ուղարկում Android հավելվածին:
• D1: ESP8266 մոդուլը ապահով կերպով գործում է 1.8V ~ 3.6V- ի միջև, ըստ իր տվյալների թերթիկի, ուստի մեկ բջջային LiPo մարտկոցը չի կարող ուղղակիորեն օգտագործվել ESP8266 էլեկտրամատակարարման համար, ուստի պահանջվում է փոխարկիչ: Նվազեցրեք շղթայի քաշը և բարդությունը, որն օգտագործել եմ 1N4007 դիոդով, մարտկոցի լարումը (4.2V ~ 3.7V) իջեցնելու համար 0.7V- ով (կտրված է 1N4007 լարման) `լարումը 3.5V ~ 3.0V տիրույթում, որն օգտագործվում է որպես ESP8266- ի մատակարարման լարման:. Ես գիտեմ դա անելու տգեղ ձևը, բայց այն լավ է աշխատում այս ինքնաթիռի համար:
• R1, R2 և R3. Այս երեք դիմադրիչները նվազագույնը պահանջվում են ESP8266 նվազագույն կարգավորման համար: R1 քաշեք ESP8266- ի CH_PD (EN) կապը `այն միացնելու համար: ESP8266- ի RST կապը ցածր ակտիվ է, այնպես որ R2- ը քաշեք ESP8266- ի RST կապը և դուրս բերեք այն վերականգնման ռեժիմից: ըստ հզորացման տվյալների թերթիկի, ESP8266- ի GPIO15 կապը պետք է ցածր լինի, այնպես որ R3- ն օգտագործվում է ESP8266- ի GPIO15- ը քաշելու համար:
• R4 և R5. R4 և R5 օգտագործվում էին T1- ի և T2- ի դարպասը ներքև իջեցնելու համար, որպեսզի խուսափեն mosfets- ի կեղծ ազդանշանից (շարժիչ), երբ ESP8266- ը միանում է: (Նշում. Այս նախագծում օգտագործվող R1- ից R5 արժեքները կազմում են 3.3 Կմ, սակայն 1K- ից 10K- ի միջև ցանկացած դիմադրություն անխափան կաշխատի)
• T1 և T2. Սրանք երկու Si2302DS N-channel հզորության միջատներ են (2.5 ամպ գնահատական), որոնք վերահսկում են ձախ և աջ շարժիչի RPM- ը PWM- ով GPIO4- ից և ESP8266- ի GPIO5- ից:
• L_MOTOR և R_MOTOR. Սրանք 7mmx20mm 35000 RPM Coreless DC շարժիչներ են, որոնք ապահովում են թռիչքի և կառավարման ինքնաթիռի դիֆերենցիալ մղում: Յուրաքանչյուր շարժիչ ապահովում է 30 գրամ մղում 3.7 Վ լարման դեպքում և արագությամբ ձգում է 700 մԱ հոսանք:
• J1 և J2. Սրանք մինի JST միակցիչ են, որոնք օգտագործվում են ESP12e մոդուլի և մարտկոցի միացման համար: Դուք կարող եք օգտագործել ցանկացած միակցիչ, որը կարող է կարգավորել առնվազն 2 Ամպ հոսանք:

(Նշում. Ես լիովին հասկանում եմ կոնդենսատորի անջատման կարևորությունը խառը ազդանշանային սխեմայի նախագծման մեջ, բայց այս նախագծում խուսափել եմ կոնդենսատորների անջատումից `միացման բարդությունից խուսափելու համար, և մասերի հաշվարկը, քանի որ ESP8266- ի միայն WiFi- ն է ՌԴ/անալոգային և ESP12e մոդուլը, որն ունի անհրաժեշտ անջատման կոնդենսատորներ: ինքնաթիռում: BTW առանց արտաքին անջատման կոնդենսատորի միացում աշխատում է լավ):

Այս քայլով կցվում է ESP12e- ի վրա հիմնված ընդունիչ ՝ pdf ձևաչափով ծրագրավորման միացումով:

Քայլ 4: Քայլ 4: Վերահսկիչի հավաքում

Վերևում տեղադրված տեսանյութը ցույց է տալիս այս նախագծի համար նախատեսված ESP12e- ի վրա հիմնված ստացողի համընդհանուր վերահսկիչի քայլ առ քայլ կառուցման տեղեկամատյանը: Ես փորձել եմ բաղադրիչներ տեղադրել ըստ իմ հմտությունների: կարող եք բաղադրիչները տեղադրել ըստ ձեր հմտության ՝ հաշվի առնելով նախորդ քայլին տրված սխեմատիկ պատկերը:

Միայն SMD mosfets- ը (Si2302DS) չափազանց փոքր են և զոդման ժամանակ խնամքի կարիք ունեն: Ես ունեմ այս mosfets- ը իմ գույքագրման մեջ, այնպես որ ես դրանք օգտագործել եմ: Դուք կարող եք օգտագործել ցանկացած ավելի մեծ փաթեթ TO92 mosfet Rdson <0.2ohms և Vgson 1.5Amps հզորությամբ: (Առաջարկեք ինձ, եթե գտնում եք, որ նման mosfet- ը հեշտությամբ հասանելի է շուկայում):

Քայլ 5: Քայլ 5. ESP8266 ծրագրակազմի տեղադրում և վերբեռնում

Այս նախագծի ESP8266 որոնվածը մշակված է Arduino IDE- ի միջոցով:

Nodemcu- ն կամ USBtoUART փոխարկիչը կարող են օգտագործվել որոնվածը ESP12e- ում վերբեռնելու համար: Այս նախագծում ես օգտագործում եմ Nodemcu- ն որպես ծրագրավորող ՝ որոնվածը ESP12e- ում բեռնելու համար:

Վերևում տեսանյութը ցույց է տալիս նույնի քայլ առ քայլ ընթացքը:

Այս որոնվածը ESP12e- ում վերբեռնելու երկու եղանակ կա,

1. Եթե ցանկանում եք օգտագործել wifiplane_esp8266_esp12e.bin երկուական ֆայլը, որը կցված է այս քայլին, առանց որոնվածի որևէ փոփոխության, ապա սա լավագույն միջոցն է:

   • Ներբեռնեք wifiplane_esp8266_esp12e.bin այս քայլի կցորդից:
   • Ներբեռնեք nodemcu flasher repo- ն իր պաշտոնական github պահոցից և բացեք այն:
   • Անջատված թղթապանակում անցեք nodemcu-flasher-master / Win64 / Release և գործարկեք ESP8266Flasher.exe
   • Բացեք ESP8266- ի կազմաձևման ներդիրը Փայլեցրեք և փոխեք երկուական ֆայլի ուղին ՆԵՐՔԻՆ. // NODEMCU դեպի wifiplane_esp8266_esp12e.bin ուղի
   • Հետևեք վերը նշված տեսանյութի քայլերին:…

2. Arduino IDE- ի օգտագործումը. Եթե ցանկանում եք խմբագրել որոնվածը (այսինքն ՝ SSID և WiFi ցանցի գաղտնաբառ - այս դեպքում Android Hotspot), ապա սա լավագույն միջոցն է:

   • Կարգավորեք Arduino IDE- ն ESP8266- ի համար ՝ հետևելով այս հիանալի հրահանգին:
   • Ներբեռնեք wifiplane_esp8266.ino այս քայլի կցորդից:
   • Բացեք Arduino IDE- ն և պատճենեք կոդը wifiplane_esp8266.ino- ից և տեղադրեք այն Arduino IDE- ում:
   • Խմբագրեք ձեր ցանցի SSID- ը և գաղտնաբառը ծածկագրում ՝ խմբագրելով հետևյալ երկու տողերը: և հետևեք վերը նշված տեսանյութի քայլերին:
   • char ssid = "wifiplane"; // ձեր ցանցի SSID (անունը) char pass = "wifiplane1234"; // ձեր ցանցի գաղտնաբառը (օգտագործեք WPA- ի համար կամ օգտագործեք որպես բանալին WEP- ի համար)

Քայլ 6: Քայլ 6. Շրջանակի հավաքում

Շրջանակի կառուցման տեղեկամատյանը քայլ առ քայլ ցուցադրվում է վերևի տեսանյութում:

Օդափոխման համար ես օգտագործել եմ 18 սմ x 40 սմ չափի դեպրոն փրփուր: Խորովածի փայտը օգտագործվում էր ֆյուզելյաժի և թևի համար լրացուցիչ ամրություն ապահովելու համար: Վերևի պատկերում ներկայացված է Օդային բազայի հատակագիծը, սակայն դուք կարող եք փոփոխել պլանը ըստ ձեր կարիքների `պարզապես նկատի ունենալով ինքնաթիռի հիմնական աերոդինամիկան և քաշը: Այս ինքնաթիռի էլեկտրոնիկայի կարգավորումը հաշվի առնելով ՝ այն կարող է թռչել 50 գրամ առավելագույն քաշ ունեցող ինքնաթիռ: BTW այս օդային շրջանակով և ամբողջ էլեկտրոնիկայի հետ միասին, ներառյալ մարտկոցի թռչող ինքնաթիռի քաշը 36 գրամ է:

CG Որտեղից. Ես սահելու համար օգտագործել եմ CG- ի ընդհանուր կանոնը… թևի առաջատար եզրից հեռու `ակորդի երկարության 20% -25% -ը: 20-25% շնչափողով և ավելացված շնչափողով այն սկսում է բարձրանալ թեթևակի վերելակի պատճառով…

Ահա միևնույն էլեկտրոնիկայով իմ թռչող թևերի ինքնաթիռի դիզայնի youtube- ի տեսանյութը, որը պարզապես ոգեշնչում է ձեզ փորձարկել տարբեր դիզայնով և նաև ապացուցել, որ այս տեղադրման համար կարելի է օգտագործել բազկաթոռների նախագծման շատ տեսակներ:

Քայլ 7: Քայլ 7: Android հավելվածի կարգավորում և փորձարկում

Android հավելվածի տեղադրում.

Պարզապես պետք է ներբեռնեք wifiplane.apk ֆայլը, որը կցված է այս քայլով ձեր սմարթֆոնին և պետք է հետևեք հրահանգներին ՝ ըստ վերը նշված տեսանյութի:

Հավելվածի մասին, այս Android ծրագիրը մշակված է Android- ի համար մշակման միջոցով:

Հավելվածը ստորագրված փաթեթ չէ, այնպես որ ձեր հեռախոսի պարամետրում անհրաժեշտ է միացնել անհայտ աղբյուրի տարբերակը: Հավելվածին անհրաժեշտ է միայն թրթռիչ և WiFi ցանց մուտք գործելու իրավունք:

Android հավելվածի միջոցով ինքնաթիռի թռիչքի նախնական թեստ. Երբ Android ծրագիրը գործարկվի ձեր խելացի հեռախոսում, դիմեք վերևի տեսանյութին ՝ իմանալու համար, թե ինչպես է աշխատում ծրագիրը և հավելվածի զովացուցիչ տարբերակները: Եթե ձեր ինքնաթիռը նույն կերպ է արձագանքում հավելվածին, ինչպես վերը նշված տեսանյութը:, քան իր ՄԵAT… ԴՈVE ԱՐԵ ես…

Քայլ 8. Քայլ 8. It'sամանակն է թռչել

Պատրա՞ստ եք թռչել…

• ՄՏՆԵԼ ԴԱՇՏ
• ԿԱՏԱՐԵՔ ԳԼԱՅԴԻ ԹԵՍԹ
• ՓՈՓՈԽԵԼ ԱՆԿՅՈՆԻ ԱՆԿՅՈՆԸ կամ ԱՎԵԼԱ /ՆԵԼ/ՀԱՆEMԵԼ ՔԱՅԼԸ ԱՊՐԱՆՔԻ քթի վրա, մինչև այն սահուն սահեցրեք…
• ՄԻ անգամ այն սահուն սահում է, ուժը ինքնաթիռում է և բացում է Android ծրագիրը:
• ՁԵՌՔԻ ԱՌԱՆՈԹՅՈՆ ԱՌԱՆՈՐԴԵ 60 60% ԴԵՄՈՎ Քամու դեմ
• ՄԻԱՅՆ ՕԴՈՄ, ՊԵՏՔ Է ՀԵՇՏ Թռչել մակարդակով ՝ շուրջ 20% -ից 25% -ով թրթուր