Ақылды телефонмен басқарылатын арзан ұшақ жасаңыз және ұшыңыз: 8 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Ұялы телефонмен басқарылатын (Android қосымшасы WiFi арқылы) және сізге 15 минуттық адреналиннің күнделікті дозасын беретін (ұшу уақыты шамамен 15 минут) <15 доллар болатын қашықтан басқару пультінің ұшағын жасауды армандадыңыз ба? Бұл нұсқаулық сіздерге қарағанда. Бұл ұшақ өте тұрақты және баяу ұшады, сондықтан оны балаларға да ұша алады.

Ұшақ қашықтығы туралы айтатын болсақ … Менде WiFi Hotspot және қашықтан басқару пульті ретінде жұмыс істейтін Moto G5S ұялы телефонының көмегімен шамамен 70 метрлік LOS диапазоны бар. Нақты уақыттағы RSSI Android қосымшасында көрсетіледі және егер ұшақ ауқымнан тыс кететін болса (RSSI -85 дБм төмен) ұялы телефон дірілдей бастайды. Егер ұшақ қауіпсіз қонуды қамтамасыз ету үшін мотор тоқтағаннан гөрі Wi-Fi кіру нүктесінің шегінен шықса. Сондай -ақ, Android қосымшасында аккумулятордың кернеуі көрсетіледі, егер батареяның кернеуі ұялы телефоннан 3,7В төмен болса, дірілдей бастайды, ол ұшқышқа батареяның заряды таусылғанға дейін қонуға кері байланыс береді. Ұшақ ұялы телефонды жазықтыққа қарағанда солға, оңға бұрылу үшін солға еңкейткенде, толық қимылмен басқарылатын құрал. Міне, мен ESP8266 негізіндегі WiFi -мен басқарылатын ұсақ ұшағымның біртіндеп құрастыру нұсқаулығымен бөлісемін. Бұл ұшаққа қажет уақыт шамамен 5-6 сағатты құрайды және дәнекерлеудің негізгі дағдыларын қажет етеді, Arduino IDE көмегімен ESP8266 бағдарламалауды білуі керек және айналасында бір стакан ыстық кофе немесе салқындатылған сыра болса жақсы болады:).

1 -қадам: 1 -қадам: Компоненттер мен құралдар тізімі

Электроника бөлшектері: Егер сіз электроникаға әуес болсаңыз, төменде тізімделген көптеген бөлшектерді таба аласыз

• 2 жоқ. Cw және ccw prop 5 доллары бар тұрақты корпуссыз қозғалтқыш
• 1 жоқ. ESP-12 немесе ESP-07 модулі 2 $
• 1 жоқ. 3.7V 180mAH 20C LiPo аккумуляторы -> 5 доллар
• 2 жоқ. SI2302DS A2SHB SOT23 MOSFET 0.05 $
• 5 жоқ. 3,3kOhms 1/10 ватт смд немесе 1/4 ватт тесік резисторлары арқылы 0,05 доллар
• 1 жоқ. 1N4007 smd немесе тесік диод арқылы 0,02 $
• 1 жоқ. TP4056 1S 1A Lipo зарядтау модулі 0,06 $
• 2 ер және 1 әйел мини JST коннекторы 0,05 $

Жалпы құны ------ 13 $ Шамамен

Басқа бөліктер:

• 2-3 жоқ. Барбекю таяқшасы
• 1 жоқ. 50см х 50см 3мм девон парағы немесе кез келген қатты 3мм көбік парағы
• Бір ядролы оқшауланған қосқыш сым
• Nodemcu немесе cp2102 USB to UART түрлендіргіші esp8266 -ға микробағдарламаны жүктеу үшін бағдарламашы ретінде
• Скотч
• Супер желім

Қажетті құралдар:

• Хобби бойынша дәнекерлеу құралдары
• Пышақ ұстағышымен хирургиялық пышақ
• Ыстық желім қаруы
• Масштаб
• ESP8266 Arduino Core бар Arduino IDE бар компьютер
• Android ұялы телефоны

Бізге керегі осы ғана … Енді барлығымыз Wi -Fi арқылы басқарылатын ақылсыз ұшағымызды жасауға дайынбыз

2 -қадам: 2 -қадам: Басқару механизмін түсіну

Бұл ұшақ бұрылысты басқаруда дифференциалды итеруді (рульдік басқару) және қадамды (көтерілу/түсу) және ауа жылдамдығын бақылауды ұжымдық түрде қолданады, сондықтан серво қозғалтқышы қажет емес, тек екі негізгі өзексіз тұрақты ток қозғалтқышы қозғалыс пен басқаруды қамтамасыз етеді.

Қанаттың көпбұрышты пішіні сыртқы күшке қарсы орамның тұрақтылығын қамтамасыз етеді (Жел екпіні). Басқару беттерінде (лифт, Эйлерон және руль) серво қозғалтқышты әдейі болдырмау ұшақтың конструкциясын күрделі басқару механизмінсіз құрастыруды жеңілдетеді, сонымен қатар конструкцияның құнын төмендетеді. Ұшақты басқару үшін бізге ұялы телефонда жұмыс істейтін Android қосымшасының көмегімен WiFi арқылы қашықтан жұмыс жасайтын тұрақты мотордың екеуінің де басқарылуын бақылау қажет. Кез келген адам бұл ұшақтың дизайнын 3D форматында бақылағысы келсе, мен мұнда Fusion 360 скриншотын және stl файлын тіркедім.. сіз кез келген көзқараспен дизайнға қарау үшін онлайн stl қарау құралын қолдана аласыз. құжаттамаға арналған ұшақтың АЖЖ дизайны, сізге 3D принтер немесе лазерлік кескіш қажет емес.. сондықтан уайымдамаңыз:)

3 -қадам: 3 -қадам: ESP8266 негізінде контроллер схемасы

Схемада әр компоненттің функциясын түсінуден бастайық.

• ESP12e: Бұл ESP8266 WiFi SoC Android қосымшасынан UDP басқару пакеттерін қабылдайды және сол және оң мотордың айналу жиілігін басқарады, батареяның кернеуін және WiFi сигналының RSSI -ні өлшеп, оны Android қолданбасына жібереді.
• D1: ESP8266 модулі өзінің деректер парағына сәйкес 1,8 В ~ 3,6 В аралығында қауіпсіз жұмыс істейді, сондықтан бір ұялы LiPo батареясын ESP8266 қуат көзі үшін тікелей қолдануға болмайды, сондықтан төмендеткіш түрлендіргіші қажет. Электр тізбегінің салмағы мен күрделілігін төмендетіңіз Мен ESP8266 кернеуі ретінде қолданылатын 3,5 В ~ 3,0 В диапазонындағы кернеуді алу үшін аккумулятор кернеуін (4,2 В ~ 3,7 В) 0,7 В -қа (1N4007 кернеуінде кесу) төмендету үшін 1N4007 диодты қолдандым.. Мен мұның жаман жолын білемін, бірақ бұл ұшақ үшін жақсы жұмыс істейді.
• R1, R2 және R3: бұл үш резистор ESP8266 минималды орнату үшін ең аз қажет. Оны қосу үшін R1 ESP8266 CH_PD (EN) тартқыш түйреуіші. ESP8266 RST істікшесі белсенді төмен, сондықтан RSP ESP8266 RST түйреуіші және оны қалпына келтіру режимінен шығарады. қуат көзі туралы деректер парағына сәйкес, ESP8266 GPIO15 түйреуіші төмен болуы керек, сондықтан R3 ESP8266 GPIO15 төмен түсіру үшін қолданылады.
• R4 және R5: R4 және R5 ESP8266 қосылған кезде мотордың жалған триггерін болдырмау үшін (T1 және T2) қақпасын ашады. (Ескерту: Бұл жобада қолданылатын R1 - R5 мәндері 3,3 Км құрайды, бірақ 1K - 10К арасындағы кез келген кедергі кедергісіз жұмыс істейді)
• T1 және T2: бұл екі Si2302DS N-арналы қуат мосфеттері (2,5 амперлік рейтингі) GPIO4 және GPIO5 ESP8266 PWM арқылы сол және оң мотордың айналу жиілігін басқарады.
• L_MOTOR және R_MOTOR: бұл 7ммx20мм 35000 айналымен жұмыс істейтін тұрақты корпуссыз қозғалтқыштар ұшу мен басқару жазықтығының дифференциалды тартылуын қамтамасыз етеді. Әрбір қозғалтқыш 3,7 В -да 30 граммдық жүктемені қамтамасыз етеді және 700 мА токты жылдамдықпен алады.
• J1 және J2: Бұл ESP12e модулі мен батареяға қосылу үшін қолданылатын шағын JST қосқышы. Сіз кем дегенде 2Амп токты өңдей алатын кез келген қосқышты пайдалана аласыз.

(Ескерту: Мен конденсатордың аралас сигналдық конструкциясында маңыздылығын толық түсінемін, бірақ мен тізбектің күрделілігін және бөлшектердің санын болдырмау үшін осы жобада конденсаторларды ажыратудан аулақ болдым, өйткені тек ESP8266 -дың WiFi бөлігі RF/Analog және ESP12e модулінің өзінде қажетті ажырату конденсаторларына ие. борттық. Конденсатордың сыртқы ажыратылмайтын тізбегі жоқ BTW жақсы жұмыс істейді.)

Бұл қадамда pdf форматындағы бағдарламалануы бар ESP12e қабылдағыш схемасы бекітілген.

4 -қадам: 4 -қадам: Контроллерді құрастыру

Субтитрі бар бейнеде осы жобаға арналған ESP12e негізіндегі ресиверді басқару құралының кезең -кезеңімен жасалу журналы көрсетілген. Мен өз дағдыларыма сәйкес компоненттерді орналастыруға тырыстым. Сіз алдыңғы қадамда берілген схеманы ескере отырып, сіздің дағдыларыңызға сәйкес компоненттерді орналастыра аласыз.

Тек SMD масфеттері (Si2302DS) тым кішкентай және оларды дәнекерлеу кезінде мұқият болу қажет. Менің қорымда бұл мосфеттер бар, сондықтан мен оны қолдандым. Сіз Rdson <0.2ohms және Vgson 1.5Amps бар кез келген үлкен TO92 қуат мосфетін қолдана аласыз. (Егер сіз осындай мосфетті нарықта оңай табуға болатынын тапсаңыз, маған ұсыныңыз.) Бұл жабдық дайын болғаннан кейін, біз келесі қадамда талқыланатын процесті шешу үшін WiFi Plane микробағдарламасын жүктеуге дайынбыз.

5 -қадам: 5 -қадам: ESP8266 микробағдарламаны орнату және жүктеу

Бұл жобаға арналған ESP8266 микробағдарламасы Arduino IDE көмегімен жасалған.

Nodemcu немесе USBtoUART конвертері ESP12e ішіне микробағдарламаны жүктеу үшін пайдаланылуы мүмкін. Бұл жобада мен Nodemcu -ны ESP12e -ге микробағдарламаны жүктеу үшін бағдарламашы ретінде қолданамын.

Жоғарыдағы бейне біртіндеп процесті көрсетеді.

Бұл микробағдарламаны ESP12e -ге жүктеудің екі әдісі бар,

1. Nodemcu жарқылын пайдалану: Егер сіз осы қадамға қосылған wifiplane_esp8266_esp12e.bin екілік файлын микробағдарламалық жасақтаманы өзгертусіз қолданғыңыз келсе, онда бұл ең жақсы әдіс.

   • Бұл қадамның қосымшасынан wifiplane_esp8266_esp12e.bin жүктеп алыңыз.
   • Nodemcu flasher репосын ресми github репозиторийінен жүктеп алыңыз және оны ашыңыз.
   • Ашылмаған қалтада nodemcu-flasher-master / Win64 / Release тармағына өтіңіз және ESP8266Flasher.exe файлын іске қосыңыз.
   • ESP8266Flasher конфигурация қойындысын ашыңыз және екілік файл жолын INTERNAL: // NODEMCU жолынан wifiplane_esp8266_esp12e.bin жолына өзгертіңіз.
   • Жоғарыдағы бейнеде көрсетілгендей қадамдарды орындаңыз. …

2. Arduino IDE -ді қолдану: Егер сіз микробағдарламаны (мысалы, SSID және WiFi желісінің құпия сөзін - бұл жағдайда Android Hotspot) өңдегіңіз келсе, бұл ең жақсы әдіс.

   • Осы тамаша нұсқаулықты орындау арқылы ESP8266 үшін Arduino IDE орнатыңыз.
   • Бұл қадамның қосымшасынан wifiplane_esp8266.ino жүктеңіз.
   • Arduino IDE ашыңыз және wifiplane_esp8266.ino кодын көшіріп, Arduino IDE қойыңыз.
   • Келесі екі жолды өңдеу арқылы SSID және желінің құпия сөзін кодта өңдеңіз. және жоғарыдағы бейнедегі әрекеттерді орындаңыз.
   • char ssid = «әйелдік ұшақ»; // сіздің желі SSID (аты) char pass = «wifiplane1234»; // сіздің желі пароліңіз (WPA үшін пайдаланыңыз немесе WEP үшін кілт ретінде пайдаланыңыз)

6 -қадам: 6 -қадам: Ұшақтың жақтауларын құрастыру

Әуе кемесінің құрастыру журналы жоғарыдағы бейнеде біртіндеп көрсетілген.

Мен 18x40x40 см көлеміндегі дезон көбігін қолдандым. Барбекю таяқшасы фюзеляж мен қанатқа қосымша күш береді. Жоғарыдағы суретте Airframe жоспары берілген, бірақ сіз жоспарды аэродинамиканы және ұшақтың салмағын ескере отырып, қажеттілікке қарай өзгерте аласыз. Бұл ұшақтың электроникасын орнатуды қарастыра отырып, ол салмағы 50 грамм шамасында ұшақпен ұшуға қабілетті. BTW осы ұшақ корпусымен және барлық электроникамен бірге, ұшақтың аккумуляторлық массасы 36 граммды құрайды.

CG Орналасуы: Мен CG-тің жалпы ережесін тегіс сырғанау үшін қолдандым … оның 20% -25% аккорд ұзындығының қанатының алдыңғы шетінен алшақ орналасқан … Лифті сәл жоғары көтерілген CG қондырғысымен ол нөлдік дроссельмен, тегіс ұшумен сырғып өтеді. 20-25% дроссельмен және дроссель қосылған кезде лифт сәл көтерілгендіктен көтеріле бастайды …

Бұл youtube -те менің электроникамен ұшатын қанатты конструкциямның бейнесі, бұл сізді әр түрлі дизайнмен тәжірибе жасауға шабыттандырады, сонымен қатар бұл қондырғыны конструкцияның көптеген түрлерінде қолдануға болатынын дәлелдейді.

7 -қадам: 7 -қадам: Android қосымшасын орнату және тестілеу

Android қосымшасын орнату:

Бұл қадамға қосылған wifiplane.apk файлын смартфонға жүктеп алу керек және жоғарыдағы бейне бойынша нұсқауларды орындау қажет.

Қолданба туралы, бұл Android қолданбасы Android үшін өңдеу арқылы жасалған.

Қолданбаға қол қойылмаған, сондықтан телефонды орнатуда белгісіз дереккөз опциясын қосу қажет. Қолданбаның тек вибратор мен WiFi желісіне кіру құқығы қажет.

Android қосымшасы арқылы ұшақтың ұшу алдындағы сынағы: Android қолданбасы смартфоныңызда іске қосылғаннан кейін, қосымшаның қалай жұмыс істейтінін және қосымшаның әртүрлі керемет мүмкіндіктерін білу үшін жоғарыдағы бейнені қараңыз. СҰРАҚТАН гөрі … сіз оны жасадыңыз …

8 -қадам: 8 -қадам: Ұшатын уақыт келді

Ұшуға дайынсыз ба?…

• ДАЛАҒА КІРІҢІЗ
• БІРДІГІ ГЛИДТІҢ ТЕСТІН ЖАСАҢЫЗ
• ҰЛТҚЫНЫҢ БҰРЫНЫН ӨЗГЕРТІҢІЗ немесе ҰШақтың МҰРЫНА САЛМАҚТЫ ҚОСЫҢЫЗ/АЛЫҢЫЗ …
• БІР БҰЛ ТҮРЛІ ЖАРЫҚТАНАДЫ, ҰШақта ҚУАТ БОЛДЫРЫП, Android ҚОЛДАНБАСЫН АШЫҢЫЗ
• Желге қарсы 60% АСҚАУЛЫ ҚОЛДАН ҰШақты ҚОЛДАНДЫРУ
• Әуеде бір рет болса да, ол 20% -дан 25% -ға дейінгі арақашықтық деңгейінде оңай ұшуы керек.