Smartfon boshqariladigan arzon samolyot yasang va uching: 8 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Siz hech qachon <15 dollarlik DIY masofadan boshqarish plyonkasini qurishni orzu qilganmisiz, u uyali telefoningiz orqali boshqariladi (Wi -Fi orqali Android ilovasi) va sizga har kuni 15 daqiqalik adrenalin dozasini beradi (uchish vaqti taxminan 15 daqiqa)? Bu samolyot juda barqaror va sekin uchadi, shuning uchun hatto bolalar ham uni uchishi oson.

Samolyot uchish masofasi haqida gapirganda … Men Wi -Fi hotspot va masofadan boshqarish pulti sifatida ishlaydigan Moto G5S mobil telefonimdan foydalanib, 70 metrga yaqin LOS diapazoniga ega bo'ldim. Android ilovasida real vaqtda RSSI ko'rsatiladi va agar samolyot masofadan tashqariga chiqmoqchi bo'lsa (RSSI -85 dBm dan past), mobil telefon tebrana boshlaydi. Agar samolyot Wi-Fi kirish nuqtasi doirasidan tashqariga chiqsa, dvigatel to'xtab qoladi, bu esa xavfsiz qo'nishni ta'minlaydi. Bundan tashqari, Android ilovasida batareya quvvati ko'rsatiladi va agar batareya quvvati uyali telefondan 3,7 V dan pastroq bo'lsa, uchuvchi samolyotni quruqlikka chiqishini bildirish uchun tebranishni boshlaydi. Agar siz mobil telefonni samolyotni samolyotdan chapga, o'ngga esa teskari burmasangiz, samolyot to'liq imo -ishora bilan boshqariladi. Shunday qilib, men ESP8266 -ga asoslangan, WiFi boshqariladigan kichik samolyotim haqida asta -sekin ko'rsatma beraman. Bu samolyotni tayyorlash vaqti taxminan 5-6 soatni tashkil qiladi va lehimlashning asosiy ko'nikmalarini talab qiladi, Arduino IDE yordamida ESP8266 haqida ozgina dasturiy bilimga ega bo'lishingiz kerak va atrofida bir stakan issiq qahva yoki sovutilgan pivo bo'lsa yaxshi bo'ladi:).

1 -qadam: 1 -qadam: Komponentlar va asboblar ro'yxati

Elektron qismlar: Agar siz elektronika bilan shug'ullanadigan bo'lsangiz, quyida sanab o'tilgan ko'plab qismlarni topasiz

• 2 ta no. Cw va ccw prop 5 dollarlik yadrosiz shahar motor
• 1 ta no. ESP-12 yoki ESP-07 moduli 2 $
• 1 ta no. 3,7V 180mAH 20C LiPo batareyasi -> 5 $
• 2 ta no. SI2302DS A2SHB SOT23 MOSFET 0,05 $
• 5 ta no. 3,3kOm 1/10 vatt smd yoki 1/4 vatt teshikli rezistorlar orqali 0,05 $ (har qanday qarshilik 3,3K dan 10K gacha ishlaydi)
• 1 ta no. 1N4007 smd yoki teshikli diod orqali 0,02 $
• 1 ta no. TP4056 1S 1A Lipo zaryadlovchi moduli 0,06 $
• 2 erkak va 1 ayol mini JST ulagichi 0,05 $

Umumiy qiymati ------ 13 $ Taxminan

Boshqa qismlar:

• 2-3 raqami. Barbekyu tayog'i
• 1 ta no. 50 sm x 50 sm 3 mm o'lchamdagi devor yoki har qanday qattiq 3 mm ko'pikli varaq
• Bir yadroli izolyatsiyali o'tish kabeli
• Nodemcu yoki cp2102 USB -dan UART -ga o'zgartiruvchi dasturiy ta'minotni esp8266 -ga yuklash uchun dasturchi sifatida.
• Skotch lentasi
• Super elim

Kerakli vositalar:

• Qiziqish uchun lehim asboblari
• Pichoq ushlagichi bilan jarrohlik pichog'i
• Issiq yopishtiruvchi qurol
• Tarozi
• ESP8266 Arduino Core bilan Arduino IDE o'rnatilgan kompyuter
• Android mobil telefon

Bizga kerak bo'lgan narsa shu … Endi biz hammamiz aql bovar qilmaydigan WiFi boshqariladigan samolyotini qurishga tayyormiz

2 -qadam: 2 -qadam: Boshqarish mexanizmini tushunish

Bu samolyot aylanishni boshqarish (Rulda) va pog'onani (ko'tarilish/tushish) va havo tezligini nazorat qilishda differentsial harakatni ishlatadi, shuning uchun servo dvigatel kerak emas va faqat ikkita asosiy yadrosiz shahar dvigateli tortish va boshqarishni ta'minlaydi.

Qanotning ko'p qirrali shakli tashqi kuchga (shamol esishiga) qarshi turg'unlikni ta'minlaydi. Boshqaruv yuzalarida (lift, Aileron va Rulda) servo dvigateldan qasddan qochish samolyot dizaynini hech qanday murakkab boshqaruv mexanizmisiz qurishni osonlashtiradi, shuningdek konstruktsiya narxini pasaytiradi. Samolyotni boshqarish uchun bizga mobil telefonda ishlaydigan Android ilovasi yordamida Wi -Fi orqali masofadan turib ishlaydigan ikkita dvigatelning uzatilishini boshqarish kifoya. Har kim bu samolyotning dizaynini 3D formatida ko'rishni xohlasa, men bu erga Fusion 360 skrinshotini va stl faylini biriktirdim.. siz dizaynga har qanday burchakdan qarash uchun onlayn stl tomoshabinidan foydalanishingiz mumkin. Hujjatlar uchun samolyotning SAPR dizayni, sizga 3D printer yoki lazerni kesuvchi kerak emas.. shuning uchun xavotir olmang:)

3 -qadam: 3 -qadam: ESP8266 asosida boshqaruvchi sxemasi

Har bir komponentning sxematik funktsiyasini tushunishdan boshlaylik.

• ESP12e: Bu ESP8266 WiFi SoC Android ilovasidan UDP boshqaruv paketlarini oladi va chap va o'ng dvigatelning aylanish tezligini boshqaradi, batareyaning kuchlanishini va WiFi signalining RSSIini o'lchaydi va uni Android ilovasiga yuboradi.
• D1: ESP8266 moduli ma'lumot varag'i bo'yicha 1,8V ~ 3,6V oralig'ida xavfsiz ishlaydi, shuning uchun bitta hujayrali LiPo batareyasi to'g'ridan -to'g'ri ESP8266 quvvat manbai uchun ishlatilmaydi, shuning uchun pastga konvertor kerak. O'chirish og'irligi va murakkabligini kamaytiring ESP8266 quvvat manbai sifatida ishlatiladigan 3,5V ~ 3,0V oralig'idagi kuchlanishni olish uchun 1N4007 diodidan batareyaning kuchlanishini (4,2V ~ 3,7V) 0,7V (1N4007 kuchlanishli kesim) ga tushirish uchun ishlatganman.. Men buni yomon usulini bilaman, lekin bu samolyot uchun juda yaxshi ishlaydi.
• R1, R2 va R3: ESP8266 minimal sozlash uchun bu uchta qarshilik minimal talab qilinadi. Uni yoqish uchun ESP8266 ning R1 CH_PD (EN) pimi. ESP8266-ning RST-pinining faolligi past, shuning uchun ESP8266-ning RST-R2-pinini torting va uni asl holatiga qaytaring. Quvvat manbai ma'lumotlariga ko'ra, ESP8266 GPIO15 pimi past bo'lishi kerak, shuning uchun R3 ESP8266 GPIO15-ni pastga tushirish uchun ishlatiladi.
• R4 va R5: R4 va R5, ESP8266 yoqilganda, moslamalarning noto'g'ri harakatlanishini (dvigatelning) oldini olish uchun T1 va T2 eshiklarini ochish uchun ishlatilgan. (Eslatma: Ushbu loyihada ishlatiladigan R1 dan R5 qiymatlari 3,3 Kohm, lekin 1K dan 10K gacha bo'lgan har qanday qarshilik uzluksiz ishlaydi)
• T1 va T2: Bu ikkita Si2302DS N-kanalli quvvat mosfeti (2,5 Amperli) GPIO4 va ESP8266 GPIO5-dan keladigan PWM yordamida chap va o'ng dvigatelning aylanish tezligini boshqaradi.
• L_MOTOR va R_MOTOR: Bu 7mmx20mm 35000 RPM koresiz shahar motorlari uchish va boshqarish tekisligi uchun differentsial turtki beradi. Har bir dvigatel 3,7 V kuchlanishli 30 grammlik kuchlanishni ta'minlaydi va 700 mA tokni tezlikda tortadi.
• J1 va J2: Bu ESP12e moduli va batareyani ulash uchun ishlatiladigan mini JST ulagichi. Kamida 2Amp tokni ushlab turadigan har qanday ulagichdan foydalanishingiz mumkin.

(Eslatma: Men aralash signalli elektron konstruktsiyada kondensatorni ajratishning ahamiyatini to'liq tushunaman, lekin men bu loyihada kondensatorlarni ajratishdan qochganman, chunki elektronlarning murakkabligi va hisoblanishining oldini olish uchun ESP8266 ning faqat WiFi qismi RF/Analog va ESP12e modulining o'zi zarur ajratish kondansatkichlariga ega. BTW hech qanday tashqi ajratuvchi kondansatör pallasida ishlamaydi.)

Ushbu bosqichda pdf formatidagi dasturiy ulanishga ega ESP12e qabul qiluvchining sxemasi ilova qilingan.

4 -qadam: 4 -qadam: Tekshirgichni yig'ish

Sarlavhali videoning yuqorisida ushbu loyiha uchun mo'ljallangan ESP12e asosidagi qabul qilgichni boshqarish moslamasining bosqichma -bosqich tuzilishi ko'rsatilgan. Men o'z mahoratim bo'yicha komponentlarni joylashtirishga harakat qildim. Siz avvalgi bosqichda berilgan sxemani hisobga olgan holda o'z mahoratingizga ko'ra komponentlarni joylashtirishingiz mumkin.

Faqat SMD moslamalari (Si2302DS) juda kichik va ularni lehimlashda ehtiyot bo'lish kerak. Menda moskvalar bor, shuning uchun men ularni ishlatganman. Siz Rdson <0.2ohms va Vgson 1.5Amps bilan har qanday kattaroq TO92 paketli mosfetdan foydalanishingiz mumkin. (Agar siz bunday mosfetni bozorda osongina topish mumkin bo'lsa, menga taklif qiling.) Ushbu uskuna tayyor bo'lgach, biz hammamiz WiFi Plane dasturiy ta'minotini yuklashga tayyormiz, bu jarayonni keyingi bosqichda muhokama qilamiz.

5 -qadam: 5 -qadam: ESP8266 dasturiy ta'minotini o'rnatish va yuklash

Ushbu loyiha uchun ESP8266 dasturiy ta'minoti Arduino IDE yordamida ishlab chiqilgan.

Dasturiy ta'minotni ESP12e -ga yuklash uchun Nodemcu yoki USBtoUART Converter -dan foydalanish mumkin. Ushbu loyihada men ESP12e -ga dasturiy ta'minotni yuklash uchun dasturchi sifatida Nodemcu -dan foydalanmoqdaman.

Yuqoridagi video bosqichma -bosqich xuddi shu jarayonni ko'rsatadi.

Ushbu dasturiy ta'minotni ESP12e -ga yuklashning ikkita usuli mavjud.

1. Nodemcu flasherdan foydalanish: Agar siz faqat wifiplane_esp8266_esp12e.bin ikkilik faylini dasturiy ta'minotni o'zgartirmasdan ishlatmoqchi bo'lsangiz, bu eng yaxshi usul.

   • Wifiplane_esp8266_esp12e.bin -ni ushbu qadam qo'shimchasidan yuklab oling.
   • Nodemcu flasher repo -ni rasmiy github omboridan yuklab oling va oching.
   • Ochilmagan papkada nodemcu-flasher-master / Win64 / Release-ga o'ting va ESP8266Flasher.exe-ni ishga tushiring.
   • ESP8266Flasher konfiguratsiya yorlig'ini oching va ikkilik fayl yo'lini INTERNAL: // NODEMCU dan wifiplane_esp8266_esp12e.bin yo'liga o'zgartiring.
   • Yuqoridagi videodagidek amallarni bajaring …

2. Arduino IDE -dan foydalanish: Agar siz dasturiy ta'minotni (masalan, Wi -Fi tarmog'ining SSID va parolini - Android Hotspot) tahrir qilmoqchi bo'lsangiz, bu eng yaxshi usul.

   • Arduino IDE -ni ESP8266 uchun ushbu ajoyib yo'riqnomaga amal qilib o'rnating.
   • Wifiplane_esp8266.ino -ni ushbu qadam qo'shimchasidan yuklab oling.
   • Arduino IDE -ni oching va kodni wifiplane_esp8266.ino -dan nusxa oling va Arduino IDE -ga joylashtiring.
   • Quyidagi ikkita qatorni tahrirlash orqali tarmoqdagi SSID va parolni tahrirlang. va yuqoridagi videoda ko'rsatilgan amallarni bajaring.
   • char ssid = "wifiplane"; // sizning tarmoq SSID (nomi) char pass = "wifiplane1234"; // tarmoq parolingiz (WPA uchun foydalaning yoki WEP uchun kalit sifatida foydalaning)

6 -qadam: 6 -qadam: Havo ramkasini yig'ish

Samolyot ramkasini yaratish jurnali yuqoridagi videoda bosqichma -bosqich ko'rsatilgan.

Havo ramkasi uchun 18 sm x 40 sm o'lchamdagi ko'pikli ko'pikli devon ishlatilgan. Barbekyu tayog'i korpus va qanotlarga qo'shimcha kuch berish uchun ishlatiladi. Yuqoridagi rasmda Airframe rejasi taqdim etilgan, ammo siz samolyotning asosiy aerodinamikasi va og'irligini hisobga olgan holda rejani o'zingiz xohlagan tarzda o'zgartirishingiz mumkin. Ushbu samolyotning elektronikasini o'rnatishni hisobga olgan holda, u maksimal og'irligi 50 gramm bo'lgan samolyotda ucha oladi. Ushbu samolyot BTW va barcha elektronikalar, shu jumladan akkumulyatorning uchish og'irligi 36 gramm.

CG joylashuvi: Men silliq siljish uchun CG ning bosh barmog'ini ishlatganman … uning 20% dan 25% gacha akkord uzunligi qanotning etakchi chetidan uzoqroqda … Bu ko'targichi biroz yuqoriga ko'tarilgan CG sozlamalari bilan nol gaz kelebeği, tekis pashsha bilan siljiydi. 20-25% gaz kelebeği bilan va gaz kelebeği qo'shilsa, u biroz ko'tarilgan lift tufayli ko'tarila boshlaydi …

Sizni turli xil dizaynlar bilan tajriba o'tkazishga ilhomlantiradigan, shuningdek, bu konfiguratsiyani ko'plab samolyot konstruktsiyalari turida ishlatish mumkinligini isbotlash uchun, xuddi shu elektronikaga ega bo'lgan qanotli samolyot konstruktsiyasining youtube videosi.

7 -qadam: 7 -qadam: Android ilovalarini sozlash va sinovdan o'tkazish

Android ilovasini o'rnatish:

Siz ushbu qadam bilan biriktirilgan wifiplane.apk faylini smartfoningizga yuklab olishingiz va yuqoridagi videoga muvofiq ko'rsatmalarga amal qilishingiz kerak.

Ilova haqida, bu Android ilovasi Android uchun ishlov berish yordamida ishlab chiqilgan.

Ilova imzolangan emas, shuning uchun telefon sozlamalarida noma'lum manba variantini yoqish kerak, faqat vibrator va WiFi tarmog'iga kirish huquqi bo'lishi kerak.

Android ilovasi yordamida samolyotni parvozdan oldingi sinovi: Android ilovasi ishga tushirilgandan so'ng, yuqoridagi videoga qarang va ilovaning qanday ishlashini va uning ajoyib xususiyatlarini bilib oling., buyukidan ko'ra … siz uni yaratgansiz …

8 -qadam: 8 -qadam: Uchish vaqti keldi

Uchishga tayyormisiz?…

• DAVLATGA KIRING
• BIRGA GLID TESTINI QILING
• Elevator burchagini o'zgartiring yoki samolyotning burni tekis ko'rinib turguncha og'irligini qo'shing/olib tashlang …
• Bir marta, bu tekis ko'rinadi, samolyotda quvvat va ANDROID ilovasini oching.
• QO'LLANGAN samolyot shamolga qarshi 60% bo'g'iq bilan
• Bir marta havoda bo'lsa, u 20% dan 25% gacha bo'lgan gaz kelebeği darajasida osongina uchishi kerak.