כיצד לבנות מזל"ט RC ומשדר באמצעות Arduino: 11 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

להכין מזל"ט זו משימה פשוטה בימים אלה, אבל זה יעלה לך הרבה. אז אני אגיד לך איך לבנות מזל"ט באמצעות ארדואינו בעלות נמוכה. כמו כן אני אגיד לך איך לבנות את משדר המזל"ט. מדי. אז מזל"ט זה תוצרת בית מלאה. אינך צריך לקנות לוחות בקר או משדרים.

אספקה

אנחנו צריכים פריטים אלה כדי לייצר את המזל"ט,

• למזל ט-

  1. מסגרת - "עמוד השדרה" של הארבע. המסגרת היא מה שמחזיק את כל חלקי המסוק יחד. הוא חייב להיות יציב, אך מצד שני, הוא גם חייב להיות קל כך שהמנועים והסוללות לא יתאמצו לשמור אותו באוויר.
  2. מנועים - הדחיפה המאפשרת ל Quadcopter לעלות לאוויר מסופקת על ידי מנועי DC ללא מברשות וכל אחד מהם נשלט בנפרד על ידי בקר מהירות אלקטרוני או ESC.
  3. ESCs - בקר מהירות אלקטרוני הוא כמו עצב המעביר את מידע התנועה מהמוח (בקר טיסה) לשרירי הזרוע או הרגל (מנועים). הוא מסדיר כמה כוח המנועים מקבלים, מה שקובע את שינויי המהירות והכיוון של המרובע.
  4. מדחפים-בהתאם לסוג המרובע, אתה יכול להשתמש באביזרים של 9 עד 10 או 11 אינץ '(לטיסות יציבות וצילומי אוויר), או אביזרי מירוץ בגודל 5 אינץ' עבור פחות דחף אך יותר מהירות.
  5. סוללה - בהתאם לרמת המתח המקסימלית של ההתקנה שלך, תוכל לבחור מתוך סוללות 2S, 3S, 4S, או אפילו 5S. אבל, התקן עבור מרובע שמתוכנן לשמש לצילומי אוויר (רק דוגמא), תזדקק לסוללת 3 V של 11.4 V. אתה יכול ללכת עם 22.8 V 4S אם אתה בונה מרובע מירוצים ואתה רוצה שהמנועים יסתובבו הרבה יותר מהר.
  6. לוח ארדואינו (ננו)
  7. IMU (MPU 6050) - לוח שהוא בעצם (תלוי בבחירתך) סכום של חיישנים שונים שעוזרים לרבע שלך לדעת היכן הוא נמצא וכיצד להתיישר.

• למשדר-

  1. מודול משדר NRF24L01
  2. NRF24L01 + PA + LNA
  3. פוטנציומטר
  4. מנוע סרוו
  5. מתג
  6. מַקֵל נוֹעַם
  7. Arduino Pro Mini

שלב 1: סכמטיקה

זהו התוכנית העיקרית של הפעולה שלך.

כיצד לחבר את ESCs:

• סיכת אות ESC 1 - D3
• סיכת אות ESC 3 - D9
• סיכת אות ESC 2 - D10
• סיכת אות ESC 4 - D11

כיצד לחבר את מודול ה- Bluetooth:

• Tx - Rx
• Rx - Tx

כיצד לחבר את MPU-6050:

• SDA - A4
• SCL - A5

כיצד לחבר את מחוון הלד:

רגל אנודה LED - D8

כיצד לחבר את המקלט:

• מצערת - 2 אלונים - D4
• Ailerons - D5
• הגה - D6
• AUX 1-D7 אתה זקוק להארקה של MPU-6050, מודול ה- Bluetooth, המקלט ו- ESC. וכדי לעשות זאת, עליך לחבר את כל סיכות ה- GND לסיכת ה- GNU של Arduino.

שלב 2: מכר הכל ביחד

• הדבר הראשון שאתה צריך לעשות הוא לקחת את הכותרות הנשיות ולהלחם אותן ללוח האבטיפוס. זה יכלול את לוח הארדואינו שלך.
• הלחם אותם במרכז כך שיהיה מקום לשאר הכותרות עבור ה- MPU, מודול ה- Bluetooth, המקלט ו- ESC, והשאיר קצת מקום לחיישנים נוספים שתוכל להחליט להוסיף בעתיד.

• השלב הבא הוא הלחמת הכותרת הזכרית של מקלט ו- ESC ממש מהכותרות הנשיות של Arduino. כמה שורות כותרת ESC גבריות יהיו לך, תלוי בכמה מנועים יהיו למזל ט שלך. במקרה שלנו, אנו בונים מרובע, כלומר יהיו 4 רוטורים ו- ESC לכל אחד. המשמעות היא עוד 4 שורות כאשר לכל אחת 3 כותרות זכריות. הכותרת הראשונה בשורה הראשונה תשמש ל- PID Signal, השנייה ל- 5V (אם כי זה תלוי בכך של- ESC שלך יש סיכה של 5V או לא, אם לא, תשאיר כותרות אלה ריקות) והשלישית הכותרת תהיה עבור ה- GND.

  כאשר חלק ההלחמה של ESCs הסתיים, תוכל לעבור לחלק ההלחמה של כותרות המקלט. ברוב המקרים, מרובע כולל 4 ערוצים. אלה הם מצערת, פיץ ', יאו ורול. הערוץ החופשי הנותר (החמישי), משמש לשינויי מצב טיסה (ערוץ העזר). המשמעות היא שתצטרך להלחם כותרות זכר בחמש שורות. ולכל אחד מלבד אחד יהיה כותרת אחת, בעוד שרק אחת משורות אלה צריכה 3 כותרות ברציפות.

• כל השטח היה קשור לשטח Arduino. זה כולל את כל שטחי ה- ESC, הקרקע של המקלט (כותרת אות המצערת לגמרי בצד ימין), ואת מודול ה- Bluetooth ומגרשי ה- MPU.
• לאחר מכן, עליך לעקוב אחר התרשימים והקשרים שהסברנו לעיל. לדוגמה, MPU (SDA - A4 ו- SCL - A5) ול- Bluetooth (TX - TX ו- RX - RX) של Arduino. לאחר מכן, פשוט עקוב אחר החיבורים כפי שכתבנו אותם: סיכות אותות של ESC1, ESC2… ל- D3, D10… של Arduino. ואז סיכות האות של המקלט Pitch - D2, Roll - D4 … וכן הלאה. יתר על כן, עליך לחבר את ההובלה הארוכה של הנורית (הטרמינל החיובי) לפין D8 של Arduino, כמו גם להוסיף את הנגד של 330 אוהם בין הקרקע של Arduino לבין ה- Lead Short LED (מסוף שלילי). הדבר האחרון שצריך לעשות הוא לספק חיבור מקור מתח של 5V. ובשביל זה, עליך לחבר במקביל את החוט השחור (הקרקע של הסוללה) לקרקע של כל הרכיבים שלך, ואת החוט האדום למודול Arduino, MPU ו- Bluetooth, סיכות 5V. כעת, MPU 6050 צריך להיות מולחם לכותרות גבריות לאלה שבהם אתה מתכוון להשתמש. לאחר מכן, סובב את הלוח 180 מעלות וחבר את כל הרכיבים שלך לכותרות המתאימות בלוח האבטיפוס.
• הפעל אותו והארדואינו שלך מוכן להוספת קודים באמצעות מחשב!

שלב 3: כיצד לתכנת את בקר ARDUINO FLIGHT שלך

1. ראשית, עליך להוריד את MultiWii 2.4. ואז לחלץ אותו.
2. היכנס לתיקיית MultiWii, וחפש את סמל MultiWii והפעל אותה
3. השתמש ב- IDE של Arduino כדי למצוא את קובץ "קובץ Arduino" או קובץ Multiwii עם ".ino". כל "קובץ CPP" או "קובץ H" הם קבצי התמיכה בקוד Multiwii שלנו, לכן אל תפתח אותם. פשוט השתמש בקובץ Multiwii.ino.
4. כאשר תפתח את הקובץ, תמצא כרטיסיות רבות Alarms.cpp, Alarms.h, EEPROM.cpp, EEPROM.h ועוד רבות אחרות. מצא את "config.h"
5. גלול מטה עד שתמצא את 'סוג מרובה הקופטים' ולאחר מכן על ידי מחיקת ה- "//" שסימנת כהגדרתו ופועל. Quad X מכיוון שאנו מניחים שאתה משתמש בתצורת הרוטור "X" ברובע שלך.
6. כעת גלול מטה וחפש את "לוחות IMU משולבים" והפעל את סוג לוח Gyro+Acc שאתה משתמש בו. במקרה שלנו, השתמשנו ב- GY-521 ולכן הפעלנו את האפשרות הזו.
7. אם תחליט להוסיף חיישנים אחרים כגון ברומטר או חיישן קולי, כל שעליך לעשות הוא "להפעיל" אותם כאן והם יפעלו.
8. הבא הוא "סיכת הזמזם", שם, עליך להפעיל את אפשרויות מחוון הטיסה (שלושתן הראשונות)
9. נתק את לוח ה- Arduino מבקר הטיסה ולאחר מכן חבר אותו למחשב שלך באמצעות USB. לאחר יציאה מה- FC ומחובר למחשב שלך, תמצא TOOLS ותבחר את סוג לוח ה- Arduino שלך (במקרה שלנו Arduino Nano).
10. כעת מצא את "יציאה טורית" והפעל את יציאת ה- COM שאליה מחובר הארדואינו ננו (המקרה שלנו, COM3).בסוף לחץ על החץ והעלה את הקוד והמתן עד שהקוד יועבר.
11. לאחר השלמת ההעלאה, נתק את הארדואינו מה- USB, הכנס אותו חזרה למקומה בלוח ה- FC, וחבר סוללת 5V כך שכל ה- FC יופעל ולאחר מכן המתן עד שהנורית על הארדואינו אדומה. המשמעות היא שהוא סיים אתחול וכי תוכל לחבר אותו למחשב שלך שוב. כעת, מצא את תיקיית Multiwii 2.4, ולאחר מכן את MultiwiiConfig, ואתר את התיקייה התואמת את מערכת ההפעלה שלך. במקרה שלנו, זהו "application.windows64".
12. עכשיו הפעל את היישום MultiwiiConf וזהו! תוכל מיד להבחין כיצד אתה מזיז את ה- FC, את הערכים של מד התאוצה ונתוני הג'ירוסקופ על המסך. כיוון ה- FC שלך מוצג בתחתית. בממשק זה תוכל לשנות את ערכי ה- PID ולכוון את המרובע שלך ל- להתאים להעדפות האישיות שלך. ואתה יכול גם להקצות את מצבי הטיסה למיקומי מתג עזר מסוימים בממשק זה. כל שעליך לעשות הוא למצוא מקום ל- Arduino FC שלך על המסגרת והוא מוכן לפגוע בשמיים.

שלב 4: מסגרת

עכשיו אתה צריך לעשות הוא להגדיר את כל החלקים למסגרת. אתה יכול לקנות מסגרת או שאתה יכול להכין אחד בבית

שלב 5: הרכבת המנועים ובקרי המהירות

• ראשית עליך לקדוח את החורים שבמסגרת המנועים, בהתאם למרחק בין חורי הברגים במנועים. יהיה טוב לעשות חור נוסף שיאפשר לקליפ ולפיר המנוע לנוע בחופשיות.
• מומלץ לחבר את בקרי המהירות בצד התחתון של המסגרת בשל מספר סיבות הכרוכות בפונקציונליות של המזל"ט. בין היתר, סיבות אלה כוללות כי הוא "יוריד" את הצד העליון של המזל"ט שבו יש להוסיף רכיבים אחרים.

שלב 6: הוספת בקר הטיסה והסוללה

• כעת הרכיב את בקר הטיסה הביתי שלנו (מקלט ארדואינו) למרכז מסגרת המל"טים.
• מומלץ לשים חתיכת ספוג קטנה בחלק התחתון של בקר הטיסה מכיוון שהיא סופגת ומפחיתה את הרטט מהמנועים. לפיכך, המזל"ט שלך יהיה יציב יותר בזמן טיסה, ויציבות היא המפתח להטסת מל"ט.
• כעת הוסף את סוללת הליפו לתחתית המסגרת וודא כי המזל"ט מאוזן למרכז.
• עכשיו המזל"ט שלך מוכן להמריא

שלב 7: הכנת המשדר

• תקשורת הרדיו של בקר זה מבוססת על מודול מקלט השידור NRF24L01 שאם משתמשים בו עם אנטנה מוגברת הוא יכול להיות בטווח יציב של עד 700 מטרים בשטח פתוח. הוא כולל 14 ערוצים, מתוכם 6 כניסות אנלוגיות ו -8 כניסות דיגיטליות.
• יש לו שני ג'ויסטיקים, שני פוטנציומטרים, שני מתגי מתג, שישה כפתורים ובנוסף יחידת מדידה פנימית המורכבת ממד תאוצה וג'ירוסקופ, שיכולה לשמש גם לשליטה על דברים בעזרת תנועה מסביב או הטיית הבקר.

שלב 8: תרשים מעגלים

• המוח של בקר RC זה הוא Arduino Pro Mini המופעל באמצעות 2 סוללות LiPo המפיקות כ -7.4 וולט. אנו יכולים לחבר אותם ישירות לסיכת RAW של ה- Pro Mini הכוללת ווסת מתח שהוריד את המתח ל- 5V. שימו לב שישנן שתי גרסאות של ה- Arduino Pro Mini, כמו זו שיש לי הפועלת על 5V והשנייה פועלת על 3.3V.
• מצד שני, מודול NRF24L01 בהחלט צריך 3.3V ומומלץ לבוא ממקור ייעודי. לכן עלינו להשתמש בווסת מתח 3.3V המחובר לסוללות ולהמיר את 7.4V ל- 3.3V. כמו כן עלינו להשתמש בקבל ניתוק ממש ליד המודול על מנת לשמור על המתח יציב יותר, ולכן תקשורת הרדיו תהיה יציבה יותר גם כן. מודול NRF24L01 מתקשר עם הארדואינו באמצעות פרוטוקול SPI, ואילו מד התאוצה ומודול הג'ירו MPU6050 משתמש בפרוטוקול I2C.
• אתה צריך להלחם את כל החלקים יחד על פי התרשים. אתה יכול לעצב ולהדפיס מעגל שמקל.

שלב 9: קידוד המשדר

• לתכנות לוח Pro Mini אנו זקוקים לממשק USB ל- UART טורי שניתן לחבר אותו לכותרת התכנות הממוקמת בצד העליון של הבקר שלנו.
• לאחר מכן בתפריט הכלים של Arduino IDE עלינו לבחור את לוח Arduino Pro או Pro Mini, לבחור את הגירסה המתאימה של המעבד, לבחור את היציאה ולבחור את שיטת התכנות ל" USBasp ".
• להלן קוד Arduino המלא למשדר RC Arduino DIY זה
• העלה אותו ל- arduino pro mini.

שלב 10: קידוד המקלט

• לפניכם קוד מקלט פשוט בו נקבל את הנתונים ופשוט נדפיס אותם על הצג הטורי כך שנדע שהתקשורת פועלת כראוי. שוב עלינו לכלול את ספריית RF24 ולהגדיר את האובייקטים ואת המבנה באותו אופן כמו בקוד המשדר. בחלק ההתקנה בעת הגדרת תקשורת הרדיו עלינו להשתמש באותן הגדרות כמו המשדר ולהגדיר את המודול כמקלט באמצעות הפונקציה radio.startListening ().
• העלה אותו למקלט

שלב 11: הורדת המזל"ט

• ראשית, הנח את המזל"ט שלך על הקרקע והכן אותו לפעולה. תפוס את בקר הטיסה שלך ואז התחל את הטיסה הראשונה שלך בזהירות ובבטחה.
• עם זאת, מומלץ מאוד להעביר את המזל"ט לאט לאט. יתר על כן, בפעם הראשונה, הקפד להטיס אותו בגובה נמוך יותר.
• אני מקווה שמאמר זה יעזור לך לבנות את המזל"ט הביתי שלך.
• אל תשכחו לעשות לייק ולהשאיר תגובה.