Tehke ja lendage odava nutitelefoniga juhitava lennukiga: 8 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Kas olete kunagi unistanud ehitada <15 $ DIY kaugjuhtimispuldi parki lendlehte, mis juhib teie mobiiltelefoni (Androidi rakendus WiFi kaudu) ja annab teile igapäevase 15 -minutilise adrenaliinidoosi (lennuaeg umbes 15 minutit)? kui see juhend on teile, poisid.. See lennuk on väga stabiilne ja aeglaselt lendav, nii et isegi lastel on sellega väga lihtne lennata.

Lennuki levialast rääkides … Olen saanud oma Moto G5S mobiiltelefoni abil WiFi leviala ja kaugjuhtimispuldina umbes 70 meetri kauguse kaugusest. Täiendav reaalajas RSSI kuvatakse Androidi rakenduses ja kui lennuk läheb levialast välja (RSSI langeb alla -85 dBm), hakkab mobiiltelefon vibreerima. Kui lennuk väljub WiFi-juurdepääsupunkti levialast, peatub mootor, et tagada ebaõnnestunud maandumine. Samuti kuvatakse Androidi rakenduses kuvatav aku pinge ja kui aku pinge langeb alla 3,7 V, hakkab mobiiltelefon vibreerima, et anda piloodile tagasisidet, et lennuk maanduks enne aku täielikku tühjenemist. Lennuk on täielikult žestidega juhitav, kui kallutate mobiiltelefoni vasakule, kui lennuk pöörab vasakule ja vastupidi paremale. Nii et siin jagan ma samm -sammult oma ESP8266 -põhise WiFi -juhitava pisikese lennuki koostamise juhiseid. Selle lennuki ehitamiseks kuluv aeg on umbes 5-6 tundi ja see nõuab põhilisi jootmisoskusi, natuke programmeerimisalaseid teadmisi ESP8266-st, kasutades Arduino IDE-d ja tassi kuuma kohvi või jahutatud õlut.

1. samm: 1. samm: komponentide ja tööriistade loend

Elektroonikaosad: kui olete elektroonikaharrastaja, leiate oma inventarist palju allpool loetletud osi

• 2 nr. Tuumavaba alalisvoolumootor koos käigu- ja ccw -toega 5 $
• 1 nr. ESP-12 või ESP-07 moodul 2 $
• 1 nr. 3.7V 180mAH 20C LiPo aku -> 5 $
• 2 nr. SI2302DS A2SHB SOT23 MOSFET 0,05 $
• 5 nr. 3.3 kOhm 1/10 vatti smd või 1/4 vatti aukude takistid 0.05 $ (3.3K kuni 10K mis tahes takisti töötab)
• 1 nr. 1N4007 smd või läbiva ava diood 0,02 $
• 1 nr. TP4056 1S 1A Lipo laadija moodul 0,06 $
• 2 isast ja 1 emast mini -JST -pistikut 0,05 $

Kogumaksumus ------ 13 $ Ligikaudu

Muud osad:

• 2-3 nr. Grillipulk
• 1 nr. 50 cm x 50 cm 3 mm katteplekk või mis tahes jäik 3 mm vahtplaat
• Ühe südamikuga isoleeritud hüppaja traat
• Nodemcu või cp2102 USB -UART -muundur programmeerijana püsivara üleslaadimiseks esp8266 -le
• Kleeplint
• Super liim

Vajalikud tööriistad:

• Hobiklassi jootetööriistad
• Kirurgiline tera terahoidjaga
• Kuum liimipüstol
• Kaal
• Arvuti, millel on Arduino IDE ja ESP8266 Arduino Core
• Android Mobiiltelefon

See on kõik, mida vajame … Nüüd oleme valmis seadma oma hullumeelse WiFi -juhitava lennuki

2. samm: 2. samm: kontrolli mehhanismi mõistmine

See lennuk kasutab diferentsiaaljõudu pöörde juhtimiseks (roolimine) ja kollektiivset tõukejõudu tõusuks (tõusuks/laskumiseks) ja õhu kiiruse reguleerimiseks, seega pole servomootorit vaja ja ainult kaks peamist südamikuta alalisvoolumootorit pakuvad tõukejõudu ja juhtimist.

Mitmekülgne tiiva kuju tagab rullide stabiilsuse välise jõu (tuuleiil) vastu. Servomootori tahtlik vältimine juhtpindadel (lift, Aileron ja rool) muudab lennuki konstruktsiooni väga lihtsaks ilma keerukate juhtimismehhanismideta ja vähendab ka ehituskulusid. Lennuki juhtimine Kõik, mida vajame, on juhtida mõlema Coreless DC mootori tõukejõudu eemalt WiFi kaudu, kasutades mobiiltelefonis töötavat Androidi rakendust. Igaks juhuks, kui keegi soovib selle lennuki disaini 3D -s jälgida, olen siia lisanud Fusion 360 ekraanipildi ja stl -faili.. saate kasutada veebipõhist vaatajat, et vaadata disaini mis tahes vaatenurgast.. taaskord on see lihtsalt lennuki CAD -disaini dokumenteerimiseks, te ei vaja 3D -printerit ega laserlõikurit.. nii et ärge muretsege:)

3. samm: 3. samm: kontrolleri skeem põhineb ESP8266 -l

Alustame skemaatiliselt iga komponendi funktsiooni mõistmisest,

• ESP12e: See ESP8266 WiFi SoC võtab Android -rakendusest vastu UDP -juhtimispaketid ja juhib vasak- ja paremmootori pööret. See mõõdab aku pinget ja WiFi -signaali RSSI ning saadab selle Android -rakendusse.
• D1: ESP8266 moodul töötab vastavalt andmelehele ohutult vahemikus 1,8 V kuni 3,6 V, seega ei saa üheelemendilist LiPo akut otse ESP8266 toiteallikaks kasutada, seega on vaja astmelist muundurit. Ahela kaalu ja keerukuse vähendamine Olen kasutanud 1N4007 dioodi aku pinge (4,2 V ~ 3,7 V) vähendamiseks 0,7 V võrra (1N4007 pinge katkestamine), et saada pinge vahemikus 3,5 V kuni 3,0 V, mida kasutatakse toitepingena ESP8266. Ma tean, et see on kole viis seda teha, kuid see töötab selle lennukiga suurepäraselt.
• R1, R2 ja R3: need kolm takistit on minimaalselt vajalikud ESP8266 minimaalseks seadistamiseks. Selle lubamiseks tõmmake ESP8266 R1 ülestõmmatav CH_PD (EN) tihvt. ESP8266 RST-tihvt on aktiivselt madal, nii et R2 tõmbab üles ESP8266 RST-tihvti ja viib selle lähtestusrežiimist välja. sisselülitamise andmelehe kohaselt peab ESP8266 GPIO15 tihvt olema madal, nii et R3 kasutatakse ESP8266 GPIO15 allalaadimiseks.
• R4 ja R5: R4 ja R5 kasutasid T1 ja T2 värava allatõmbamist, et vältida ESP8266 sisselülitamisel mosside vale käivitamist (mootori käivitamine). (Märkus: selles projektis kasutatavad väärtused R1 kuni R5 on 3,3 kΩ, kuid igasugune takistus vahemikus 1K kuni 10K töötab sujuvalt)
• T1 ja T2: need on kaks Si2302DS N-kanaliga toiteplokki (2,5 A võimendusega), mis kontrollivad vasaku ja parema mootori pöörlemiskiirust PWM poolt, mis pärineb ESP8266 GPIO4-st ja GPIO5-st.
• L_MOTOR ja R_MOTOR: Need on 7mmx20mm 35000 RPM Coreless DC mootorid, mis pakuvad diferentsiaaljõudu lend- ja juhttasapinnale. Iga mootor tagab 30 grammi tõukejõu 3,7 V juures ja tõmbab kiirusel 700 mA voolu.
• J1 ja J2: need on mini JST -pistikud, mida kasutatakse ESP12e mooduli ja aku ühendamiseks. Võite kasutada mis tahes pistikut, mis talub vähemalt 2 amprit voolu.

(Märkus: ma mõistan täielikult kondensaatori lahtiühendamise olulisust segasignaaliga vooluahela projekteerimisel, kuid olen vältinud selles projektis kondensaatorite lahtiühendamist, et vältida vooluahela keerukust ja osaarvestust, kuna ainult ESP8266 WiFi osa on RF/analoog ja ESP12e moodul ise, millel on vajalikud eralduskondensaatorid pardal. BTW ilma välise lahtiühendamise kondensaatoriahela töötab suurepäraselt.)

Selle sammuga on lisatud ESP12e -põhise vastuvõtja skeem koos programmeerimisühendusega pdf -vormingus.

4. samm: 4. samm: kontrolleri kokkupanek

Ülaltoodud video koos allkirjaga näitab samm -sammult selle projekti jaoks loodud ESP12e -põhise vastuvõtja cum -kontrolleri koostamise logi. Olen püüdnud komponente paigutada vastavalt oma oskustele. saate paigutada komponente vastavalt oma oskustele, kaaludes eelmises etapis esitatud skeemi.

Ainult SMD mosfetid (Si2302DS) on liiga väikesed ja vajavad jootmise ajal hoolt. Mul on need mosfetid nimekirjas, nii et olen seda kasutanud. Võite kasutada mis tahes suuremat TO92 pakettvõimsust, mille Rdson on <0,2 oomi ja Vgson 1,5 amprit. (Soovitage mind, kui leiate, et selline mosfet on turul kergesti kättesaadav..) Kui see riistvara on valmis, oleme kõik valmis laadima WiFi Plane'i püsivara üles, et seda protsessi järgmises etapis arutada.

Samm 5: samm 5: ESP8266 püsivara seadistamine ja üleslaadimine

Selle projekti ESP8266 püsivara on välja töötatud Arduino IDE abil.

Püsivara ESP12e -sse üleslaadimiseks saab kasutada Nodemcu või USBtoUART Converterit. Selles projektis kasutan programmeerijana Nodemcut püsivara üleslaadimiseks ESP12e -sse.

Ülaltoodud video näitab samm -sammult sama protsessi.

Selle püsivara ESP12e -sse üleslaadimiseks on kaks võimalust,

1. Kui kasutate lihtsalt selle sammuga manustatud binaarfaili wifiplane_esp8266_esp12e.bin ilma püsivara muudatusteta, on see parim viis järgida.

   • Laadige selle sammu manusest alla wifiplane_esp8266_esp12e.bin.
   • Laadige nodemcu flasher repo oma ametlikust githubi hoidlast alla ja pakkige see lahti.
   • Pakitud kaustas liikuge aadressile nodemcu-flasher-master / Win64 / Release ja käivitage ESP8266Flasher.exe
   • Avage ESP8266Flasheri konfiguratsiooni vahekaart ja muutke binaarfaili tee INTERNAL: // NODEMCU asemel tee wifiplane_esp8266_esp12e.bin
   • Järgige ülaltoodud video juhiseid….

2. Arduino IDE kasutamine: kui soovite muuta püsivara (st WiFi -võrgu SSID -d ja parooli - antud juhul Androidi leviala), on see parim viis järgida.

   • Seadistage Arduino IDE ESP8266 jaoks, järgides seda suurepärast juhendit.
   • Laadige selle sammu manusest alla wifiplane_esp8266.ino.
   • Avage Arduino IDE ja kopeerige kood saidilt wifiplane_esp8266.ino ja kleepige see Arduino IDE -sse.
   • Muutke koodis oma võrgu SSID -d ja parooli, muutes kahte rida. ja järgige ülaltoodud video juhiseid.
   • char ssid = "wifiplane"; // teie võrgu SSID (nimi) char pass = "wifiplane1234"; // teie võrgu parool (kasutage WPA jaoks või kasutage WEP -i võtmena)

6. samm: 6. samm: õhusõiduki raami kokkupanek

Lennukiraami ehitamise logi näidatakse ülaltoodud videos samm -sammult.

Olen kasutanud lennukiraami jaoks 18x40 cm tükk depron vahtu. Grillipulk, mida kasutatakse kere ja tiiva lisatugevuse tagamiseks. Ülaltoodud pildil on lennukiplaani plaan, kuid saate plaani vastavalt vajadusele muuta, pidades silmas lennuki põhilist aerodünaamikat ja kaalu. Arvestades selle lennuki elektroonika seadistust, suudab see lennata lennukiga, mille maksimaalne kaal on umbes 50 grammi. BTW selle lennukikere ja kogu elektroonikaga, kaasa arvatud selle lennuki aku lendamise kaal, on 36 grammi.

CG Asukoht: Olen kasutanud CG üldist pöidlareeglit sujuvaks libisemiseks … selle 20% -25% akordi pikkusest tiiva esiservast eemal … Selle CG seadistusega, millel on kergelt üles tõstetud lift, libiseb see nullgaasi, tasapinnalise kärbsega 20–25% gaasipedaaliga ja lisatud gaasipedaaliga hakkab see kergelt üles tõusnud lifti tõttu ronima…

Siin on YouTube'i video minu lendava tiivaga lennuki disainist, millel on sama elektroonika, et inspireerida teid katsetama mitmesugust disaini ja tõestama, et seda seadistust saab kasutada paljude lennukikerede konstruktsioonitüüpidega.

7. samm: 7. samm: Androidi rakenduse seadistamine ja testimine

Androidi rakenduse installimine:

Peate oma nutitelefoni alla laadima selle sammuga lisatud faili wifiplane.apk ja järgima ülaltoodud video juhiseid.

Rakenduse kohta See Androidi rakendus on välja töötatud Androidi töötlemise abil.

Rakendus ei ole allkirjastatud pakett, nii et peate oma telefoni seadetes lubama tundmatu allika valiku. Rakendusel on vaja ainult vibraatorile ja WiFi -võrgule juurdepääsu õigust.

Lennueelne lennuki test Androidi rakenduse abil: kui Android-rakendus on teie nutitelefonis käivitatud, vaadake ülaltoodud videot, et teada saada, kuidas rakendus töötab ja erinevaid ägedaid rakenduse funktsioone. Kui teie lennuk reageerib rakendusele samamoodi nagu ülaltoodud video, kui see on SUUR … Olete selle teinud …

8. samm: 8. samm: on aeg lennata

Valmis lendama?…

• SISSE VÄLJALE
• TEE MÕNE GLISE TEST
• MUUTA TÕSTURINURKA või LISAKE LISA NÕUETELE KAALU LISAMIST/EEMALDAMIST, KUI LIIGELT LIIGUB …
• KORD LIIGUB SUjuvalt, toide lennukil ja avatud Androidi rakendus
• Käsikäivituslennuk KINDLASTI, 60% KÕRVEGA Tuule vastu
• KORD, kui see on õhus, peaks see hõlpsalt lendama tasemel, umbes 20% kuni 25% gaasi