Olcsó okostelefonos repülőgép készítése és repülése: 8 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Álmodott már arról, hogy <15 $ DIY távirányítós parkoló szórólapot épít, amelyet mobiltelefonjával irányít (Android -alkalmazás WiFi -n keresztül), és napi 15 perces adrenalin -adagot ad (körülbelül 15 perces repülési idő)? mint ez az oktatható az Ön számára. Ez a gép nagyon stabil és lassan repül, így nagyon könnyű még a gyerekeknek is repülni.

A repülőgép hatótávolságáról beszélve… Körülbelül 70 méteres LOS hatótávolságot kaptam a Moto G5S mobilom használatával, amely WiFi hotspotként és távirányítóként működik. További valós idejű RSSI jelenik meg az Android alkalmazásban, és ha a repülőgép hatótávolságon kívülre megy (az RSSI -85 dBm alá esik), a mobiltelefon rezegni kezd. Ha a repülőgép a Wi-Fi hozzáférési pont hatótávolságán kívül esik, akkor a motor leáll, hogy biztosítsa a hibamentes leszállást. Az akkumulátor feszültsége is megjelenik az Android alkalmazásban, és ha az akkumulátor feszültsége 3,7 V alá csökken, a mobiltelefon rezegni kezd, hogy visszajelzést adjon a pilótának, hogy landoljon a gépen, mielőtt az akkumulátor teljesen lemerül. A sík teljesen gesztusvezérelt, ha a mobiltelefont balra dönti, mint a gép balra fordulását, és jobbra forduláshoz. Tehát itt megosztom lépésről lépésre az ESP8266 alapú WiFi vezérelt apró repülőgépem építési utasítását. Az építési idő ehhez a repülőgéphez körülbelül 5-6 óra, és alapvető forrasztási készségeket igényel. Az Arduino IDE használatával végzett kis programozási ismeretek az ESP8266-ról és a csésze forró kávé vagy hűtött sör nagyszerű lesz:).

1. lépés: 1. lépés: Alkatrészek és eszközök listája

Elektronikai alkatrészek: Ha Ön elektronikai hobbi, akkor az alább felsorolt alkatrészek közül sok megtalálható a készletében

• 2 sz. Coreless DC motor cw és ccw prop 5 $
• 1 sz. ESP-12 vagy ESP-07 modul 2 $
• 1 sz. 3.7V 180mAH 20C LiPo akkumulátor -> 5 $
• 2 sz. SI2302DS A2SHB SOT23 MOSFET 0.05 $
• 5 sz. 3.3 kOhm 1/10 watt smd vagy 1/4 watt lyukellenállások 0.05 $ (3.3K - 10K bármilyen ellenállás működik)
• 1 sz. 1N4007 smd vagy átmenő furat dióda 0,02 $
• 1 sz. TP4056 1S 1A Lipo töltő modul 0,06 $
• 2 férfi és 1 női mini JST csatlakozó 0,05 $

Teljes költség ------ 13 $ kb

Más részek:

• 2-3 nos. Barbecue bot
• 1 sz. 50 cm x 50 cm 3 mm -es depron lemez vagy bármilyen merev 3 mm -es hablap
• Egymagos szigetelt áthidaló vezeték
• Nodemcu vagy cp2102 USB -UART átalakító programozóként firmware feltöltésére az esp8266 -ra
• Cellux
• Pillanatragasztó

Szükséges eszközök:

• Hobbi minőségű forrasztóeszközök
• Sebészeti penge pengetartóval
• Ragasztópisztoly
• Skála
• Számítógép Arduino IDE -vel ESP8266 Arduino Core -val
• Android mobiltelefon

Ez minden, amire szükségünk van … Most már mindannyian készen állunk őrült WiFi vezérlésű repülőgépünk megépítésére

2. lépés: 2. lépés: A vezérlőmechanizmus megértése

Ez a sík differenciális tolóerőt használ az elfordulás vezérléséhez (kormányzás), és a közös tolóerőt a emelkedéshez (emelkedő/süllyedés) és a levegő sebességének szabályozásához, ezért nincs szükség szervomotorra, és csak két fő mag nélküli egyenáramú motor biztosítja a tolóerőt és a szabályozást.

A szárny poliéderes alakja gördülési stabilitást biztosít a külső erővel szemben (szélroham). A szervomotor szándékos elkerülése a vezérlőfelületeken (lift, csűrő és kormánylapát) nagyon egyszerűvé teszi a sík tervezését, összetett vezérlőmechanizmusok nélkül, és csökkenti az építési költségeket. A repülőgép irányítása Mindössze annyit kell tennünk, hogy mindkét Coreless DC motor tolóerejét távolról vezéreljük WiFi -n keresztül a mobiltelefonon futó Android App segítségével. Mindenesetre, ha valaki szeretné megfigyelni a repülőgép tervezését 3D -ben, csatoltam ide a Fusion 360 képernyőképet és az stl fájlt.. az online stl viewer segítségével bármilyen nézőpontból megnézheti a tervet. a CAD tervezésű sík a dokumentációhoz, nem kell 3D nyomtató vagy lézervágó.. szóval ne aggódjon:)

3. lépés: 3. lépés: A vezérlő vázlata az ESP8266 alapján

Kezdjük az egyes komponensek funkciójának megértésével sematikusan,

• ESP12e: Ez az ESP8266 WiFi SoC UDP vezérlőcsomagokat fogad az Android alkalmazástól, és szabályozza a bal és jobb motor fordulatszámát. Méri az akkumulátor feszültségét és a WiFi jel RSSI -jét, és elküldi az Android alkalmazásnak.
• D1: Az ESP8266 modul adatlapja szerint biztonságosan működik 1,8–3,6 V között, ezért az egycellás LiPo akkumulátor nem használható közvetlenül az ESP8266 tápegységhez, ezért lépcsőzetes átalakítóra van szükség. Csökkentse az áramkör súlyát és összetettségét. 1N4007 diódát használtam az akkumulátor feszültségének (4,2 V ~ 3,7 V) 0,7 V -kal történő csökkentésére (1N4007 feszültségcsökkentés), hogy 3,5 V ~ 3,0 V tartományba eső feszültséget kapjak, amelyet ESP8266 tápfeszültségként használnak. Tudom, hogy csúnya módja ennek, de ez a gép tökéletesen működik.
• R1, R2 és R3: ez a három ellenállás minimum szükséges az ESP8266 minimális beállításához. Az ESP8266 R1 felhúzható CH_PD (EN) csapja az engedélyezéshez. Az ESP8266 RST csapja alacsonyan aktív, ezért az ESP8266 R2 felhúzható RST csapja, és vegye ki a reset módból. A bekapcsolás adatlapja szerint az ESP8266 GPIO15 érintkezőjének alacsonynak kell lennie, így az R3 az ESP8266 GPIO15 lehúzására szolgál.
• R4 és R5: R4 és R5 a T1 és T2 kapu lehúzására szolgáltak, hogy elkerüljék a mosfets hamis kioldását (motor járás), amikor az ESP8266 bekapcsol. (Megjegyzés: A projektben használt R1 -R5 értékek 3,3 ohm, de minden 1K és 10K közötti ellenállás zökkenőmentesen működik)
• T1 és T2: Ez két Si2302DS N-csatornás teljesítmény-mosfet (2,5 Amp névleges teljesítmény) szabályozza a bal és jobb motor fordulatszámát a PWM által, a GPIO4 és az ESP8266 GPIO5-ből.
• L_MOTOR és R_MOTOR: Ezek a 7mmx20mm 35000 RPM Coreless DC motorok differenciális tolóerőt biztosítanak a repüléshez és a vezérlő síkhoz. Mindegyik motor 30 gramm tolóerőt biztosít 3,7 V -nál, és 700 mA áramot vesz fel sebességgel.
• J1 és J2: Ezek a mini JST csatlakozók az ESP12e modulhoz és az akkumulátor csatlakoztatásához. Bármilyen csatlakozót használhat, amely legalább 2 A áramot képes kezelni.

(Megjegyzés: Teljesen megértem a kondenzátor leválasztásának fontosságát a vegyes jeláramkörök kialakításában, de ebben a projektben elkerültem a kondenzátorok leválasztását, hogy elkerüljem az áramkörök összetettségét és az alkatrészszámlálást, mivel az ESP8266 csak WiFi része RF/analóg és maga az ESP12e modul rendelkezik a szükséges leválasztó kondenzátorokkal fedélzeti. A BTW minden külső leválasztó kondenzátor áramkör nélkül remekül működik.)

Ezzel a lépéssel csatolták az ESP12e alapú vevőegység vázlatát, programozási kapcsolattal pdf formátumban.

4. lépés: 4. lépés: A vezérlő összeszerelése

A fenti videó felirattal lépésről lépésre mutatja az ehhez a projekthez tervezett ESP12e alapú vevőkészülék -vezérlő építési naplóját. Megpróbáltam a képességeimnek megfelelően elhelyezni az alkatrészeket. az előző lépésben megadott vázlat figyelembevételével elhelyezheti az összetevőket a készségeinek megfelelően.

Csak az SMD mosfet (Si2302DS) túl kicsi, és forrasztás közben vigyázni kell rá. Ezek a mosfetek a készletemben vannak, ezért használtam. Használhat bármilyen nagyobb méretű TO92 csomag teljesítményű mosfetet, Rdson <0,2ohm és Vgson 1,5Amp. (Javasoljon, ha ilyen mosfetet könnyen elérhetőnek talál a piacon.) Ha ez a hardver készen áll, készen állunk a WiFi Plane firmware -jének feltöltésére, hogy nodemcu ezt a folyamatot tárgyalja a következő lépésben.

5. lépés: 5. lépés: ESP8266 Firmware beállítása és feltöltése

Az ESP8266 firmware -t ehhez a projekthez az Arduino IDE segítségével fejlesztették ki.

A Nodemcu vagy az USBtoUART Converter használható firmware feltöltésére az ESP12e készülékre. Ebben a projektben a Nodemcut használom programozóként firmware feltöltésére az ESP12e -re.

A fenti videó lépésről lépésre mutatja be ugyanazt a folyamatot.

A firmware kétféle módon tölthető fel az ESP12e készülékre,

1. A nodemcu flasher használata: Ha csak a wifiplane_esp8266_esp12e.bin bináris fájlt szeretné használni ezzel a lépéssel a firmware módosítása nélkül, akkor ez a legjobb módszer.

   • Töltse le a wifiplane_esp8266_esp12e.bin fájlt a lépés mellékletéből.
   • Töltse le a nodemcu flasher repo -t a hivatalos github -tárból, és bontsa ki.
   • A kicsomagolt mappában navigáljon a nodemcu-flasher-master / Win64 / Release címre, és futtassa az ESP8266Flasher.exe fájlt
   • Nyissa meg az ESP8266Flasher konfigurációs lapját, és módosítsa a bináris fájl elérési útját INTERNAL: // NODEMCU -ról a wifiplane_esp8266_esp12e.bin elérési útjára
   • Kövesse a fenti videó lépéseit….

2. Az Arduino IDE használata: Ha firmware -t (azaz a WiFi hálózat SSID -jét és jelszavát - ebben az esetben Android Hotspot) szeretné szerkeszteni, akkor ez a legjobb módszer.

   • Állítsa be az Arduino IDE -t az ESP8266 készülékhez ezt a kiváló utasításokat követve.
   • Töltse le a wifiplane_esp8266.ino fájlt a lépés mellékletéből.
   • Nyissa meg az Arduino IDE -t, és másolja a kódot a wifiplane_esp8266.ino fájlból, és illessze be az Arduino IDE -be.
   • Szerkessze a hálózat SSID -jét és jelszavát a kódban a következő két sor szerkesztésével. és kövesse a fenti videó lépéseit.
   • char ssid = "wifiplane"; // a hálózat SSID (név) char pass = "wifiplane1234"; // a hálózati jelszava (használja a WPA -hoz, vagy kulcsként a WEP -hez)

6. lépés: 6. lépés: Repülőgép -összeszerelés

A repülőgép építési naplója lépésről lépésre látható a fenti videóban.

18 cm x 40 cm -es darab depron habot használtam a repülőgép vázához. Barbecue bot, amely extra erőt biztosít a törzsnek és a szárnynak. A fenti képen megtalálható a Repülőgép terve, de a tervet az igényeinek megfelelően módosíthatja, ha csak az alapvető aerodinamikát és a repülőgép súlyát tartja szem előtt. Ha figyelembe vesszük a repülőgép elektronikai beállítását, akkor képes körülbelül 50 gramm maximális súlyú repülőgépre repülni. BTW ezzel a repülőgéppel és minden elektronikával, beleértve az akkumulátor repülési súlyát is, ez a gép 36 gramm.

CG Helyszín: A CG általános hüvelykujjszabályát alkalmaztam a sima sikláshoz … az akkordhossz 20% -25% -a távol a szárny elülső szélétől… Ezzel a CG-beállítással, kissé felfelé emelővel, nulla fojtószeleppel, vízszintesen repül 20-25% -os fojtószeleppel és hozzáadott gázzal elkezd emelkedni a kissé emelkedő lift miatt…

Itt van a youtube videó a repülő szárnyú repülőgép tervezésemről, ugyanazzal az elektronikával, hogy csak inspirálja Önt, hogy kísérletezzen a különböző formatervezésekkel, és bebizonyítsa, hogy ehhez a beállításhoz sokféle repülőgép -típus használható.

7. lépés: 7. lépés: Android -alkalmazások beállítása és tesztelése

Android -alkalmazás telepítése:

Csak le kell töltenie okostelefonjára az ezzel a lépéssel csatolt wifiplane.apk fájlt, és követnie kell az utasításokat a fenti videó szerint.

Az alkalmazásról: Ez az Android -alkalmazás a Processing for Android használatával készült.

Az alkalmazás nem aláírt csomag, ezért engedélyeznie kell az ismeretlen forrás opciót a telefon beállításakor. Az alkalmazásnak csak joga van a vibrátor és a WiFi hálózat eléréséhez.

Repülés előtti repülőgép-teszt Android-alkalmazással: Miután az Android-alkalmazás elindult és fut az okostelefonján, nézze meg a fenti videót, hogy megtudja, hogyan működik az alkalmazás, és az alkalmazás különféle remek funkcióit. Ha a repülőgép ugyanúgy reagál az alkalmazásra, mint a fenti videó, mint a NAGY … TE KÉSZÍTETTED…

8. lépés: 8. lépés: Ideje repülni

Repülésre kész?…

• LÉPJEN A TERÜLETRE
• Végezzen néhány siklóvizsgálatot
• VÁLTOZTASSA LEGFELELŐSZÖGET, vagy ADJON/Távolítson el súlyot a sík orrán, amíg az simán csúszik…
• EGYSZER EGYENESEN GLIDES, POWER ON PLANE és NYITOTT ANDROID APP
• KÉZI DOLGOZÓ SÍK FIRMLY, 60% FOGYASZTÁSSAL szél ellen
• AMIKOR A LÉGBEN VAN, KÖNNYEN KELL KÖNNYEN SZINTEN SZÁLLANNI, 20% - 25% KAPCSOLAT KÖRÜL