Izgatavojiet un lidojiet ar lētu viedtālruņa vadāmu lidmašīnu: 8 soļi

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Vai esat kādreiz sapņojis izveidot <15 $ DIY tālvadības parka lidmašīnu, kas kontrolē jūsu mobilo tālruni (Android lietotne, izmantojot WiFi) un sniedz jums 15 minūšu ikdienas adrenalīna devu (lidojuma laiks ir aptuveni 15 minūtes)? nekā šī pamācība ir jums, puiši.. Šī lidmašīna ir ļoti stabila un lēna, tāpēc ar to ir ļoti viegli lidot pat bērniem.

Runājot par lidmašīnas darbības rādiusu … Man ir aptuveni 70 metru LOS diapazons, izmantojot savu Moto G5S mobilo ierīci, kas darbojas kā WiFi tīklājs un tālvadības pults. Tālāk reāllaika RSSI tiek parādīts Android lietotnē un, ja lidmašīna gatavojas iziet ārpus diapazona (RSSI nokrītas zem -85 dBm), mobilais tālrunis sāk vibrēt. Ja lidmašīna iziet ārpus Wi-Fi piekļuves punkta darbības zonas, motors apstājas, lai nodrošinātu drošu nosēšanos. Arī Android lietotnē parādītais akumulatora spriegums un, ja akumulatora spriegums nokrītas zem 3,7 V, mobilais tālrunis sāk vibrēt, lai sniegtu atgriezenisko saiti pilotam, lai nolaiž lidmašīnu, pirms akumulators ir pilnībā izlādējies. Lidmašīna tiek pilnībā kontrolēta ar žestiem, ja mobilo tālruni noliecat pa kreisi, nevis lidmašīnu, pagriežot pa kreisi un pretēji, lai pagrieztu pa labi. Tātad, šeit es dalos soli pa solim instrukcijās par manu uz ESP8266 balstīto mazo lidmašīnu, kuras pamatā ir WiFi. Šai lidmašīnai nepieciešamais būvēšanas laiks ir aptuveni 5-6 stundas, un tam ir nepieciešamas pamata lodēšanas prasmes, nelielas programmēšanas zināšanas par ESP8266, izmantojot Arduino IDE, un tas, ka apkārt būs tasīte karstas kafijas vai atdzesēta alus:).

1. darbība: 1. darbība: komponentu un rīku saraksts

Elektronikas detaļas: ja esat elektronikas hobijs, daudzas no tālāk uzskaitītajām detaļām atradīsit savā inventārā

• 2 nos. Bezstrāvas līdzstrāvas motors ar cw un ccw prop 5 $
• 1 nos. ESP-12 vai ESP-07 modulis 2 $
• 1 nos. 3.7V 180mAH 20C LiPo akumulators -> 5 $
• 2 nos. SI2302DS A2SHB SOT23 MOSFET 0.05 $
• 5 nos. 3.3kOhm 1/10 vatu smd vai 1/4 vati caur caurumu rezistoriem 0.05 $ (derēs no 3.3K līdz 10K jebkurš rezistors)
• 1 nos. 1N4007 smd vai caur cauruma diode 0,02 $
• 1 nos. TP4056 1S 1A Lipo lādētāja modulis 0.06 $
• 2 vīriešu un 1 sieviešu mini JST savienotāji 0,05 $

Kopējās izmaksas ------ 13 $ apm

Citas daļas:

• 2-3 nos. Bārbekjū nūja
• 1 nos. 50 cm x 50 cm 3 mm atloka loksne vai jebkura cieta 3 mm putu loksne
• Viena kodola izolācijas džemperis
• Nodemcu vai cp2102 USB uz UART pārveidotājs kā programmētājs programmaparatūras augšupielādei uz esp8266
• Līmlente
• Super līme

Nepieciešamie rīki:

• Hobija klases lodēšanas rīki
• Ķirurģiskais asmens ar asmens turētāju
• Karstās līmes pistole
• Mērogs
• Dators ar Arduino IDE ar ESP8266 Arduino Core
• Android Mobilais tālrunis

Tas ir viss, kas mums vajadzīgs … Tagad mēs visi esam gatavi izveidot savu trako WiFi vadāmo lidmašīnu

2. darbība: 2. darbība. Izpratne par kontroles mehānismu

Šī lidmašīna izmanto diferenciālo vilci, lai kontrolētu pagriezienus (stūrēšana), un kolektīvo vilci slīpumam (kāpšana/nolaišanās) un gaisa ātruma kontroli, tāpēc nav nepieciešams servomotors, un tikai divi galvenie bezkorozijas līdzstrāvas motori nodrošina vilci un kontroli.

Spārna daudzskaldņu forma nodrošina rites stabilitāti pret ārējiem spēkiem (vēja brāzmas). Apzināti izvairoties no servomotoru uz vadības virsmām (lifta, elerona un stūres), ir ļoti viegli uzbūvēt lidmašīnu bez sarežģīta vadības mehānisma, kā arī samazināt būvniecības izmaksas. Lai kontrolētu lidmašīnu Viss, kas mums nepieciešams, ir attālināti kontrolēt abu Coreless DC motoru vilces spēku, izmantojot WiFi, izmantojot Android lietotni, kas darbojas mobilajā tālrunī. Katram gadījumam, ja kāds vēlas vērot šīs lidmašīnas dizainu 3D formātā, es šeit pievienoju Fusion 360 ekrānuzņēmumu un stl failu.. jūs varat izmantot tiešsaistes stl skatītāju, lai aplūkotu dizainu no jebkura skata leņķa.. atkal tas ir tikai lidmašīnas CAD dizains dokumentācijai, jums nav nepieciešams 3D printeris vai lāzera griezējs.. tāpēc neuztraucieties:)

3. darbība: 3. darbība: kontroliera shēma, pamatojoties uz ESP8266

Sāksim ar izpratni par katra komponenta funkciju shematiski,

• ESP12e: Šis ESP8266 WiFi SoC saņem UDP vadības paketes no Android lietotnes un kontrolē kreisā un labā motora apgriezienus. Tas mēra akumulatora spriegumu un WiFi signāla RSSI un nosūta to uz Android lietotni.
• D1: ESP8266 modulis droši darbojas no 1,8 V līdz 3,6 V saskaņā ar tā datu lapu, tāpēc vienas šūnas LiPo akumulatoru nevar izmantot tieši ESP8266 barošanai, tāpēc ir nepieciešams atkāpšanās pārveidotājs. Samazināt ķēdes svaru un sarežģītību Esmu izmantojis 1N4007 diode, lai samazinātu akumulatora spriegumu (4.2V ~ 3.7V) par 0.7V (samazināts spriegums 1N4007), lai iegūtu spriegumu diapazonā no 3.5V ~ 3.0V, ko izmanto kā ESP8266 barošanas spriegumu. Es zinu, ka tas ir neglīts veids, kā to izdarīt, bet tas darbojas lieliski šajā lidmašīnā.
• R1, R2 un R3: šie trīs rezistori ir minimāli nepieciešami ESP8266 minimālajai iestatīšanai. R1 pievilkšanas CH_PD (EN) tapa ESP8266, lai to iespējotu. ESP8266 RST tapa ir zema, tāpēc ESP8266 R2 uzvelkamā RST tapa un izņemiet to no atiestatīšanas režīma. saskaņā ar datu lapu par ieslēgšanu, ESP8266 GPIO15 tapai jābūt zemai, tāpēc R3 jāizmanto, lai nojauktu ESP8266 GPIO15.
• R4 un R5: R4 un R5 izmantoja, lai nojauktu T1 un T2 vārtus, lai izvairītos no viltus mošeta iedarbināšanas (motora darbības), kad tiek ieslēgta ESP8266. (Piezīme: šajā projektā izmantotās R1 līdz R5 vērtības ir 3,3 ohmi, tomēr jebkura pretestība no 1K līdz 10K darbosies nemanāmi)
• T1 un T2: Tie ir divi Si2302DS N-kanālu jaudas mosfeti (2,5 ampēri), kas kontrolē kreisā un labā motora apgriezienus, ko nodrošina PWM, kas nāk no GPIO4 un GPIO5 no ESP8266.
• L_MOTOR un R_MOTOR: tie ir 7mmx20mm 35000 RPM Coreless DC motori, kas nodrošina diferenciālu vilci lidojuma un vadības plaknei. Katrs motors nodrošina 30 gramu vilci pie 3,7 V sprieguma un ar ātrumu uzņem 700 mA strāvu.
• J1 un J2: tie ir mini JST savienotāji, ko izmanto ESP12e modulim un akumulatora savienojumam. Jūs varat izmantot jebkuru savienotāju, kas spēj apstrādāt vismaz 2 amp strāvu.

(Piezīme: Es pilnībā saprotu kondensatora atvienošanas nozīmi jauktu signālu shēmu projektēšanā, taču šajā projektā esmu izvairījies no kondensatoru atvienošanas, lai izvairītos no ķēdes sarežģītības un daļu skaita, jo tikai ESP8266 WiFi daļa ir RF/Analog un pats ESP12e modulis ar nepieciešamajiem atvienošanas kondensatoriem BTW bez ārējas atvienošanas kondensatora ķēdes darbojas lieliski.)

Ar šo soli ir pievienota ESP12e balstīta uztvērēja shēma ar programmēšanas savienojumu pdf formātā.

4. darbība: 4. darbība: kontroliera montāža

Iepriekš redzamais video ar parakstu parāda šim projektam paredzētā ESP12e balstītā uztvērēja cum kontroliera soli pa solim. Esmu mēģinājis izvietot komponentus atbilstoši savām prasmēm. Jūs varat ievietot komponentus atbilstoši savām prasmēm, ņemot vērā iepriekšējā solī sniegto shēmu.

Tikai SMD mosfeti (Si2302DS) ir pārāk mazi, un tie ir jārūpējas lodēšanas laikā. Manā krājumā ir šie mosfeti, tāpēc esmu to izmantojis. Jūs varat izmantot jebkuru lielāku TO92 paketes jaudas mosfet ar Rdson <0,2 omi un Vgson 1,5 Amp. (Iesakiet man, ja jums šķiet, ka šāds mosfet ir viegli pieejams tirgū.) Kad šī aparatūra ir gatava, mēs visi esam gatavi augšupielādēt WiFi Plane programmaparatūru, lai nodemcu šo procesu, kas apspriests nākamajā darbībā.

5. darbība: 5. darbība: programmaparatūras iestatīšana un augšupielāde ESP8266

ESP8266 programmaparatūra šim projektam ir izstrādāta, izmantojot Arduino IDE.

Nodemcu vai USBtoUART Converter var izmantot, lai augšupielādētu programmaparatūru ESP12e. Šajā projektā es izmantoju Nodemcu kā programmētāju, lai augšupielādētu programmaparatūru ESP12e.

Iepriekš redzamais video parāda tā paša procesa soli pa solim procesu.

Ir divas metodes, kā augšupielādēt šo programmaparatūru ESP12e,

1. Izmantojot nodemcu zibspuldzi: ja vēlaties tikai izmantot bināro failu wifiplane_esp8266_esp12e.bin, kas pievienots šai darbībai bez jebkādas izmaiņas programmaparatūrā, šī ir labākā metode.

   • Lejupielādējiet wifiplane_esp8266_esp12e.bin no šī soļa pielikuma.
   • Lejupielādējiet nodemcu flasher repo no oficiālās github krātuves un izpakojiet to.
   • Izsaiņotā mapē dodieties uz nodemcu-flasher-master / Win64 / Release un palaidiet ESP8266Flasher.exe
   • Atveriet ESP8266Flasher konfigurācijas cilni un mainiet bināro failu ceļu no INTERNAL: // NODEMCU uz wifiplane_esp8266_esp12e.bin ceļu
   • Izpildiet iepriekšējā videoklipā norādītās darbības….

2. Izmantojot Arduino IDE: Ja vēlaties rediģēt programmaparatūru (t.i., SSID SSID un paroli - šajā gadījumā Android Hotspot), šī ir labākā metode.

   • Iestatiet Arduino IDE sistēmai ESP8266, ievērojot šo lielisko pamācību.
   • Lejupielādējiet wifiplane_esp8266.ino no šī soļa pielikuma.
   • Atveriet Arduino IDE un nokopējiet kodu no wifiplane_esp8266.ino un ielīmējiet to Arduino IDE.
   • Rediģējiet tīkla SSID un paroli kodā, rediģējot pēc divām rindām. un izpildiet iepriekšminētajā videoklipā norādītās darbības.
   • char ssid = "wifiplane"; // jūsu tīkla SSID (nosaukums) char pass = "wifiplane1234"; // jūsu tīkla parole (izmantojiet WPA vai WEP kā atslēgu)

6. darbība: 6. darbība: gaisa kuģa korpusa montāža

Gaisa korpusa uzbūves žurnāls soli pa solim tiek parādīts iepriekš redzamajā videoklipā.

Gaisa korpusam esmu izmantojis 18cmx40cm putu gabalu. Bārbekjū nūja, ko izmanto, lai nodrošinātu fizelāžas un spārna papildu izturību. Iepriekš redzamajā attēlā ir sniegts lidmašīnas rāmja plāns, taču jūs varat mainīt plānu atbilstoši savām vajadzībām, vienkārši paturot prātā lidmašīnas pamata aerodinamiku un svaru. Ņemot vērā šīs lidmašīnas elektronisko iestatījumu, tā spēj lidot ar lidmašīnu, kuras maksimālais svars ir aptuveni 50 grami. BTW ar šo lidmašīnas korpusu un visu elektroniku, ieskaitot šīs lidmašīnas lidojošo svaru, ir 36 grami.

CG atrašanās vieta: gludai slīdēšanai esmu izmantojis vispārēju CG īkšķa likumu … tā 20% -25% no akorda garuma prom no spārna priekšējās malas … Ar šo CG iestatījumu ar nedaudz paceltu liftu tas slīd ar nulles droseļvārstu, līmeņa lidojumu ar 20–25% droseļvārstu un ar pievienotu droseļvārstu tas sāk kāpt nedaudz paceltā lifta dēļ…

Šeit ir youtube video par mana lidojošā spārna lidmašīnas dizainu ar to pašu elektroniku, lai iedvesmotu jūs eksperimentēt ar dažādu dizainu un arī pierādītu, ka šim uzstādījumam var izmantot daudzu veidu lidmašīnas korpusa konstrukcijas.

7. darbība: 7. darbība: Android lietotņu iestatīšana un pārbaude

Android lietotnes instalēšana:

Jums vienkārši jālejupielādē viedtālrunī ar šo darbību pievienotais fails wifiplane.apk un jāievēro norādījumi, kā norādīts iepriekš redzamajā videoklipā.

Par lietotni Šī Android lietotne ir izstrādāta, izmantojot Android apstrādi.

Lietotne nav parakstīta pakete, tāpēc tālruņa iestatījumos ir jāiespējo nezināmā avota opcija. Lietotnei ir jābūt tikai tiesībām piekļūt vibratoram un WiFi tīklam.

Lidmašīnas tests pirms lidojuma, izmantojot Android lietotni: Kad Android lietotne ir sākusi darboties jūsu viedtālrunī, skatiet iepriekš redzamo videoklipu, lai uzzinātu, kā lietotne darbojas, un dažādas lietotnes lieliskās funkcijas. Ja jūsu lidmašīna reaģē uz lietotni tāpat kā iepriekš redzamajā videoklipā, nekā tas ir LIELISKI … JŪS ESAT IZDARĪJIS…

8. solis: 8. solis: ir pienācis laiks lidot

Gatavs lidot?…

• IEEJIET LAUKĀ
• DARĪT KĀDU GLIDE TESTU
• MAINIET LĒMOTĀJA LEŅĶI vai PIEVIENOJIET/NOŅEMT SVARU LIDMASAS DEZĪNĀ, KAMĒR Gludi slīd …
• TIKAI VIENKĀRŠI GLĪDZAS, POWER ON PLANE un ATVĒRTA ANDROID APP
• ROKU SĀKŠANAS LĪDZEKLIS AR 60% DROŠI pret vēju
• TIKAI GAISĀ