2015年2月12日 星期四

遙控器 接收器 diy 用ARDUINO做遙控飛機

最近看到有人在飛遙控飛機,於是也想要玩遙控飛機,看了後興趣都來了,
不過如果只是買成品來玩,樂趣就會相對減少很多,花了一樣的錢,我想要能玩的時間久一點,投入的深一點,所以花時間來DIY,於是我開始收集遙控飛機的DIY資料,於是開始列關鍵的清單:

1.遙控器的發射接收
2.馬達,電調(無刷馬達驅動)
3.電池
4.舵機
5.機身

然後就要開始想,要怎麼以經濟實惠的方式建立這些項目,又能玩的過癮
就先從第一項遙控接收開始搞,遙控器一般來說六通道的加上接收,
絕對超過一千塊,而且出去飛機會墜毀,最好能搞個兩三台,
不然跑出去興致沖沖,卻一秒收工就太悽涼了,
這樣可能要同時有兩三個接收,於是我想要DIY遙控和接收,上網看了很久,

目前可以取得比較便宜的2.4G發射接收模組,就是NRF24L01,不過有發射接收模組,也要有控制的MCU
不過寫韌體控制要很多的專業知識,所以只好從容易的下手,
目前比較容易學習和程式庫比較多人分享的大概就是arduino,
所以我決定馬上下手去買了arduino nano的板子還有nrf24l01模組,
價格便宜容易找到的話就可以多弄幾個,墜機不心痛,玩起來比較沒負擔


arduino nano在淘寶上有看到一種改進版,叫做DCCduino,他的usb晶片從16u2換成了ch341,需要另外找ch341的驅動程式,不然插上去電腦讀不到,不像16u2驅動放在arduino的資料夾,不過價格便宜,一片大約台幣80上下,不過我有實際去測試了ch341的3.3v穩壓功能沒有很好,會造成通訊錯誤,如果有錢最好還是買原版設置的FT232RL版本,像我這樣想要省一點的,只好在3.3V加個電容穩壓一下


nrf24l01模組有很多種,最便宜的號稱接收距離100公尺的大約台幣18元,
也有加了一支天線距離1100公尺的大約110元,不過我想要經濟實惠的就買了nrf24l01普通的版本

接收器和搖控器都要這兩個板子,不過遙控器還需要搖桿和電池,
我也同時找到並且買了十字的搖桿,搖桿有兩種,一個是會彈回來中間的,一個不會,油門的那個是要不能彈回來的,其餘通道控制舵機的都是要能彈回中間的


遙控器的電池部份,我想應該不會有大電流,但是最好超過5V的,
所以選了兩串的相機用電池,電池滿充是8.4V,出貨時電壓是7.2V,放到沒電是6V,
足夠ARDUINO板穩壓降成5V,一來這個有保護電路,充電放電比較安全,

另外是他已經有外殼,
只要焊接PAD拉線出來就能用了,不過裡面有的會設計有溫度保險絲,
所以焊接一定要快狠準,不然融掉電池裡的溫度保險絲,就只好拆開把保險絲PASS了.
其餘的材料,只要跑一趟電子材料行就都能買到了,就不用跨海網拍了

之前我的東西都到齊後馬上就去洗了一片遙控的版子,那時沒有考慮的很好,當時的規劃因為市面上大部分的入門款遙控都是六通道,所以先規劃成六通道,後來想想以後可能會用到10通道,而且多出來的通道有可能需要的是開關類的通道,所以再重新畫了預留四個開關的連接器,這樣將來真的玩很大時才能改成10通道,線路就如圖,直接畫個板子丟去打樣了,另外DIGITAL邊的腳都沒用,所以接上了一個指撥開關,在程式中可以用指撥改變傳送的pipe,這樣就算大家都用同一個遙控器只要pipe變一下,就不會被干擾了,不過這個功能不知道可不可以,只是預留實驗用




接收機電路也很簡單,雖然也可以直接用洞洞板接一接,但是以後每做一個接收都要焊洞洞板就會很累,所以還是畫一畫去洗板,才不會造成以後的痛苦,接收機可能會有很多種,但是目前我覺得我比較有興趣的是固定翼和四軸,所以這兩大類都要規劃一片板子,固定翼的話,一般會用航模專用的無刷馬達,動力充足,而且固定翼有機翼再速度夠了之後有一定的升力,所以板子重一點沒關係,所以我有想要做的比較大一點而且厚度也做成1.6MM,強度比較夠


兩個電路板其實已經畫好了,不過快過年了,現在已經沒辦法送去做了,只好等過年在來玩了

之前其實有試驗性的做了一個接收板,不過這個接收板有加上一個PWM推動的MOSFET的直流馬達驅動線路原本是要兼容拿來做遙控船的,那時剛好看到有人分享一個簡單的三個舵機的六足,結果還沒裝船上就先裝在這裡了




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