Naredite in letite poceni letalo s pametnim telefonom: 8 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Ste kdaj sanjali o tem, da bi zgradili letalo z letalom <15 $ DIY za daljinsko upravljanje, ki ga upravljate z mobilnim telefonom (aplikacija za Android prek WiFi) in vam dalo dnevni odmerek adrenalina 15 minut (čas letenja okoli 15 minut)? kot to navodilo je za vas. To letalo je zelo stabilno in počasi leti, zato z njim zelo enostavno letijo tudi otroci.

Ko govorimo o dosegu letala … Imam približno 70 -metrski doseg LOS z uporabo mobilnega telefona Moto G5S, ki deluje kot vroča točka WiFi in daljinski upravljalnik. Nadaljnji RSSI v realnem času, prikazan v aplikaciji Android, in če bo letalo šlo izven dosega (RSSI pade pod -85 dBm), začne mobilni telefon vibrirati. Če letalo preseže doseg dostopne točke Wi-Fi, se motor ustavi in tako zagotovi varen pristanek. Tudi napetost akumulatorja je prikazana v aplikaciji za Android in če napetost baterije pade pod 3,7 V, začne mobilni telefon vibrirati, da pilotu priskrbi pristanek letala, preden se baterija popolnoma izprazni. Letalo je popolnoma nadzorovano s kretnjami, kar pomeni, če mobilni telefon nagnete levo, nato pa zavijte levo in nasprotno za desni zavoj. Tako tukaj delim korak za korakom navodila za izdelavo svojega majhnega letala, ki temelji na WiFi ESP8266. Čas izdelave tega letala je približno 5-6 ur in zahteva osnovno vezenje spajkanja, malo programiranja ESP8266 z uporabo Arduino IDE in ob skodelici vroče kave ali ohlajenega piva bo odlično:).

1. korak: 1. korak: Seznam komponent in orodij

Deli elektronike: Če ste ljubitelj elektronike, boste v svojem inventarju našli številne spodaj navedene dele

• 2 št. DC motor brez jedra s cw in ccw rekvizitom 5 $
• 1 št. ESP-12 ali ESP-07 modul 2 USD
• 1 št. 3,7V 180mAH 20C LiPo baterija -> 5 $
• 2 št. SI2302DS A2SHB SOT23 MOSFET 0,05 $
• 5 št. 3,3 kOhms 1/10 vatov smd ali 1/4 vatov skozi uporne upore 0,05 USD (3,3 K do 10 K bo deloval kateri koli upor)
• 1 št. 1N4007 smd ali skozi luknjo diode 0,02 $
• 1 št. TP4056 1S 1A Lipo polnilni modul 0,06 $
• 2 moška in 1 ženski mini JST priključek 0,05 $

Skupni stroški ------ 13 $ Pribl

Drugi deli:

• 2-3 št. Palica za žar
• 1 št. 50cm x 50cm 3mm depron pločevina ali katera koli trdna 3mm penasta folija
• Enosmerna izolirana mostična žica
• Pretvornik Nodemcu ali cp2102 USB v UART kot programer za nalaganje vdelane programske opreme na esp8266
• Selotejp
• Super lepilo

Potrebna orodja:

• Spajkalna orodja za hobi razred
• Kirurško rezilo z držalom rezila
• Pištola za vroče lepilo
• Lestvica
• Računalnik z Arduino IDE z ESP8266 Arduino Core
• Mobilni telefon Android

To je vse, kar potrebujemo … Zdaj smo pripravljeni na izdelavo našega norega letala z nadzorovano WiFi

2. korak: 2. korak: Razumevanje nadzornega mehanizma

To letalo uporablja diferenčni potisk za krmiljenje nihanja (krmiljenje) in skupni potisk za nagib (vzpon/spust) in nadzor hitrosti zraka, zato ni potreben servo motor, le dva glavna enosmerna motorja brez jedra zagotavljata potisk in nadzor.

Poliedrska oblika krila zagotavlja stabilnost kotaljenja proti zunanji sili (sunki vetra). Namerno izogibanje servo motorja na nadzornih površinah (dvigalo, krilce in krmilo) olajša izdelavo letala brez zapletenega krmilnega mehanizma in tudi zmanjša stroške izdelave. Za nadzor letala Vse, kar potrebujemo, je daljinsko upravljanje brezžičnega DC motorja prek WiFi prek aplikacije Android, ki deluje na mobilnem telefonu. Za vsak slučaj, če bi kdo želel opazovati oblikovanje tega letala v 3D, sem priložil posnetek zaslona Fusion 360 in stl datoteko.. lahko uporabite spletni pregledovalnik stl, da si ogledujete dizajn iz katerega koli zornega kota. CAD zasnova letala za dokumentacijo, ne potrebujete 3D tiskalnika ali laserskega rezalnika.. zato ne skrbite:)

3. korak: 3. korak: Shema krmilnika na podlagi ESP8266

Začnimo z razumevanjem funkcije vsake komponente v shemi,

• ESP12e: Ta ESP8266 WiFi SoC sprejema nadzorne pakete UDP iz aplikacije Android in nadzoruje vrtljaje levega in desnega motorja. Meri napetost baterije in RSSI signala WiFi ter jih pošilja v aplikacijo Android.
• D1: Modul ESP8266 varno deluje med 1,8 V ~ 3,6 V v skladu s podatkovnim listom, zato enocelične LiPo baterije ni mogoče uporabiti neposredno za napajanje ESP8266, zato je potreben pretvornik navzdol. Zmanjšajte težo in kompleksnost vezja Uporabil sem diodo 1N4007 za znižanje napetosti baterije (4,2 V ~ 3,7 V) za 0,7 V (prekinitev napetosti 1N4007), da dobite napetost v območju 3,5 V ~ 3,0 V, ki se uporablja kot napajalna napetost ESP8266. Vem, da je to grdo, vendar za to letalo deluje v redu.
• R1, R2 in R3: ti trije upori so minimalno potrebni za minimalno nastavitev ESP8266. R1 izvlečni zatič CH_PD (EN) ESP8266, da ga omogočite. RST nožica ESP8266 je aktivna nizko, zato R2 izvlecite RST pin ESP8266 in jo izklopite iz načina ponastavitve. v skladu s podatkovnim listom ob vklopu mora biti pin GPIO15 ESP8266 nizek, zato se R3 uporablja za izvlečenje GPIO15 ESP8266.
• R4 in R5: R4 in R5 uporabljata za spuščanje vrat T1 in T2, da se izogneta kakršnemu koli lažnemu sprožitvi MOSF (motorni tek), ko se ESP8266 vklopi. (Opomba: V tem projektu uporabljene vrednosti R1 do R5 znašajo 3.3Kohms, vendar bo vsak odpor med 1K in 10K deloval brezhibno)
• T1 in T2: To sta dva napajalna parametra N2-kanalnega napajanja Si2302DS (ocena 2,5 Amp) za krmiljenje vrtljajev levega in desnega motorja s PWM, ki prihaja iz GPIO4 in GPIO5 iz ESP8266.
• L_MOTOR in R_MOTOR: To sta 7 mm x 20 mm 35000 vrtljajev brezžičnega enosmernega motorja, ki zagotavlja diferenčni potisk za letenje in krmilno ravnino. Vsak motor zagotavlja potisk 30 gramov pri 3,7 V in črpa 700 mA tok pri hitrosti.
• J1 in J2: To sta mini priključek JST, ki se uporablja za modul ESP12e in povezavo z baterijo. Uporabite lahko kateri koli priključek, ki lahko prenese vsaj 2Amp toka.

(Opomba: Popolnoma razumem pomen ločevanja kondenzatorja pri načrtovanju mešanih signalnih vezij, vendar sem se v tem projektu izognil ločevanju kondenzatorjev, da bi se izognil zapletenosti vezja in štetju delov, saj je le del WiFi ESP8266 RF/analogni in sam modul ESP12e, ki ima potrebne ločitvene kondenzatorje BTW brez zunanjega veznega kondenzatorskega vezja deluje v redu.)

Shema sprejemnika na osnovi ESP12e s programsko povezavo v formatu pdf je priložena temu koraku.

4. korak: 4. korak: Montaža krmilnika

Zgornji videoposnetek z napisom prikazuje korak za korakom dnevnik izdelave krmilnika CSP sprejemnika, zasnovanega za ta projekt. Sestavil sem sestavne dele glede na svoje sposobnosti. komponente lahko postavite glede na svoje znanje, pri čemer upoštevate shemo, podano v prejšnjem koraku.

Samo optični diski SMD (Si2302DS) so premajhni in jih je treba med spajkanjem paziti. V svojem inventaru imam te MOSF -je, zato sem jih uporabil. Uporabite lahko kateri koli večji mosfet z napajanjem TO92 z Rdson <0,2 ohma in Vgson 1,5 ampera. (Predlagajte mi, če se vam zdi, da je takšen MOSFET lahko dostopen na trgu..) Ko je ta strojna oprema pripravljena, smo vsi pripravljeni za nalaganje vdelane programske opreme WiFi Plane, da nodemcu ta postopek obravnavamo v naslednjem koraku.

5. korak: 5. korak: nastavitev in nalaganje vdelane programske opreme ESP8266

Vdelana programska oprema ESP8266 za ta projekt je razvita z uporabo Arduino IDE.

Nodemcu ali USBtoUART Converter lahko uporabite za nalaganje vdelane programske opreme v ESP12e. V tem projektu uporabljam Nodemcu kot programer za nalaganje vdelane programske opreme v ESP12e.

Zgornji video prikazuje korak za korakom enak postopek..

Obstajata dva načina za nalaganje te vdelane programske opreme v ESP12e,

1. Uporaba bliskavice nodemcu: Če želite le uporabiti binarno datoteko wifiplane_esp8266_esp12e.bin, priloženo temu koraku, brez kakršnih koli sprememb v vdelani programski opremi, je to najboljši način.

   • Prenesite wifiplane_esp8266_esp12e.bin iz priloge tega koraka.
   • Prenesite nodemcu flasher repo iz uradnega skladišča github in ga razpakirajte.
   • V nezapakirani mapi pojdite na nodemcu-flasher-master / Win64 / Release in zaženite ESP8266Flasher.exe
   • Odprite zavihek konfiguracije ESP8266Flasherja in spremenite pot binarne datoteke iz INTERNAL: // NODEMCU na pot wifiplane_esp8266_esp12e.bin
   • Nato sledite korakom, kot je opisano zgoraj v videu …

2. Z uporabo Arduino IDE: Če želite urediti vdelano programsko opremo (tj. SSID in geslo omrežja WiFi - v tem primeru vroča točka Android), je to najboljši način, da sledite.

   • Namestite Arduino IDE za ESP8266, tako da sledite tem odličnim navodilom.
   • Prenesite wifiplane_esp8266.ino iz priloge tega koraka.
   • Odprite Arduino IDE in kopirajte kodo iz wifiplane_esp8266.ino in jo prilepite v Arduino IDE.
   • Uredite SSID in geslo svojega omrežja v kodi tako, da uredite dve vrstici. in sledite korakom po zgornjem videoposnetku.
   • char ssid = "wifiplane"; // vaš omrežni SSID (ime) char pass = "wifiplane1234"; // vaše geslo za omrežje (uporabite za WPA ali uporabite kot ključ za WEP)

Korak 6: Korak 6: Sestava ogrodja

Dnevnik izdelave ogrodja je korak za korakom prikazan v zgornjem videu.

Za ogrodje sem uporabil kos depronske pene velikosti 18 cm x 40 cm. Palica za žar se uporablja za dodatno trdnost trupa in krila. Na zgornji sliki je priložen načrt letalskega ogrodja, vendar ga lahko spremenite glede na vaše potrebe, tako da upoštevate le osnovno aerodinamiko in težo letala. Glede na nastavitev elektronike tega letala lahko leti z največjo težo okoli 50 gramov. BTW s tem ogrodjem in vso elektroniko, vključno z letečo baterijo tega letala, je 36 gramov.

Lokacija CG: Uporabil sem splošno pravilo palca CG za gladko drsenje … njegovih 20% -25% dolžine akorda je oddaljeno od sprednjega roba krila … S to nastavitvijo CG z rahlo dvignjenim dvigalom drsi z ničelnim dušilcem, gladko letenje z 20-25% dušilko in z dodano loputo se začne vzpenjati zaradi rahlo dvignjenega dvigala…

Tukaj je videoposnetek mojega oblikovanja letalskega krila z isto elektroniko na YouTubu, ki vas bo samo navdihnil za eksperimentiranje z različnimi oblikami in tudi dokazal, da se za to nastavitev lahko uporablja z različnimi oblikami letalskih konstrukcij.

7. korak: 7. korak: nastavitev in preskušanje aplikacij za Android

Namestitev aplikacije Android:

Na svoj pametni telefon morate prenesti datoteko wifiplane.apk, priloženo temu koraku, in slediti navodilom v skladu z zgornjim videoposnetkom.

O aplikaciji je ta aplikacija za Android razvita z uporabo Processing for Android.

Aplikacija ni podpisan paket, zato morate v nastavitvah telefona omogočiti možnost neznanega vira. Aplikacija potrebuje le pravico do dostopa do vibratorja in omrežja WiFi.

Predletni preskus letala z aplikacijo Android: Ko je aplikacija Android zagnana in zagnana na vašem pametnem telefonu, si oglejte zgornji videoposnetek, če želite izvedeti, kako aplikacija deluje, in različne zanimive funkcije aplikacije. Če se vaše letalo odzove na aplikacijo na enak način kot zgornji video, potem pa ODLIČNO … TO STE NAPRAVILI …

8. korak: 8. korak: Čas je za letenje

Ste pripravljeni na let?…

• VSTOPITE NA POLJE
• Naredite nekaj preskusov GLIDE
• SPREMENITE KOT DIZALNIKA ali DODAJTE/ODSTRANITE TEŽO NA NOSU LETALA, DO KAJ GLAZNO Drsi …
• Ko enkrat gladko drsi, se napaja na letalu in odpre aplikacijo ANDROID
• ROČNO LONACIRAJOČE LETILO ČVRSTO S 60% -TIM DROČKOM proti vetru
• Ko je enkrat v zraku, bi moral zlahka leteti na ravni z okoli 20% do 25% dušilcem