מערכת ייצוב מטוסים תוצרת בית המבוססת על ארדואינו

לאחרונה התחלתי להתעניין בנושא מודל המטוסים. ואז זה התחיל: הוא בנה מטוס, קנה ציוד. בציפייה לפטירתו המהירה של הדגם הראשון מבלי לצאת מהקופות, החל לאסוף את השני, ובמקביל לעבוד בסימולטור. באופן כללי, עיכבתי את הטיסה האמיתית הראשונה שלי ככל שיכולתי, מחשש להישבר תוך כדי תנועה המודל. ואז, לגמרי במקרה, חורש את השטחים הפתוחים של aliexpress, נתקלתי בדבר מעניין - מערכת ייצוב הטיסה. זהו מכשיר קטן בגודל מקלט, המתאים את טיסת המטוס, מה שהופך אותו לחלק יותר, ומחליק פגמי טייס. התחלתי לחפש, לקרוא, הם אומרים ובאמת דבר טוב למתחילים. ובכן, כאן פיטרתי - אני רוצה ולפחות אתה מפצח. זה פשוט שהתקציב כבר אזל ... נראה שהמטוס יבנה שאלה של דולרים לתקרת 10, וקונה ציוד, קנה מצבר, קנה מטען בשביל זה, מנוע, ווסת, סרוו, מדחפים ... בקיצור, הרבה דברים קורים. קצת מדוכדך, אבל לא מוותר, התחלתי לקמול את עורפי: אז אני די יודע להלחם. הוא החל לחפש וכמעט מייד מצא מאמר קטן שכותרתו "מערכת ייצוב המטוסים ל -200 רובל." מאמר קטן וצנוע מאוד עם יישום מאוד צנוע. אבל זה כבר משהו. הוא טיפס לפורומים זרים - והנה והנה, זהו פרויקט ענק עם התפתחות מתמדת! הוחלט, נעשה זאת!

הפרויקט נקרא MultiWii. בתחילה, הוא הוגש כמבקר טיסה לבסיסי מולטי-מסוקים arduinoאך עם הזמן החל לצמוח ולהשתפר. עכשיו יש קוד שמאפשר לך לשים את מערכת הייצוב הזו על מטוסים וכנפי וי. לביצוע הפשוט ביותר, כמו במאמר שלעיל, תזדקק רק לשני דברים: arduino ומד תאוצה. כל זה יכול להיות מולחם בחוטים, במילוי נזלת חמה ויעבוד. אבל זה יכול להיות, רק אני לא עובד ככה.

כאמור, הפרויקט צומח ומתפתח. אז כאן תוכלו לדפוק עוד מודול בלוטות 'כדי לקבוע את תצורת הבקר מהטלפון, ברומטר, לשליטה בגובה, GPS להחזרת הדגם "הביתה" כאשר האות יאבד. בנוסף לכל זה, הולך וגדל גם נושא המקלטים המאולתרים המבוססים על אותו ארדואינו ומודול תקשורת זול A7105, שללא התערבות כירורגית מתממשקים לציוד ה- FlySky i6 שלי, כך שבאופן תיאורטי תוכלו לחבר בין שני הפרויקטים הללו ולקבל מוחות מלאים למטוס, דאון או כנפיים. ובתא עם הציוד התקציבי שהוזכר לעיל, המהבהב בשקט מ -6 ערוצים ל -14, זה בדרך כלל יוצא פשוט מושלם למתחיל לכספו.

מסיבה זו ניסיתי להפוך את לוח המעגלים למכשיר זה לפשוט ככל האפשר, כלומר חד צדדי ועם מגהץ. כמובן שיהיה צורך בידע בתחום האלקטרוניקה ברדיו, לפחות היכולת להלחם פחות או יותר איכותית, אתה יכול להזמין לוח ובמקרים קיצוניים, אבל במהותו מדובר במעצב: תפרתי ארדואינו, הלחמה אותו, המודול והסרק ללוח, הוא מוכן. מינימום מאמץ.

עבור קושחת arduinka, תזדקק לממיר USB - UART (TTL) מיוחד, מכיוון ל- Arduino PRO Mini אין ממשק USB. אל תפחדו מכך, ככלל תוכלו לקנות אותם באותו מקום בו נמכרים arduino ומודולים. ההבדל היחיד בקושחה דרך ממיר זה הוא שאתה צריך ללחוץ במיומנות על כפתור האיפוס על הארדואינו עצמו בהחלט בזמן הורדת הסקיצה, אם כי ישנם ממירים המושכים את רגל האיפוס בעצמם. לא אתאר את הנוהל להעלאת מערכון; יש כבר מיליון מאמרים וסרטונים בנושא זה שנכתבו וצולמו.

השלב הבא הוא להפוך את הלוח. הלוח מיוצר על ידי כל טכנולוגיה זמינה או בהזמנה. אני ממליץ מאוד לקרוע את המסילה, עדיף להשתמש בסגסוגת ROSE או WOODA, כך שהשכבה תהיה קטנה ככל האפשר, זרמים גדולים לא מסתובבים כאן, ועדיף להגן על נחושת מפני קורוזיה מוגזמת, גשם, שלג, אי אפשר לדעת, זה עדיין לא מכשיר ביתי. עשיתי LUT נוכלים, לא התוצאה הכי טובה, אתה יכול לעשות הרבה מדפסת גרועה, אבל למי אכפת)

מאחוריהם ארדואינו. יש להלחם את הרגליים כדי להבהב את הארדינקי או לזווית לצדדים. אתה יכול למלא את השרטוט מייד, אתה לא יכול למלא אותו, זה לא משנה, כי המכשיר שהורכב עדיין צריך להיות מחובר למחשב, כך שאנשי התכנות צריכים להיות נגישים בקלות. העצה היחידה היא לבדוק את הארדואינו לפני ההלחמה, למלא כל סקיצת מבחן ולוודא שהלוח מהבהב. פשוט הלחמה אז זה יהיה טחורים.

ובכן וכל השאר. מד התאוצה מולחם על רגליים גבוהות והוא ממוקם מעל הארדואינו. אני לא אסתיר חטא, מצאתי פריסה כזו בפורום זר על אחד שנמכר, אבל ציירתי את הצעיף החד צדדי שלי. באשר לי, היעדרם של שלוש מגשרים אינו שווה את המהומה עם לוח דו-צדדי, לא משנה עד כמה נוכחותם של אותם מגשרים לא נחשב.

אזהרה אחת. יש לוח אחד ונורה על הלוח. פורמט SMD נגד יכול להיפטר מכמה ציוד שבור, הערך הנקוב של 500 אוהם - 1.5 קילוגרם. אתה יכול לקחת נורית נורית 3 מ"מ, היה לי מלבני, הלחמתי אותו.

בשלב זה, המכשיר, באופן עקרוני, כבר יכול להיות מחובר ותצורה, אך כמו שזה נראה לי לא שלם. אלקטרוניקה עבור דגמים נשלטים על ידי רדיו רכש זה מכבר אופי מודולרי. לכן, אני חושב שצריך להביא מכשיר זה למודול המוגמר, שקל להתקין אותו בדגם ולחיבור. לשם כך הוא זקוק לתיק. אפשרות טובה היא להדפיס אותו במדפסת תלת מימד, הפלסטיק המשמש להדפסה הוא קל ועמיד. אבל לא לכולם יש את זה. אתה יכול לעשות את התיק על ידי תצורה תרמית, באינטרנט יש המון מידע כיצד להכין מכונה פשוטה לכך משואב אבק, עץ ומחתיכת דיקט. אבל בשביל זה אתה צריך לעשות חסימה, וזו עצלות. על זה, הלכתי בדרך של הכי פחות התנגדות. כן, ושיטה כזו תהיה דומה למאמר זה - כדי להפוך אותה לפשוטה ככל האפשר, תוך שימוש במינימום כלים.

חתכתי שתי חתיכות פלסטיק לפי גודל הלוח, במקרה שלי PVC שקוף דק, אבל אתה יכול להשתמש בכל דבר, ארגז מהדיסק, למשל. לא צילמתי תמונות ביניים, אבל אני חושב שזה יהיה ברור בכל מקרה.בעזרת סרגל מדדתי את המרחק למגעים בלוח וחתכתי עבורם חלונות בחלקו העליון של "התיק". קידחתי חורים בשיתוף עם החורים שעל הלוח וחיברתי את הכל יחד עם מסמרות מאולתרות מהצינורות ממקלות האוזניים. כדי ליצור מסמרת כזו, מספיק להחזיק בעדינות את קצה הצינור בלהבה של המצית וכאשר נוצר זרם, לחץ אותו כנגד גופו של מצית זו. בצד האחורי, אנו חותכים את הצינורות משאירים כמה מילימטרים ועושים את אותו הדבר. כמרווחים השתמשו בקטעי הצינור מהטפטפת. כתוצאה מכך, כריך כזה יצא:

קל לביצוע, קל משקל, פשוט ואמין. כבר נוח להרכיב אותו בגוף המטוס על ידי הדבקה לתחתית זוג רצועות קלטת דו צדדית "רכב". אבל לתמונה המלאה, אתם עדיין זקוקים ללוח שמות, שיאמר לכם בעוד חצי שנה, כשכבר ייאספו כבר אחת עשרה סכימות אחרות, למה להתחבר אליה.

לוחית השלט מודפסת על נייר מבריק דביק. קנה לאחרונה במיוחד למטרות כאלה. בעבר עשיתי זאת: הדפסתי על מה שהיה לי, למינתי בסרט דבק והדבקתי אותו על סרט דו צדדי. הקשוב ביותר יכול להעריך את רמת האנגלית שלי)

עכשיו באמת ניתן לקרוא למכשיר מודול מוכן. המשקל הכולל של 15.5 גרם. יותר מדי בהשוואה לרכישה, אך באופן כללי, כלום כלום. לפחות הדגם שלי עם טווח של 950 מ"מ ימשוך ללא בעיות. אבל אם רודפים אחרי המשקל, תוכלו לפרוק את הארדואינו מהאבקה הרופפת ישירות על הלוח, לחסוך 2 גרם, להשתמש בטקסטוליט מילימטר דק (השתמשתי באיזה אחד, חצי וחצי או שני מילימטרים, לא נמדד), אל תעשו את המקרה. אבל האם זה שווה את 5 הגרמים האלה? לדוגמא, משקל המקלט המקורי מהאפליקציה שלי הוא 16 גרם.
המכשיר צריך להיות ממוקם במישור אופקי, החץ מציין את כיוון התנועה. כמו כן, לא ניתן להתקין את המכשיר הפוך. לשם הבהרה אני מצרף תמונה.

עכשיו עבור להגדרות. ראשית עליך לחבר את המכשיר למחשב ואז לפתוח את ממשק המשתמש הגרפי המצורף. אם אין בעיות עם מנהלי ההתקנים, היציאה צריכה להופיע בתוכנית:

אנו בוחרים בו. עכשיו אתה צריך לכייל את מד התאוצה. אנו לוחצים על כפתור ה- READ ואם הכל נכון, אנו יכולים לצפות בקריאות מהחיישן בזמן אמת. הנחנו את המכשיר על משטח שטוח ולחץ על CALIB_ACC. בדרך כלל "משטח שטוח" הוא שולחן ליד המחשב, כך שכאשר אתה לוחץ על הכיול, הרחק את הידיים מהשולחן. מי לא זוכר, מד האצה הוא חיישן תאוצה. כך שלכל רטט או רטט בכיול לא תהיה השפעה חיובית. אך במידת האפשר עדיף לכייל אותו על משטח חשוף למפלס. הגירוסקופ מכויל את עצמו בכל פעם שהוא מופעל, כך שהוא לא צריך לכייל. הדבר היחיד הוא שכשאתה מדליק את הדגם צריך להיות נייח. כלומר, אנחנו מניחים את הדגם על הקרקע, מדליקים אותו ולא נוגעים בו. הגירוסקופ מכויל באופן מיידי. הכיול מצוין על ידי נורית LED החתומה כ- STATUS.

הגדר מיד את AUX1. נוח לו להשתמש במתג בעל שלוש עמדות, אם יש כזו על המשדר. ברמה נמוכה (המתג במצב הראשון), הייצוב מושבת, ברמה ממוצעת (ובמיקום, בהתאמה) מדליק תאוצה, וברמה גבוהה, גירוסקופ ומד תאוצה. לטיסה רגילה, באופן עקרוני, מספיק מדי תאוצה, בדרך כלל משתמשים בגירוסקופ לטיסות FPV. מה יהיה כמו שתיארתי - קבע את הערכים כמוצג כאן:

אני ממליץ לך לא לגעת בהגדרות אלה לפני הטיסה הראשונה. הייצוב עובד טוב בערכים בסיסיים, ובכן, ושם אתה כבר יכול להדק אם משהו לא מתאים לך.

הבא. TPA אחראי לערך של הגדרות PID אלה בהתאם למיקום הדלק. בערך של 0.00, ערכי ה- PID יהיו זהים בכל מיקום גז, כלומר, כצפוי, בכל מהירות. עם ערך 1.00 עם גז, PID 100% יהיה אפס, כלומר הייצוב יושבת. בערך של 0.5 ל 100% מהגז, המדרס יהיה שווה ל 50%, בהתאמה. הנה זה כבר מכוון למטוס ולסגנון האירובי שלך, עד עכשיו השארתי 50%.

גם בערוץ Aux2 עליך לקבוע את תצורת החיזוק. התחמשות היא מונח מסוק. מבחינה אנושית, זה נקרא ביטול נעילת המנוע. במטוסים זה מיושם בדרך כלל באמצעות ציוד בקרה, אך מאז בקר זה היה במקור מסוק - כאן זה נעשה די קשה. באופן כללי, אנו תולים איזשהו מתג למתג בחינם על AUX2, בתוכנית הגדרנו את ARM לרמה גבוהה. כאן, מישהו עשוי לרמות ולהגדיר את הנעילה בכל הרמות של AUX2, אבל פשוט אל תיכשל. במקרה זה, multiviy מסרב להפעיל את המנוע בכלל. ניתן להניח שמדובר באג, אבל אני חושב שההגנה בקרוב. המטוס עדיין טס קדימה, ורק אלוהים יודעים לאן יתפוצץ המסוק הבלתי מבוקר.

אגב, זה דווקא נוח. באופן ספציפי, באפליקציה שלי, המנוע לא נעול על ידי הנעת מתג ההפעלה כלפי מעלה. במקרה זה, יש להפעיל את הציוד רק עם כל מתגי המיתוג במצב העליון. כלומר, מסתבר שאתה צריך להפעיל את הציוד, להזיז את מתג ההחלפה למטה כדי לחסום את המנוע, ואז להעביר אותו בחזרה למעלה כדי לבטל את הנעילה. ואתה לא יכול להפוך את העיקר. מיד מתברר אנושית, במצב העליון המנוע נעול, בתחתית לא נעולה.

בלשונית SERVO אתה יכול להפוך את סרוו במידת הצורך. כאן הם עשו את זה איכשהו בצורה מסובכת. ראשית עליך ללחוץ על SERVO. תופיע רשימת סרוו ורמות. אם תלחץ על כפתור ההפוך ותנסה לשמור, דבר לא יישמר. ראשית עליך ללחוץ על GO LIVE, לאחר מכן כאשר הדחייה של המקלות ניתן יהיה לצפות בסטיית הרמה בחלון. כעת אנו לוחצים על כפתור ההפוך של הערוץ הרצוי ואחריו אנו לוחצים על SAVE. עכשיו הכל תועד.

נקודה חשובה לניתוק המכשיר מהמחשב. אם אתה שולף את חוטי התכנות מההתקן או שולף את הממיר מיציאת ה- USB מבלי לסגור את יציאת ה- COM או את התוכנית MultiWiiConf, המערכת תתרסק והמסך הכחול יהיה סביר בערך 100%. לפחות במחשב הנייד שלי זה. אפילו בדקתי באופן ספציפי. אני לא יודע אם זו בעיה בחומרה שלי או אם היא מגיבה שהיא גלויה ליציאת ה- COM הוירטואלית, אבל אם היא מוזהרת, זה אומר שהיא חמושה. קח בחשבון.

ועוד כמה הגדרות שעשויות להועיל. אם המקלט שלך יודע להנפיק אות PPM, ייתכן שתרצה להעביר אותו לתצוגה הגדולה. לשם כך, פתח את קובץ הקושחה, עבור לכרטיסייה config.h וחפש את הקטע מקבל סכום PPM (Ctrl + F המפוארת). כאן אתה צריך לבטל את הסיווג של 2 שורות. מי לא נושא, לא מסכם - פירושו הסרת שני חתכים בתחילת השורה. זה היה כך:

// # הגדר PPM_ON_THROTTLE

# הגדר PPM_ON_THROTTLE

// # הגדירו את SERIAL_SUM_PPM PITCH, YAW, THROTTLE, ROLL, AUX1, AUX2, AUX3, AUX4,8,9,10,11 // עבור Graupner / Spektrum
// # הגדירו רול SERIAL_SUM_PPM, PITCH, THROTTLE, YAW, AUX1, AUX2, AUX3, AUX4,8,9,10,11 // עבור Robe / Hitec / Futaba
// # הגדירו רול SERIAL_SUM_PPM, PITCH, YAW, THROTTLE, AUX1, AUX2, AUX3, AUX4,8,9,10,11 // למולטיפלקס
// # הגדירו את SERIAL_SUM_PPM PITCH, ROLL, THROTTLE, YAW, AUX1, AUX2, AUX3, AUX4,8,9,10,11 // עבור חלק מה Hitec / Sanwa / אחרים

במקרה שלי, זה הקו השני, איפה Futaba (בשביל מה יש לי ציוד FlySky). כאן יתכן ויהיה צורך לבחור באופן אמפירי, אפשר לרשום בעצמך את הרצף הרצוי. כך או אחרת, אין בזה שום דבר מורכב. אנו מכנים את הסקיצה וממלאים אותה בתמונה חדשה. כדי לחזור למצב רגיל, עשה את ההפך, הגיב על שורות, הידור, מילוי. אני רוצה לשים לב, לאחר שנטען מחדש את הסקיצה, כל ההגדרות והכיול יופלו, זכור זאת.

בעיה נפוצה נוספת שכפי שאני מבין אותה נתקעת לא פעם, ואני לא יוצא מן הכלל.אחרי שכולם התאספו וקבעו את התצורה, חיברו את כל גלגלי ההגה - הגה מרחף. הידיות בשלט הרחוק היו קופצניות - נראה שזה היה במקום, אבל אם הדאון רועד מעט - הוא צף שוב לצד, ובזווית רצינית למדי. הוא מטופל באופן יסודי: בתוכנת GUI, קבע את הערך YAW - אני לאפס. הבעיה נעלמת מייד.

באופן כללי, אם יש לך ניסיון בייצור מעגלים מודפסים, המכשיר מורכב בערב אחד. את ההגדרות הבסיסיות למטוס כבר ביצעתי בעצמי במערכון, את שאר תיארתי במאמר. היה צורך לאסוף מידע בפורומים שונים, בעיקר זרים. עם זאת אני נותן קישורים למקורות שונים שיעזרו במקרה של בעיות אחרות, אם כי לא צריכות להיות כאלה.

, ממנה שאלתי את גורם הצורה של הלוח. אני לא מציע לקנות, אבל לנושא יש מדריך מפורט על תצורת הקושחה באנגלית. נכון לגירסת הקושחה הישנה, ​​אבל בחדשה הכל כמעט זהה. בסניף קיים גם מצב המאפשר להתאים את הגדרות ה- PID בזמן אמת באמצעות ציוד הבקרה הפוטנציומטר.

. יש לו קושחה משוחזרת אישית משלו, הם אומרים שהיא מיטבית באופן אידיאלי למטוסים. אבל שוב, הגרסה הישנה. אתה יכול לנסות את זה, אבל להופעת תקלות שלא מתוארות במאמר זה, אני לא אחראי. ישנם תיאורים רבים של הגדרות.

. אבל את המידע השימושי הבסיסי המתואר שם, כלומר הטיפול בהגה, כבר פירטתי. עם זאת, אתה אף פעם לא יודע.

העלות הכוללת נעה בין 4-8 דולר, תלוי באיזה מחיר נרכשו הארדואינו והמודול, האם יש טקסטוליט בבית, האם יש מתכנת. בכל מקרה, מדובר בכמה פעמים פחות משווי השוק מ- 20 $ למכשיר עם אותם מאפיינים. באופן אישי, זה עלה לי 2 $, מלאי של ארדואינו למטרות כאלה נרכש לפני שנה, לא היה רק ​​מודול.

בארכיון המצורף להלן סקיצה ל arduino, תוכנית הגדרת MultiWiiConf למערכות הפעלה שונות, קובץ לוח מעגלים (כדי לפתוח אתה צריך SprintLayout לא פחות מגרסה 6), כמו גם לוח מעגלים מודפס בפורמט PDF, למי שאין מדפסת לייזר בבית ( צריך להדפיס ב 100%).