Lav og flyv billigt smart telefonstyret fly: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Har du nogensinde drømt om at bygge <15 $ DIY fjernbetjening park flyer fly, der styres af din mobiltelefon (Android App via WiFi) og giver dig en daglig dosis adrenalinsus på 15 minutter (flyvetid på omkring 15 minutter)? end dette instruerbare er for jer.. Dette fly er meget stabilt og langsomt flyvende, så det er meget let for selv børn at flyve det.

Taler om flyets rækkevidde … Jeg har omkring 70 meters LOS -rækkevidde ved hjælp af min Moto G5S -mobil, der fungerer som WiFi Hotspot og fjernbetjening. Yderligere realtids -RSSI vises på Android App, og hvis flyet er ved at gå uden for rækkevidde (RSSI falder til under -85 dBm), begynder mobiltelefonen at vibrere. Hvis flyet går uden for Wi-Fi-adgangspunktets rækkevidde end motorstop for at give fejlsikker landing. Også batterispænding vises på Android -appen, og hvis batterispændingen falder til under 3,7V, end mobiltelefonen begynder at vibrere for at give feedback til piloten til at lande flyet, før batteriet bliver helt afladet. Flyet er fuldt bevægelsesstyret, hvis du vipper mobiltelefonen til venstre end flyet, drej til venstre og modsat for højresving. Så her deler jeg trin for trin opbygningsinstruktion for mit ESP8266 -baserede WiFi -kontrollerede lille fly. Byggetid, der kræves til dette fly, er omkring 5-6 timer og kræver grundlæggende loddeevner, lidt programmeringskendskab til ESP8266 ved hjælp af Arduino IDE og en kop varm kaffe eller kølet øl rundt vil være fantastisk:).

Trin 1: Trin 1: Liste over komponenter og værktøjer

Elektronikdele: Hvis du er elektronikhobbyist, finder du mange af de dele, der er anført nedenfor i din beholdning

• 2 nr. Kerneløs DC -motor med cw og ccw prop 5 $
• 1 nr. ESP-12 eller ESP-07 modul 2 $
• 1 nr. 3,7V 180mAH 20C LiPo batteri -> 5 $
• 2 nr. SI2302DS A2SHB SOT23 MOSFET 0,05 $
• 5 nr. 3.3kOhms 1/10 watt smd eller 1/4 watt gennemgående hulmodstande 0,05 $ (3,3K til 10K enhver modstand vil fungere)
• 1 nr. 1N4007 smd eller gennemgående huldiode 0,02 $
• 1 nr. TP4056 1S 1A Lipo oplader modul 0,06 $
• 2 han- og 1 hun -mini JST -stik 0,05 $

Samlede omkostninger ------ 13 $ Ca

Andre dele:

• 2-3 nej. Grillpind
• 1 nr. 50 cm x 50 cm 3 mm depronark eller ethvert stift 3 mm skumark
• Enkeltkerne isoleret jumper wire
• Nodemcu eller cp2102 USB til UART -konverter som programmerer til upload af firmware til esp8266
• Tape
• Super lim

Nødvendige værktøjer:

• Hobbyværktøjer til lodning
• Kirurgisk klinge med klingeholder
• Varm limpistol
• vægt
• Computer med Arduino IDE med ESP8266 Arduino Core
• Android mobiltelefon

Det er alt, hvad vi har brug for … Nu er vi klar til at bygge vores skøre WiFi -kontrollerede fly

Trin 2: Trin 2: Forstå kontrolmekanisme

Dette fly bruger differentialkraft til kæbekontrol (styring) og kollektiv fremdrift til stigning (stigning/nedstigning) og lufthastighedskontrol, derfor er der ikke behov for en servomotor, og kun to hovedkernemæssige DC -motorer giver tryk og kontrol.

Polyhedral vingeform giver rullestabilitet mod ydre kraft (vindstød). Bevidst undgåelse af servomotor på kontroloverflader (elevator, Aileron og ror) gør design af flyet meget let at bygge uden nogen kompleks styringsmekanisme og reducerer også omkostningerne ved byggeriet. For at styre flyet Alt, hvad vi har brug for, er at styre tryk på begge Coreless DC -motor eksternt via WiFi ved hjælp af Android App, der kører på mobiltelefon. For en sikkerheds skyld, hvis nogen ønsker at observere dette flys design i 3D, har jeg vedhæftet Fusion 360 skærmbillede og stl -fil her.. du kan bruge online stl viewer til at se designet fra enhver synsvinkel.. endnu en gang er det bare et CAD -design af fly til dokumentation, du behøver ikke 3D -printer eller laserskærer.. så bare rolig:)

Trin 3: Trin 3: Controller skematisk baseret på ESP8266

Lad os starte med at forstå funktionen af hver komponent i skematisk,

• ESP12e: Denne ESP8266 WiFi SoC modtager UDP -kontrolpakker fra Android App og styrer RPM for venstre og højre motor. Den måler batterispænding og RSSI af WiFi -signal og sender den til Android App.
• D1: ESP8266 -modul fungerer sikkert mellem 1,8V ~ 3,6V i henhold til databladet, og derfor kan et enkelt celles LiPo -batteri ikke bruges direkte til ESP8266 -strømforsyning, så en trinvis omformer er påkrævet. Reducer kredsløbets vægt og kompleksitet Jeg har brugt 1N4007 Diode til at tabe batterispænding (4,2V ~ 3,7V) med 0,7V (reduceret i spænding på 1N4007) for at få spænding i området 3,5V ~ 3,0V, der bruges som forsyningsspænding for ESP8266. Jeg ved, at det er en grim måde, men det fungerer fint til dette fly.
• R1, R2 og R3: Disse tre modstande kræves minimum for ESP8266 minimumsopsætning. R1 pull-up CH_PD (EN) pin af ESP8266 for at aktivere det. RST-pin på ESP8266 er aktiv lav, så R2 pull-up RST-pin på ESP8266 og bring den ud af nulstillingstilstand. i henhold til databladet ved opstart, skal GPIO15-pin på ESP8266 være lav, så R3 bruges til at trække GPIO15 af ESP8266.
• R4 og R5: R4 og R5 plejede at trække T1 og T2 ned for at undgå enhver falsk udløsning af mosfets (motorkørsel), når ESP8266 tændes. (Bemærk: Værdierne R1 til R5, der bruges i dette projekt, er 3,3Kohms, men enhver modstand mellem 1K til 10K vil fungere problemfrit)
• T1 og T2: Disse er to Si2302DS N-channel power mosfets (2,5 Amp rating) styrer RPM for venstre og højre motor af PWM fra GPIO4 og GPIO5 på ESP8266.
• L_MOTOR og R_MOTOR: Disse er 7mmx20mm 35000 RPM Coreless DC -motorer giver differentialkraft til flue og kontrolplan. Hver motor giver 30gram tryk på 3,7V og trækker 700mA strøm ved hastighed.
• J1 og J2: Disse er mini JST -stik, der bruges til ESP12e -modul og batteriforbindelse. Du kan bruge et hvilket som helst stik, der kan håndtere mindst 2 ampere strøm.

(Bemærk: Jeg forstår fuldstændig vigtigheden af afkoblingskondensator i design af blandede signalkredsløb, men jeg har undgået afkoblingskondensatorer i dette projekt for at undgå kredsløbskompleksitet og delantal, da kun WiFi -del af ESP8266 er RF/Analog og ESP12e -modulet selv med nødvendige afkoblingskondensatorer indbygget. BTW uden ekstern afkoblingskondensator kredsløb fungerer fint.)

ESP12e baseret modtager skematisk med programmeringsforbindelse i pdf -format er vedhæftet med dette trin.

Trin 4: Trin 4: Controller -samling

Ovenstående video med billedtekst viser trin for trin build -log over ESP12e Based Receiver cum controller designet til dette projekt. Jeg har forsøgt at placere komponenter i henhold til mine evner. du kan placere komponenter efter dine evner ved at overveje skematisk givet i forrige trin.

Kun SMD -mosfets (Si2302DS) er for små og skal tages omhu under lodning. Jeg har disse mosfets i min beholdning, så jeg har brugt det. Du kan bruge en hvilken som helst større TO92 -pakke med strømforsyning med Rdson <0.2ohms og Vgson 1.5Amps. (Foreslå mig, hvis du finder sådan en mosfet let tilgængelig på markedet..) Når denne hardware er klar, er vi alle klar til at uploade firmware til WiFi Plane til at nodemcu denne proces diskuteret i næste trin.

Trin 5: Trin 5: ESP8266 Firmware -opsætning og upload

ESP8266 firmware til dette projekt er udviklet ved hjælp af Arduino IDE.

Nodemcu eller USBtoUART Converter kan bruges til at uploade firmware til ESP12e. I dette projekt bruger jeg Nodemcu som programmerer til at uploade firmware til ESP12e.

Ovenstående video viser trin for trin proces af det samme..

Der er to metoder til at uploade denne firmware til ESP12e,

1. Brug af nodemcu blinker: Hvis du bare vil bruge wifiplane_esp8266_esp12e.bin binær fil vedhæftet med dette trin uden ændringer i firmware, er dette den bedste metode at følge.

   • Download wifiplane_esp8266_esp12e.bin fra vedhæftning af dette trin.
   • Download nodemcu flasher repo fra sit officielle github -depot, og pak det ud.
   • I den udpakkede mappe skal du navigere til nodemcu-flasher-master / Win64 / Release og køre ESP8266Flasher.exe
   • Åbn konfigurationsfanen i ESP8266Flasher, og skift binær filsti fra INTERNAL: // NODEMCU til stien til wifiplane_esp8266_esp12e.bin
   • End følg trinene i ovenstående video ….

2. Brug af Arduino IDE: Hvis du vil redigere firmware (dvs. SSID og adgangskode til WiFi -netværk - Android Hotspot i dette tilfælde), er dette den bedste metode at følge.

   • Opsæt Arduino IDE til ESP8266 ved at følge denne fremragende Instructable.
   • Download wifiplane_esp8266.ino fra vedhæftning af dette trin.
   • Åbn Arduino IDE og kopier kode fra wifiplane_esp8266.ino og indsæt den i Arduino IDE.
   • Rediger SSID og adgangskode for dit netværk i koden ved at redigere følgende to linjer. og følg trinene i ovenstående video.
   • char ssid = "wifiplane"; // dit netværks -SSID (navn) char pass = "wifiplane1234"; // din netværksadgangskode (brug til WPA eller brug som nøgle til WEP)

Trin 6: Trin 6: Airframe Assembly

Flyfremstillingslog vises trin for trin i videoen ovenfor.

Jeg har brugt 18cmx40cm stykke depron -skum til flyramme. Grillpind bruges til at give ekstra styrke til skroget og vingen. I billedet ovenfor er Plan of of Airframe til rådighed, men du kan ændre planen efter dit behov ved blot at holde flyets grundlæggende aerodynamik og vægt i tankerne. Ved at overveje elektronisk opsætning af dette fly, er det i stand til at flyve fly med en maksimal vægt på omkring 50 gram. BTW med denne flyramme og al elektronik inklusive batteriets flyvevægt på dette fly er 36gram.

CG-placering: Jeg har brugt generel tommelfingerregel for CG til glat glid … dens 20% -25% af akkordlængden væk fra forkanten af vingen … Med denne CG-opsætning med lidt opadgående elevator glider den med nul gas, niveau flyve med 20-25% gas og med ekstra gas begynder det at klatre på grund af lidt opadgående elevator …

Her er youtube -video af mit flyvende vingedesign med samme elektronik for lige at inspirere dig til at eksperimentere med forskellige design og også for at bevise, at denne opsætning kan bruges med mange design af flyskrog.

Trin 7: Trin 7: Opsætning og test af Android -apps

Android App Installation:

Du skal bare downloade filen wifiplane.apk, der er vedhæftet dette trin til din smartphone, og du skal følge instruktionerne i henhold til ovenstående video.

Om app, denne Android -app er udviklet ved hjælp af Processing til Android.

Appen er ikke signeret pakke, så du skal aktivere ukendt kildeindstilling i indstillingen af din telefon. App behøver kun ret til at få adgang til vibrator og WiFi -netværk.

Test før flyvning med Android-app: Når Android-appen er kørt på din smartphone, kan du se videoen ovenfor for at vide, hvordan appen fungerer og forskellige fede funktioner i appen. Hvis dit fly reagerer på appen på samme måde som ovenstående video, end det er STORT … DU HAR GJORT DET …

Trin 8: Trin 8: Det er tid til at flyve

Klar til at flyve?…

• KOM IND TIL FELTET
• GØR NOGET GLIDETEST
• SKIFT Elevatorvinkel eller TILFØJ/FJERN vægt på flyets næse, indtil den glider glat …
• EN gang det glider glat, POWER ON PLANE og ÅBN ANDROID APP
• HÅNDLANCHERINGSPLAN FIRMLY MED 60% GASKRAFT mod Vind
• NÅR DET ER I LUFTET, SKAL DET NEMT flyve på niveau med omkring 20% til 25% THROTTLE