Аппаратура радиоуправления на Arduino

Аппаратура радиоуправления на Arduino Вертолеты

Аппаратура радиоуправления для моделей: приемники (часть i)

И передатчики, и приемники работают на определенных частотах, выделенных для данного сегмента радиоустройств, согласно законов и норм. Нормы определяет международный комитет по радиочастотам. В различных регионах нашей планеты выделенные для RC диапазоны частот имеют некоторые отличия, но в целом для моделирования выделена первая половина УКВ диапазона (радиоволн). В Америке это 50, 72 и 75 МГц. (72 МГц – диапазон конкретно для летающих моделей). В Европе выделены диапазоны 26, 27, 35, 40 и 41 МГц. Указанные диапазоны в различных странах используются частично. Например, во Франции применяют 26 и 41 МГц., а в России – 27 и 40 МГц.

 Очень узкий диапазон разрешенных частот мог бы сдерживать развитие моделизма, но, как это часто бывает в странах бывшего СССР, за что сильно не журят, то практически разрешено. Поэтому и в России, и в странах СНГ используют радиоаппаратуру на 35 и 40 МГц. Некоторые моделисты используют радиоаппаратуру американского диапазона. Это не самое хорошее решение, в первую орчередь для моделистов, так как в этом диапазоне происходит радиовещание (УКВ-станций) и сигналы моделей часто срываются. Можно использовать аппаратуру, работающую в диапазоне 27-28 МГц, но здесь высока вероятность пересечения с аппаратурой гражданской связи. В диапазоне 35 и 40 МГц использование радиоаппаратуры разрешено законом, но только 4 канала. К тому же именно на этой частоте работают радиостанции «Лен», выпущенные еще при СССР и активно применяющиеся до сегодняшнего дня. 

Как видите, не все гладко в сфере использования радиоаппаратуры для моделей. Чтобы в передаче и приме сигналов радиоаппаратуры не было проблем, используют сменные кварцы (частотозадающие элементы).

Их подбирают на месте проведения покатушек или гонок. При наличии нескольких комплектов одинаковой аппаратуры у гонщиков совместная работа такой радиоаппаратуры превращается в целую систему: необходимо согласовать, кто будет работать на каком канале, иначе помехи и срывы при пересечении частот неизбежны. При проведении соревнований вопрос распределения частот находится в компетенции судей.  

Подбор кварцев для аппаратуры – это отдельная «история». Далеко не всегда кварцы одного производителя работают на аппаратуре другого и наоборот, так как производители проектируют свою аппаратуру под определенные типы кварцев. Следует помнить:
– выбирайте кварцы для приемника и передатчика именно того диапазона, на который рассчитана ваша аппаратура;
– при выборе кварцев предпочтительно приобретать их того же производителя, что и ваша радиоаппаратура;
– приобретая кварцы для приемника, уточняйте, имеет ли он одно преобразование или нет. Существуют приемники с одним и с двойным преобразованием и кварцы для них разные. 
Радиоприемники для моделей рассчитываются на определенный вид модуляции и определенный же вид кодирования сигнала. Существуют приемники AM, FM, PCM. Радиоприемники могут иметь одно или два преобразования. Считается, что приемники с двумя преобразованиями имеют лучшую избирательность (лучше противостоят помехам). Приемники с двумя преобразованиями стоят дороже и их используют только для дорогих моделей (в частности, для летающих). 
Если разместить приемники в линейку от самых «слабых» в плане помехоустойчивости, до самых надежных и дорогих, то это будет выглядеть так:
– приемники с одним преобразованием AM
– приемники с одним преобразованием FM
– приемники с двумя преобразованиями FM
– приемники с одним преобразованием PCM
– приемники с двумя преобразованиями PCM
Выбор того или иного приемника – дело индивидуальное.

Рекомендации же по выбору аппаратуры для модели довольно просты: ставьте лучшее, что можете себе позволить. В особенности, если у вас летающие модели. Именно летающие радиоуправляемые модели проще всего безвозвратно сломать и хорошая аппаратура часто становится залогом их сохранности. 

Приемники различаются по количеству каналов управления. Они могут иметь от двух до двенадцати каналов (существуют также и 14-канальные приемники). Необходимость в том или ином количестве каналов определяется вашей моделью, ее «навороченностью». Радиоприемники для наземных моделей часто выпускают с укороченной антенной. Ее не следует удлинять, положительного эффекта этим вы не добьетесь.

Для судомоделей приемники производятся в влагозащищенных корпусах. 

Спортивные модели оснащают радиоприемниками с синтезаторами. Они не имеют кварцев, а используемый канал задается специальным переключателем. 
Для сверхлегких летательных аппаратов (комнатных) выпускаются специальные, сверхлегкие радиоприемники, часто вообще без какого либо корпуса.

В борьбе за каждый грамм их часто объединяют с регуляторами хода.  

– радиоприемники функционируют только в одном диапазоне частот;
– приемники работают только в одном типе кодирования и модуляции сигнала;
– приемники следует подбирать согласно используемой вами модели, но стремиться к самым надежным, помехозащищенным типам.  

Аппаратура радиоуправления на arduino

В этой статье рассмотрено изготовление пропорциональной аппаратуры радиоуправления на основе платы Arduino. Интересной особенностью проекта является то, что аппаратура задумывалась как альтернатива “взрослой” аппаратуры, но которую можно изготовить самому. На передатчике присутствуют клавиши триммирования, что важно для управления например моделями самолетов, так же передатчик оснащен небольшим дисплеем на органических светодиодах, отображающий основную информацию по работе передатчика. Аппаратура рассчитана на 6 каналов, 4 пропорциональных и 2 дискретных. Также автор заложил на будущее добавление еще двух пропорциональных каналов, на корпусе добавлены 2 потенциометра, однако на данный момент они не задействованы. Тем не менее этого достаточно для управления моделью самолета, судна или автомобиля, а дискретные каналы позволят управлять дополнительной нагрузкой, например включением фар, подсветки палубы, ходовых авиационных огней или даже запуска небольших ракет. Аппаратура имеет два режима управления — линейный и экспоненциальный.

Смотрите про коптеры:  Калибровка регуляторов - APM Copter Team

Для передатчика понадобятся:

1 x Arduino NANO/UNO/ProMini
1 x Плата защиты BMS для трех Li-ion банок
1 x разъем 5,5 x 2,1 мм
1 x повышающий DC/DC преобразователь XL6009
1 x небольшой понижающий преобразователь LM2596 (о нем скажу отдельно)
3 x 18650 :
2 x джойстики JH-D202X (продаются на али)
2 x тумблер
1 x i2c OLED-экран 0,96 дюйма 128X64
1 x радио модуль NRF24l01 с усилителем и антенной
9 x тактовая кнопка 6 * 6 * 5 мм
Резисторы выводные (смотри схему)

Для приемника понадобятся:

1 х Arduino NANO/UNO/Pro Mini
1 х радио модуль NRF24l01
1 х AMS1117 3,3 В стабилизатор напряжения
30 х PLS гребенки
1 х макетная плата
1 х 10 мкФ конденсатор

Ниже Вы можете видеть графическое изображение всех компонентов и схему их соединения. Перед сборкой понижающие преобразователи обязательно нужно настроить, XL6009 на 12,6 В (этот модуль ответственен за зарядку), LM2596 на 3,3 В (питание радиомодуля). Вместо LM2596 теоретически можно использовать и ASM117, согласно даташиту максимальное входное напряжение этого стабилизатора 15 В, однако советуется не подавать выше 12 В. Видимо исходя из этих соображений автор и использовал еще один DC/DC преобразователь. Вместо него так же можно использовать регулируемый стабилизатор, например LM317.

Корпус

Корпус состоит из двух основных частей: верхней и нижней. Помимо этого печатаются 9 кнопок (8 на триммирование и одна кнопка режима), 5 подпорок для кнопок, окантовка дисплея и ползунок включения. Автор печатал PLA ластиком с 20% заполнением, соплом 0,4 мм и высотой слоя 0,3 мм. К слову, никто не запрещает использовать другой корпус, можно взять просто подходящую коробку, склеить его самому или взять достаточно крупный корпус от китайской игрушки, на сайтах объявлений их чуть ли не мешками продают.

Монтаж передатчика

Аккумуляторы соединяются последовательно. Автор сделал это при помощи пайки, хочу отметить, что пайка банок 18650 требует некой сноровки, по этому если у Вас такого опыта нет — покупайте аккумуляторы с уже приваренными лепестками и подпаивайтесь к ним. Так же аккумуляторы согласно вышеизложенной схеме припаиваются к модулю BMS, на вход которого подается напряжение с преобразователя XL6009 (вместо него можно использовать MT3608). BMS отвечает за равномерную зарядку/разрядку всех банок и отключает питание, когда аккумуляторы разрядятся. Напряжение так же можно мониторить при помощи дисплейчика. Зарядка аккумуляторов осуществляется блоком питания 9 В с током не выше 3 А (максимум для XL6009 ). Фактически же ток заряда нужно подсчитать в зависимости от емкости аккумуляторов и взять блок питания с немного меньшим током или ограничить его. Монтировать модули в корпус удобно при помощи “автомобильного” двухстороннего скотча.

Тактовые кнопки устанавливаются на специальные площадки, после чего небольшими шурупами крепятся к соответствующим опорам внутри корпуса. Тут, собственно, все на уровне конструктора и хорошо понятно по фото.

Кнопки соединяются между собой резисторами, таким образом по сути выходит небольшая резистивная клавиатура, что позволяет использовать всего один вывод платы ардуино. К потенциометрам джойстиков припаиваются провода, крайние выводы идут на землю и 5 В, средний на соответствующий вывод Arduino. У меня в планах повторить эту схему, уже немного поэкспериментировал и могу сказать, что в коде заложена функция автоматического инвертирования каналов по необходимости, однако я пока не понял, как схема определяет эту самую необходимость. Это я к тому, что так-то инвертирование канала по сути производиться перепаиванием крайних выводов местами. Такие джойстики, на момент написания статьи, продаются на али по цене примерно 7 долларов за штуку, много это или мало решать Вам. Вместо них можно использовать модули джойстиков для ардуино или джойстики от игровых манипуляторов.

Смотрите про коптеры:  Квадрокоптер на Arduino своими руками|

По сути джойстик работает как делитель, отклоняя ручку мы меняем напряжение на среднем выводе потенциометра, и в зависимости от этого напряжения ардуино определяет отклонение.
[center] [/center]
Так же подключаются и тумблеры. Тумблеры нужны двухпозиционные, так как канал дискретный и имеет только два значения – 0 или 1, в зависимости от того, к чему притягивается вывод ардуино – к земле или питанию 5 В. При чем обязательно двухпозиционный, если оставить вывод “висеть в воздухе”, что было бы при использовании трех позиционного, контроллер не понимает что происходит и значение рандомно скачет то 0, то 1 (по моим опытам). Дополнительные потенциометры можете не ставить, на данный момент они не задействованы. А можете поставить и мониторить страницу источника, возможно автор со временем выложит обновленную прошивку.

Далее устанавливается ардуино, радио модуль и плата питания радио модуля. Как и писалось выше, на нем нужно выставить напряжение 3,3 вольта. Сделать это при помощи штатного переменного резистора практически невозможно, по этому автор отпаял его и вместо него припаял многооборотный триммер. Далее монтируется дисплей, и все компоненты подсоединяются к выводам ардуино согласно схеме.

Прошивка

О прошивке ардуино говорилось уже 1000 раз, на данном момент времени умение это делать взявшись за проект на ардуино является таким же важным по умолчанию, как умение держать в руках паяльник, взявшись что-то паять. Код для передатчика, приемника, необходимые библиотеки и файл для 3D печати корпуса можно скачать одним архивом в конце статьи.

Приёмник

Для приёмника потребуется ещё одна плата ардуино, радио модуль (без антенны, телеметрия все равно тут не реализована) и стабилизатор на 3,3 вольта. Приемник распаивается на макетной плате. Питание приемника осуществляется так же, как и питание любого другого заводского приемника, со специального выхода регулятора скорости.

От себя хочу добавить, что вместо стандартной антенны этого модуля желательно припаять такую же антенну, какая установлена в модуле с усилителем (только без корпуса). Это не особо повлияет на дальность приема, но значительно повлияет на качество приема в зависимости от положения управляемой модели в различных плоскостях. На современных приемниках и передатчиках ради этой цели даже устанавливается по две антенны, которые располагаются перпендикулярно друг другу.

Помимо этого автор реализовал очень важную функцию — вывод с приемника PPM сигнала. Схематически при этом ничего не меняется, нужно лишь залить другую прошивку, PPM сигнал при этом выводиться так же, как и в большинстве заводских приемников – с первого канала (газа).

На этом всё. Лично мне проект очень понравился, и как я уже говорил, в планах его повторение в корпусе от пульта детской игрушки. В меню Вы можете выбрать режим от линейного до экспоненциального и точно настроить значение каждого стика. Имейте в виду, что среднее значение каждого канала должно быть 127.

Скачать все необходимое можно тут.

Всем успехов в творчестве!

Дистанционный пульт передатчик для самолета на алиэкспресс — купить онлайн по выгодной цене

Перед покупкой сравните цены на дистанционный пульт передатчик для самолета, прочитайте реальные отзывы покупателей, ознакомьтесь с техническими характеристиками.

Закажите дистанционный пульт передатчик для самолета онлайн с доставкой по России: товары с пометкой Plus доступны с ускоренной доставкой и улучшенными условиями возврата.

На Алиэкспресс дистанционный пульт передатчик для самолета всегда в наличии в большом ассортименте: на площадке представлены как надежные мировые бренды, так и перспективные молодые.

Подключение

Начнем с того, что забиндим радиоаппаратуру. Для этого в наборе есть перемычка. Если этого не сделать, то устройство работать не будет. Берем три провода, выходящие из регулятора оборотов и вставляем их в третий канал так, чтобы земля была снизу. Красный провод посередине, и оранжевый будет смотреть наверх. Вставляем их.

Смотрите про коптеры:  Обзор квадрокоптера VISUO XS809W

В этой радиоаппаратуре много полезных функций. Одна из них показывает напряжение приемника и передатчика. Можно выставить отсечки, то есть если напряжение ниже установленного значения, то устройство подает звуковой сигнал. Работает аппарат от 4 пальчиковых батареек.

Перемычку убрал, питание приемника и передатчика отключил. Теперь подключаем сервопривод. Первым подключим тот, который отвечает за элероны. Вставляем его в первый канал. Затем тот, который будет отвечать за руль высоты. Подключаем его во второй канал. Точно таким же образом. В четвертый подключен привод, отвечающий за направление.

Проверка работоспособности

Проверим работоспособность системы. Включаем пульт. Подаем напряжение на приемник. Проверим двигатель. Проверим сервоприводы. Зачем нужны на пульте управления маленькие переключатель язык? Они есть в каждой оси каждого джойстика. Переключатель нужен для дополнительной регулировки полета самолета. Мы можем выровнять положение самолета, если он отклонился. Чтобы не держать постоянно джойстик с упором на определенную сторону.

Еще набор передатчика и приемника.

Радио управление 10 команд своими руками

В этой статье, вы увидите как сделать радиоуправление на 10 команд своими руками. Дальность действия данного устройства 200 метров на земле и более 400м в воздухе. Нажатие кнопок может производиться в любой последовательности, хоть все сразу все работает стабильно. С помощью его можно управлять разными нагрузками: воротами гаража, светом, моделями самолетов, автомобилей и так далее… В общем чем угодно, все зависит от вашей фантазии.

Для работы нам потребуются список деталей:
1) PIC16F628A-2 шт (микроконтроллер)
2) MRF49XA-2 шт (радио трансмиттер)
3) Катушка индуктивности 47nH (или намотать самому)-6шт
Конденсаторы:
4) 33 мкФ (электролитический)-2 шт
5) 0,1 мкФ-6 шт
6) 4,7 пФ-4 шт
7) 18 пФ-2 шт
Резисторы
8) 100 Ом-1 шт
9) 560 Ом-10 шт
10) 1 Ком-3 шт
11) светодиод-1 шт
12) кнопки-10 шт
13) Кварц 10MHz-2 шт
14) Текстолит
15) Паяльник

Вот схема этого устройства
Передатчик

И приемник

Как видите устройство состоит из минимум деталей и под силу каждому. Стоит только захотеть. Устройство очень стабильное, после сборки работает сразу. Схему можно делать как на печатной плате. Так и навесным монтажом (особенно для первого раза, так будет легче программировать). Для начала делаем плату. Распечатываем

И

травим плату

Припаиваем все компоненты, PIC16F628A лучше припаивать самым последним, так как его нужно будет еще запрограммировать. Первым делом припаиваем MRF49XA

Главное очень аккуратно, у нее очень тонкие выводы. Конденсаторы для наглядности. Самое главное не перепутать полюса на конденсаторе 33 мкФ так как у него выводы разные, один , другой -. Все остальные конденсаторы припаиваете как хотите у них нет полярности на выводах

Катушки можно использовать покупные 47nH но лучше намотать самому, все они одинаковые (6 витков провода 0,4 на оправке 2 мм)

Когда все припаяно, хорошо все проверяем. Далее берем PIC16F628A, его нужно запрограммировать. Я использовал PIC KIT 2 lite и самодельную панельку

Вот схема подключения

Это все просто, так что не пугайтесь. Для тех кто далек от электроники, советую не начинать с SMD компонентов, а купить все в DIP размере. Я сам так делал в первый раз

И все это реально заработало с первого раза

Открываем программу, выбираем наш микроконтроллер

Нажимаем вставить файл с прошивкой и нажимаем WRITE

Аналогично делам и с другим микроконтроллером.

Файл TX-это для передатчика, а RX – для приемника. Главное потом не перепутать микроконтроллеры. И припаиваем микроконтроллеры на плату. После того как соберете, ни в коем случае не подключайте нагрузку сразу к плате, а то спалите все. Нагрузку к плате следует подключать через мощный транзистор как на фото

На схеме светодиоды стоят чисто для проверки работоспособности. Если у кого нету программатора тоже обращайтесь, помогу с уже прошитыми микросхемами.

С вопросами и предложениями обращаться на почту fyodorov_s@ukr.net или в комментариях.

Вот файлы с прошивкой
Rx1.zip

[1.46 Kb] (скачиваний: 3448)

Автор схемы: Blaze с форума vrtp.ru link

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock
detector