迷你手拋飛機(jī)遙控化改裝記

ID:241755 · 發(fā)表于 2019-7-1 12:02

最近在公園里經(jīng)�？吹叫∨笥淹嫠Ｒ环N無(wú)動(dòng)力的泡沫飛機(jī)，拋出去之后可以滑翔好遠(yuǎn)，出于好奇，也從網(wǎng)絡(luò)上購(gòu)買了一架小的手拋機(jī)來(lái)玩耍，很適合公園飛行。但是每次都感覺飛行時(shí)間太短，不夠盡興，并且要是可以無(wú)線控制就好了，索性干脆改裝成遙控的飛機(jī)。
這是從網(wǎng)上買的手拋機(jī)，翼展34cm：
圖17.jpg

初步?jīng)Q定用STC8單片機(jī)來(lái)做改裝，其實(shí)是用Arduino可以改裝，不過(guò)Arduino的主控Atmega328P的外圍電路比STC8復(fù)雜一些，為了機(jī)載端的體積和重量著想，選擇使用STC8.后期會(huì)有使用Arduino來(lái)改裝遙控飛機(jī)的帖子，請(qǐng)大家期待。
圖2.png

然后準(zhǔn)備使用兩個(gè)空心杯來(lái)驅(qū)動(dòng)飛機(jī)，同時(shí)兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速差可以改變飛機(jī)方向，提供驅(qū)動(dòng)力的同時(shí)又可以用來(lái)轉(zhuǎn)向，一舉兩得�？招谋姍C(jī)手上正好有兩個(gè)，型號(hào)是716，搭配55mm螺旋槳，提供的動(dòng)力應(yīng)該足夠飛機(jī)起飛。
圖3.jpg

電池方面手頭上沒有小型的電池了，因此在網(wǎng)上購(gòu)買了一塊100mah的小型鋰電池，重量輕的同時(shí)足夠這兩個(gè)電機(jī)飛行5，6分鐘了，而且小容量電池充電塊一些，在外場(chǎng)飛行的時(shí)候也好快速補(bǔ)電。
圖4.jpg

為了給飛機(jī)充電，購(gòu)買了一個(gè)tp4056的鋰電池充電板，接口是micro USB的，所以在飛行之余可以使用充電寶給電池充電，比較方便。
圖5.jpg

配齊了電機(jī)和電池，下面就開始開發(fā)它的控制板了，既然是遙控的飛機(jī)，那就需要一個(gè)發(fā)射器，人用發(fā)射器來(lái)控制飛機(jī)；一個(gè)接受器，用來(lái)接收信號(hào)并且控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。那么就需要一個(gè)模組來(lái)傳輸控制信號(hào)，我挑選了一個(gè)比較便宜的無(wú)線芯片LT8920，頻率范圍2.4G，廠家標(biāo)稱距離在200m左右，所以這個(gè)芯片將會(huì)承擔(dān)起通訊的任務(wù)
綜合了一下，接受器上將會(huì)集成如下器件：STC8單片機(jī)，無(wú)線芯片LT8920，供電系統(tǒng)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。發(fā)射器上將會(huì)集成：?jiǎn)纹瑱C(jī)，無(wú)線芯片LT8920，供電系統(tǒng)。這么多的系統(tǒng)要想做的很小很輕，使用普通的洞洞板幾乎是不可能的，所以我繪制PCB來(lái)集成這么多電路在一張小的電路板上。
圖6.jpg

我想盡量吧整個(gè)電路板做的小體積，這樣以后還可以給其他的飛機(jī)使用，一個(gè)板子盡量兼容到各個(gè)型號(hào)的手拋飛機(jī)最好。下面就開始繪制整個(gè)PCB，分為發(fā)射器的PCB和接收器的PCB，由于接受器對(duì)體積的要求更高，因此比較復(fù)雜，所以我先挑戰(zhàn)難度高的接受器部分。
下面是繪制好的接收器電路圖，其核心的系統(tǒng)我畫在一個(gè)方框里，一個(gè)有四個(gè)核心的構(gòu)成部分，左邊是單片機(jī)我來(lái)為電路以及無(wú)線模塊與單片機(jī)通信的電路，右邊則是電機(jī)的驅(qū)動(dòng)部分以及電源部分。
圖7.png

將繪制好的電路圖轉(zhuǎn)換成PCB的文件，然后經(jīng)過(guò)排列位置以及布線后，大概的形狀定了下來(lái)。
圖8.png

電路板有兩面，我把單片機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及電源部分放在一面，將無(wú)線模塊放在另外一面，至此接受部分的電路板繪制完畢。體積為1.4CM寬1.78MM長(zhǎng)。
圖9.png

接下來(lái)完成發(fā)射器部分的電路設(shè)計(jì)，為了后期可以有更好的操控體驗(yàn)，我給發(fā)射器增加了一個(gè)重力感應(yīng)模塊，可以使用搖桿控制與重力感應(yīng)兩種模式來(lái)控制飛機(jī)。
圖10.jpg

由于增加了重力感應(yīng)功能，所以發(fā)射器上搭載的東西會(huì)更多，不過(guò)好在發(fā)射器對(duì)體積的限制也并不大，對(duì)PCB的設(shè)計(jì)并不會(huì)帶來(lái)很大困難。設(shè)計(jì)好的電路圖如下，左邊由上到下依次是單片機(jī)部分，搖桿電路部分以及重力感應(yīng)芯片的電路部分，右側(cè)則比較簡(jiǎn)單，無(wú)線模塊LT8920的周邊電路以及電源部分。
圖11.png

設(shè)計(jì)好的PCB如圖：
圖12.png

為了方便焊接，所有的元器件都擺放在同一側(cè)。由于只需要控制兩個(gè)電機(jī)，只用了一個(gè)搖桿，不是傳統(tǒng)遙控器上的雙搖桿設(shè)計(jì)，這樣使得整體體積更小，可以單手握持。
圖13.png

在背部設(shè)計(jì)了電池的擺放位，至此整體的發(fā)射器PCB板設(shè)計(jì)完成，尺寸約為6.8CM長(zhǎng)3CM寬

約幾天后拿到了制作好的PCB板：
圖14.jpg

使用熱風(fēng)槍焊接一些器件：
圖15.jpg

焊接好后樣子如下：

在兩側(cè)機(jī)翼上挖孔，安裝電機(jī)
圖18.jpg

裝配接受器到手拋機(jī)上，由于手拋機(jī)上沒有多余位置，于是取下機(jī)頭罩，將接受器安裝上去。
連接好兩側(cè)的電機(jī)，安裝上電池
圖20.jpg

調(diào)整手拋機(jī)的CG（重心），一般這種手拋機(jī)的重心在機(jī)翼前緣向后三分之一處，調(diào)整電池位置，使得機(jī)頭微微向上時(shí)為宜。
圖21.jpg

至此整體改裝工作完成，下面開始調(diào)試
燒錄程序到發(fā)射器和接受器中，給他們接上電池，推動(dòng)油門桿，觀察兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，正常的方向應(yīng)該是兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反（可以抵消電機(jī)的反扭矩）如果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)向相同，請(qǐng)對(duì)調(diào)任意一個(gè)電機(jī)的兩條線。
圖22.jpg

向左移動(dòng)搖桿，觀察是否右側(cè)電機(jī)增加轉(zhuǎn)速，左側(cè)電機(jī)減小轉(zhuǎn)速，如果相反，在程序里面修改或者直接將兩個(gè)電機(jī)端子對(duì)調(diào)
圖23.jpg

調(diào)試工作全部完成，飛機(jī)起飛重量 27g，可以起飛了！
圖24.jpg

飛機(jī)輕巧所以不用懼怕摔機(jī)，布置在機(jī)翼上的電機(jī)保證撞擊地面時(shí)候電機(jī)不受損傷。
根據(jù)我的實(shí)際飛行試驗(yàn)，由于飛機(jī)過(guò)于輕巧，所以適合微風(fēng)以下或者室內(nèi)環(huán)境飛行，716電機(jī)搭配55mm螺旋槳，使用100ma電池組的飛行時(shí)間大概在5分半左右，使用網(wǎng)上購(gòu)買的充電模塊搭配充電寶一般15分鐘左右充滿，所以外出備上4塊電池即可享受愜意的不間斷飛行。
圖25.jpg

對(duì)于擁有較大手拋機(jī)的朋友（我的這款翼展34cm，較�。�，自然需要更大的電機(jī)作為動(dòng)力，這款板子同樣適用，內(nèi)置的驅(qū)動(dòng)模塊可以驅(qū)動(dòng)最高2.8A電流的電機(jī)，適合130，180，8520以下尺寸的所有電機(jī)，即使大飛機(jī)也可以輕松帶動(dòng)。
至此整個(gè)飛機(jī)的改裝思路都介紹完畢，下面奉上幾張外場(chǎng)飛行的美照做為結(jié)尾！
圖26.jpg

ID:318672 · 發(fā)表于 2019-7-8 10:07

牛逼，厲害

ID:517235 · 發(fā)表于 2019-7-12 18:33

做的真漂亮，源程序和pcb板的圖紙能分享下嗎

ID:282323 · 發(fā)表于 2019-11-1 17:26

支持下，厲害了

ID:205182 · 發(fā)表于 2019-11-1 18:55

加幾個(gè)舵機(jī)就更棒了

ID:634908 · 發(fā)表于 2019-11-3 17:58

在嗎？大神，這幾天正在給孩子改裝手拋飛機(jī)，你這個(gè)遙控和接收器，在哪里可以買到？

ID:634898 · 發(fā)表于 2019-11-3 18:48

很有創(chuàng)意

ID:634898 · 發(fā)表于 2019-11-3 18:49

感謝樓主很受啟發(fā) 很有用

ID:477152 · 發(fā)表于 2019-11-4 21:29

不錯(cuò)不錯(cuò) 已經(jīng)存DOC

ID:241755 · 發(fā)表于 2019-11-6 22:59

東哥新年快樂發(fā)表于 2019-11-3 17:58
在嗎？大神，這幾天正在給孩子改裝手拋飛機(jī)，你這個(gè)遙控和接收器，在哪里可以買到？

自制的，你要是有偉力911的電路板也可以，沒有的話買飛熊803，加上720電機(jī)兩個(gè)

ID:300101 · 發(fā)表于 2019-11-9 18:07

感謝樓主很受啟發(fā) 假期讓孩子動(dòng)手改制一下

ID:666295 · 發(fā)表于 2019-12-17 15:42

樓主你可太牛逼了

ID:299748 · 發(fā)表于 2020-1-18 23:30

樓主，求源程序啊

ID:469589 · 發(fā)表于 2020-2-4 18:21

兒時(shí)的心愿，一直未實(shí)現(xiàn)，為你點(diǎn)贊！

ID:686739 · 發(fā)表于 2020-2-8 08:45

漂亮，學(xué)習(xí)了

ID:647564 · 發(fā)表于 2020-2-14 07:58

厲害了.大神

ID:205015 · 發(fā)表于 2020-4-8 14:27

希望分享程序源碼出來(lái)，感謝

ID:724332 · 發(fā)表于 2020-4-10 19:30

求原理圖和PCB，還有我覺得能控制升降就更棒了！

ID:819066 · 發(fā)表于 2020-9-14 21:29

大佬，能不能分享一下源碼啊，謝謝了

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