Домаћи систем за стабилизацију ваздухоплова заснован на Ардуину

Недавно сам се заинтересовао за тему модела авиона. А онда је почело: изградио је авион, купио опрему. Предвиђајући брзу пропаст првог модела без одласка из бок оффицеа, почео је сакупљати други, истовремено радећи у симулатору. Генерално, одложио сам први прави лет колико сам могао, плашећи се провале у покрету модел. А онда сам, сасвим случајно, залијевајући отворене просторе алиекпресса, наишао на једну занимљиву ствар - систем стабилизације лета. Ово је мали уређај величине пријемника који прилагођава лет авиона, чинећи га глатким, исправљајући недостатке пилота. Почели да претражују, читају, кажу и заиста је добра ствар за почетнике. Па, ево, отворио сам се - хоћу и барем да пукнеш. Једноставно је да нам је буџет већ понестао ... Изгледа да би авион направио плафон од 10 долара у плафону, купио опрему, купио батерију, купио пуњач за то, мотор, регулатор, серво-моторе, пропелере ... Укратко, дешава се много ствари. Мало депресиван, али не одустајући, почео сам да се леђим на полеђини главе: тако, некако знам како лемити. Почео је да претражује и скоро одмах је нашао мали чланак под називом "Систем стабилизације летелице за 200 рубаља." Врло скроман мали чланак са врло скромном имплементацијом. Али то је већ нешто. Попео се на стране форуме - и гле, ово је огроман пројекат са сталним развојем! Одлучено је, ми ћемо то учинити!

Пројекат се зове МултиВии. У почетку је замишљен као контролор лета за мултикоптер ардуино, али с временом је почео да расте и побољшава се. Сада постоји код који вам омогућава да овај систем стабилизације ставите на авионе и В крила. За најједноставније извршење, као у горњем чланку, требат ће вам само 2 ствари: ардуино и акцелерометар. Све се то може лемити жицама, напунити врућим прикључком и делује. Али може и биће, само што ја не радим тако.

Као што рекох, пројекат расте и развија се. Овде можете закачити још један Блуетоотх модул за подешавање контролера из телефона, барометар, за контролу надморске висине, ГПС за враћање модела „кући“ када се сигнал изгуби. Уз то, расте и тема импровизованих пријемника заснованих на истом ардуину и јефтином комуникацијском модулу А7105, који се без хируршке интервенције испреплићу с мојом ФлиСки и6 опремом, тако да у теорији можете повезати ова два пројекта и добити пуни мозак за авион, једрилицу или крила. А у одељку са горе поменутом буџетском опремом, који тихо бљесне од 6 канала до 14, ово генерално изгледа савршено за почетника за свој новац.

Из тог разлога, покушао сам да направим штампану плочу за овај уређај што је једноставније, то јест једнострану и пеглу. Наравно, биће вам потребно знање из радио-електронике, бар способност лемљења мање или више квалитативно, можете наручити плочу и у екстремним случајевима, али у суштини је то дизајнер: сашивео сам ардуино, лемио га, модул и чешљао на плочу, спреман је. Минимални напор.

За фирмвер ардуинке, требаће вам посебан УСБ - УАРТ (ТТЛ) претварач, јер Ардуино ПРО Мини нема УСБ интерфејс. Не треба се бојати тога, по правилу, можете их купити на истом месту где се продају ардуино и модули. Једина разлика у фирмверу преко овог претварача је та што морате вешто притиснути тастер за ресетовање на самом ардуину тачно у време преузимања скице, мада постоје конвертери који сами повлаче ногу за ресетовање. Нећу описивати поступак преношења скице; већ је милион чланака и видео записа на ову тему написано и снимљено.

Следећи корак је прављење плоче. Плочу израђује било која доступна технологија или наручује. Снажно саветујем кидање стаза, боље је користити легу РОСЕ или ВООДА, тако да слој буде што мањи, велике струје не иду овде, а боље је да бакар заштитите од прекомерне корозије, кише, снега, никад не знате, још увек није кућни уређај. Направио сам лошу ЛУТ, није најбољи резултат, можете да направите пуно лошег штампача, али кога брига)

Иза њих је ардуино. Ноге за бљештање ардуинкија морају бити лемљене према горе или угаоно. Скицу можете да испуните одмах, не можете да је унесете, то није важно, јер склопљени уређај и даље ће морати бити повезан са рачунаром, тако да би контакти за програмирање требали бити лако доступни. Једини савет је да проверите ардуино пре лемљења, попуните било коју пробну скицу и проверите да ли плоча трепери. Само лепите, то ће бити хемороиди.

Па и све остало. Акцелерометар је лемљен на високим ногама и налази се изнад ардуина. Нећу да сакријем грех, шпијунирао сам такав изглед на иностраном форуму на једном продатом, али нацртао сам властити једнострани шал. Што се мене тиче, одсуство три скакача не вреди фрке због двостране плоче, без обзира на то колико лош облик не долази у обзир присуство истих скакача.

Једно упозорење. На плочи се налази један отпорник и ЛЕД. Отпорни СМД формат може се испустити из неке покварене опреме, номиналне вредности 500 Охма - 1,5 кОхм. Можете узети обични 3 мм ЛЕД, имао сам правоугаони, лемио сам га.

У овој фази уређај се, у принципу, већ може повезати и конфигурирати, али како ми се чини непотпуно. Електроника за радио-управљане моделе одавно је добио модуларни карактер. Због тога мислим да овај уређај треба довести до готовог модула, који је лако монтирати у модел и повезати. Да би то постигао, треба му случај. Добра опција би била да се штампа на 3Д штампачу, пластика која се користи за штампање је лагана и издржљива. Али немају га сви. Случај можете направити термоформирањем, на Интернету се налази мноштво информација о томе како од усисавача, дрва и комада шперплоче направити једноставну машину за то. Али за ово вам треба да направите блокулу, а ово је лењост. На овоме сам заузео пут најмањег отпора. Да, и таква метода ће бити слична овом чланку - да бисте је учинили што једноставнијом, користећи минимум алата.

Одсекао сам два комада пластике према величини плоче, у мом случају танки провидни ПВЦ, али можете користити било шта, на пример, кутију са диска. Нисам сликао посредне фотографије, али мислим да ће свеједно бити јасно.Помоћу равнала измерио сам удаљеност до контаката на плочи и изрезао прозоре за њих на врху "кућишта". Избушио сам рупе коаксијално са рупама на плочи и све повезао заједно са импровизованим заковицама из цеви из штапића за уши. Да бисте направили такву заковицу, довољно је да нежно држите врх цеви у пламену упаљача и када се формира прилив, притисните га на тело овог упаљача. На наличју смо резали цеви остављајући неколико милиметара и учинили исто. Као одстојници користили су сегменте цеви из капаљке. Као резултат тога је изашао такав сендвич:

Лако за направити, лаган, једноставан и поуздан. Већ је прикладно монтирати га у трупу авиона тако што ћете на дно залепити пар трака „аутомобилске“ двостране траке. Али за потпуну слику и даље вам треба натписна плочица, која ће вам рећи за пола године, када ће бити састављено већ једанаест других шема, на шта да се повежете.

Натписна плочица штампана на самољепљивом сјајном папиру. Недавно купљена посебно за такве сврхе. Раније сам то урадио: штампам на ономе што имам, премажем лепљеном траком и залепим на двострану траку. Најспретнији би могао процијенити мој ниво енглеског језика)

Сада се уређај заиста може назвати готовим модулом. Укупна тежина 15,5 грама. Превише у поређењу са купљеним, али генерално, врло много. Барем мој модел са распоном од 950мм повући ће се без проблема. Али ако јурнете тежину, можете одвојити ардуино из лабавог праха директно на дасци, уштедјети 2 грама, користити танки милиметарски тектолит (користио сам који један, један и по или два милиметра, нисам мјерио), немојте правити случај. Али да ли вреди тих 5 грама? На пример, тежина изворног пријемника из моје апликације је 16 грама.
Уређај би требао бити смјештен у водоравној равнини, стрелица означава смјер кретања. Такође, уређај се не може инсталирати наглавачке. Ради јасноће, прилажем слику.

Сада идите на подешавања. Прво морате да повежете уређај са рачунаром, а затим отворите приложени графички кориснички интерфејс. Ако нема проблема са управљачким програмима, тада би се порт требао појавити у програму:

Одаберемо га. Сада је потребно да калибрирате акцелерометар. Притисните тастер ПРОЧИТАЈ и ако је све тачно, у реалном времену можемо приметити очитавања сензора. Постављамо уређај на равну површину и притиснемо ЦАЛИБ_АЦЦ. Обично је "равна површина" табла у близини рачунара, па када притиснете калибрацију, држите руке даље од стола. Ко се не сећа, акцелерометар је сензор убрзања. Тако да све вибрације или вибрације у калибрацији неће имати позитиван ефекат. Али ако је могуће, боље је да га калибрирате на површини која је изложена нивоу. Жироскоп се сам калибрира сваки пут када је укључен, тако да га не треба калибрисати. Једино је да када укључите модел треба да буде непомичан. Односно, модел стављамо на земљу, укључујемо га и не дирамо га. Жироскоп се одмах калибрира. Калибрација је означена ЛЕД лампицом која је потписана као СТАТУС.

Одмах конфигуришите АУКС1. Повољно му је да користи тространи прекидач, ако га има на предајнику. На ниском нивоу (прекидач је у првом положају) стабилизација је онемогућена, на просечном нивоу (и положају, респективно) је укључен акцелерометар, а на високом нивоу жироскоп и акцелерометар. За нормалан лет, у принципу је довољан акцелерометар, за ФПВ летове се обично користи жироскоп. Шта би било као што сам описао - поставите вредности као што је овде приказано:

Саветујем вам да не додирнете ове поставке пре првог лета. Стабилизација делује добро на основним вредностима, па и ту се већ можете пооштрити ако вам нешто не одговара.

Следеће. ТПА одговоран за вредност ових ПИД подешавања у зависности од положаја гаса. На вредности 0,00, ПИД вредности ће бити исте у било ком положају гаса, односно, као што се очекује, при било којој брзини. Са вредношћу од 1,00 са гасом, 100% ПИД биће нула, односно стабилизација ће бити онемогућена. При вредности од 0,5 на 100% гаса, пиде ће бити једнаке 50%. Овде је већ подешен авион и ваш аеробатски стил, за сада сам оставио 50%.

Такође на каналу Аук2 морате да конфигуришете појачање. Наоружавање је пресудни појам. Људски, ово се зове откључавање мотора. У авионима се то обично врши помоћу контролне опреме, али од тада Овај контролер је изворно био коптер - овде је урађено прилично тешко. У принципу, на АУКС2 обешамо неку врсту бесплатног преклопника, у програму смо АРМ поставили на висок ниво. Овде ће неко можда желети да вара и подеси откључавање на свим нивоима АУКС2, али само не успе. У овом случају, мултивии уопште одбија покретање мотора. Може се претпоставити да је у питању грешка, али мислим да је заштита ускоро. Авион и даље лети само напред, а само богови знају где ће неконтролисани копилот експлодирати.

Узгред, ово је заправо згодно. Тачније, у мојој се апликацији мотор откључава померањем прекидача нагоре. У овом случају, опрема мора бити укључена само са свим прекидачима у горњем положају. То јест, испоставило се да морате да укључите опрему, померите прекидач на доле да бисте блокирали мотор, а затим га вратили назад да се откључа. А не можете преокренути главну ствар. Одмах се испостави да је људски, у горњем положају је мотор закључан, у доњем откључан.

На картици СЕРВО можете поништити серво уређаје. Овде су то урадили некако замршено. Прво морате да притиснете СЕРВО. Појавиће се листа серво и нивоа. Ако сада притиснете тастер за обрнуто и покушате да сачувате, ништа се неће сачувати. Прво морате притиснути ГО ЛИВЕ, након чега ће се штапови одбити, када се одбаце штапови, могуће је опазити одступање нивоа у прозору. Сада притиснемо обрнуто дугме жељеног канала и након тога притиснемо САВЕ. Сада је све забележено.

Важна тачка око искључења уређаја са рачунара. Ако извучете програмске жице из уређаја или извучете претварач са УСБ порта без затварања ЦОМ порта или МултиВииЦонф програма, систем ће се срушити и плави екран ће бити вероватно око 100%. Барем на мом лаптопу је. Чак сам и посебно проверио. Не знам да ли је то проблем са мојим хардвером или ако реагује, видљив је на виртуелном ЦОМ порту, али ако је упозорен, то значи да је наоружан. Имајте на уму.

И још неколико поставки које могу бити корисне. Ако ваш пријемник зна како да изда ППМ сигнал, можда ћете желети да га пошаљете у вишеструки приказ. Да бисте то учинили, отворите датотеку фирмвера, идите на картицу цонфиг.х и потражите одељак ППМ Сум Рецивер (прослављен Цтрл + Ф). Овде морате да коментирате 2 линије. Ко није у теми, коментира - то значи уклањање два коса црта на почетку ретка. Било је овако:

// # дефинирај ППМ_ОН_ТХРОТТЛЕ

#дефине ППМ_ОН_ТХРОТТЛЕ

// # дефинирај СЕРИАЛ_СУМ_ППМ ПИТЦХ, ИАВ, ТХРОТТЛЕ, РОЛЛ, АУКС1, АУКС2, АУКС3, АУКС4,8,9,10,11 // За Граупнер / Спектрум
// # дефинирај СЕРИАЛ_СУМ_ППМ РОЛЛ, ПИТЦХ, ТХРОТТЛЕ, ИАВ, АУКС1, АУКС2, АУКС3, АУКС4,8,9,10,11 // За Робе / Хитец / Футаба
// # дефинирај СЕРИАЛ_СУМ_ППМ РОЛЛ, ПИТЦХ, ИАВ, ТХРОТТЛЕ, АУКС1, АУКС2, АУКС3, АУКС4,8,9,10,11 // За Мултиплек
// # дефинирај СЕРИАЛ_СУМ_ППМ ПИТЦХ, РОЛЛ, ТХРОТТЛЕ, ИАВ, АУКС1, АУКС2, АУКС3, АУКС4,8,9,10,11 // За неке Хитец / Санва / Отхер

У мом случају, ово је друга линија, где је Футаба (за шта имам ФлиСки опрему). Овде ће можда бити потребно да се емпиријски изабере, могуће је и сами прописати жељени низ. Овако или онако, у томе нема ништа компликовано. Састављамо скицу и испуњавамо је новом. Да бисте се вратили у нормалан режим, урадите супротно, коментаришите редове, компајлирајте, испуните. Желим да обратим пажњу, након што поново убаците скицу сва подешавања и калибрација ће бити срушена, имајте то на уму.

Још један чест проблем који се, како ја разумем, често сусреће и ја нисам изузетак.Након што су сви саставили и конфигурисали, спојили све волане - кормило отплављује. Ручке на даљинском управљачу су се трзале - чинило се да је на свом месту, али ако се једрилица мало затресла - поново одлети у страну, и то под прилично озбиљним углом. То се елементарно третира: у ГУИ програму подесите вредност ЈАВ - ја до нуле. Проблем одмах одлази.

Генерално, ако имате искуства у производњи штампаних плочица, уређај се саставља у једној вечери. Већ сам сама направила основне поставке авиона у скици, остало сам описала у чланку. Информације су морале бити прикупљене на разним форумима, углавном страним. Ипак, дајем линкове на разне изворе који ће помоћи и у случају других проблема, иако их не би требало бити.

, од којег сам позајмио облик фактора. Не нудим куповину, али тема има детаљан водич о конфигурацији управљачког софтвера на енглеском језику. Тачно за стару верзију софтвера, али у новој је готово све исто. У огранку такође постоји мод који вам омогућава да у реалном времену подесите ПИД подешавања путем опреме за контролу потенциометра.

. Има свој лично преправљени фирмвер, кажу да је идеално оптимизован за авионе. Али опет, стара верзија. Можете да покушате, али за појаву пропуха који нису описани у овом чланку не одговарам. Постоји много описа поставки.

. Али основне корисне информације које су тамо описане, наиме обрада кормила, већ сам навео. Ипак, никад се не зна.

Укупни трошкови се крећу од 4-8 долара, у зависности од цене коју су купили ардуино и модул, да ли је код куће тектолит, постоји ли програмер. У сваком случају, то је неколико пута мање од тржишне вредности од 20 УСД по уређају са истим карактеристикама. Лично ме коштало 2 долара, залиха ардуина за такве сврхе купљена је пре годину дана, није постојао само модул.

У доле приложеној архиви налази се скица за ардуино, програм за подешавање МултиВииЦонф за различите оперативне системе, ПЦБ датотека (за отварање вам треба СпринтЛаиоут не мање од верзије 6), као и ПЦБ у ПДФ формату, за оне који немају ласерски штампач код куће ( треба да се штампа на 100%).