Iako se krugovi daljinskog upravljača quadcopter mogu vrlo lako nabaviti s tržišta ili iz bilo koje internetske trgovine, strastveni elektronički hobist nikada ne smije saznati kako zapravo ove funkcije funkcioniraju i mogu li se oni graditi kod kuće ili ne?

U ovom ćemo članku pokušati izgraditi jednostavan krug daljinskog upravljanja quadcopter koristeći diskretne komponente i koristeći RF daljinske upravljačke module, i bez uključivanja složenih krugova temeljenih na MCU.

Vodič korak po korak zapravo će zainteresiranim hobistima dati do znanja kako se jednostavno quadcopterom može upravljati pomoću PWM koncepta.

Već smo naučili osnove quadcopter-a , istražimo sada dio s daljinskim upravljačem koji će u konačnici pomoći daljinskom upravljanju jedinicom.

Potrebni osnovni moduli

Glavni sastojci koji mogu biti potrebni za projekt navedeni su u nastavku:

U osnovi ćemo zahtijevati sljedeće 3 faze kruga:

1) 4-smjerni RF daljinski upravljač Tx, Rx moduli - 1set

2) Sklopovi PWM generatora zasnovani na IC 555 - 4nos

3) krugovi BLDC regulatora motora - 4nos

Budući da je riječ o domaćoj verziji, možemo očekivati neke neučinkovitosti predloženog dizajna, kao što je nedostatak džojstika na komandama, koji su zamijenjeni loncima ili potenciometrima, unatoč tome, može se očekivati da radna sposobnost sustava bude u rangu s profesionalne jedinice.

Ručni PWM odašiljač u osnovi će se sastojati od daljinskog modula Tx integriranog s 4 diskretna upravljačka kruga PWM-a, dok će quadcopter trebati biti zatvoren 1 Rx krugom integriranim s 4 diskretna BLDC upravljačka kruga.

Počnimo s krugovima motora quadcopter i pogledajte kako BLDC regulator motora treba konfigurirati i spojiti s Rx krugom.

Krug PWM prijemnika Quadcopter

U jednom od prethodnih postova saznali smo kako se svestrani BLDC kontroler motora može izraditi pomoću jednog čipa, međutim ovaj dizajn nije dizajniran za rad relativno težih motora četverokopirača, stoga možda nije prikladan za sadašnju primjenu.

Opcija 'starijeg brata' za gornji krug je srećom dostupna i postaje savršeno prikladna za pogon motora s kvadrokopterima. Zahvaljujući TEXAS INSTRUMENTS-u, što su nam pružili tako divne module s određenim krugom za primjenu u jednom čipu.

Da biste saznali više o ovoj snažnoj IC-u BLDC upravljačkog programa, možete pogledati sljedeću pdf listu podataka iste

https://homemade-circuits.com/wp-content/uploads/2015/10/slwu083a.pdf

Dolje postavljena shema prikazuje kompletnu shemu sklopa upravljačkog sklopa motora quadcopter koji koristi DRV11873 IC koji je samostalni BLDC krug motora koji se sastoji od svih potrebnih zaštitnih karakteristika, poput zaštite od preopterećenja, toplinske zaštite itd. Ovaj modul u osnovi tvori ESC za našu sadašnju jedinicu quadcopter.

Za više informacija o ovom dizajnu i pojedinostima PCB-a možete pogledati izvorni dokument u nastavku:

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/drv11873.pdf

Daljinski upravljački sklop zasnovan na Quadcopter PWM

Kako radi

FS i FG izvodi IC-a namijenjeni su poboljšanju IC-a s dodanim kontrolama kroz vanjske krugove, jer ove značajke ne koristimo u svom dizajnu, ovi pinovi mogu ostati neiskorišteni i završeni na pozitivnu crtu kroz otpornik od 100 K.

RD pinout IC-a određuje smjer rotacije motora. Spajanje ovog pina na Vcc preko otpornika od 100 K omogućuje okretanje motora u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, dok je nepovezan radi suprotno i omogućuje motoru da se okreće u smjeru kazaljke na satu.

Pin # 16 je PWM ulaz koristi se za ubrizgavanje PWM ulaza iz vanjskog izvora, mijenjajući radni ciklus PWM-a na odgovarajući način mijenja brzinu motora.

Izvodi FR, CS također su irelevantni za potrebe i stoga se mogu ostaviti neiskorištenima, kao što je prikazano na dijagramu, i završiti na pozitivnu crtu kroz 100K otpornik.

U, V, W izlazi su izlazi motora koje treba povezati s odgovarajućim četverofaznim BLDC trofaznim motorom.

COM pinout je za spajanje zajedničke žice trofaznog motora, ako vaš motor nema zajedničku žicu, možete ga jednostavno simulirati spajanjem 3 broja 2k2 otpornika na U, W, W pinove i zatim spojiti njihove zajedničke žice završava COM pinom IC-a.

Shema također prikazuje IC 555 konfiguriran u PWM stabilnom načinu kruga. To postaje dio modula kruga i PWM izlaz iz njegovog pina # 7 može se vidjeti povezan s PWM ulazom kruga DRV IC kako bi se pokrenula 4 motora s konstantnom baznom brzinom i omogućilo motoru konstantno lebdenje brzina na zadanom mjestu.

Ovim je zaključen glavni ELC krug ili BLDC krug pokretačkog sklopa za dizajn quadcoptera.

Trebat će nam četiri takva modula za četiri motora u našem dizajnu quadcoptera.

Znači, 4 takva DRV IC zajedno sa stupnjem PWM IC 555 morat će biti povezani sa svakim od 4 motora quadcoptera.

Ovi moduli osigurat će da su obično sva 4 motora postavljena na unaprijed određenu brzinu primjenom fiksnog i identičnog PWM signala na svaku od relevantnih IC-a DRV kontrolera.

Sada naučimo kako se PWM može mijenjati daljinskim upravljačem kako bi se promijenila brzina pojedinačnog motora pomoću obične 4-kanalne slušalice s daljinskim upravljačem.

Modul RF prijemnika (PWM dekoder)

Gornji sklop prikazuje daljinski RF krug prijamnika koji bi trebao biti smješten unutar quadcopter-a za primanje vanjskog bežičnog PWM podataka s korisničke daljinske slušalice daljinskog upravljača, a zatim obrađuje signale na odgovarajući način kako bi napajao pripadajuće module DRV kontrolera kako je objašnjeno u prethodni odjeljak.

4 izlaza imenovana kao PWM # 1 ... .PWM # 4 moraju se povezati s PWM pinom br. 15 DRV IC-a kako je naznačeno u prethodnom dijagramu.

Ovi PWM izlazi iz RF prijemne jedinice aktiviraju se kad god korisnik pritisne odgovarajuću tipku u svojoj slušalici odašiljača.

Kako RF prijenosnik treba biti ožičen (PWM kodiranje)

U gornjem odjeljku razgovarali smo o Rxu ili krugu daljinskog prijamnika te o tome kako njegova 4 izlaza treba povezati s ESC modulima pogonskog motora quadcopter.

Ovdje vidimo kako treba stvoriti i povezati jednostavni RF odašiljač s PWM krugovima za bežični prijenos PWM podataka na jedinicu prijemnika quadcopter, tako da se brzinama pojedinog motora kontrolira jednostavnim pritiskom na tipku, što u konačnici uzrokuje quadcopter za promjenu smjera ili njegove brzine, prema željama korisnika.

“što radi žiro senzor ”

Gore prikazani krug prikazuje detalje ožičenja modula odašiljača. Ideja izgleda prilično jednostavno, glavni krug odašiljača čine čip TSW434 koji prenosi kodirane PWM signale u atmosferu i HT12E koji postaje odgovoran za napajanje kodiranih signala na TSW čip.

PWM signali generiraju se pomoću 4 odvojena stupnja kruga IC 555 koji mogu biti identični onome o kojem je ranije bilo riječi u modulu DRV kontrolera.

Sadržaj PWM-a na 4 IC-a može se vidjeti završen na odgovarajućim pinoutima davača IC HT12E pomoću 4 diskretna gumba označena kao SW1 ---- SW4.

Svaka od ovih tipki odgovara i prebacuje identični pinout prijemnog modula o kojem smo ranije razgovarali i označili ga kao PWM # 1, PWM # 2 ... ..PWM # 4.

Što znači da pritiskom SW1 može doći do aktivnog izlaza PWM-a 1 prijemne jedinice i to će pinout započeti napajanje primljenih dekodiranih PWM-signala s odašiljača na pridruženi DRV modul, a zauzvrat će uzrokovati da odgovarajući motor u skladu s tim promijeni brzinu.

Slično tome, pritiskanje SW2,3,4 može se koristiti za utjecaj na brzine ostala 3 motora quadcopter prema želji korisnika.

IC 555 PWM krug

4 PWM sklopa prikazana u gornjoj slušalici RF odašiljača mogu se izraditi pozivanjem na sljedeći dijagram, koji je potpuno sličan onome koji je vidio ESC krug našeg DRV kontrolera.

Imajte na umu da lonac od 5K može biti u obliku uobičajenog lonca i taj se lonac može koristiti dodatno s gumbima za odabir različitih brzina na odgovarajućim motorima.

Što znači držanjem pritisnutog odabranog gumba i istodobnim pomicanjem odgovarajućeg 5KPWMpot jedan može uzrokovati da quadcopter poveća ili smanji brzinu u željenom smjeru.

Alternativno, PWM se može u početku postaviti na neku višu ili nižu razinu, a zatim pritisnuti odgovarajući gumb kako bi se omogućilo da odgovarajući motor quadcopter postigne željenu brzinu, prema postavci PWM-a.

Specifikacija motora za quadcopter

Gore objašnjeni daljinski upravljački sklop Qiadcopter namijenjen je korištenju samo za prikaz i ne može se koristiti za dizanje tereta ili fotoaparata. To implicira da motori koji se koriste u konstrukciji trebaju biti po mogućnosti slabe struje.

DRV11873 IC dizajniran je za pogon motora snage 15 V, 1,5 ampera ili oko 20 vata ... tako da se u tu svrhu može koristiti bilo koji 3-fazni BLDC motor snage 15 do 30 vata.

Baterija za ovaj dizajn quadcoptera može biti bilo koja Liv-ion baterija od 12v Lipo pr sposobna za napajanje od 15V pri neprekidnoj struji od 1,5 ampera.