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DIY项目:自制圆形遥控飞机

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发表于 2023-1-30 19:43:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
DIY项目:自制圆形遥控飞机-1.jpg


前段时间,一位朋友联系到我,想让我改装一下华科尔的遥控,使其兼容飞熊的接受板,因此他寄给我一块飞熊的发射接收板以及一套华科尔的遥控,在这里很感谢这位朋友的赞助,我将把过程分享出来,供大家参考。下面呢就是一款叫做飞熊的遥控接收套装,这应该是装在一些小型2通道的遥控飞机上的,为了有着更好的操控体验,将改造一下华科尔的遥控,使其兼容飞熊。

DIY项目:自制圆形遥控飞机-2.jpg


DIY项目:自制圆形遥控飞机-3.jpg


改造的大体思路:

要使得华科尔支持飞熊接受板,那么首先我需要弄清楚这款飞熊遥控套装的通讯协议,即遥控器如何与接受板通讯的,了解如何通讯之后,我就可以模仿遥控器,给这块接收板发送数据,这样我就可以制造出一个“假遥控器”出来,使用相同的通讯协议给接受板发送数据,让接受板误以为是遥控器给出的指令,实则不然。

但是这里有个问题,就是我没有飞熊遥控器的源代码程序,那么这样我就无从得知遥控器究竟使用何种协议与接受板通讯了,事情一下子陷入僵局。

但是东西是死的,人是活的,没有源代码的话,我只能从硬件电路上去解读通讯协议了,于是我先拆开了遥控器的外壳

DIY项目:自制圆形遥控飞机-4.jpg


查看电路之黄埔发现还比较简单,这让我很容易的就解读了所有元件的用途,给一个发射芯片的特写

DIY项目:自制圆形遥控飞机-5.jpg


从这里就很容易看出飞熊使用的方案,单片机采用新塘的76E003,无线芯片采用的lt8920,单片机与无线芯片通讯采用SPI总线。

没有源代码,我只能从这些引脚上窃取单片机与无线模块的通讯内容,于是,逻辑分析仪登场

DIY项目:自制圆形遥控飞机-6.jpg


可能有一些小伙伴不知道逻辑分析仪是干什么的,其实他的用处其实有点类似与示波器,示波器可以对模拟信号与数字信号进行解读,而逻辑分析仪一般常用在解读数字信号上的。价格方面我购买的这个乞丐版花了25块钱,链接电脑之后就可以查看数据。

由于采用的4线制SPI总线,外加一根地线,一共5根,链接到逻辑分析仪上。

DIY项目:自制圆形遥控飞机-7.jpg


打开逻辑分析仪的软件,点击开始后将遥控器开机,即可看到如下图像

DIY项目:自制圆形遥控飞机-8.jpg


这是截取一段在上电1s之后,单片机与无线模块的通讯数据,将这段数据放大之后看,可以看到逻辑分析仪软件显示了通讯内容

DIY项目:自制圆形遥控飞机-9.jpg


根据这些数据,我解读出来了到底单片机和无线芯片“说”了些啥。下面就是如何仿制一个“假遥控器”出来了。

DIY项目:自制圆形遥控飞机-10.jpg


像华科尔这类的模型遥控器,基本上都有模拟器功能,就是可以连接电脑玩一些模拟飞行软件。所以本次我改造的核心就是采集遥控器输出的模拟器信号,解读其中的内容,然后控制无线芯片发送数据。下面是华科尔D7控的模拟口

DIY项目:自制圆形遥控飞机-11.jpg


这个口输出的信号是一种叫做ppm的信号类型,是一种方波信号,使用一根数据线可以传输最高9通道的数据,周期为20ms,关于ppm的原理图,我找了一张图来讲解

DIY项目:自制圆形遥控飞机-12.jpg


可以看出两个上升沿之间的距离对应着每一个通道的PWM值,所以我也将使用单片机来解读遥控器发出的ppm信号,来获取每一个通道的值,最终控制无线芯片发射对应数据
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PPM信号解码

首先为了搞清楚华科尔的ppm信号波形,我还是使用了逻辑分析仪来获取数据

DIY项目:自制圆形遥控飞机-13.jpg


可以看出,华科尔控输出的ppm波形是负逻辑的,即两个下降沿之间的距离代表每一通道的数据值。

至此我解析了飞熊的遥控协议以及华科尔ppm信号,下面就是制作“假遥控器”了
<hr>
遥控器的制作

“假遥控器”其实就是个转发板,获取华科尔的数据,发射到飞熊接受板上。于是我准备了无线模块以及单片机,准备焊接一块电路出来

DIY项目:自制圆形遥控飞机-14.jpg


焊接好之后正反面照片,单片机使用的是STC15W408AS

DIY项目:自制圆形遥控飞机-15.jpg


DIY项目:自制圆形遥控飞机-16.jpg


解析ppm信号的原理就是使用外部中断去启动定时器,然后就可以计算出每个下降沿之间的时间,从而得出对应通道的PWM值数据。接着发送出去就可以控制接受板了!

于是烧录完程序之后将华科尔D7e拆开

DIY项目:自制圆形遥控飞机-17.jpg


找到ppm端口,拆开

DIY项目:自制圆形遥控飞机-18.jpg


如下图所示,是一个3.5mm的耳机接口

DIY项目:自制圆形遥控飞机-19.jpg


那么我的转发板就可以从这个端口上面读取数据,因此我准备了一个开关来控制这个模块的开启关闭

DIY项目:自制圆形遥控飞机-20.jpg


这个开关是两路的,两路分别控制转发板的电源以及ppm信号输入

DIY项目:自制圆形遥控飞机-21.jpg


其实遥控器的顶部预留了几个端口可以用来扩展的,只是正面使用贴纸遮起来了

DIY项目:自制圆形遥控飞机-22.jpg


所以我将开关安装了上去

DIY项目:自制圆形遥控飞机-23.jpg

<hr>
接下来改造电路部分

不能直接将转发板的的电源接到遥控器的电池上,这样就会一直开机,耗费电量,所以我需要将我的转发板电源串入遥控器的电源开关

在华科尔D7e的左侧接线端子中,最右侧一个是连接电源开关的

DIY项目:自制圆形遥控飞机-24.jpg


所以我依据着电路结构,发现开关的端子中间那根线,是通过一个二极管直接连接到电池正极的,线也比较宽,适合我从这里采集电源

DIY项目:自制圆形遥控飞机-25.jpg

接线端子的过孔


DIY项目:自制圆形遥控飞机-26.jpg

过孔通过一个二极管链接到电源


于是我将电源线接到了开关上,这样当推动开关的时候,转发板就得到了电源

DIY项目:自制圆形遥控飞机-27.jpg


焊接上ppm的信号线以及电源到转发板上,我就完成了改造!

DIY项目:自制圆形遥控飞机-28.jpg


模块使用双面胶粘贴到底板上,完成。

DIY项目:自制圆形遥控飞机-29.jpg


至此,飞熊接受机正式支持华科尔D7e遥控器!


飞机制作

没有飞机测试效果,于是准备制作一个造型奇特的盘子机

首先在kt板上画一个半径14.5cm的圆

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在半径大约8cm处作垂线

DIY项目:自制圆形遥控飞机-31.jpg


然后再画一个半径12cm的同心圆

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然后切割下来

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在切下来的部分中画出垂直尾翼的造型

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切割下来并且copy一份

DIY项目:自制圆形遥控飞机-36.jpg


安装上去,使用祖传热熔胶

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画出设备仓

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切割下来

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固定上去,盘子机制作完毕!

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准备飞熊接受板,电池以及电机两个

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焊接好电机

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安装电池螺旋桨,准备起飞!

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涂装一下

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电机安装角度特写一下

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<hr>
出门飞行!

结果。。。。

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感觉气动布局不太好,电机位置太靠前了,于是准备重做一个

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新飞机做好后外场试飞

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。。。。。。。。断了

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总结一下,风有点大,机头有点轻。和其他飞机相比,盘子机很方便的一点就是便于放置,比如我就把他放在灯笼上

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