Även om en fjärrkontrollkretsar för fjärrkontroll mycket enkelt kan anskaffas från marknaden eller från vilken nätbutik som helst, får en ivrig elektronisk hobby aldrig lära sig hur dessa fungerar och huruvida dessa kan byggas hemma eller inte?

I den här artikeln kommer vi att försöka bygga en enkel quadcopter fjärrkontrollkrets använda diskreta komponenter och använda RF-fjärrkontrollmoduler, och utan att involvera de komplexa MCU-baserade kretsarna.

Steg för steg-guiden kommer faktiskt att få intresserade hobbyister att förstå hur enkelt en fyrkopter kan styras med ett PWM-koncept.

Vi har redan lärt oss quadcopter grunderna Låt oss nu undersöka fjärrkontrollsektionen som i slutändan kommer att hjälpa till att flyga enheten på distans.

Grundläggande moduler krävs

Huvudingredienserna som kan krävas för projektet ges enligt:

Vi kommer i grunden att kräva följande tre kretssteg:

1) 4-vägs RF-fjärrkontroll Tx, Rx-moduler - 1 set

2) IC 555-baserade PWM-generatorkretsar - 4 nr

3) BLDC-motorstyrkretsar - 4 nr

Eftersom det är en hemlagad version kan vi förvänta oss vissa ineffektiviteter med den föreslagna designen, som frånvaron av joysticks för kontrollerna, som ersätts med krukor eller potentiometrar. Ändå kan systemets arbetsförmåga förväntas vara i nivå med professionella enheter.

Den handhållna PWM-sändarenheten består i grunden av Tx-fjärrmodulen integrerad med 4 diskreta PWM-styrkretsar, medan quadcopteren måste omslutas med en Rx-krets integrerad med 4 diskreta BLDC-drivkretsar.

Låt oss börja med fyrkoptermotorkretsarna och se hur BLDC-motorstyrenheten måste konfigureras och anslutas till Rx-kretsen.

Quadcopter PWM-mottagarkrets

I ett av de föregående inläggen lärde vi oss hur en mångsidig BLDC-motorstyrenhet kunde byggas med enstaka chip, men denna design är inte utformad för att driva relativt tyngre motorer i en fyrhjuling, därför är den kanske inte lämplig för föreliggande applikation.

Ett 'storebror' -alternativ för ovanstående krets är lyckligtvis tillgängligt och passar perfekt för körning av fyrhjulingsmotorer. Tack vare TEXAS INSTRUMENTS, för att förse oss med sådana underbara kretsmoduler som är specifika för en chip.

För att lära dig mer om denna BLDC-drivrutins-IC med hög ström, kan du hänvisa till följande pdf-datablad av samma

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

Uppsättningen nedan visar den kompletta kretsschemat för fyrkoptermotorförarens styrenhet med DRV11873 IC som är en fristående lågströms BLDC-motorkrets som består av alla nödvändiga skyddsfunktioner såsom överbelastningsskydd, termiskt skydd etc. Denna modul utgör i grunden ESC för vår nuvarande fyrkopterenhet.

För mer information om denna design och PCB-detaljer, se originaldokumentet nedan:

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

Quadcopter PWM-baserad fjärrkontrollkrets

Hur det fungerar

FS- och FG-uttagen på IC är för att förbättra IC med extra kontroller via externa kretsar, eftersom vi inte använder dessa funktioner i vår design kan dessa stift hållas oanvända och avslutas till den positiva linjen genom ett 100K-motstånd.

RD-pinout på IC bestämmer motorns rotationsriktning. Anslutning av denna stift till Vcc via ett 100K motstånd möjliggör en rotation moturs på motorn medan den lämnas frikopplad gör det motsatta och låter motorn snurra medurs.

Stift nr 16 är att PWM-ingången används för att injicera en PWM-ingång från en extern källa, varvid PWM: s arbetscykel ändrar motorns hastighet på motsvarande sätt.

FR, CS pinouts är också irrelevanta för behovet och kan därför lämnas oanvända som visas i diagrammet och avslutas till den positiva linjen genom ett 100K motstånd.

U-, V-, W-uttagen är motorutgångarna som måste anslutas till respektive fyrkopter BLDC 3-fasmotor.

COM-uttaget är för att ansluta den gemensamma ledningen till 3-fasmotorn, om din motor inte har en gemensam ledning kan du helt enkelt simulera den genom att ansluta 3 nos 2k2-motstånd till U-, W-, W-stiften och sedan ansluta till deras gemensamma slutar med IC-stiftets COM-stift.

Schemat visar också en IC 555 konfigurerad i PWM-instabilt kretsläge. Detta blir en del av kretsmodulen och PWM-utgången från dess stift nr 7 kan ses ansluten till PWM-ingången till DRV IC-kretsen för att initiera de 4 motorerna med en konstant bashastighet och för att möjliggöra för motorn en konstant svävande hastighet på en given plats.

Detta avslutar huvud-ELC-kretsen eller BLDC-drivkretsen för quadcopter-design.

Vi kommer att behöva fyra sådana moduler för de fyra motorerna i vår fyrkopterdesign.

Det betyder att fyra sådana DRV-IC tillsammans med IC 555 PWM-steget måste associeras med var och en av de fyra motorerna i quadcopteren.

Dessa moduler säkerställer att normalt alla fyra motorerna är inställda med en förutbestämd hastighet genom att tillföra en fast och identisk PWM-signal till var och en av de relevanta DRV-styrenhetens IC: er.

Låt oss nu lära oss hur PWM kan ändras genom en fjärrkontroll för att ändra hastigheterna för den enskilda motorn med en vanlig fjärrkontrolls fjärrkontroll.

RF-mottagarmodulen (PWM-avkodare)

Ovanstående krets visar mottagarens fjärr-RF-krets som ska rymmas inuti quadcopteren för mottagning av extern trådlös PWM-data från användarens fjärrsändare och behandlar sedan signalerna på lämpligt sätt för att mata de medföljande DRV-styrenhetsmodulerna som förklaras i föregående avsnitt.

De 4 utgångarna som heter PWM # 1 ... .PWM # 4 måste anslutas till PWM-stift nr 15 på DRV IC enligt vad som anges i föregående diagram.

Dessa PWM-pinouts från RF-mottagarenheten aktiveras varje gång som motsvarande knapp trycks ned av användaren i sändarens handenhet.

Hur RF-sändaren måste kopplas (PWM-kodare)

I avsnittet ovan diskuterade vi Rx eller fjärrmottagarkretsen och hur dess 4 utgångar måste anslutas till fyrhjulsmotorns ESC-drivmoduler.

Här ser vi hur den enkla RF-sändaren måste skapas och kopplas med PWM-kretsar för att sända PWM-data trådlöst till quadcoptermottagarenheten så att hastigheterna för den enskilda motorn styrs helt enkelt med ett tryck på en knapp, vilket i slutändan orsakar quadcopter för att ändra riktning eller dess hastighet, enligt användarens preferenser.

“hur man konverterar hexadecimal till ascii manuellt ”

Kretsen som visas ovan visar ledningsdetaljerna för sändarmodulen. Idén ser ganska enkel ut, huvudsändarkretsen bildas av TSW434-chipet som överför de kodade PWM-signalerna till atmosfären och HT12E som blir ansvarig för att mata de kodade signalerna till TSW-chipet.

PWM-signalerna genereras av fyra separata IC 555-kretssteg som kan vara identiska med det som tidigare diskuterades i DRV-styrmodulen.

PWM-innehållet i de 4 IC: n kan ses avslutas till respektive pinouts på kodaren IC HT12E genom 4 diskreta tryckknappar som anges som SW1 ---- SW4.

Var och en av dessa knappar motsvarar och växlar identisk pinout på mottagarmodulen som vi diskuterade tidigare och indikerade som PWM # 1, PWM # 2… ..PWM # 4.

Betydelse av att trycka på SW1 kan orsaka att PWM # 1-utgången från mottagarenheten är aktiv och detta kommer att peka ut kommer att börja mata de mottagna avkodade PWM-signalerna från sändaren till tillhörande DRV-modul och i sin tur få den aktuella motorn att ändra dess hastighet därefter.

På liknande sätt kan tryckning på SW2,3,4 användas för att påverka hastigheterna för de andra tre fyrhjulingsmotorerna enligt användarnas önskemål.

IC 555 PWM-krets

De 4 PWM-kretsarna som visas i ovanstående RF-sändarluren kan byggas genom att hänvisa till följande diagram, som exakt liknar den som sågs vår DRV-kontroller ESC-krets.

Kom ihåg att 5K-potten kan vara i form av en vanlig kruka och den här potten kan användas med knapparna för att välja olika hastigheter på motsvarande motorer.

Betydelse genom att hålla en vald knapp intryckt och samtidigt flytta motsvarande 5KPWMpot kan man få fyrhjulingen att öka eller minska hastigheten i avsedd riktning.

Alternativt kan PWM initialt ställas in på någon högre eller lägre nivå och sedan trycka på motsvarande knapp för att möjliggöra för motsvarande quadcoptermotor att uppnå önskad hastighet, enligt PWM-inställningen.

Quadcopter Motor Specifikation

Ovanstående förklarade Qiadcopter-fjärrkontrollkrets är endast avsedd att användas för visningsändamål och kan inte användas för att lyfta laster eller en kamera. Detta innebär att de motorer som används i konstruktionen helst bör vara av lågströmstyp.

DRV11873 IC är utformad för att motverka motorer med en effekt på 15 V, 1,5 ampere eller cirka 20 watt motor ... så vilken 3-fas BLDC-motor som helst med en effekt på 15 till 30 watt kan användas för ändamålet.

Batteriet för denna fyrkopterdesign kan vara vilket som helst 12v Lipo pr Li-ion-batteri som kan leverera 15V-topp vid 1,5 ampere kontinuerlig ström.