Quadcopter elektroniska komponenter diagram. Gör-det-själv quadcopter (drönare) från moduler

Den läggs fast vid designstadiet av enheten, utvecklad med hänsyn till flygmiljön, terrängen, kraven och uppgifterna som drönaren står inför. För professionella quadcoptrar kommer kretsen att ha en konfiguration, för amatörer kommer det att vara enklare. Kraven på monteringsnoggrannhet och detaljdimensioner är mycket höga. Små felberäkningar kan avsevärt komplicera kontrollen av utrustningen och minska de taktiska och tekniska flygegenskaperna. ARMAIR-specialister kommer att berätta i den här artikeln vad du behöver vara uppmärksam på när du designar denna lovande typ av utrustning.

Var ska du börja utveckla ett diagram?

• Bestäm de mål och mål som apparaten står inför.
• Beräkna nyttolasten och konfigurationen av coptern.
• Ställ in preliminära parametrar för hastighet, höjd, flygräckvidd.
• Ta hänsyn till de miljöer där quadcoptern kommer att flyga (vid regn, minusgrader, höga temperaturer, kraftiga vindbyar, etc.).

Vilka designdelar bör du vara uppmärksam på när du monterar en quadcopter?

• Copter kropp. Dess dimensioner, material, slagtåliga egenskaper. Kolfiber används för att tillverka skroven. Felberäkningar i utformningen av enhetens kropp, även med 1-3 millimeter, kan leda till att coptern kan kollapsa under flygning, få en konstant rullning och tappa balansen.
• Copter styrkrets, eller mer exakt, drönare mikrokretsar. När man designar och skapar lätta enkla coptrar används den välkända Arduino-plattformen. Vid utveckling av professionella coptrar används kort, mikrokretsar och styrenheter från tillverkare. Mikroelektronikens parametrar och egenskaper är ofta en affärshemlighet.
• Du måste också välja rätt motorsystem, hastighetskontrollsystem och kopplingar. Storleken på bladen spelar också en viktig roll. Om det finns en kraftfull motor, men storleken på bladen är liten, kommer motorn att gå på tomgång 30% eller mer och slösa bort sin kraft förgäves.
• Radiokontrollsystem som tar emot GPS-signaler från satelliter. Som regel är dessa system redan installerade på kort de behöver bara konfigureras via operativ system copterkontroll. Nästan alla brädor fungerar med GPS och Glonas.
• Batteripaketet använder vanligtvis litiumbatterier med varierande effekt och kapacitet. För stora coptrar är det möjligt att installera gaspaket och bensinmotorer.
• Motorer.
• Accelerometrar (gyros), ja olika brädor för detta ändamål är en av dem MPU-6050.

Har du fortfarande frågor? Vill du lära dig mer om obemannade fordon? Vill du se fler quadcopter-modeller på vår hemsida? Besök sektionerna i huvudmenyn eller lämna en förfrågan (förfrågan) för specifika modeller.
Jag är intresserad av quadcoptrar. Jag bestämde mig för att lägga en beställning, valet föll på Habsan x4 med en 0,3 MP kamera.
Jag väntade och fick den, jag flög den ganska mycket (det var krascher, långa väntetider på reservdelar och reparationer). Tanken kom till mig att bygga en stor quadcopter, jag kastade mig in i detta ämne och läste många artiklar igen. När det var möjligt svarade jag på frågor från personer i Rc-modellergruppen: angående val av delar, montering av quadcoptern. Från allt detta uppstod idén att skriva denna artikel.
Flygprincip


Så, om du bestämmer dig för att bygga din egen quadcopter, måste du bestämma dig för en budget. Storleken beror på hur mycket du är villig att spendera på detta mirakel. De vanligaste storlekarna (i mm) är 250,330,450,550 och mer.
*storlek 250: liten, lätt, används oftast endast för FPV-flygningar.
*330 och 450 den gyllene medelvägen för en budget quadcopter. Acceptabel vikt och monteringspris.
*550 och fler kan klassificeras som professionella coptrar eller multirotorer. Sådana maskiner kommer att visa sig vara tunga och dyra. För dessa flygplan kommer det att finnas kraftfulla motorer och de kan bära en anständig vikt, upp till kilogram DSLRs.
Jag kommer att fortsätta min historia baserad på en 450 skala copter.
En speciell plats i denna kategori är DJI 330 och 450 och TBS Discovery ramar.


Deras pris är lämpligt...högt.
Det finns många kloner, och jag valde den här.

Det är dags att ta reda på det Vad är det quadcopter och vad den består av.
1. Ram
2. Mottagare/sändare
3. Flygledare:
a) AIOP
b) NAZA
c) MuliWii
d) HKPilot
e) AMP
f) Och andra

4. Kraftverk
a) Motor
b) Hastighetsregulator
c) Propellrar
5. Batteri
6. Lägg till. Utrustning:
a) FPV-system (förstapersonsvy i realtid)
Rubrik kamera
Sändare
OSD
b) Kardan för kamera ombord
c) Bakgrundsbelysning

Nu kan vi titta på allt i detalj.
1) Med ram har redan bestämt sig. 450 skala, TBS-klon.


2) Mottagare/sändare. Dess val är mycket viktigt. Du måste förstå själv: hur långt du vill flyga.
De mest populära alternativen:
 1,5-2 km ger 2,4 GHz
 433 MHz ger cirka 5-10 km (allt beror på effekten, du kan flyga 20 km)
För mig själv valde jag 2,4 GHz FlySky Th9x 9-kanaler



Inte dyrt och lätt att sätta upp utrustning.
En quadcopter kräver minst 5 kanaler.
Valet av denna utrustning beror på dess popularitet, hur länge den har funnits på marknaden Det finns många kloner om vilket företag som var det första, det här är samma Turgiga 9, Avionix och andra. . Det finns många inställningar på Internet.
3) Flygledare
För närvarande finns det många flygkontrollanter för quadcoptrar. Jag gjorde mitt val. Detta Naza Lite med GPS

Inte särskilt dyrt och argt. Naza kräver minimal installation och är mycket lätt att göra.
Med AIOP-, Crius- och MultiWii-kontroller blir det många gånger svårare, speciellt för en nybörjare.
Varför tog jag en handkontroll med GPS?
Denna funktion är nödvändig för att sväva vid en punkt och återvända hem.
Jag ser detta som en mycket bekväm funktionalitet.
4) Kraftverk
Väcker många frågor bland oinvigda.
BC-motorer används. De är trefas (3 trådar), deras effektivitet är cirka 90%.
För att styra rotationshastigheten för en sådan motor används en hastighetsregulator (regulator), som tar emot kommandon från flygregulatorn.

Låt oss överväga ramar 330.450 mm. Beroende på dina behov måste du uppskatta vikten på quadcoptern. I genomsnitt visar det sig från 1k till 1,5kg. Det är önskvärt att dragkraften hos motorerna är 2-2,5 gånger större än den totala massan. Detta talar för att dragkraften bör vara 2-3 kg. Vi delar detta med 4 och får dragkraften från en motor: cirka 500-750 g.
Frågan uppstår: vilken motor ska man välja? Vi tittar på ramens egenskaper: vi är intresserade av vilka motorer som kan installeras i den. De två första siffrorna bör vara av intresse: 22 eller 28 i de flesta fall.
Låt oss börja välja en motor. Du kommer att se ett visst värde bredvid motornamnet, till exempel: 1100kv. Detta värde anger antalet varv per 1 volt. Motorer med höga kv-värden har färre varv på statorlindningen än motorer med lägre hastighet. Det följer att den maximala strömmen blir högre i motorer med lägre kv, som har mer vridmoment och detta tillåter användning av större propellrar.
Kan jämföras med en bils växellåda. 380kv och 1400kv är som första och tredje växeln i en bil.
380kv för uppmätta långsamma och långa flygningar med stor lastkapacitet
1400kv för snabb och manövrerbar löpning.
På Internet eller i beskrivningen av denna motor kan du se den specifikationer och testresultat. Du måste ta reda på den maximala strömmen (A) som motorn kan dra och, baserat på dessa data, välja en hastighetsregulator (ESC). Låt oss säga max A för en 20A motor. Sedan tar vi ESC 20-25% kraftfullare, 25-30A.
Låt oss nu titta på testresultaten.
Till exempel vi ser: 11x4,7 –3S-12A – 830g
Det betyder
11x4,7 - propelleregenskaper (11 tum, 4,7 stigning)
3S - antal LiPo batteriburkar
12A - strömstyrka i kretsen vid en given belastning
830g – motorkraft under givna förhållanden
Således är den maximala dragkraften 830x4 = 3300 g, den maximala strömmen i kretsen är 12x4 = 48A
Den maximala strömstyrkan behövs för att välja batteri och kablar.

Till att börja med, köp inte kolrekvisita. Överbetalning. Lär dig att flyga billiga.
Propellerns montering beror på själva motorn. De flesta propellrar har en adapter för motoraxeln. Eventuell montering på hylsor eller gängor. DJI har utmärkta självspännande alternativ med detta alternativ kommer din propeller aldrig att lossna under flygning.
För enklare alternativ råder jag dig att ytterligare säkra den med gängtätningsmedel.

Är uppmärksam : Du kan jämföra motorer med olika kv under förhållanden av samma standardstorlek. Till exempel finns EMAX XA 2212 i olika konfigurationer:
820
980
1400
De kan jämföras.
Verkningsgraden för en motor med 1400kv kommer att vara maximal när du använder en 8040 propeller,
Och en motor med 820kv - med en propeller på 1147.
En motor med 820kv kommer att ha maximalt vridmoment, så det är lämpligt att använda stora propellrar. Och en motor med 1400kv kommer att älska höga hastigheter vid lägre belastningar.
Skillnaden mellan de presenterade motorerna ligger i lindningen.
Det är vettigt att använda dem så här:
1400kv på en 330 ram och 8040 propellrar
980kv på en 450 ram och 1045 propellrar
820kv på en 500-550 ram och 1147 propellrar
jag valde
Och propellrar
Underbart set.
Kopplingsschema
För enkelhetens skull: Signal - svart, Power (+\-) - röd


5) Batteri
När du väljer ett batteri måste du välja aktuell utgång. Detta är siffran C. (25С,35С)
Glöm inte att systemet enligt våra uppgifter förbrukar 48A.
Låt oss säga att det finns ett 3300mAh 3S 35C Lipo Pack-batteri
3300 mAh - batterikapacitet
3S – antal burkar (en burk 3,7v)
35C – strömutgång. De där. Batterikapacitet 3,3Ah (3300 mAh) x 35C = 115A
Som tillräckligt täcker vår energiförbrukning. Till och med för mycket. Ju högre C, desto tyngre och dyrare batteri.
Låt oss se om ett batteri med samma kapacitet, men med en strömutgång på 25C kan klara av våra uppgifter eller inte: 3,3Ah (3300 mAh) x 25C = 82A
Svar: Ja.
Ett sådant batteri blir lättare och billigare.
För att övervaka batteriets tillstånd kan du köpa en sådan sak.

Imax B6 är väldigt populärt för att ladda batterier, var försiktig, det finns många förfalskningar.

Och glöm inte att hantera LiPo mycket försiktigt.
Mitt råd: ta minst ett par batterier.
6) Lägg till. Utrustning.
När du har bestämt dig för flygräckvidden och valt styrsystem kan du börja välja ett FPV-system:
FPV - bokstavligen: förstapersonsvy i realtid.
 2.4GHz är kompatibelt med 5.8GHz
 433MHz kompatibel med 1,2GHz
Annars kommer gemensamma störningar att skapas.
För min 2,4 GHz valde jag 5,8 GHz 200mw

FPV-systemet består av:
1) Bankamera
2) Sändare på en quadric
3) Mottagningsstation på marken.
För att öka kommunikationsräckvidden kan du ersätta standardantenner med "klöver"

De flesta sändare drivs inom 9-12v, ett litet 3S batteri kan driva sändaren och kameran, som väljs för en given spänning.
Vad betyder 200mw?
Detta är sändareffekten. Det påverkar direkt kommunikationsräckvidden. I öppna områden med icke-standardiserade antenner kan signalen tas emot på ett avstånd av upp till 1 km.
Med tanke på att mitt styrsystem inte kan styra ett avstånd på mer än 1,5-2 km, är detta idealiskt
alternativ för mina behov.
Nu är allt klart med valet av mottagare och sändare, men hur man väljer en kamera, det finns ett stort antal av dem?
Valet av kamera handlar till en början om pengar.
Det finns kameror som har funktionen att streama data och samtidigt spela in. Kostnaden för sådana kameror är mycket högre. Mobiuskameran är väldigt populär.

Dess konkurrent har dykt upp, som också har en AV-utgång

Du kan använda den billigaste riktningskameran, utan hölje. Kostnaden för vilken sträcker sig från 600 till 1000 rubel, och spelas in med en bra actionkamera på en kardan.
För en FPV-kamera kommer vi att se TVL-numret. Vad det är? Detta är antalet skanningslinjer. För en FPV-kamera räcker det med 500-700TVL. Nivån på minsta belysning är viktig. Denna parameter mäts i lux. 0,01 lux räcker för flyg även på kvällen. Betraktningsvinkeln är lika viktig. 100-120 grader är idealiskt. Det skulle vara trevligt med automatisk markering och automatisk korrigering. vitbalans.
Bilden kan visas på en sådan monitor

Du kan köpa en 2- eller 3-axlig gimbal till kameran. Den här saken gör att du kan rotera kameran och få en stabilare bild, utan att rycka eller rycka.
Saken är ganska dyr.
Jag har denna:
Naturligtvis själva kameran ombord
Du kan installera LED-bakgrundsbelysning, ljudsignal, GPS-spårare

Som du förstår krävs det ganska mycket investeringar för att montera en sådan UAV.
Priset är cirka 400-500 dollar.

Denna recension är avsedd för nybörjare och innehåller teori, det kommer snart en fortsättning.
Jag har planerat en serie artiklar och kommer sakta att implementera dem.
Jag kritiserar gärna Tack per visning.
Jag ska visa dig korten: slutresultatet


Hur man monterar en sådan sak och lyfter den till himlen?
Instruktioner kommer i nästa del)

Här är en kort video från de första flygningarna med kardan.

P.S. Allt köptes med personliga medel. Jag planerar att köpa +99 Lägg till i favoriter Jag gillade recensionen +62 +150

En quadcopter kan hänga på ett ställe och ta bilder och filma, varför många fotografer hänger med i utvecklingen och köper quadcopters för videoinspelning.

Quadcoptrar kommer in i våra liv tillsammans med tekniska framsteg. Idag är det väldigt billigt att beställa elektronik till en quadcopter från Kina. Att montera en quadcopter-ram med egna händer från skrotmaterial är inte alls svårt. Du kan lära dig att flyga med hjälp av flygsimulatorer. Så det viktigaste är önskan att göra en quadcopter med dina egna händer.

Det är bäst att köpa färdig elektronik till en quadcopter.

Detaljer om en hemmagjord quadcopter

Motorer för quadcopter, 4 st - D2822/14 1450kv

Naturligtvis är tilläggsköpet av en liten quadcopter lite dyrt, men genom att flyga en kommer du att lära dig hur du styr den och kommer att kunna flyga en stor quadcopter med en kamera utan att falla! Och du kan alltid ge en liten leksak till ett barn.

Och slutligen, en kort video av en quadcopterflygning, inspelad från en kamera.

I den här artikeln tittade vi på de grundläggande principerna för att göra hemgjorda quadcopters. Om du vill veta mer, se avsnittet

iskra kommenterar:

hur man gör en quadcopter så att den flyger inom en radie av 500 meter med en realtidskamera som visar bilden på skärmen

chelovek kommenterar:

Killar, hjälp!
Jag vill bygga en quadrick på Arduino Mega-plattformen med dessa komponenter:

Efter att ha läst artiklar om hemmagjorda quadcopters på Habré och efter att jag såg en video tagen med AR.Drone, hade jag en idé för framtiden att göra en hemmagjord FPV quadcopter dyrare), eftersom utbudet är litet, instabilt utomhus, och det faktum att det inte är öppen källkod och jag kan inte påverka algoritmen för dess funktion.

Ungefär ett år har gått sedan dess, under den tiden gjorde jag praktiskt taget ingenting relaterat till Arduino och annan elektronik, även om jag så småningom köpte olika intressanta elektroniska saker.

Och alldeles nyligen visade det sig att en av mina vänner bestämde sig för att sätta ihop en quadcopter, och jag bestämde mig för att det var dags för mig också.

Krav för en quadcopter: FPV (first person view), det vill säga styra från marken utan att titta på modellen, men bara titta på skärmen, felsäker - vid förlust av signal från fjärrkontrollen behöver du det inte att falla knöligt, men lugnt landade, eller flög till startpunkten. GPS - det är ganska intressant att programmera ett uppdrag för det och se hur det genomförs. Flygtid på en laddning > 10 minuter. Räckvidden är cirka en kilometer.

Lista över nödvändiga föremål

GoPro Hero3

Jag hade redan en GoPro (använde den som kamera) så jag behövde inte spendera några pengar.
PRIS: 300$
Köp GoPro Hero3

Turnigy 9X

Denna legendariska (för sin billighet, bra kvalitet och funktionalitet för den typen av pengar) Jag köpte också radiostyrningsutrustningen i förväg, men jag har inte använt den än, den samlade damm.
Den kommer med eller utan mottagare och sändare, jag har dem, men vår quadcopter kommer att behöva andra (med fail safe), så du kan köpa en avskalad version, även om jag inte ångrar köpet full version, därför att Det är inte svårt att sätta in en annan mottagare här, och priset skiljer sig med endast $4.
Den drivs av 12V, som kan tillhandahållas av 8 AA-batterier, men det är bättre att använda ett LiPo-batteri Jag gjorde ett litet misstag med måtten, och mitt batteri måste säkras med dubbelhäftande tejp, men under I. ge en länk till ett batteri som passar perfekt i batterifacket. Du måste vara uppmärksam på polariteten (minus till vänster, plus i mitten) eftersom Du kan sticka den på fel ställe och bränna appan.
Som standard kommer den utan bakgrundsbelysning på skärmen, så det är bättre att omedelbart köpa en extra bakgrundsbelysning för $5.
Och firmwaren som den kommer med lämnar mycket övrigt att önska (jag vet inte själv, men många människor blinkar med ER9x firmware, som är lättare att förstå och mer funktionell), jag kommer också att flasha den utan att ens använda standarden firmware, och för detta behöver jag en programmerare. Pris: 54+5(bakgrundsbelysning)+10(LiPo)+4(programmerare)+24(leverans)=97$
Köp Turnigy 9X
Köp Turnigy 9X (utan mottagare och sändare)
Köp bakgrundsbelysning
Köp LiPo
Köp en programmerare

FrSky DJT 2,4Ghz Combo Pack för JR med telemetrimodul och V8FR-II RX

Mottagare och sändare för Turnigy 9x med felsäker (jag har inte köpt den än, men jag kommer att behöva den för att flyga säkert och inte vara rädd för signalförlust)
PRIS: 40+6(leverans)=46$
Köp FrSky DJT 2,4Ghz Combo Pack för JR med telemetrimodul och V8FR-II RX

LiPo 2200mAh 3S 25C

Batteri som kommer att finnas i quadcoptern (jag har inte köpt det än, jag beställer det med FrSky)
PRIS: 10,68 USD + frakt
Köp LiPo 2200mAh 3S

Ram RCT Spider FPV Quadcopter Ram med landningsställ

Självklart kan du göra ramen själv, men... De är inte särskilt dyra, och de ser väldigt bra ut i utseende, så jag bestämde mig för att köpa dem. Valet föll på denna pga Det verkar finnas tillräckligt med utrymme i det för allt som är planerat, och det kommer fortfarande att finnas kvar för framtida tillägg, det är bekvämt att fästa en GoPro på det, och enligt min mening kommer strålarna och bladen inte att falla in i ramen, eller kommer att vara minimal.
PRIS: $29
Köp en ram

Propellrar 12 par kolförstärkta 10x4,5" motroterande propellrar

Propellrarna jag köpte var helt enkelt billiga och passande i storleken (i raminfo står det 9~12" propeller), och det finns även adaptrar för olika motorer.
PRIS: 27$
Köp propellrar

Motorer 2830/11 1000KV Outrunner Borstlös Motor

Jag kan inte så mycket om motorer, jag tittade för att se om de passade till ramen (i infon på ramen står det 28, 35 serie motor), en vän till mig köpte samma motorer. De hade olika krafter från 750KV till 1300KV, jag bestämde mig för att ta mitten. PRIS: 11x4=44$
Köp motorer

Motorkontroller SK-30A SimonK Firmware Multicopter Speed ​​​​Controller ESC 30A

En vän till mig köpte dessa kontroller och jag valde dem också, så att om något hände kunde vi två ta reda på problemen. Ja, och på navet berömde någon dem.
PRIS: 12,5x4=50$
Köp motorstyrenheter

Motorkontrollkabel JST till 4 X 2 mm Bullet Multistar ESC Quadcopter Power Breakout-kabel

Bara för att slippa löda och för att se snygg ut.
PRIS: 2$
Köp kabel för motorstyrenheter

Ledningar 18AWG silikontråd röd (1 meter), 18 AWG silikontråd svart (1 meter)

Jag vet inte var i Vitryssland du kan köpa vanliga kablar, så ifall jag beställde röda och svarta, 2 meter vardera.
PRIS: 1*2+1*2=4$
Köp röd tråd
Köp svart tråd

200 st 10cm 2,54mm 1stift hane till hona bygel

Kan vara användbart för att ansluta sensorer och en radiosignalmottagare
PRIS: 10$
Köp tröja från man till kvinna

20 par 2 mm Bullet Banana Plug Connector

Att ansluta batteri och motorer kan vara användbart
PRIS: $3,5
Köp 2mm Bullet Banana Plug Connector

AIOP V2.0 ALL IN ONE PRO Flight Controller

Jag köpte samma flygkontroller som en vän, eftersom... Priset och funktionaliteten är bra. Och det blir lättare att lösa problem tillsammans.
Det är planerat att installera MultiWii på den
PRIS: 49$
Köp AIOP V2.0

AIOPIO-kort (ingångs-/utgångsmodul)

Jag vet inte vad det är specifikt, men... priset är inte högt och kanske den här saken kommer att vara användbar för mig, jag bestämde mig för att ta den. Jag misstänker att det finns ytterligare stift som man kan fästa fler sensorer på och så vidare. Och det verkar som att telemetri kan överföras till fjärrkontrollen tack vare den och FrSky.
PRIS: 4$
Köp AIOPIO Board

u-Blox CN-06 GPS-mottagare V3.0

GPS-mottagare stöds av MultiWii
PRIS: 30$
Köp u-Blox CN-06

Monteringsdyna för gyro/flygkontroll (10 st/påse)

Något som dubbelhäftande tejp som jämnar ut vibrationerna lite mer.
PRIS: 1$
Köp Flight Controller Mounting Pad

7A UBEC

Därför att för AIOP behöver vi 5v och våra motorer är 12 volt, vi måste sänka spänningen från 3s batteriet till 5 volt (den jag köpte ger tillbaka 5,25) pga.