以前寫過一個ESP8266做的飛控,但是一直不會設計PCB,最近學會了。就蠢蠢欲動了,不過在設計以前正經(jīng)的教程沒有幾個。。。我找遍全網(wǎng)把ESP8266為主控的無人機項目都做了一次梳理。
現(xiàn)在作為廉價的配置就是ESP8266(樹莓派Pico)+MPU6050+MOSx4(Si2302 )+LDO。然后原理圖已經(jīng)繪制完畢,接下來的問題就是PCB的布局,以及一些附件的添加。
其實Pico的成本也不高,就是沒有人愿意開這個頭。
在驅(qū)動部分都是使用的MOS管,但是可能會買到質(zhì)量不好的,這個需要看命了:

這個是一個常用的驅(qū)動電路

單個電路原理

這個是ESP32 無人機的一個MOS驅(qū)動,大同小異的,也可以使用
單個MOS管的原理圖,在器件布局的時候,一般機器偏大,會將管子布置的靠近電機,小的時候倒是沒有啥說法,一般是布置到4角。

在這里
上面這個圖有毛病(一開始的圖):這個設計有大問題。電機的繞組具有電感特性,當PWM信號讓MOS關斷時,電感電流找不到續(xù)流通道,會產(chǎn)生一個超級高的感應電動勢,足以把MOS的源極和漏極擊穿。需要在電機上并聯(lián)續(xù)流二極管,或者用半橋拓撲。也正因為電機有這個特性,用PWM控制電機才不會導致電機輸出頓挫。在有續(xù)流回路的情況下,當關斷MOS,電機上的電流會緩慢下降,而不是直接變成0。只要你讓PWM頻率足夠高,以至于在系統(tǒng)輸出最小占空比時電機電流也不會降到0,電機在整個運轉(zhuǎn)周期中就會平穩(wěn)的產(chǎn)生扭矩。這個過程和驅(qū)動DCDC電路的BUCK拓撲一模一樣。

這個也是推薦的一種接法
每個MOS管接一個大電阻下拉,目的是為了防止在單片機沒接手電機的控制權時,電機由于PWM信號不穩(wěn)定開始猛轉(zhuǎn)。接一個下拉電阻,保證了場管輸入信號要么是高,要么是低,沒有不確定的第三種狀態(tài)。那么電機也只有兩種狀態(tài),要么轉(zhuǎn),要么不轉(zhuǎn)。主控輸出的是PWM波形,用于控制場效應管的關閉和導通,從而控制電機的轉(zhuǎn)動速度。

在最后還有張老圖,加上

這個就是看一個PCB的設計,注意板載天線為了性能整塊移動在外部。這個圖真好看呀,不知道是拿啥繪制的。把多余的引腳的可以印出來放置成標準件,不過會加2G的質(zhì)量,我還是不建議放了。擴展接頭 2×10 針 1.27mm (0.05”) 間距,包括電源、I2C 和 UART,這些接口引出的時候注意成對設計。?可以設計成2 層?PCB ,帶有用于數(shù)字和模擬電源的獨立穩(wěn)壓器!放屁用什么2層板了,lz現(xiàn)在會4層板了!(沒素質(zhì)了哈)

UART轉(zhuǎn)USB的芯片一般都是CP2102,記得離得近些

不錯

甚至可以做成這樣的無敵簡陋的版本

在我看來。模塊化設計是必要的,所以也可以考慮驅(qū)動和主控這塊變成接插件


還有一種做法是直接就留PWM接ESC就行,這里就可以移植數(shù)字的ESC協(xié)議了,有刷變無刷,單車變摩托了。

這個是找到的一個中古接線圖
這個和上面的方案一樣


這個也是雙層板的設計,可以看到布局吧,但是這個MPU的小板子就很占地方了。


別笑,反正可以飛起來的
這個是STM芯片的設計

使用的ESP8266-12F

供電設計

WifiPPM
找到一個有趣的項目:智能手機控制微型室內(nèi)四軸飛行器。該程序使用 HTML 5 網(wǎng)站啟動 wifi 接入點以控制 PPM 信號。PPM 信號由中斷產(chǎn)生。

代碼在Github了
https://github.com/yunswj/wifi-ppm
可以讓你的小飛機變成手機控制

還有Pico做無人機也是可以的

驅(qū)動部分
該部分由 n 溝道 MOSFET 組成,它將在其柵極端子上接收來自樹莓派 pico 的 PWM 信號。在這些信號的幫助下,MOSFET 將用作開關來打開和關閉電機。

設計的接插件的板子,我也去畫一個

這個是用在樹莓派的,我在給地平線的板子繪制

這個是光動力的接收機

上面是硅光電池

這個是Pico直接簡版飛行

IMU用的是ST家的,我也去買兩個

供電

供電

飛控電路圖

這個是我找的一個FPGA做飛控的板子

很漂亮啊

不過它眾籌的失敗了。。。可能大家不理解是啥產(chǎn)品吧

信息流圖

一些細節(jié)

太漂亮了

很漂亮

對了,板子的話,如果為了小,還是不要搞大器件設計了,只有單器件才可以很小。

為了應對一天張300百的機票,收拾東西回內(nèi)蒙了,年后加油

留個樂子,你猜這是啥?
https://phenox-ja.readthedocs.io/ja/latest/https://diydrones.com/profiles/blogs/phenox-fly-your-creativityhttps://rikei-tawamure.com/entry/2022/01/16/115729https://github.com/kouhei1970/pico_copterhttps://dojofordrones.com/what-is-mavproxy/https://github.com/yunswj/wifi-ppmhttps://www.instructables.com/Wifi-PPM-no-App-Neededhttps://drive.google.com/file/d/17LDkFm4QEIjEsGNwf-w4didpC_17Dgyg/viewhttps://www.instructables.com/Build-Drone-With-ESP8266/https://github.com/Renga-rider/WIFI-CONTROLLED-DRONE-V4https://www.pcbway.com/project/shareproject/WIFI_controlled_drone.html