Circuito Quadcopter Drone mais simples

Neste post, discutiremos o básico da montagem do corpo do quadcopter usando tubos e parafusos de alumínio; nas seções posteriores do artigo, discutiremos também um circuito simples de drone que pode ser usado para pilotar um pequeno conjunto de drones sem depender de microcontroladores complexos.

Um quadcopter é talvez a máquina voadora mais simples que requer uma quantidade mínima de precisão e complicações aerodinâmicas e, portanto, não surpreendentemente, poderia ganhar imensa popularidade entre os diferentes entusiastas que poderiam construir com sucesso … uma máquina que poderia realmente voar e controlar à vontade.

Dinâmica quadcopter

O fato de um drone quadcopter ser o mais simples em termos de tecnicidade e dinâmica é realmente devido à participação de 4 hélices e uma estrutura de estrutura equilibrada, que permite que a máquina voe com um equilíbrio relativamente bom, mesmo em condições climáticas difíceis .

Mas a simplicidade também implica que o sistema pode não ser tão eficiente quanto os modelos convencionais de avião e helicóptero que são intricadamente projetados para exibir extrema eficiência em termos de velocidade e consumo de combustível e, é claro, capacidade de carga … tudo isso pode estar essencialmente ausente em um sistema típico de quadricóptero.

No entanto, quando se trata de um projeto de hobby, essa máquina se torna a escolha ideal para a maioria dos entusiastas que acham muito divertido e intrigante construir uma máquina voadora, em casa, que finalmente “escuta” e voa. qualquer direção. o usuário prefere se mover.

No entanto, para um novo player, que tecnicamente pode não ser tão experiente, você pode achar até mesmo essa máquina simples extremamente complicada de entender, simplesmente porque a maioria das informações relacionadas apresentadas em muitos sites não discute o conceito com lucidez e em ” linguagem “que poderia ser adaptada a um leigo.

Este artigo foi escrito especificamente para pessoas não tão técnicas que estão interessadas em construir uma grande máquina voadora, mas acham o assunto muito difícil de digerir.

Por que Quadcopters são tão fáceis de construir hoje

Alguma vez você já se perguntou por que quadcopters e drones são tão fáceis de construir no mundo de hoje e talvez fosse impossível usar eletricidade antes?

Basicamente, isso se deve ao desenvolvimento e aprimoramento das baterias de íons de lítio. Atualmente, é uma forma extremamente eficiente de bateria disponível, que oferece uma impressionante relação potência / peso. Junto com isso, a invenção de motores BLDC altamente refinados e motores de ímã permanente também contribuiu para tornar os drones facilmente montáveis.

A bateria de íons de lítio é capaz de fornecer uma quantidade incrível de torque rotacional aos motores, o que é suficiente para empurrar o quadcopter para cima do solo em questão de segundos e também permite que ele permaneça ligado ar por um longo período de tempo. Desempenho muito eficiente e útil.

Como o Quadcopter voa

Agora vamos pular bem e entender quais são os elementos essenciais necessários para um quadcopter voar com sucesso. Aqui estão os princípios básicos para fazer a máquina funcionar sem problemas:

1590380462 142 circuito quadcopter drone mais simples projetos de circuitos domesticos

1) Basicamente, a máquina requer um corpo firme e forte, mas extremamente leve. Isso pode ser fabricado ou montado usando tubos de extrusão de alumínio quadrado oco, perfurando adequadamente os orifícios e fixando a estrutura com porcas e parafusos.

2) A estrutura deve ter a forma de um “+” perfeito ou de um “x” perfeito, não faz diferença desde que o ângulo entre os tubos “cruzados” seja de 90 graus cada.

ângulo do quadro do zangão

Os elementos básicos necessários para construir um quadcopter podem ser vistos na seguinte imagem:

peças mecânicas de hardware para montagem por drone

Simulação de montagem de peças

A simulação animada aproximada abaixo mostra como montar os elementos mostrados acima:

Simulação GIF para montar um drone simples

Como construir o quadro Quadcopter

O alumínio para a estrutura “+” pode ser adquirido cortando e dimensionando adequadamente os tubos de extrusão de alumínio preparados, conforme mostrado abaixo:

circuito quadcopter drone mais simples projetos de circuitos domesticos

O tamanho do chassi é relativo e, portanto, não é crucial. Você pode construir um chassi largo com os motores separados ou construir uma estrutura de chassi bastante compacta, onde os motores não estejam muito afastados … embora seja necessário garantir que as hélices eles são bem separados um do outro para permitir melhor equilíbrio e equilíbrio.

3) A estrutura da armação “+” deve estar equipada com uma plataforma quadrada na seção central, onde os braços da armação se encontram e se cruzam. Poderia ser simplesmente uma placa de alumínio bem polida, dimensionada adequadamente para acomodar confortavelmente todos os componentes e fiação eletrônicos necessários.

Portanto, essa placa ou plataforma central é basicamente necessária para instalar e alojar os componentes eletrônicos do sistema, que seriam responsáveis ​​por controlar o seu quadcopter.

4) Uma vez concluída a estrutura acima, os motores devem ser conectados às extremidades das barras transversais, conforme mostrado nas figuras acima.

5) Escusado será dizer que todo o trabalho de montagem deve ser feito com a máxima precisão e perfeito alinhamento, o que pode exigir a associação de um fabricante experiente para o trabalho.

Como tudo no design é em pares, alinhar com precisão os elementos não será muito difícil, trata-se de dimensionar e ajustar os pares o mais próximo possível, o que, por sua vez, garantirá um nível máximo de equilíbrio, equilíbrio e equilíbrio. sincronização para o sistema

Uma vez construída a estrutura, é hora de integrar os circuitos eletrônicos aos motores relevantes. Isso deve ser feito de acordo com as instruções fornecidas no manual do circuito fornecido.

As placas de circuito podem ser instaladas na parte inferior da placa central com uma caixa adequada ou na placa, novamente com um gabinete apropriado para selá-la firmemente.

configuração de rotação do motor do zangão 4

Entendendo o sentido de rotação das hélices

Análise do sentido de rotação das hélices do motor para uma elevação equilibrada de:

Em referência à simulação animada acima, o sentido de rotação das hélices do motor deve ser alinhado da seguinte forma:

Simplesmente deve ser tal que os motores nas extremidades de uma haste sejam idênticos, mas diferentes da outra direção do motor da haste, o que significa que se uma haste tiver os motores girando no sentido horário, então os motores nas extremidades do outro complemento, a haste deve ser ajustada para girar no sentido anti-horário. direção.

Consulte a simulação acima para entender corretamente o contra-movimento dos motores que podem precisar ser atribuídos aos motores para garantir uma tomada equilibrada de

Como controlar a direção do quadcopter, controlando a velocidade dos motores.

Sim, a direção do voo do quadcopter pode ser ajustada e controlada a seu próprio critério e o fará simplesmente aplicando diferentes velocidades (RPM) aos motores em questão.

As imagens a seguir mostram como a transmissão de velocidade básica pode ser aplicada aos motores relevantes para alcançar e executar qualquer direção de vôo desejada para a máquina:

1590380469 739 circuito quadcopter drone mais simples projetos de circuitos domesticos

1590380469 897 circuito quadcopter drone mais simples projetos de circuitos domesticos

Conforme indicado nos diagramas acima, diminuindo adequadamente a velocidade de um conjunto de motores, ou aumentando a velocidade do conjunto oposto de motores ou ajustando as velocidades de acordo com suas próprias preferências, o quadcopter pode ser feito para viajar no ar em qualquer direção desejada específica.

As imagens acima indicam as direções básicas, como avançar, retroceder, direita, esquerda, etc. No entanto, qualquer outra direção ímpar também pode ser implementada com eficiência, ajustando corretamente as velocidades dos motores relevantes, ou pode ser um único motor.

Por exemplo, para forçar a máquina a voar na direção N / W, você só pode aumentar a velocidade do motor S / E e permitir que a máquina voe na direção N / E, a velocidade da velocidade S / E O motor W pode ser aumentado … e assim por diante. Ele só precisa ser praticado até que o usuário possa alcançar e dominar o controle total do quadcopter.

Projetando um Quadrotor prático

Até agora aprendemos sobre a construção básica do corpo e do hardware do drone, agora aprendemos como fazer um quadcopter ou um circuito de drones de forma rápida e barata, usando componentes muito comuns. Em um dos meus posts anteriores, aprendemos como fazer uma máquina voadora de quadcóptero relativamente complexa e, portanto, eficiente, sem usar um microcontrolador, para obter mais informações, confira as seguintes postagens:

Circuito de controle remoto sem MCU | Circuito eletronico

Neste artigo, tentamos simplificar o projeto acima removendo motores sem escova e substituindo-os por motores com escova e, consequentemente, tornando possível livrar-se do complexo Módulo de circuito controlador BLDC.

Como os detalhes de construção mecânica do quadcopter já foram discutidos extensivamente acima, cobriremos a seção de design de circuitos e aprenderemos como o circuito de drone mais simples proposto pode ser construído para voar.

Como mencionado acima, este quadcopter simples requer apenas os módulos de controle remoto RF básicos, como mostra a imagem de exemplo abaixo:

1590380470 414 circuito quadcopter drone mais simples projetos de circuitos domesticos

Você vai precisar compre estes módulos de RF de qualquer loja on-line ou revendedor local de peças eletrônicas:

Além do que foi mencionado acima Módulos remotos RF Também serão necessários 4 motores de ímã permanente que realmente formam o coração da máquina drone. Pode ser o especificado na imagem a seguir, com as descrições fornecidas ou qualquer outro similar, de acordo com as especificações de usuário necessárias:

1590380470 981 circuito quadcopter drone mais simples projetos de circuitos domesticos

Especificações elétricas do motor:

  • 6V = tensão de operação (pico de 12V)
  • 200 mA = corrente de operação
  • 10.000 = RPM

Lista de peças

  • 1K, 10K 1/4 watts = 1 cada
  • Capacitor 1uF / 25V = 1no
  • Predefinição 10K ou 5K = 1no
  • Rx = resistência do fio de 5 watts, valor a ser confirmado com a experimentação.
  • IC 555 = 1no
  • 1N4148 Diodos = 2nos
  • IRF9540 Mosfet = 1no
  • Motor escovado tipo 6V = 4nos
  • Cabos flexíveis, solda, fluxo, etc.
  • PCB de uso geral para montar as peças acima
  • Módulo de controle remoto RF de 4 canais, como mostrado nas fotos relevantes.
  • Canais de alumínio, parafusos, porcas, placas, etc. conforme explicado no artigo.
  • Bateria como mostrado abaixo:

Bateria de iões de lítio para drone

Como configurar o receptor do controle remoto com motores

Antes de entender como configurar o receptor do controle remoto com os motores do quadcopter, seria importante aprender como as velocidades do motor devem ser ajustadas ou alinhadas para gerar os movimentos necessários para a esquerda, direita, frente e verso.

Existem principalmente duas maneiras pelas quais um quadcopter pode se mover, que estão nos modos “+” e “x”. Em nosso projeto, usamos o modo de movimento “+” básico para nosso drone, conforme indicado no diagrama a seguir:

1590380470 57 circuito quadcopter drone mais simples projetos de circuitos domesticos

Referindo-se ao diagrama acima, percebemos que simplesmente precisamos aumentar adequadamente as velocidades dos motores relevantes para executar as manobras direcionais desejadas no drone.

Este aumento de velocidade pode ser aplicado configurando os relés do controle remoto de acordo com o seguinte diagrama de fiação. No diagrama a seguir, podemos ver uma Circuito IC 555 PWM conectado aos 4 relés no módulo receptor de controle remoto de 6 relés (1 relé não está em uso e pode simplesmente ser removido para reduzir espaço e peso).

Configuração PWM

Como pode ser visto no diagrama, a alimentação PWM é conectada a todos os contatos N / C dos relés, o que implica que normalmente o quadcopter se moveria através dessa alimentação PWM uniforme e igual, cujo ciclo de trabalho pode ser ajustado inicialmente para que o quadcopter alcance uma quantidade correta de empuxo e a altitude especificada.

Isso pode ser experimentado ajustando adequadamente o pote de PWM mostrado.

Como configurar contatos de retransmissão

Os contatos de E / S dos relés podem ser vistos diretamente conectados à fonte positiva; portanto, cada vez que um botão relevante é pressionado no fone de ouvido do transmissor remoto, o relé correspondente é ativado no módulo receptor, que por sua vez O tempo permite que o motor relevante obtenha alimentação total de 12V da bateria.

A operação acima permite que o motor ativado ganhe mais velocidade do que o restante dos motores, permitindo que o quadcopter se mova na direção estipulada.

Assim que o botão do controle remoto é liberado, o drone para instantaneamente e continua a flutuar no modo constante.

Identicamente, outros movimentos direcionais podem ser realizados simplesmente pressionando os outros botões atribuídos no controle remoto.

O relé superior é para garantir um pouso seguro da máquina, isso é feito adicionando uma resistência a quedas em série com o contato N / O do relé mostrado.

Esse valor de resistência deve ser calculado com algumas experiências, de modo que o quadcopter se mova cerca de um metro acima do solo toda vez que essa resistência for ativada através do relé conectado.

Diagrama de circuito

Projetando um circuito prático de Quadrotor

Os relés mostrados são a parte receptora do módulo RF, cujos contatos são inicialmente desconectados (em branco por padrão) e devem ser conectados conforme indicado no diagrama acima.

O receptor remoto RF deve ser instalado dentro do quadcopter e seus relés são conectados com os motores e a bateria relevantes, de acordo com o projeto mostrado acima.

Você pode ver alguns conectores (de cor verde) que podem adicionar peso desnecessariamente ao drone. Você pode removê-los todos para reduzir o peso e conectar os cabos relevantes diretamente ao PCB soldando.

Como o drone se move:

Conforme explicado na discussão anterior, quando um botão remoto específico é pressionado, ele aciona o relé correspondente no módulo quadcopter, fazendo o motor relevante se mover mais rápido.

Esta operação, por sua vez, força a máquina a se mover na direção oposta à do motor que está sendo alterado para girar nas RPM mais rápidas.

Assim, por exemplo, aumentar a velocidade do motor sul faz com que a máquina se mova para o norte, aumentar o motor norte faz com que ela se mova para o sul, assim como aumentar a velocidade do motor leste faz com que ela se mova para oeste e vice-versa.

Curiosamente, o aumento dos motores sul / leste permite que o quadcopter se mova para o norte / oeste oposto, que está no modo diagonal … e assim por diante.

Prós e contras do exposto acima explicam o circuito de controle remoto Simple Qaudcopter.

Prós

  • Barato e fácil de construir, mesmo por um hobby relativamente novo.
  • Não requer operações complexas com o joystick.
  • Pode ser controlado com um único módulo de controle remoto de 6 canais

Contras

  • Menos eficiente em termos de backup de bateria devido ao envolvimento de motores escovados
  • A velocidade direcional é constante e não pode ser alterada através do controle remoto
  • As manobras podem não ser suaves, mas um pouco irregulares ao trocar os botões.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

Se tiver algum erro coloque nos comentários

Mas se gostou compartilhe!!!


Veja mais

0879fd7283d276c67c2d16232261f897?s=96&d=mm&r=g
Axtudohttps://www.axtudo.com/
“Solidários, seremos união. Separados uns dos outros seremos pontos de vista. Juntos, alcançaremos a realização de nossos propósitos.” (Bezerra de Menezes)

Comentários

DEIXE UMA RESPOSTA

Por favor digite seu comentário!
Por favor, digite seu nome aqui

Compartilhe

Últimos Posts

00:02:22

VOU ENSINAR A PROFISSÃO DO FUTURO PRA ELE –...

#VOU #ENSINAR #PROFISSÃO #FUTURO #PRA #ELE #Tiago #Fonseca FAÇA PARTE DA COMUNIDADE SECRETA- link➤https:dominacaodigital.com.br/video1/ Neste vídeo Tiago Fonseca...
00:10:39

STROGONOFF DE SALSICHA SIMPLES, FÁCIL, RÁPIDO E DELICIOSO

Nesse vídeo te ensino a fazer um Strogonoff de Salsicha super diferente mas que é muito simples, fácil, rápido de fazer e muito Delicioso....
00:02:18

COMPREI UM PRESENTE PARA ELE! com Tiago Fonseca.

#COMPREI #PRESENTE #PARA #ELE #Tiago #Fonseca FAÇA PARTE DA COMUNIDADE SECRETA- link➤https:dominacaodigital.com.br/video1/ Neste vídeo o nosso convidado eucomprei um presente para um entregador, veja o porque...

Moto G9 Plus ENFIM com Câmeras Boas e um...

#Moto #ENFIM #Câmeras #Boas #Design #Lindo #REVIEW #CanalJMS CLICA AQUI PRA SE INSCREVER 💚→ link➤http:goo.gl/vSPsIH Assista...

COMO CONSEGUIR MILHARES DE ACESSOS NOS PRIMEIROS MINUTOS

#COMO #CONSEGUIR #MILHARES #ACESSOS #NOS #PRIMEIROS #MINUTOS Leadlovers: link➤http:amoleads.com/leadlovers-peterj Copymaker: link➤https:amoleads.com/copymaker-peterj Os primeiros minutos de um post, seja ele...

O Luxo e a sofisticação dos Weintraub – Um...

#Luxo #sofisticação #dos #Weintraub #abraço #Lusa #para #Presidente #nossa #nova #aquisição FONTE - Duração...