Meskipun sirkuit kendali jarak jauh quadcopter dapat dengan mudah diperoleh dari pasar atau dari toko online mana pun, penggemar elektronik yang rajin tidak pernah diizinkan untuk mempelajari bagaimana sebenarnya fungsi ini dan apakah ini dapat dibuat di rumah atau tidak?

Pada artikel ini kita akan mencoba membangun file rangkaian remote control quadcopter sederhana menggunakan komponen diskrit dan menggunakan modul remote control RF, dan tanpa melibatkan sirkuit berbasis MCU yang rumit.

Panduan langkah demi langkah benar-benar akan membuat para penghobi yang tertarik memahami bagaimana sebuah quadcopter dapat dikendalikan menggunakan konsep PWM.

Kami sudah belajar dasar-dasar quadcopter , sekarang mari kita selidiki bagian remote control yang pada akhirnya akan membantu menerbangkan unit dari jarak jauh.

Modul Dasar Diperlukan

Bahan utama yang mungkin diperlukan untuk proyek ini diberikan sebagai berikut:

Kami pada dasarnya akan membutuhkan 3 tahapan sirkuit berikut:

1) 4 arah RF remote control Tx, modul Rx - 1set

2) Sirkuit generator PWM berbasis IC 555 - 4nos

3) Sirkuit pengontrol motor BLDC - 4nos

Karena ini adalah versi buatan sendiri, kami dapat mengharapkan beberapa inefisiensi dengan desain yang diusulkan, seperti tidak adanya joystick untuk kontrol, yang diganti dengan pot atau potensiometer, namun kemampuan kerja sistem dapat diharapkan setara dengan unit profesional.

Unit pemancar PWM genggam pada dasarnya akan terdiri dari modul jarak jauh Tx yang terintegrasi dengan 4 sirkuit kontrol PWM diskrit, sedangkan quadcopter perlu ditutup dengan sirkuit 1 Rx yang terintegrasi dengan 4 sirkuit driver BLDC diskrit.

Mari kita mulai dengan rangkaian motor quadcopter, dan lihat bagaimana pengontrol motor BLDC perlu dikonfigurasi dan dipasang dengan rangkaian Rx.

Sirkuit Penerima PWM Quadcopter

Dalam salah satu posting sebelumnya kita belajar bagaimana pengontrol motor BLDC serbaguna dapat dibangun menggunakan chip tunggal, namun desain ini tidak dirancang untuk mengoperasikan motor quadcopter yang relatif lebih berat, oleh karena itu mungkin tidak sesuai untuk aplikasi saat ini.

Pilihan 'kakak' untuk rangkaian di atas untungnya tersedia dan menjadi sangat cocok untuk menggerakkan motor quadcopter. Terima kasih kepada TEXAS INSTRUMENTS, yang telah memberi kami modul sirkuit khusus aplikasi chip tunggal yang luar biasa.

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang IC driver BLDC arus tinggi ini, Anda dapat merujuk ke lembar data pdf berikut ini

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

Pengaturan di bawah ini menunjukkan skema rangkaian lengkap dari pengontrol driver motor quadcopter menggunakan IC DRV11873 yang merupakan rangkaian motor BLDC arus rendah mandiri yang terdiri dari semua fitur perlindungan yang diperlukan seperti perlindungan beban berlebih, perlindungan termal dll. Modul ini pada dasarnya membentuk ESC untuk unit quadcopter kami saat ini.

Untuk info lebih lanjut tentang desain dan detail PCB ini, Anda dapat merujuk ke dokumen asli di bawah ini:

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

Sirkuit remote control berbasis Quadcopter PWM

Bagaimana itu bekerja

Pin-pin FS dan FG dari IC adalah untuk meningkatkan IC dengan kontrol tambahan melalui sirkuit eksternal, karena kami tidak menggunakan fitur-fitur ini dalam desain kami, pin-pin ini dapat tetap tidak digunakan dan diakhiri ke jalur positif melalui resistor 100K.

Pinout RD dari IC menentukan arah rotasi motor. Menghubungkan pin ini ke Vcc melalui resistor 100K memungkinkan rotasi berlawanan arah jarum jam pada motor sementara membiarkannya tidak terhubung melakukan hal yang sebaliknya dan memungkinkan motor berputar searah jarum jam.

Pin # 16 adalah input PWM yang digunakan untuk menyuntikkan input PWM dari sumber eksternal, memvariasikan siklus kerja PWM mengubah kecepatan motor yang sesuai.

Pinout FR, CS juga tidak relevan dengan kebutuhan keluar dan oleh karena itu dapat dibiarkan tidak digunakan seperti yang ditunjukkan pada diagram, dan diakhiri ke garis positif melalui resistor 100K.

Pinout U, V, W adalah output motor yang perlu dihubungkan dengan motor quadcopter BLDC 3 fase masing-masing.

Pinout COM adalah untuk menghubungkan kabel umum dari motor 3 fase, jika motor Anda tidak memiliki kabel bersama, Anda dapat mensimulasikannya dengan menghubungkan 3 nos resistor 2k2 ke pin U, W, W dan kemudian bergabung dengan yang umum. diakhiri dengan pin COM dari IC.

Skema juga menunjukkan IC 555 yang dikonfigurasi dalam mode rangkaian astabil PWM. Ini menjadi bagian dari modul rangkaian dan keluaran PWM dari pin # 7 dapat dilihat terhubung dengan masukan PWM dari rangkaian IC DRV untuk memulai 4 motor dengan kecepatan dasar konstan dan untuk mengaktifkan motor agar tetap melayang. kecepatan di tempat tertentu.

Ini menyimpulkan sirkuit ELC utama atau sirkuit driver BLDC untuk desain quadcopter keluar.

Kami akan membutuhkan empat modul seperti itu untuk empat motor dalam desain quadcopter kami.

Artinya, 4 IC DRV tersebut bersama dengan tahap IC 555 PWM perlu dikaitkan dengan masing-masing dari 4 motor dari quadcopter.

Modul ini akan memastikan bahwa secara normal semua 4 motor disetel pada kecepatan yang telah ditentukan dengan menerapkan sinyal PWM yang tetap dan identik ke masing-masing IC pengontrol DRV yang relevan.

Sekarang mari kita pelajari bagaimana PWM dapat diubah melalui remote control untuk mengubah kecepatan masing-masing motor menggunakan handset remote control 4 saluran biasa.

Modul Penerima RF (Dekoder PWM)

Rangkaian di atas menunjukkan rangkaian RF jarak jauh penerima yang seharusnya ditampung di dalam quadcopter untuk menerima data PWM nirkabel eksternal dari handset pemancar jarak jauh pengguna dan kemudian memproses sinyal dengan tepat untuk memberi makan modul pengontrol DRV yang menyertai seperti yang dijelaskan dalam bagian sebelumnya.

4 keluaran bernama PWM # 1… .PWM # 4 harus dihubungkan dengan pin PWM # 15 IC DRV seperti yang ditunjukkan pada diagram sebelumnya.

Pinout PWM dari unit penerima RF ini menjadi aktif setiap kali tombol yang sesuai ditekan oleh pengguna di handset pemancar.

Bagaimana Pemancar RF perlu Kabel (Encoder PWM)

Pada bagian di atas kita membahas Rx atau rangkaian penerima jarak jauh dan bagaimana 4 keluarannya perlu dihubungkan dengan modul driver ESC motor quadcopter.

Di sini kita melihat bagaimana pemancar RF sederhana perlu dibuat dan disambungkan dengan sirkuit PWM untuk mentransmisikan data PWM secara nirkabel ke unit penerima quadcopter sehingga kecepatan masing-masing motor dikendalikan hanya dengan menekan sebuah tombol, yang pada akhirnya menyebabkan quadcopter untuk mengubah arah atau kecepatannya, sesuai preferensi pengguna.

“cara menggulung motor ”

Sirkuit yang ditunjukkan di atas menunjukkan detail kabel dari modul pemancar. Idenya terlihat cukup sederhana, rangkaian pemancar utama dibentuk oleh chip TSW434 yang mentransmisikan sinyal PWM yang dikodekan ke atmosfer, dan HT12E yang bertanggung jawab untuk memberi makan sinyal yang dikodekan ke chip TSW.

Sinyal PWM dihasilkan oleh 4 tahapan rangkaian IC 555 terpisah yang mungkin identik dengan yang telah dibahas sebelumnya dalam modul pengontrol DRV.

Isi PWM dari 4 IC dapat dilihat diakhiri ke pinout masing-masing dari IC encoder HT12E melalui 4 tombol tekan terpisah yang diindikasikan sebagai SW1 ---- SW4.

Masing-masing tombol ini sesuai dan mengubah pinout yang identik dari modul penerima yang telah kita diskusikan sebelumnya dan ditunjukkan sebagai PWM # 1, PWM # 2… ..PWM # 4.

Artinya menekan SW1 dapat menyebabkan output PWM # 1 dari unit penerima aktif dan pinout ini akan mulai memberi makan sinyal PWM yang diterjemahkan yang diterima dari pemancar ke modul DRV yang terkait dan pada gilirannya menyebabkan motor yang relevan mengubah kecepatannya.

Demikian pula, menekan SW2,3,4 dapat digunakan untuk mempengaruhi kecepatan 3 motor quadcopter lainnya sesuai keinginan pengguna.

Sirkuit IC 555 PWM

Sirkuit 4 PWM yang ditunjukkan pada handset pemancar RF di atas dapat dibangun dengan mengacu pada diagram berikut, yang persis sama dengan yang terlihat pada rangkaian ESC pengontrol DRV kami.

Harap diingat bahwa pot 5K bisa dalam bentuk pot biasa dan pot ini dapat digunakan sebagai tambahan dengan tombol untuk memilih kecepatan yang berbeda pada motor yang sesuai.

Artinya dengan terus menekan tombol yang dipilih dan secara bersamaan menggerakkan 5KPWMpot yang sesuai, seseorang dapat menyebabkan quadcopter meningkatkan atau menurunkan kecepatannya ke arah yang diinginkan.

Sebagai alternatif, PWM awalnya dapat diatur pada beberapa tingkat yang lebih tinggi atau lebih rendah dan kemudian tombol yang sesuai ditekan untuk mengaktifkan motor quadcopter yang sesuai untuk mencapai kecepatan yang diinginkan, sesuai dengan pengaturan PWM.

Spesifikasi Motor Quadcopter

Rangkaian remote control Qiadcopter yang dijelaskan di atas dimaksudkan untuk digunakan hanya untuk tampilan, dan tidak dapat digunakan untuk mengangkat beban atau kamera. Ini menyiratkan bahwa motor yang digunakan dalam desain sebaiknya tipe arus rendah.

IC DRV11873 dirancang untuk mengoperasikan motor dengan daya 15V, 1,5 amp, atau sekitar motor 20 watt ... sehingga motor BLDC 3 fase apa pun yang diberi nilai 15 hingga 30 watt dapat digunakan untuk tujuan tersebut.

Baterai untuk desain quadcopter ini dapat berupa baterai Li-ion 12v Lipo pr yang mampu memasok puncak 15V pada arus kontinu 1,5 amp.