描述

嗨，朋友們，你們好嗎-:) 希望你們一切都好，今天我?guī)?lái)了一個(gè)很酷的新項(xiàng)目

今天我將使用NodeMCU ESP8266（12e）制作無(wú)人機(jī)，我們使用esp8266作為飛行控制器

飛控板

這是從地面控制無(wú)人機(jī)的最重要的事情之一。市場(chǎng)上有許多飛行控制板。其中有些是開(kāi)源的，有些不是。以下列表包含最著名和最受好評(píng)的飛行控制器：

• KK 2.0 (亞馬遜)
• DJI A3（亞馬遜）
• LUX 飛行控制器（Amazon.com ）
• DJI Nava M（亞馬遜）
• 3DR Pixhawk（亞馬遜網(wǎng)站）
• 矢量 ( Amazon.com )
• ArduPilot（亞馬遜網(wǎng)站）
• 親吻（亞馬遜網(wǎng)站）
• Naze32（亞馬遜網(wǎng)站）
• CC3D (亞馬遜)

謝謝 NextPCB

本項(xiàng)目的順利完成，得益于 NextPCB 的幫助和支持。伙計(jì)們，如果您有 PCB 項(xiàng)目，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)他們的網(wǎng)站并獲得令人興奮的折扣和優(yōu)惠券。

第 1 步：組件

Esp8266 12e（亞馬遜）

Mpu6050（亞馬遜）

無(wú)人機(jī)套件（Amazon.com ）

第 2 步：什么是 ESP8266？

基本上，ESP8266 是一個(gè) Wi-Fi 模塊。它具有 2.4 GHz Wi-Fi 的能力，即 802.11 b/g/n。它支持 WPA 和 WPA2。

它是一個(gè)集成了 32 位處理器的片上系統(tǒng)，運(yùn)行頻率為 80 MHz（也可以超頻至 160 MHz）。它有 64 KB 的 RAM 和 64 KB 的引導(dǎo) ROM。

ESP8266 的數(shù)據(jù) RAM 為 96 KB。它便宜、小巧、功能強(qiáng)大。這就是為什么每個(gè)人都將它用于不同類型的項(xiàng)目。

您幾乎可以在任何需要使物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線化和智能化的地方使用 ESP8266。

第 3 步：無(wú)線電發(fā)射器和接收器？

發(fā)射器所做的就是向接收器發(fā)送信號(hào)。接收器接收到這個(gè)信號(hào)并根據(jù)來(lái)自發(fā)射器的命令進(jìn)行操作。由于無(wú)人機(jī)漂浮在天空中，它需要發(fā)送信號(hào)來(lái)命令無(wú)人機(jī)移動(dòng)或做某事。

無(wú)線電控制器通常由發(fā)射器和接收器組成，它們通常在不需要低功率發(fā)射器許可的無(wú)線電頻率上運(yùn)行

較舊的發(fā)射器/接收器組合使用 MHz 頻段中的頻率，例如用于模型飛機(jī)的 72MHz 頻段和用于地面車輛的 75MHz 頻段。

這些頻段中的每一個(gè)都被劃分為單獨(dú)的頻道，您需要找到一個(gè)未使用的頻道來(lái)操作您的飛機(jī)或車輛。如今，在 2.4GHz 頻段中使用“擴(kuò)頻”無(wú)線電更為常見(jiàn)。擴(kuò)頻技術(shù)的使用消除了選擇頻道的需要。

因此，如果飛行員從發(fā)射器向無(wú)人機(jī)發(fā)出命令，無(wú)人機(jī)通過(guò)接收器接收到它，飛行控制器會(huì)根據(jù)飛行員的命令處理信號(hào)并執(zhí)行操作。

頻道

不要與舊設(shè)備中使用的單個(gè)射頻頻道相混淆，在本文中，“頻道”是指控制頻道。這些渠道中的每一個(gè)都與兩件事相關(guān)：

• RC 控制器上的開(kāi)關(guān)、操縱桿、電位計(jì)或顯示器。
• 接收器上的輸出或輸入。

發(fā)射模式

在描述 RC 發(fā)射器時(shí)，您會(huì)看到這個(gè)術(shù)語(yǔ)。術(shù)語(yǔ)“模式”通常適用于在飛機(jī)上使用發(fā)射器，它指的是發(fā)射器如何配置以控制飛機(jī)，即在飛機(jī)上哪個(gè)搖桿操作哪個(gè)控制。

標(biāo)準(zhǔn)發(fā)射器有兩個(gè)搖桿，每個(gè)搖桿都可以水平和垂直移動(dòng)。因此，每根搖桿都有兩個(gè)通道，一個(gè)用于水平運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)用于垂直運(yùn)動(dòng)。

共有四種 TX 模式：

• 模式 1 – 左搖桿操作升降舵和方向舵，右搖桿操作油門和副翼。
• 模式 2 - 左搖桿操作油門和方向舵，右搖桿操作升降舵和副翼。
• 模式 3 - 左搖桿操作升降舵和副翼，右搖桿操作油門和方向舵。
• 模式 4 – 左搖桿操作油門和副翼，右搖桿操作升降舵和方向舵。

接收者

Flysky FS-I6X 附帶的接收器是一個(gè) 6 通道單元，即 FS-IA6B。該設(shè)備有兩個(gè)小線天線、七個(gè)用于輸入/輸出設(shè)備的 3 針連接器，以及兩個(gè)用于 iBUS 發(fā)送和接收連接的附加 3 針連接器。（Flysky 提供了一個(gè)可用于完成此操作的跳線。）

第 4 步：偏航、俯仰、滾動(dòng)

偏航

Yaw 是無(wú)人機(jī)在 xy 平面上的運(yùn)動(dòng)，也就是如上圖所示的水平面。相反的一對(duì)螺旋槳會(huì)產(chǎn)生反作用力。如果每個(gè)螺旋槳的所有運(yùn)動(dòng)的總和彼此相等，則沒(méi)有偏航運(yùn)動(dòng)。但是如果任意一對(duì)螺旋槳有不同的運(yùn)動(dòng)，就會(huì)有偏航運(yùn)動(dòng)，無(wú)人機(jī)就會(huì)運(yùn)動(dòng)，如下圖所示：

如果無(wú)人機(jī)只是沿 z 方向旋轉(zhuǎn)，則稱為偏航運(yùn)動(dòng)。如果有穩(wěn)定的向上力并且螺旋槳力如下：

下面是螺旋槳的運(yùn)動(dòng)......

瀝青

這會(huì)在側(cè)軸上移動(dòng)四軸飛行器，因此它會(huì)從前到后上下傾斜。通過(guò)這樣做，它會(huì)導(dǎo)致車輛根據(jù)傾斜的方式向前或向后移動(dòng)。

一個(gè)很好的類比是在使用“是”手勢(shì)時(shí)上下點(diǎn)頭。

卷

這會(huì)在長(zhǎng)（縱向）軸上移動(dòng) Quadcopter，因此它會(huì)左右傾斜。

第 5 步：電池、車架、電機(jī)、螺旋槳和電調(diào)

沒(méi)有電池，無(wú)人機(jī)毫無(wú)用處。所有電機(jī)、飛行控制器、無(wú)線電和處理都需要電源。

但使用笨重的電池來(lái)駕駛無(wú)人機(jī)并不是一個(gè)明智的決定，因?yàn)榇蟛糠帜芰繉⒒ㄙM(fèi)在無(wú)人機(jī)飛行的推力上。所以，我們需要選擇輕便但功能強(qiáng)大的電池。

在無(wú)人機(jī)中，我們通常使用鋰聚合物電池。

為無(wú)人機(jī)選擇合適的電池是最關(guān)鍵的事情之一。在為您的無(wú)人機(jī)選擇電池之前，請(qǐng)記住以下事項(xiàng)：

• 電池尺寸和重量
• 電池放電率
• 電池容量
• 電池電壓
• 電池連接器

您可以借助以下公式輕松計(jì)算電池的連續(xù)電流輸出。如果當(dāng)前...

您如何為您的無(wú)人機(jī)或四軸飛行器選擇合適的 LIPO？

只有在您知道要購(gòu)買哪種無(wú)人機(jī)，或者您知道要為您的四軸飛行器使用哪種電機(jī)、電子速度控制器 (ESC) 和螺旋槳時(shí)，才能為您的無(wú)人機(jī)或四軸飛行器選擇合適的 LiPo。

以下是為您的四軸飛行器選擇正確 LiPo 的指南：

? 3 英寸四軸飛行器：450 – 850mAh

? 4 英寸四軸飛行器：850 – 1300mAh

? 5 英寸四軸飛行器：1300 – 1800mAh

? 6 英寸四軸飛行器：1500 – 2200mAh

? 7 英寸四軸飛行器：1800 – 3200mAh

無(wú)人機(jī)框架

基本上，無(wú)人機(jī)框架是構(gòu)建無(wú)人機(jī)最重要的。它有助于在其上安裝電機(jī)、電池和其他部件。

無(wú)人機(jī)電機(jī)

有幾種類型的電機(jī)可用于制造無(wú)人機(jī)。但是由于無(wú)人機(jī)需要在空中推力才能漂浮，我們應(yīng)該使用一些強(qiáng)大的電機(jī)。無(wú)人機(jī)中使用的廉價(jià)、輕便、小巧且功能強(qiáng)大的電機(jī)是無(wú)刷直流電機(jī) (BLDC)。對(duì)于小型無(wú)人機(jī)，我們不使用 BLDC 電機(jī)，而是使用小型 DC 齒輪電機(jī)。

螺旋槳

當(dāng)您為無(wú)人機(jī)選擇螺旋槳時(shí)，請(qǐng)選擇最輕但最強(qiáng)的螺旋槳。您還需要記住，螺旋槳應(yīng)在兩側(cè)保持平衡。

大多數(shù)無(wú)人機(jī)飛行失敗是由于螺旋槳故障。所以要慎重選擇。始終選擇合適尺寸的螺旋槳。按照電機(jī)手冊(cè)選擇最適合的尺寸。下圖顯示了不同類型的螺旋槳：

ESC鍵

除非您使用速度控制器，否則您無(wú)法控制無(wú)人機(jī)電機(jī)的速度。它們使您能夠控制電機(jī)的電壓和電流，從而控制速度，這是在空中漂浮后將無(wú)人機(jī)從一個(gè)地方移動(dòng)到另一個(gè)地方的首要任務(wù)。您需要增加和減少電機(jī)的速度才能使無(wú)人機(jī)向前、向后、向左或向右移動(dòng)。

一些使無(wú)人機(jī)更智能的模塊

還有其他模塊可以使無(wú)人機(jī)更加智能，例如 GPS、Wi-Fi 模塊（例如 ESP8266）、電池檢查器和增程器天線等。

有關(guān)無(wú)人機(jī)的更多信息 ( Packt.com )

第 7 步：組裝

我們將開(kāi)始組裝和飛行我們的無(wú)人機(jī)。好吧，將提供完整的零件清單，以便您可以購(gòu)買適當(dāng)數(shù)量的設(shè)備。所以讓我們從第 2 章開(kāi)始，組裝你的無(wú)人機(jī)。

在你建造無(wú)人機(jī)之前要知道的事情，我們被介紹了無(wú)人機(jī)的所有基本組件。在本章中，我們將組裝我們的無(wú)人機(jī)并為下一階段做好準(zhǔn)備。

我們將涵蓋以下主題

組裝你的無(wú)人機(jī)在你建造無(wú)人機(jī)之前要知道的事情，我們被介紹了無(wú)人機(jī)的所有基本組件。

在本章中，我們將組裝我們的無(wú)人機(jī)并為下一階段做好準(zhǔn)備。

我們將涵蓋以下主題。

• 組裝框架
• 連接電機(jī)
• 連接電調(diào)
• 連接 ArduPilot
• 使用 ArduPilot 配置無(wú)人機(jī)
• 飛行無(wú)人機(jī)所需的空氣動(dòng)力學(xué)
• 了解飛行無(wú)人機(jī)的安全協(xié)議
• 防止無(wú)人機(jī)墜毀

組裝框架

無(wú)人機(jī)框架的組裝需要很大的耐心，再次建議您在第一次進(jìn)行時(shí)遵循使用說(shuō)明書(shū)

連接電機(jī)要連接電機(jī)，您需要將電機(jī)放在框架臂上并安裝螺絲，如下圖所示，確保在不破壞框架臂的情況下盡可能擰緊螺絲： BLDC有三根電線從電機(jī)出來(lái)。我們需要將子彈連接器焊接到它們以連接到 ESC。現(xiàn)在，將其他三個(gè)電機(jī)連接到框架臂。

連接 ESC連接 ESC 是構(gòu)建無(wú)人機(jī)或任何其他無(wú)人機(jī)的最重要任務(wù)之一。您可以購(gòu)買四片電調(diào)或四合一電調(diào)。建議你用四合一電調(diào)，比較輕，好用。如果您使用單個(gè)電調(diào)，請(qǐng)將電機(jī)的線連接到電調(diào)，如下圖所示。電機(jī)和ESC的連接無(wú)關(guān)緊要，因?yàn)殡娋€僅用于改變相位：

第 8 步：MPU6050

該傳感器使用 i2c 進(jìn)行通信。所以我將 SDA 和 SCL 連接到 NodeMCU 的 D1 和 D2。如數(shù)據(jù)表中所述，每個(gè)傳感器都有 3 種模式。

我將使用陀螺儀的 500 度刻度范圍和加速度計(jì)的 8g 刻度范圍。為了從中獲得角度，我必須配置這些寄存器。

arduino IDE 的 Wire 庫(kù)可以輕松完成這項(xiàng)工作。然后它從傳感器請(qǐng)求 14 個(gè)字節(jié)并連續(xù)讀取角度。

確保您已將整數(shù)定義為 16 位，因?yàn)閿?shù)據(jù)是 2 的補(bǔ)碼值。加速度計(jì)提供實(shí)時(shí)角度但陀螺儀提供角速度。

如果我想從陀螺儀獲得角度，那么我必須整合每個(gè)循環(huán)中的角速度。因此，我從 2 個(gè)不同的傳感器獲得了角度。

嗯，電機(jī)會(huì)產(chǎn)生很多振動(dòng)，這會(huì)顯著影響加速度計(jì)。所以我使用了一個(gè)免費(fèi)的過(guò)濾器來(lái)克服這個(gè)問(wèn)題。

它使用兩個(gè)傳感器數(shù)據(jù)來(lái)生成穩(wěn)定的角度。

但是陀螺儀傳感器幾乎沒(méi)有錯(cuò)誤。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我放置了無(wú)人機(jī)水平儀并讀取了 4000 次數(shù)據(jù)，然后取平均值，我得到了陀螺儀錯(cuò)誤。這樣我就可以校準(zhǔn)一次，每次都使用。

然后我在每個(gè)循環(huán)中減去它。所以，現(xiàn)在我得到了完美的實(shí)時(shí)角度。

第 9 步：接線圖和代碼

接線圖非常簡(jiǎn)單。

您必須按照原理圖將 MPU6050 模塊引腳與 Esp8266 引腳連接起來(lái)。示意圖如上所示。

并用電腦上傳代碼

第 10 步：制作電路

按照上圖給出的示意圖制作電路。

我已經(jīng)解釋了模塊的連接細(xì)節(jié)。

第 11 步：飛行前檢查

飛行前檢查東西

• 檢查所有連接
• 檢查發(fā)送器和接收器綁定
• 檢查電池電量和電壓
• 檢查所有螺旋槳是否連接牢固
• 檢查所有電機(jī)安裝
• 檢查所有螺絲
• 檢查無(wú)人機(jī)的平衡，看是否有一側(cè)比另一側(cè)重
• 飛行后務(wù)必拔掉電池；只在飛行前幾秒鐘裝上電池
• 檢查外面的任何障礙物
• 讓兒童遠(yuǎn)離飛行區(qū)域
• 首次油門時(shí)與無(wú)人機(jī)保持距離
• 打開(kāi)自動(dòng)駕駛儀并返回主頁(yè)/啟動(dòng)功能（如果可用）
• 不要在不平衡的情況下駕駛無(wú)人機(jī)...

第 12 步：飛行前檢查

在天空中飛行的國(guó)家/地區(qū)政府有一些規(guī)定，特別是無(wú)人機(jī)。始終檢查安全協(xié)議。一些常見(jiàn)的規(guī)則如下：

• 您不能在機(jī)場(chǎng) 5 英里范圍內(nèi)駕駛無(wú)人機(jī)
• 您必須將無(wú)人機(jī)保持在您的視線范圍內(nèi)
• 您不得高于 400 英尺（約 0.12 公里）
• 您不能在繁忙的交通區(qū)域駕駛無(wú)人機(jī)
• 如果您將無(wú)人機(jī)用于商業(yè)目的或?qū)I(yè)用途，則必須注冊(cè)您的無(wú)人機(jī)；你必須有執(zhí)照
• 在駕駛無(wú)人機(jī)之前始終了解當(dāng)?shù)匾?guī)則

第 13 步：讓您的無(wú)人機(jī)免于墜毀

你幾乎無(wú)法阻止你的無(wú)人機(jī)撞壞一些螺旋槳，甚至是機(jī)身。損壞將取決于墜機(jī)和墜落的高度。它還取決于您的無(wú)人機(jī)降落或墜毀的表面。

駕駛無(wú)人機(jī)的最佳地點(diǎn)是沒(méi)有樹(shù)木或任何電線懸掛的開(kāi)闊場(chǎng)地。一開(kāi)始不要用大油門抬起無(wú)人機(jī)，逐漸加大油門。稍后我們將了解安全節(jié)流。現(xiàn)在，您可以先使用穩(wěn)定模式。請(qǐng)記住，油門只不過(guò)是加快無(wú)人機(jī)螺旋槳的速度。如果您是初學(xué)者，我的建議是學(xué)習(xí)如何將無(wú)人機(jī)懸浮在地面上。一旦您...

第 14 步：飛行：

那么，讓我們看看它是如何飛行的。

這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的飛行控制器。我將在即將發(fā)布的視頻中升級(jí)它。喜歡 - 添加 GPS。指南針、自動(dòng)駕駛儀、alt 保持等等。而談到這個(gè)...

我使用的是 WiFi 而不是發(fā)射器，所以，是的，它可以提供無(wú)限的范圍。別擔(dān)心，我會(huì)制作一個(gè)關(guān)于 Tx 通信的專用視頻。

感謝您的支持，我們很快就會(huì)在下一個(gè)視頻中見(jiàn)到您，然后再見(jiàn)。

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