हम विमान के लिए रेडियो नियंत्रण करते हैं

इस पोस्ट को पढ़ने के बाद मैंने आग पकड़ी और अपने हवाई जहाज को चीरने का विचार आया। मैंने तैयार चित्र लिए , चीनी से मोटर, बैटरी और प्रोपेलर का आदेश दिया। लेकिन रेडियो नियंत्रण ने इसे अपने दम पर करने का फैसला किया, सबसे पहले - यह बहुत दिलचस्प है, और दूसरी बात - आपको अपने आप को कुछ लेने की ज़रूरत है जबकि बाकी के पुर्जों के साथ पैकेज अच्छा है, और तीसरा - यह मूल बनाने और सभी प्रकार की अच्छाइयों को जोड़ने के लिए संभव है।
सावधानी चित्र!

कैसे और क्या प्रबंधन करना है

सामान्य लोग रिसीवर लेते हैं, स्टिक सर्वोस, इसमें स्पीड रेगुलेटर, लीवर को रिमोट कंट्रोल पर स्थानांतरित करते हैं और काम के सिद्धांतों के बारे में पूछे बिना और विवरणों में जाने के बिना जीवन का आनंद लेते हैं। हमारे मामले में, यह काम नहीं करेगा। पहला काम यह पता लगाना था कि सर्वो को कैसे नियंत्रित किया गया था। सब कुछ काफी सरल हो जाता है, ड्राइव में तीन तार होते हैं: + शक्ति, - शक्ति और संकेत। सिग्नल तार पर, चर कर्तव्य चक्र के आयताकार दालों। यह समझने के लिए कि हम चित्र को क्या देखते हैं:

इसलिए, यदि हम ड्राइव को चरम बाएं स्थिति में स्थापित करना चाहते हैं, तो हमें 20ms के अंतराल के साथ 0.9ms की अवधि के साथ दालों को भेजने की आवश्यकता है, यदि दूर दाएं में - 2.1ms की अवधि के साथ, अंतराल समान है, साथ ही औसत स्थिति समान है। जैसा कि यह निकला, गति नियंत्रकों को उसी तरह से नियंत्रित किया जाता है। जो लोग इस विषय में कहेंगे कि यह एक नियमित पीडब्लूएम है , जिसे किसी भी माइक्रोकंट्रोलर पर लागू किया जा सकता है - एक तिपहिया मामला। इसलिए मैंने ऐसा फैसला किया, मैंने एक स्थानीय स्टोर में एक इमदादी खरीदी और इसके लिए ब्रेडबोर्ड पर riveted तथाकथित ATtiny13 सर्वो परीक्षक। और फिर यह पता चला कि पीडब्लूएम काफी सरल नहीं है, लेकिन नुकसान के साथ। जैसा कि उपरोक्त आरेख से देखा जा सकता है, कर्तव्य चक्र (अवधि की अवधि के लिए नाड़ी अवधि का अनुपात) 5% से 10% तक है (भविष्य में मैं एटीएमएस 13 के 256-अंक वाले PWM काउंटर के लिए दालों को चरम स्थितियों के लिए 1.0ms और 2.0ms की अवधि के साथ ले जाऊंगा) यह मानों से मेल खाता है 25 से 50. लेकिन इस शर्त पर कि काउंटर को भरने के लिए 20ms लगते हैं, लेकिन वास्तव में यह काम नहीं करता है, और 9.6 मेगाहर्ट्ज और प्री-स्प्लिटर 1024 की आवृत्ति के लिए, आपको काउंटर को 187 (TOR) तक सीमित करने की आवश्यकता है, इस मामले में हमें 50.134 हर्ट्ज की आवृत्ति मिलेगी। अधिकांश (यदि सभी नहीं) सर्वो में एक सटीक संदर्भ आवृत्ति जनरेटर नहीं है, और इसलिए नियंत्रण संकेत की आवृत्ति थोड़ी तैर सकती है। यदि आप काउंटर 255 के टॉप को छोड़ देते हैं, तो कंट्रोल सिग्नल की आवृत्ति 36.76 हर्ट्ज होगी - कुछ ड्राइव पर यह काम करेगा (संभवतः ग्लिट्स के साथ), लेकिन बिल्कुल नहीं। तो, अब हमारे पास 187 अंकों का काउंटर है, इसके लिए 5-10% 10 से 20 के मूल्यों के अनुरूप है - केवल 10 मान, यह थोड़ा असतत हो जाएगा। यदि आप एक घड़ी आवृत्ति और एक पूर्व चयनकर्ता के साथ खेलना चाहते हैं, तो नीचे मैं एक 8-बिट PWM के लिए एक तुलना प्लेट देता हूं:


पीडब्लूएम उत्पन्न करने के लिए अधिकांश माइक्रोकंट्रोलरों में 16-बिट (या अधिक) टाइमर होता है। यहां विसंगति के साथ समस्या तुरंत गायब हो जाएगी और आवृत्ति बिल्कुल सेट की जा सकती है। मैं लंबे समय तक पेंट नहीं करूंगा, मैं तुरंत टैबलेट देता हूं:


मुझे नहीं लगता कि चीनी सर्वो के लिए 600 और 1200 मूल्यों का महत्वपूर्ण अंतर है, इसलिए स्थिति सटीकता के सवाल को बंद माना जा सकता है।

मल्टी चैनल प्रबंधन

हमने एक सर्वो का पता लगाया, लेकिन एक हवाई जहाज के लिए उन्हें कम से कम तीन और एक अन्य गति नियंत्रक की आवश्यकता होती है। "माथे में" समाधान 16-बिट पीडब्लूएम के चार चैनलों के साथ एक माइक्रोकंट्रोलर लेना है, लेकिन ऐसा नियंत्रक महंगा होगा और सबसे अधिक संभावना बोर्ड पर बहुत अधिक जगह ले जाएगी। दूसरा विकल्प सॉफ्टवेयर पीडब्लूएम को फ्लश करना है, लेकिन प्रोसेसर समय लेना भी एक विकल्प नहीं है। यदि हम सिग्नल आरेखों को फिर से देखते हैं, तो यह 80% समय की जानकारी नहीं देता है, इसलिए पीडब्लूएम के रूप में पल्स को 1-2ms पर सेट करना अधिक तर्कसंगत होगा। ऐसे संकीर्ण सीमाओं के भीतर कर्तव्य चक्र अलग-अलग क्यों होता है, क्योंकि कम से कम 10-90% के कर्तव्य चक्र के साथ दालों को बनाना और पढ़ना आसान होता है? आपको सिग्नल के उस असंक्रामक टुकड़े की आवश्यकता क्यों है जो 80% समय लेता है? मुझे संदेह था कि शायद ये could०% अन्य अभिनेताओं के लिए दाल हो सकते हैं, और फिर यह संकेत कई अलग-अलग लोगों में विभाजित है। यही है, 20ms की अवधि में, 1-2ms की अवधि के साथ 10 दालों को फिट किया जा सकता है, फिर इस संकेत को कुछ demultiplexer द्वारा केवल 20ms की अवधि के साथ 10 अलग-अलग लोगों में विभाजित किया जाता है। ऐसा करने से पहले किसी ने नहीं कहा, PROTEUS में ऐसी योजना बनाई:

प्रजातिकारक - 74HC238 की भूमिका में, माइक्रोकंट्रोलर के आउटपुट से दालों को इसके ईटी ई को खिलाया जाता है। ये दालों PWM 2ms (500Hz) की अवधि और 50-100% के एक कर्तव्य चक्र के साथ हैं। प्रत्येक नाड़ी का अपना कर्तव्य चक्र होता है, जो प्रत्येक चैनल की स्थिति को दर्शाता है। यह वही है जो इनपुट E पर संकेत जैसा दिखता है:

74HC238 के लिए यह जानने के लिए कि वर्तमान सिग्नल को लागू करने के लिए कौन सा आउटपुट है, PORTC माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करें और डेमोइल्प्लेक्सर के ए, बी, सी का उपयोग करें। परिणामस्वरूप, हम आउटपुट पर निम्नलिखित संकेत प्राप्त करते हैं:

आउटपुट सिग्नल सही आवृत्ति (50 हर्ट्ज) और कर्तव्य चक्र (5-10%) के साथ प्राप्त किए जाते हैं। तो, आपको 500 हर्ट्ज की आवृत्ति और 50-100% भरने के साथ एक पीडब्लूएम उत्पन्न करने की आवश्यकता है, यहां 16-बिट काउंटर के प्रीस्कूलर और टीओपी स्थापित करने के लिए एक प्लेट है:

दिलचस्प है, पीडब्लूएम मानों की संभावित संख्या टाइमर आवृत्ति की तुलना में 1000 गुना कम है।

सॉफ्टवेयर कार्यान्वयन

AtmelStudio6 में 16 मेगाहर्ट्ज की घड़ी आवृत्ति के साथ ATmega8 के लिए, सब कुछ इस प्रकार से लागू किया गया है: पहले, सर्वो के पदों के लिए काउंटर मूल्यों को परिभाषित करें:

#define LOW 16000U #define HIGH 32000U 

फिर टाइमर / काउंटर 1 पर PWM जनरेटर को इनिशियलाइज़ करें:

 OCR1A = HIGH; //  TCCR1A = 0<<COM1A1 | 0<<COM1A0 | 1<<COM1B1 | 0<<COM1B0 | 0<<FOC1A | 0<<FOC1B | 1<<WGM11 | 1<<WGM10; //  Fast PWM   OC1B    ,    OCR1A TCCR1B = 0<<ICNC1 | 0<<ICES1 | 1<<WGM13 | 1<<WGM12 | 0<<CS12 | 0<<CS11 | 1<<CS10; // 1 TIMSK = 1<<OCIE1A | 1<<OCIE1B | 0<<TOIE1; //    

यह व्यवधानों को लागू करने के लिए बना हुआ है:

 ISR(TIMER1_COMPA_vect) //     ,      { //c_num- ,    , channels -    if (c_num <= 7) { OCR1B = channels[c_num]; } else { OCR1B = 0; //      8  9  } } ISR(TIMER1_COMPB_vect, ISR_NOBLOCK)//      { if (c_num <= 7) { PORTC = c_num; //  0-7     PORTC } //     0  9 if (c_num >= 9) { c_num = 0; } else { c_num++; } } 

हम विश्व स्तर पर इंटरप्ट और रेडी को सक्षम करते हैं, चैनलों में LOW से HIGH तक के मानों को रोकते हैं, चैनलों पर मान बदलते हैं।

लोहे में बोध

खैर, सिद्धांत को सुलझा लिया, यह सब लागू करने का समय है। ATmega8A माइक्रोकंट्रोलर को सिस्टम के मस्तिष्क के रूप में चुना जाता है, यह 16MHz क्वार्ट्ज से देखा गया है (इसलिए नहीं कि मैं सर्वो के 16,000 पदों को चाहता था, लेकिन क्योंकि मैं उन्हें चारों ओर झूठ बोल रहा था)। एमके के लिए नियंत्रण संकेत UART के माध्यम से आएगा। परिणाम एक ऐसा योजनाबद्ध है:

कुछ समय बाद, ऐसा दुपट्टा दिखाई दिया:


मैंने दो तीन-पिन कनेक्टरों को मिलाप नहीं किया क्योंकि मुझे उनकी आवश्यकता नहीं है, और उन्हें एक पंक्ति में मिलाप नहीं किया जाता है क्योंकि मेरे पास छेदों का धातुकरण नहीं है, और दोनों तरफ ट्रैक के निचले कनेक्टर में, मैं इसे तार से बदल सकता हूं, लेकिन किसी भी कनेक्टर को सिग्नल आउटपुट करने के लिए सॉफ्टवेयर में कोई समस्या नहीं है। । इसके अलावा 78L05 गायब है क्योंकि मेरे इंजन नियामक में एक अंतर्निहित स्टेबलाइजर (भार) है।
डेटा प्राप्त करने के लिए, HM-R868 रेडियो मॉड्यूल बोर्ड से जुड़ा है:

शुरू में, मैंने इसे सीधे बोर्ड में छड़ी करने के लिए सोचा, लेकिन यह डिजाइन हवाई जहाज पर फिट नहीं था, मुझे इसे लूप के माध्यम से करना था। यदि आप फर्मवेयर बदलते हैं, तो प्रोग्रामिंग सॉकेट के संपर्कों का उपयोग कुछ सिस्टम (साइड लाइट्स, आदि) को चालू / बंद करने के लिए किया जा सकता है।
शुल्क लगभग 20 UAH = $ 2.50, रिसीवर - 30 UAH = $ 3.75।

संचरण भाग

एक विमान हिस्सा है, यह जमीनी उपकरणों से निपटने के लिए बना हुआ है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, डेटा UART, प्रति चैनल एक बाइट के माध्यम से प्रेषित होता है। पहले तो मैंने अपने सिस्टम को एक अडॉप्टर के माध्यम से एक कंप्यूटर से तार से जोड़ा और एक टर्मिनल के माध्यम से कमांड भेजा। पार्सल की शुरुआत निर्धारित करने के लिए डिकोडर के लिए, और भविष्य में विशेष रूप से संबोधित पार्सल आवंटित करने के लिए, एक बाइट पहचानकर्ता पहले भेजा जाता है, फिर 8 बाइट्स जो चैनलों की स्थिति निर्धारित करते हैं। बाद में उन्होंने रेडियो मॉड्यूल का उपयोग करना शुरू कर दिया, जब ट्रांसमीटर को बंद कर दिया गया, तो सभी मोटर्स बेतहाशा चिकोटी काटने लगे। शोर से सिग्नल को फ़िल्टर करने के लिए, सभी 9 पिछले बाइट्स के XOR गेटवे का दसवां बाइट। इसने मदद की, लेकिन कमजोर रूप से, बाइट्स के बीच टाइमआउट के लिए एक और चेक जोड़ा, अगर इसे पार कर लिया जाता है, तो पूरे भेजने को अनदेखा कर दिया जाता है और रिसेप्शन फिर से शुरू होता है, पहचानकर्ता बाइट की प्रतीक्षा करता है। XOR के रूप में एक चेकसम को जोड़ने के साथ, टर्मिनल से कमांड भेजना तनावपूर्ण हो गया, इसलिए मैंने जल्दी से इस तरह के कार्यक्रम को स्लाइडर्स के साथ riveted:

निचले बाएं कोने में संख्या चेकसम है। कंप्यूटर पर स्लाइडर्स को हिलाने से प्लेन पर पतवारें उड़ गईं! सामान्य तौर पर, मैंने यह सब बहस की और रिमोट कंट्रोल के बारे में सोचना शुरू किया, मैंने उसके लिए ये जॉयस्टिक खरीदे:

लेकिन फिर एक विचार मेरे पास आया। एक समय में, मैं सभी प्रकार के उड़ान सिमुलेटर से खुद को खींच रहा था: इल -2 स्टर्मोविक, लॉक ऑन, एमएसएफएसएक्स, के -50 ब्लैक शार्क, आदि। तदनुसार, मेरे पास एक जीनियस एफ -23 जॉयस्टिक था और मैंने इसे फास्ट करने का फैसला किया। स्लाइडर्स के साथ उपरोक्त कार्यक्रम। इसे लागू करने के तरीके के बारे में जाना, इस पोस्ट को पाया और इसने काम किया! एक पूर्ण जॉयस्टिक का उपयोग करते हुए एक हवाई जहाज को नियंत्रित करने के लिए, यह मुझे लगता है, रिमोट कंट्रोल पर एक छोटी छड़ी का उपयोग करने की तुलना में बहुत ठंडा है। सामान्य तौर पर, पहले फोटो में एक साथ सब कुछ दर्शाया गया है - यह एक नेटबुक, जॉयस्टिक, एफटी 232 पर कन्वर्टर, और एचएम-टी 868 ट्रांसमीटर से जुड़ा है। कनवर्टर प्रिंटर से 2 मीटर केबल के साथ जुड़ा हुआ है, जो आपको इसे किसी तरह के पेड़ पर या कुछ इस तरह से माउंट करने की अनुमति देता है।

प्रारंभ!

तो, एक हवाई जहाज है, एक रेडियो नियंत्रण है - चलो चलते हैं! (सी) डामर पर पहली उड़ान खत्म हो गई थी, परिणाम आधा और एक फाड़ा इंजन में टूट गया था। दूसरी उड़ान एक नरम सतह पर थी:

10 के बाद की उड़ानें भी बहुत सफल नहीं थीं। मुख्य कारण मैं जॉयस्टिक को बहुत असतत मानता हूं - रोल के अनुसार, इसने पिच के अक्ष के साथ केवल 16 मान (संभावित 256 के बजाय) दिए - बेहतर नहीं। लेकिन, परीक्षणों के परिणामस्वरूप, विमान काफी क्षतिग्रस्त हो गया था और उसकी मरम्मत नहीं की जा सकी:

- इस संस्करण की सत्यता को सत्यापित करना अभी तक संभव नहीं है। इस संस्करण के पक्ष में, विमान को समतल करने के लिए वीडियो पर रिकॉर्ड किया गया एक प्रयास भी बोलता है - यह झुका हुआ उड़ता है, और फिर विपरीत दिशा में तेजी से टकराता है (और आसानी से चाहिए)। यहाँ एक और अधिक दृश्य वीडियो है:

उपकरणों की सीमा लगभग 80 मीटर है, फिर यह भी पकड़ता है, लेकिन एक बार थोड़ी देर में।
खैर यह सब है, आप अपने ध्यान के लिए धन्यवाद। मुझे आशा है कि प्रदान की गई जानकारी किसी के लिए उपयोगी है। मुझे आपके सभी सवालों के जवाब देने में खुशी होगी।
प्रोटीन के लिए संग्रह आरेख और तारों का बोर्ड।