إلى مسألة طائرات الهليكوبتر أو كيف قضيت عطلة نهاية الأسبوع

إذا اشتريت شيئًا ولم يكن هناك نقش مكتوب عليه "صنع في الصين" ، فأنت قد اشتريت مزيفة.

سوف يندهش قرائي إلى حد ما من أنني قررت عدم الثناء على تطوري ، ولكن إلى أين أذهب ... اشتريت مؤخرًا بأسعار مضحكة (حسناً ، تلك هي طفولتها ، والآن أصبحت منظمة جادة ويطلق عليها "Fix Price") لعبة ممتعة "كرة الطائرة مع الضوء" »، ستجد روابط عديدة على الإنترنت بنفسك.


لقد لعبت معها لمدة عشرين دقيقة وفزتني برغبة في معرفة ما بداخل الجهاز ، والذي يأتي من مصدرين:

1. أنا مهندس وأتساءل كيف يتم ترتيب هذه اللعبة (أو بالأحرى ، أعتقد بالفعل كيف يتم ترتيبها وترغب في التحقق من تخميناتي) ؛
2. أنا رجل أعمال في الماضي وأتساءل كيف تمكن الصينيون (لم أكتب أن اللعبة صنعت في الصين ، ولكن يبدو من الواضح تمامًا) من القيام بهذه الأشياء مقابل القليل من المال. لقد نسيت تماما أن أقول كم تكلف هذه اللعبة - لقد اشتريتها مقابل 199 روبل ، أي أقل من ثلاثة دولارات ، كارل.

بما أنني وحدي ، وهناك نوعان من مصادر الرغبة ، لم أستطع المقاومة لفترة طويلة وتسلقنا خلف مفك البراغي.

تنبيه: نظرًا لأن اللعبة تحتوي على بطارية (على الأرجح ليثيوم) غير مزودة بلوحة حماية (لم ألاحظها) ، أو أي تلاعب قد يؤدي إلى ماس كهربائى أو الشحن الزائد منها ، فإن القارئ ينفذ على مسؤوليته الخاصة. البطارية ، بطبيعة الحال ، صغيرة ولا ينبغي لنا أن نواجه كارثة ، ولكن من يدري. في أي حال ، ينصح بشدة نظارات السلامة.

نظرة سطحية

نقوم بتفكيك العلبة وفي أيدينا نجد الدواخل الموجودة في "معجزة التكنولوجيا" ، حتى نتمكن من مراقبة البطارية والمحرك بواسطة محرك على التروس البلاستيكية ومحور (قطعتين) مع مراوح وآلية لتحقيق الاستقرار في طائرة الدوران (حسناً ، أعتقد أن figovin أعلاه هذا ما يفعله المروحة) ، والأهم من ذلك ، هو مجلس الإدارة لكل هذه الثروة. على اللوحة ، نلاحظ وجود دائرة كهربائية صغيرة بها 8 أرجل (اعتقدت أن هناك MK ، ولكن بطريقة ما لا تكون الأرجل كافية ، ولا يكفي التحكم في ستة مصابيح) ، ودائرة كهربائية صغيرة بها 5 أرجل (hmm) ، ودائرة كهربائية صغيرة بها 3 أرجل (أعتقد ذلك ، هذا هو ترانزستور طاقة المحرك) . بالإضافة إلى ذلك ، لدينا السلطة التقديرية في شكل مفتاح الطاقة ، والباعث بالأشعة تحت الحمراء ، وجهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء ، وموصل الشحن ، و 6 لمبات LED كبيرة وصغيرة ، بالإضافة إلى كوندرات ومقاومات للتجميد.

بطارية

أقيس الجهد الكهربائي للبطارية ، وفائدة الأسلاك متاحة ، وألاحظ 3.74 فولت (ربما الليثيوم) ، أقوم بتوصيل كابل الشحن والجهد يرتفع إلى 4.18 فولت (الليثيوم بالضبط).

يبدو أن كل شيء واضح ، فالدوائر الدقيقة التي يبلغ طولها 5 أقدام هي مجرد وحدة تحكم بالشاحن (حوالي 4054) ، بينما يشير مؤشر LED صغير إلى عملية الشحن. ثم يجب أن يكون متصلاً مقاومًا لضبط تيار الشحن بالساق 5 ، أقيس قيمته الاسمية - 2k3 ، التي تتوافق مع تيار 400 مللي أمبير ، ويتم شحن كامل (قبل خروج LED) في 15 دقيقة. نحسب سعة البطارية ، نحصل على 0.4A * 15 دقيقة / (60 دقيقة / ساعة) = 100mAh.

نتحقق من السعة التي تم الحصول عليها من خلال طريقة التفريغ ، والتي نقيس بها تيار التفريغ. نظرًا لأنني لا أريد لحام ، فأنا أقوم بتشغيل مقياس التيار الكهربائي بدلاً من المفتاح ، متجاوزين جهات الاتصال الخاصة به. أضاءت المصابيح (جميعها الستة) ، ذهب التيار إلى 52 مللي أمبير ، بعد ثانيتين بدأ محرك الطائرات العمودية وانخفض التيار وأصبح 44 مللي أمبير. لا يمكن لبعض النفايات ، وليس القياس ، توصيل المحرك لتقليل التيار على الرغم من أن جميع مصابيح LED تستمر في العمل.

هذا لا يحدث ، لكن هناك

أقيس الجهد الكهربائي للبطارية وأرى أنه عندما يكون المحرك قيد التشغيل ، فإنه يسقط من 4.1 فولت إلى 3.8 فولت. نعم ، تحتوي البطارية على مقاومة كبيرة للإخراج ، وهذا ما يفسر الانخفاض في التيار من خلال المفتاح ، وتجاوز التيار الحركي (التيار) ، مقياس التيار الكهربائي. . وبالتأكيد ، يتم تثبيت سلك الزائد للمحرك إلى جانب البطارية ، أما السالب فيحتوي على دائرة متناهية الصغر ثلاثية الأرجل - ترانزستور مؤثر في الحقل. يسمح هذا الحل باستبعاد تدفق تيار هام للمحرك من خلال الاتصالات الضعيفة لقاطع الدائرة الكهربائية ، لكنه يؤدي إلى بعض الإزعاجات ، حول أي منها أكثر. لا يشمل اللعب ، أقوم بتوصيل مقياس التيار الكهربائي بين الصرف والمصدر ، وتدور المحرك ، وبدء التشغيل هو 1.4 أ ، الحالة الثابتة 1.1 أ. ثم سعة البطارية هي 1.1A * 6min / (60 دقيقة / ساعة) = 110mAh - إنها تتفق مع العداد المحسوب مسبقًا.

يتم تحديد المعلمات الحركية بشكل غير مباشر - 2.8V * 1.1A = 3W (أولئك الذين يرغبون في تحويل إلى حصانا) - ليست سيئة لمثل هذا المخلوق الصغير. لماذا لم يكن هناك أي من هؤلاء عندما ذهبت إلى نادي نمذجة الطائرات كطفل. أثناء التشغيل ، يسخن المحرك بدرجة كبيرة ، لكن لا يزيد عن 35-40 درجة. سيكون من المثير للاهتمام تحديد نوع المحرك ، لا أستطيع التفكير في أي شيء آخر غير المجمع ، ولكن دعنا نتركه لاحقًا ، فإن تفكيك المحرك سيكون على الأرجح إجراء لا رجعة فيه.

يشاهد الجهاز الذي يحتوي على 3 أرجل و figovin الجزء الخارجي من العلبة من اللوحة ، بما أن figovina محاط بأنبوب يشكّل نمط إشعاع ، فهذا مستشعر الأشعة تحت الحمراء. ثم الجهاز مع 3 أرجل هو مؤشر الإضاءة الخلفية ، وكذلك في نطاق الأشعة تحت الحمراء. نتتبع المسارات ونجد أن الجهاز مسمر على الأرض وقاعدة عضو الكنيست ، وتسمير figovina على الأرض والقوة ، مما يعني أننا كنا مخطئين. إنه أمر غريب إلى حد ما ، عندما ترتفع الإصبع إلى الأنبوب بالتحديد ، ترتفع سرعة المحرك ، لكن هذا قد يكون ضوءًا جانبيًا.

الأكثر إثارة للاهتمام

لا يزال هناك عنصر غامض واحد - الدائرة الدقيقة ذات 8 أرجل ، أي من الناحية الوظيفية ، لا توجد أسئلة - هذا هو التحكم في المحرك ، ولكن ما الذي يتم تنفيذه بالضبط لا يزال غير واضح. ما هي الوظائف التي ينبغي له تنفيذها:

1. التأخير الأولي ~ 2 ثانية بعد السلطة.
2. تغيير سرعة الدوران عن طريق التحكم في الترانزستور - تعديل PWM مع دورة العمل المتغيرة ؛
3. استقبال إشارة من مستشعر العائق ؛
4. مراقبة الجهد البطارية لتجنب الإفراط في الشحن ؛
5. (أخيرًا وليس آخرًا) إيقاف تشغيل المحرك عندما تصطدم الشفرات بإحدى العقبات.

بالمناسبة ، ما الزملاء الجيدون من وجهة نظر السلامة - هناك حماية المحرك ، وحماية اليد - شفرات مصنوعة من البلاستيك اللين ، وهناك حماية للهيكل - تثبيت الشفرات مع انفصال أثناء الحمل الزائد الميكانيكي. لقد تم اختراع كل شيء كان من الممكن اختراعه لسهولة الاستخدام ، ويبقى الحسد من المطورين (جيدًا ، أو تجربة غنية من الإصابات والتدمير ، ثم لا ينبغي عليك الحسد).

يبدو أن هناك وظيفة أخرى ، لكن هذه ليست دقيقة:

6) التصحيح التكيفي لنظام التحكم ، حيث أن المروحية بعد إطلاقها مباشرة تحدث تقلبات كبيرة في الارتفاع ، ولكن بمرور الوقت تتناقص السعة وتبدأ في الحفاظ على مسافة مستقرة تقريبًا لمستوى الأرض. إذا قمت بإيقاف تشغيله وإيقاف تشغيله مرة أخرى ، فستتكرر العملية ، لذلك ليس هذا نتيجة تفريغ البطارية.

دعنا نعود إلى عنصر التحكم وتقدير التطبيقات الممكنة.

1. كل وظيفة ، من حيث المبدأ ، يمكن تنفيذها في توقيت من النوع 555 ، ولكن دفعة واحدة في حالة واحدة - بالتأكيد لا أستطيع ذلك ، لذلك فمن غير المحتمل.
2. على شريحة مثل quadruple OU 324 ، يمكنك على الأرجح تنفيذ جميع الوظائف في وقت واحد ، ولكن من الواضح أن هناك حالة مختلفة.
3. شريحة تناظرية مخصصة أو شبه مخصصة في جهاز بمبلغ 3 دولارات ليست مضحكة.
4. لكن MK سوف تتعامل تمامًا مع كل هذه المهام ، هذه هي النسخة الرئيسية ، وكانت المهام السابقة تهدف إلى إظهار نظرتي الفنية الواسعة إلى حد ما.

ما هي الموارد التي ستكون مطلوبة من MK لتنفيذ الوظائف المدرجة:

1. مؤقت (يفضل أن يكون مع وضع PWM) للتحكم في المحرك ؛
2. المقارنة (أفضل ADC ، ولكن بدونها) للتحكم في الحمل الزائد للمحرك ؛
3. مقارنة (مرة أخرى ، يمكنك ADC) للسيطرة على جهاز استشعار الأشعة تحت الحمراء.
4. المقارنة (يمكنك استخدام BOD) للسيطرة على السلطة ؛
5. 4 أو 3 أرجل حرة لربط ما سبق ؛
6. ستكون سجلات RAM - 8 كافية ، إذا أخذت 16 خلية أخرى ، فلن يكون عليك معرفة السبب ؛
7. ذاكرة البرنامج - يجب أن يكون فلاش 1 كيلو بايت كافيًا لكل شيء بهامش.

ربما ، في عصرنا ، من الصعب العثور على عضو في MK لا يحتوي على الموارد المدرجة أكثر من تلبية المتطلبات المذكورة. استنادًا إلى الحالة ، يمكن أن يكون STM8 و PIC و Tiny و MSP430 وما إلى ذلك. لكنني وضعت شركة Padauk التايوانية MK الجديدة نسبيًا ، والتي تمتلك جميع الموارد اللازمة ، ولكنها تختلف عن المنافسين المدرجين بسعر لا يصدق - 3 سنتات لكل مجموعة من 300 قطعة. بالنسبة لخطوط العرض الخاصة بنا ، يبدو أعضاء الكنيست هؤلاء غريبين ، لكن بالنسبة للمصنعين من بلد يقع في الجنوب - لم لا.

تمت إزالة العلامات الموجودة على علبة الجهاز بعناية ، ولكن لدينا أدلة غير مباشرة. الحقيقة هي أن أعضاء الكنيست في الشركة المحددة لديهم موقع طاقة محدد - 1 و 8 أرجل (كما كان في 555 ، مما يشير ...) بدلاً من كلاسيك 4 و 8 ، لذلك نحن بحاجة فقط إلى دارة دوائر الطاقة. حسنًا ، تأكد من توصيل جميع الإشارات الضرورية أيضًا بالنتائج التي يمكن تحديدها كمنافذ للأغراض العامة. بالنسبة إلى مؤقت الفاصل الزمني ، شعرت بالإثارة ، فلديه دبوس MK لعكس التيار الكهربائي ، بحيث لا يكون هناك بديل مباشر ، على الرغم من أنني لا أفهم السبب.

نيتبيكينج وضرب قليلاً

PNP: في عملية مواصلة دراسة الدائرة ، ظهر تأثير غير متوقع (وحتى مخيف إلى حد ما) - عند البحث (بمساعدة حلقة القاعة) عن أرجل MK المرتبطة بمصراع ترانزستور التحكم في المحرك ، بدأ الأخير فجأة - أوصي زملائي الصينيين بتقليل قيمة المقاوم المغلق المصراع والأرض (الآن 27 كيلو) لاستبعاد مثل هذه الحالات (إذا لم يكن هذا جزءًا من الحماية ضد الهندسة العكسية).

حسنًا ، هناك ملاحظة أخرى - حتى لو اتخذت MK قرارًا بإيقاف المحرك ودخولها في وضع الاستعداد ، تستمر المصابيح في التوهج وستقوم بتصريف البطارية. بطبيعة الحال ، لا يختلف التيار عن العمل ، ولكنه لا يزال مهمًا (عشرات الملليمات) وهو قادر تمامًا على الشحن الزائد للبطارية. تمكنت من الهبوط البطارية إلى 2.78 واستمر الجهد في الانخفاض بسرعة النسيج لمدة 2 ثانية.

أود أن أضيف ترانزستور آخر لتشغيل أرض المصابيح أو وضعها مباشرة على أرجل عضو الكنيست ، خاصة وأن هناك ثلاثة أذرع حرة.

وهنا نتائج الاتصال (بين قوسين ، وظيفة الساق لنوع MK PMS15A):

1. مستشعر الأشعة تحت الحمراء IR متصل بالساق 4 () ؛
2. بوابة الترانزستور متصلة بالقدم 6 () ؛
3. يتم توصيل مصدر الترانزستور من خلال المقاوم إلى الساق 5 ().
4. ترتبط الأرض والقوة بالساقين 8 و 5 على التوالي.

لم نعثر على أي تناقضات ، لذا فمن الممكن تمامًا النظر في MK المحددة مع Padauk PS15 ، ولديه 64 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي ، و 0.5 كيلوبايت من ذاكرة البرنامج لمرة واحدة ، ومؤقت 8 بت مع PWM ، ومقارن و BOD (يطلق عليه هنا اسم LVR) عند 2.7V (نظرًا لأن إيقاف تشغيل المحرك أثناء التفريغ يحدث عندما يخرج مؤشر LED الأزرق ، فهو مشابه جدًا). نعم ، قد تكون PMS150C ، لكن لديها الكثير من ذاكرة البرنامج ، كيلوبايت كامل لمثل هذه المهمة البسيطة.

في الواقع ، الجانب الهندسي من الفضول راضٍ عن ذلك ، يمكنك رسم رسم تخطيطي للجهاز ، لكنه كسول ، وليست هناك حاجة - ما زلت لا أعتزم إنتاجها ، ولماذا سيتضح بعد تلبية مطالبات الجزء الريادي. دعنا نقدر ما سيكلفه الحشو المكافئ ، فنحن نعني فقط الجزء الإلكتروني ، دون الإنشاء.

لكن ألا نحسب الشامات الأثرياء؟

البطارية موجودة على علي (لا أرى نقطة النظر إلى الموارد المحلية) فهناك شيء مشابه لحالتنا ، والسعة أعلى قليلاً (250 مللي أمبير) ومجهزة بلوحة حماية - تبلغ قيمتها أكثر من 35 روبل (سأقدم فيما يلي الأسعار بالعملة الصعبة قوة عظمى في مجال الطاقة ، وليس في الأوراق الخضراء الغامضة التي لا قيمة لها في بلد سيعاني من الانهيار النهائي في أي دقيقة).

المحرك (أوه ، لقد نسيت تمامًا تفكيكه ، لكن بصرف النظر عن محرك المجمع ، لن يستجيب أحد بشكلٍ كافٍ لتغيرات الجهد من خلال تعديل PWM ، على الرغم من أنني رأيت آراء مختلفة حول هذا الموضوع) - على Ali (انظر الملاحظة أعلاه) ، تم العثور على 20 روبل.

لوحة التحكم:

1. قررت أن ننظر إلى 4054 في Platan وفوجئت إلى حد ما عندما لم يكن سعره أعلى من أسعار ChipFind. اعتدت بطريقة ما على حقيقة أن سعر Platan يجب أن يقسم على 2 وأنا سعيد لأنني كنت مخطئًا. على الرغم من أن سياسة السعر الخاصة بهذا المورد محيرة إلى حد ما: يمكننا طلب الجهاز بسعر 22 من 20 قطعة ، إلا أنه يمكننا الشراء من توفر 39 من 10 قطع ، أو الشراء من توفر 40 من 86 قطعة أو الانتظار لمدة أسبوعين لشراء 130 من 1. بالطبع ، ليس لدي شركة ذات مقياس مثل Platan ، لكن لا يمكنني وصف هذا الاقتراح بالطلب العادي. حسنًا ، على علي ، يكلف 200 روبل مقابل 50 قطعة. التكلفة الإجمالية 22 (بلاتان) / 2.5 (علي).
2. MK - ربما المكون الأكثر تكلفة - 2 روبل ، لا يزال لا أستطيع أن أصدق هذا الرقم. على الرغم من أن تكلفة الملكية ستكون أعلى قليلاً - تحتاج إلى إضافة تكلفة اللحام ، إلا أنها ستكون أعلى تكلفة من الترانزستور.
3. باعث الأشعة تحت الحمراء (TSAL6100) - 6/6.
4. استقبال الأشعة تحت الحمراء (المدرجة في مجموعة لمدة 6 روبل) - / 3.
5. الترانزستور 20V ، 2A (N327) 5/4.
6. 6 مصابيح LED ساطعة بثلاثة ألوان (HL3010) 2 / 0.2 * 6 = 12 / 1.2.
7. مقاومات ومكثفات بحجم 0603 مجموع 16 قطعة 0.3 / 0.2 * 16 = 4.8 / 3.2.
8. التبديل (3 / 0.4) / موصل الطاقة (8/8) / وكابل الطاقة / 8.
9. لوحة الدوائر المطبوعة (DPP + M + 2Sh) 0.4dm * 0.2dm = 0.08 * 170 (Resonite) / = 13 /.
10. تركيب لوحة 5 + 8 + 3 + 2 + 3 + 6 * 2 + 25 * 2 + 3 + 3 = 88 نقطة لحام * 0.5 = 44.

في المجموع ، حصلنا على 189/153 روبل (بالطبع ، الحساب لا يمكن أن يسمى بدقة مطلقة ، ولكني أقدر الخطأ بنسبة 30 في المائة) والنتيجة مخيبة للآمال - فقط الالكترونيات سوف تأخذ سعر البيع بالكامل تقريبًا منا ، وجميع الإنشاءات والخدمات اللوجستية وأرباح المنتجين وأرباح البائع و الضرائب ، وبالتالي فإن فرص صنع طائرة هليكوبتر كهذه في هذا السعر تختلف عن الصفر بمقدار ضئيل.

حسنًا ، الملاحظة الأخيرة: يتم بيع هذا البالون الخاص على علي مقابل 206 روبل مع جهاز تحكم عن بعد ونقل 250 روبل ، ويتم إنتاج منتج مشابه (مع علبة مختلفة قليلاً ، في شكل طائرة هليكوبتر أو شيطان ، وليس كرة) في نفس 350 روبل ، والتي غريب نوعا ما. بشكل عام ، ربما كنت محظوظًا بالشراء ، والذي تم تأكيده بشكل غير مباشر من خلال سلوك زوجتي ، التي اشترت في اليوم التالي ثلاث نسخ إضافية من هذه اللعبة - واحدة لكل حفيد وحفيدة ، وهي لا تميل إلى شراء أي قمامة بأسعار باهظة.

الخلاصة العامة الواردة أعلاه ستكون غير متوقعة إلى حد ما:
بارك الله في الصين (وأمريكا في نفس الوقت).

ملاحظة : أرفق صورة حاولت فيها (دون جدوى) استعادة الدائرة ، وقد تكون في متناول يدي: