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DIY FPV赛车无人机（第1部分）-组装

如今，无人驾驶赛车的受欢迎程度正在迅速增长。业余传单逐渐发展成为严肃的国际比赛，参与这一爱好的人数也在不断增加。我本人最近已经组装了一个180号FPV直升机（对角线之间的距离，以毫米为单位），我赶紧分享这一经验。





我在这里和这里描述了整个组装和配置过程，下面将是一个稍作修改的版本，其中包含我以前的文章中的更多信息。

我将省去加入这一爱好的问题，直接进入直升机。

四轴飞行器尺寸选择



一年前，第250尺寸的直升机很受欢迎。但是现在，飞行员更喜欢组装更小的设备，这是非常合理的：重量较小，但功率相同。我选择第180号尺寸并不是出于实际原因，而是作为一种组装挑战。

实际上，这种选择方法并不完全正确。明智的选择是先选择螺旋桨的尺寸，然后再选择螺旋桨的尺寸-选择的螺旋桨将适合的最小框架。使用这种方法，通常会拒绝使用第180种格式。自己判断：第210格式允许您放置与250相同的5英寸螺旋桨，而二次方本身更容易，第4螺旋桨适合第160机架。事实证明，第180号尺寸是一种中间格式，“不是我们的，也不属于您的”。也可以将其加权160。但是，尽管如此，我还是选择了它。也许是因为这是可以或多或少舒适地拉GoPro或Runcam摄像机的最小尺寸。

配饰



让我们从电动机开始。第180个尺寸的“中间度”以及丰富的分类使选择复杂化。一方面，您可以采用第160个组件，另一方面，可以使用第210个甚至250个组件。必须从螺旋桨和电池（罐数）出发。我认为没有理由使用3S电池，对于螺旋桨，一般规则如下：

  • 需要最大静推力-增加螺旋桨直径并减小螺距（在合理范围内）
  • 需要高速-减小直径并增加步长（在合理范围内）
  • 您需要小直径的高推力-增加叶片的数量（同样在合理的范围内，因为如果可以看到两叶和三叶螺旋桨之间的差异明显，那么三叶和四叶螺旋桨之间的差异就不会太大了）


就我而言，我的螺旋桨尺寸限制为4英寸，但没有马达限制。因此，使用三叶4045牛鼻螺旋桨是最合理的。它们很难平衡，但是有了它们，控制更加敏感和可预测，声音更安静。另一方面，对于两叶螺旋桨，直升机的速度更高，但我绝对不需要。在180年代“流行”的设置如下：

  • 轻巧，带有电动机1306-3100KV，传统的4045螺旋桨和850mAh电池
  • 重量大，功能强大，适用于三叶斗牛螺旋桨和带有2205-2600KV电机和1300mAh电池的运动相机


实际上，该框架允许您放置从1306-4000KV到22XX-2700KV的电动机。顺便说一句，我不知道为什么，但是1806-2300KV电动机现在已经很丢人了，很少使用。

我为二次型RCX H2205 2633KV装了马达。首先，我想拥有一定的权力（尽管我的驾驶技能不高，但原因尚不清楚）。其次，我的装置从未实现超轻，此外，我还计划携带运动相机。具体来说，RCX电机是一个折衷的选择。它们很便宜，但是对质量有很多抱怨。在购买组件时，这些是市场上为数不多的2205-2600KV电动机之一。现在（在撰写本文时），范围更大了，最好选择其他东西。
对于其余部分，他遵循“更多挑战”的原则行事：



飞行控制器选择



您可能会注意到列表中没有飞行控制器。我想更详细地描述他的选择。低成本的构建套件通常包含CC3D控制器，因此，目前它可能是最便宜的PC。今天，绝对没有必要购买CC3D。它已经过时，并且没有诸如电池监视和“高音扬声器”之类的必要内容。它的继任者CC3D Revolution是一款完全不同的产品，具有丰富的功能，但价格也超过40欧元。
现代飞行控制器已经从F1处理器切换到F3，这使得最后一代Naze32 PC成为现实，并大大降低了其价格。现在，它确实是一个民间控制者，几乎可以用12欧元或以上的价格拥有灵魂所希望的一切。
在新一代个人计算机中，Seriously Pro Racing F3最受欢迎，并且首先是由于廉价克隆的可用性。控制器本身绝不亚于Naze32，此外，它还具有快速的F3处理器，大量的内存，三个UART端口以及一个用于S.Bus的逆变器。我选择的是SPRacingF3 Acro。由于价格或某些特定功能（封闭的固件，布局等），未考虑其他现代PC的情况，
我将分别指出当前将几块板合并为一块的流行趋势。大多数情况下，PC和OSD或PC和PDB除了少数例外，我都不支持这个想法。由于OSD烧毁，我不想更改整个飞行控制器。另外，如实践所示，有时这种结合会带来问题。

接线图



显然，所有需要5V或12V电源的组件都将从配电板的BEC接收它。理论上，由于输入电压允许，因此可以从4S电池直接为摄像机供电，但绝对不能这样做。首先，所有摄像机都非常容易受到稳压器电路中的噪声的干扰，这会导致图像干扰。其次，激活制动的调节器（例如我的LittleBee）在激活该制动后会对车载网络产生非常严重的冲动，从而烧毁相机。此外，脉冲的存在直接取决于电池的磨损。新的不是，而旧的是。这是一个内容丰富的视频，介绍了来自监管机构的干扰以及如何对其进行过滤。因此，最好通过BEC或视频发射机为摄像机供电。
另外，为了提高图像质量，建议不仅使用OSD上摄像机的信号线，还应使用地面。如果将这些线扭成“辫子”，则“地”将充当信号线的屏蔽。是的，在这种情况下，我没有。
如果我们已经在谈论“接地”，那么通常会争论是将稳压器的“接地”连接到PC还是仅一根信号线。在传统的竞赛直升机上，您肯定需要进行连接。缺少它会导致同步失败（确认）。
最终的接线图简单明了，但有一些细微差别：
  • 通过调节器输出从PDB提供飞行控制器（5V）
  • 通过OI_1连接器从PC为无线电（5V）供电
  • 来自PDB的视频发送器（12V）的电源
  • 来自视频发射机的摄像机电源（5V）
  • OSD连接到UART2。许多人为此使用UART1，但是像在Naze32上一样，此处此连接器与USB并行。
  • Vbat连接到PC，而不是OSD。理论上，通过将电池彼此连接，可以在OSD和PC上读取电池电压读数（vbat）。有什么区别？在第一种情况下，读数只会显示在显示器或眼镜的屏幕上，而PC对此一无所知。在第二种情况下，PC可以监视电池电压，将其告知飞行员（例如，“尖叫者”），还可以将该数据传输到OSD，“黑匣子”，以及通过遥测传输到遥控器。通过PC调整读数的准确性也更加容易。即，将vbat连接到飞行控制器是更可取的。




组装方式



首先，这里有一些常规的组装技巧：

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我更喜欢从电动机和调节器开始组装。这是一个有关小型直升机组装的好视频，我从中采用了排列电动机电线的想法。

我还想谈谈调节器的安装：在哪里和用什么？它们可以固定在梁上和梁下。我选择了第一个选项，因为在我看来，监管机构在这一职位上受到了更大的保护（这些是我的推测，未经实践证实）。此外，当安装在横梁上时，调节器会被螺旋桨的空气完全冷却。现在介绍如何安装调节器。有很多方法，最受欢迎的是-双面胶带+一两个熨平板。 “便宜而开朗”，除此以外，不会造成困难。更糟糕的是，使用这种紧固件，可能会损坏调节板（如果在其上放置了耦合器）或电线（如果将其紧固）。因此，我决定用热缩管（25mm）固定调节器，然后将其与横梁焊接在一起。有一个警告：调节器本身也必须处于热收缩状态（矿井已出售），以免与光束的碳纤维接触，否则-短路。



在电机安装座的每个横梁上从下方粘贴一块双面胶带也很有意义。首先，它将保护电动机轴承免受灰尘的侵害。其次，如果出于某种原因拧开了一个螺栓，则螺栓在飞行过程中不会掉落，也不会丢失。
组装框架时，我没有使用套件中的单个螺栓，因为它们都很短。取而代之的是，我的头稍长一些，头上装有十字螺丝刀（个人喜好）。

相机不适合框架侧板之间的宽度。用锉刀轻微地处理了木板的边缘（很可能会磨出粗糙的地方），她起身没有任何问题。但是困难并没有就此结束。我真的很喜欢Diatone相机支架的质量，但是带有相机的支架的高度（约8-10毫米）不适合框架。首先，我通过氯丁橡胶减震器将支架固定在平板的外侧（上部），但结果证明这种设计不可靠。后来出现了最简单，最可靠的紧固方法。我只从Diatone的支架上取了一个夹子，然后将其放在一根带有M3螺纹的杆上。为了防止相机侧向移动，我用尼龙联轴器固定了固定夹。



我非常喜欢仅需将调节器的连接器与PC上的连接器焊接在一起。完整的三针连接器不适合我的身高，我不得不动手使用两针连接器。对于前五个通道（调节器为4个通道，每个消防员为1个通道），我将连接器焊接到了信号垫和“地”上，将另外三个连接器焊接到了“正”和“地”上，以便可以为PC本身供电，也可以通过它供电。 -背光。鉴于飞行控制器的中国克隆产品由于不可靠地固定USB连接器而犯罪，所以我也焊接了它。 SPRacingF3克隆的另一个特点是高音扬声器连接器。与vbat一样，在板子的上侧有一个两针JST-XH连接器，在下侧有两个接触垫。诀窍是确保连接器上的“接地”克隆是恒定的，并且在使用时，将始终激活“高音扬声器”。 “高音扬声器”“地球”的正常工作仅显示在接触板上。测试人员可以轻松地检查这一点：连接器的“正号”在接触垫上带有“正号”，而“负号”则不起作用。因此，您需要将“高音扬声器”的导线焊接到PC的底部。



稳压器的三针连接器也必须更换。可以使用四个2针插头，但是我取了两个4针插头，并将所有控制器插入一个“地”，第二根插入信号线（按照连接电动机的顺序）。



背光板的宽度比框架宽，并在侧面突出。螺旋桨唯一不会撞到的地方是框架下方。我不得不集体耕种：我拿了很长的螺栓，穿上带有预制槽的尼龙接头（以便固定背光灯的扎带），然后将它们穿过底板拧入机架中。他用扎带将带有LED的板拉到最终的支腿上（板上的孔非常合适），并用热胶填充扎带。从板的背面焊接连接器。
组装后，在安装阶段，事实证明该尖叫声有问题。连接电池后，它立即开始单调发出吱吱声，如果您从遥控器上激活它，则这种单调的吱吱声也会有节奏地叠加。起初，我在PC上犯了罪，但是用万用表测量电压后，很清楚问题出在哪里。实际上，从一开始就可以将普通的LED连接到高音扬声器导线。结果，我立即订购了几只高音扬声器，听他们的声音，并设置了最大的声音。





通常，PDB和控制器是通过尼龙螺栓连接到机架的，但是我不相信它们的强度。所以我用了20mm的金属螺栓和尼龙联轴器。安装PDB之后，我将电源焊接到调节器上（其他导线已预先焊接），并在焊点中填充热胶。我将通向电池的主电源电缆固定在框架上，以免在发生事故时将其撕裂。



我用一对钳子从接收器上卸下了所有连接器，除了必要的三个外，还直接在板上拆除了第三和第四通道之间的跳线。就像我在上面写的那样，最好选择不带连接器的接收器。我还向他部署了天线并融化成热收缩。在框架上，接收器很好地安装在PBD和后支柱之间。通过这种布置，其指示器清晰可见，并且可以使用装订按钮。



我用扎带和热胶将视频传输器固定在框架的上板上，以便通过插槽可以访问频道切换按钮和LED指示灯。



框架上有一个特殊的孔，用于固定视频发射器天线。但是请勿将其直接连接到变送器。结果是一种杠杆，其中天线用作一个肩部，发射器本身具有所有导线，而另一根则作为连接器，连接器的连接点将成为支点，这将具有最大的负载。因此，如果发生事故的几率几乎为100％，则发射板上的连接器会断开。因此，您需要通过某种适配器或延长线来安装天线。

对于MinimOSD，我决定焊接连接器，而不是直接焊接电线。在论坛上，他们写道，该板经常烧毁，因此，立即准备可能的更换是明智的。我把带有连接器的横杆分成两排，将下部的连接器焊接到带孔的焊盘上，将vIn和vOut引入上部的连接器中。之后，他用热胶填充了焊接位置，然后将整个电路板热收缩。



最后一点是电话号码贴纸。如果失去直升机，它将给至少一点希望。



这样的组装结束了。结果紧凑，同时保留了访问所有必要管理机构的权限。在这里可以看到更多照片。。不带电池的quadrocoprera的质量为330g，带电池的质量为470g。而且这没有动作相机，也无法安装。在下一篇文章中，我将讨论固件和调整所得的直升机。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN395455/

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