以前寫過一個ESP8266做的飛控,但是一直不會設計PCB,最近學會了。就蠢蠢欲動了,不過在設計以前正經的教程沒有幾個。。。我找遍全網把ESP8266為主控的無人機項目都做了一次梳理。
現在作為廉價的配置就是ESP8266(樹莓派Pico)+MPU6050+MOSx4(Si2302 )+LDO。然后原理圖已經繪制完畢,接下來的問題就是PCB的布局,以及一些附件的添加。
其實Pico的成本也不高,就是沒有人愿意開這個頭。
在驅動部分都是使用的MOS管,但是可能會買到質量不好的,這個需要看命了:
這個是一個常用的驅動電路
單個電路原理
這個是ESP32 無人機的一個MOS驅動,大同小異的,也可以使用
單個MOS管的原理圖,在器件布局的時候,一般機器偏大,會將管子布置的靠近電機,小的時候倒是沒有啥說法,一般是布置到4角。
在這里
上面這個圖有毛?。ㄒ婚_始的圖):這個設計有大問題。電機的繞組具有電感特性,當PWM信號讓MOS關斷時,電感電流找不到續流通道,會產生一個超級高的感應電動勢,足以把MOS的源極和漏極擊穿。需要在電機上并聯續流二極管,或者用半橋拓撲。也正因為電機有這個特性,用PWM控制電機才不會導致電機輸出頓挫。在有續流回路的情況下,當關斷MOS,電機上的電流會緩慢下降,而不是直接變成0。只要你讓PWM頻率足夠高,以至于在系統輸出最小占空比時電機電流也不會降到0,電機在整個運轉周期中就會平穩的產生扭矩。這個過程和驅動DCDC電路的BUCK拓撲一模一樣。
這個也是推薦的一種接法
每個MOS管接一個大電阻下拉,目的是為了防止在單片機沒接手電機的控制權時,電機由于PWM信號不穩定開始猛轉。接一個下拉電阻,保證了場管輸入信號要么是高,要么是低,沒有不確定的第三種狀態。那么電機也只有兩種狀態,要么轉,要么不轉。主控輸出的是PWM波形,用于控制場效應管的關閉和導通,從而控制電機的轉動速度。
在最后還有張老圖,加上
這個就是看一個PCB的設計,注意板載天線為了性能整塊移動在外部。這個圖真好看呀,不知道是拿啥繪制的。把多余的引腳的可以印出來放置成標準件,不過會加2G的質量,我還是不建議放了。擴展接頭 2×10 針 1.27mm (0.05”) 間距,包括電源、I2C 和 UART,這些接口引出的時候注意成對設計??梢栽O計成2 層PCB ,帶有用于數字和模擬電源的獨立穩壓器!放屁用什么2層板了,lz現在會4層板了?。]素質了哈)
UART轉USB的芯片一般都是CP2102,記得離得近些
不錯
甚至可以做成這樣的無敵簡陋的版本
在我看來。模塊化設計是必要的,所以也可以考慮驅動和主控這塊變成接插件
還有一種做法是直接就留PWM接ESC就行,這里就可以移植數字的ESC協議了,有刷變無刷,單車變摩托了。
這個是找到的一個中古接線圖
這個和上面的方案一樣
這個也是雙層板的設計,可以看到布局吧,但是這個MPU的小板子就很占地方了。
別笑,反正可以飛起來的
這個是STM芯片的設計
?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 上面是不同尺寸的無人機搭載的電池容量選型。
使用的ESP8266-12F
供電設計
WifiPPM
找到一個有趣的項目:智能手機控制微型室內四軸飛行器。該程序使用 HTML 5 網站啟動 wifi 接入點以控制 PPM 信號。PPM 信號由中斷產生。
由于 HTML5,可以使用任何智能手機控制您的 RC 設備,而無需任何應用程序。也可以使用 PC 連接到網站并使用操縱桿進行控制。目前這僅適用于 Firefox。
代碼在Github了
https://github.com/yunswj/wifi-ppm
可以讓你的小飛機變成手機控制
還有Pico做無人機也是可以的
驅動部分
該部分由 n 溝道 MOSFET 組成,它將在其柵極端子上接收來自樹莓派 pico 的 PWM 信號。在這些信號的幫助下,MOSFET 將用作開關來打開和關閉電機。
設計的接插件的板子,我也去畫一個
這個是用在樹莓派的,我在給地平線的板子繪制
這個是光動力的接收機
上面是硅光電池
這個是Pico直接簡版飛行
IMU用的是ST家的,我也去買兩個
供電
供電
飛控電路圖
這個是我找的一個FPGA做飛控的板子
很漂亮啊
不過它眾籌的失敗了。。。可能大家不理解是啥產品吧
信息流圖
一些細節
太漂亮了
很漂亮
對了,板子的話,如果為了小,還是不要搞大器件設計了,只有單器件才可以很小。
審核編輯 :李倩
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原文標題:ESP8266無人機原理圖+PCB合集
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