ملخص موجز
يقدم هذا الفيديو نظرة عامة على المكونات الضرورية لبناء طائرة رباعية المراوح، مع التركيز على الإطار، ونظام التحكم في الطيران، ومجموعة نقل الحركة، ونظام التحكم اللاسلكي. ويغطي تصميم وتصنيع إطارات الطائرة باستخدام برنامج EasyEDA، بالإضافة إلى اختيار المكونات الإلكترونية المناسبة، والمحركات، ووحدات التحكم في السرعة الإلكترونية (ESCs)، والمراوح. كما يناقش الفيديو أهمية مطابقة المراوح مع المحركات ووحدات التحكم في السرعة الإلكترونية لتجنب ارتفاع درجة الحرارة. وأخيرًا، يقدم معلومات حول البطاريات وأجهزة الشحن وأجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية.
- المكونات الرئيسية: الإطار، نظام التحكم في الطيران، مجموعة نقل الحركة، نظام التحكم اللاسلكي.
- تصميم وتصنيع الإطارات باستخدام برنامج EasyEDA.
- اختيار المكونات الإلكترونية المناسبة، والمحركات، ووحدات التحكم في السرعة الإلكترونية (ESCs)، والمراوح.
- مطابقة المراوح مع المحركات ووحدات التحكم في السرعة الإلكترونية لتجنب ارتفاع درجة الحرارة.
- معلومات حول البطاريات وأجهزة الشحن وأجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية.
مقدمة
يقدم الفيديو نظرة عامة على المكونات اللازمة لبناء طائرة رباعية المراوح، والتي تنقسم إلى أربعة أنظمة رئيسية: نظام التحكم اللاسلكي، ونظام التحكم في الطيران، ومجموعة نقل الحركة، وإطار الطائرة. يتكون هذا المشروع من 38 مكونًا فريدًا، بالإضافة إلى سبعة مكونات إضافية ضرورية للاختبار.
مكونات الإطار
يتطلب بناء إطار الطائرة تسعة مكونات. الإطاران العلوي والسفلي مصممان خصيصًا لهذا المشروع ومطبوعان على شكل لوحات دوائر كهربائية (PCBs). مادة لوحة الدوائر المطبوعة خفيفة الوزن ومرنة بما يكفي للانحناء دون أن تنكسر عند سقوط الطائرة. يحمل الإطار العلوي معظم المكونات الإلكترونية، بينما يحمل الإطار السفلي مكونات مجموعة نقل الحركة. تم تحويل المخطط الإلكتروني الكامل للطائرة إلى لوحة الدوائر المطبوعة للإطار، حيث توزع الخطوط البيضاء والحمراء والزرقاء الطاقة من البطارية إلى وحدات التحكم في السرعة الإلكترونية الأربعة (ESCs)، بينما تربط الخطوط الأصغر المكونات الإلكترونية ببعضها البعض لنقل البيانات. تم تصميم ذلك باستخدام برنامج EasyEDA، وهو برنامج مجاني عبر الإنترنت لتصميم الأجهزة الإلكترونية يسمح بتصنيع التصميم. يمكن للإطار السفلي استيعاب محركات بمروحة من 3 إلى 4 بوصات. التصميمات متاحة على Open Source Hardware Lab.
تصميم لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) وطلبها
يمكن الوصول إلى تصميمات الإطار العلوي والسفلي ولوحة الدوائر المطبوعة (PCB) عبر Open Source Hardware Lab. لبدء استخدام برنامج EasyEDA، انقر فوق "فتح في المحرر". بعد التحميل، يمكنك تعديل التصميم أو طلب لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) نفسها. لطلب لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)، انتقل إلى "ملف" وانقر فوق "إنشاء ملف تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة (PCB)". إذا لم تقم بإجراء أي تغييرات، فانقر فوق "إنشاء Gerber"، ثم انقر فوق "طلب" وانتظر حتى يتم تحميل ملفات Gerber. سيتم طلب لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) من شركة JLCPCB، والتي تقدم أسعارًا تنافسية للنماذج الأولية للوحات الدوائر المطبوعة (PCBs). سيكلفك 5 إطارات سفلية للطائرة 14 دولارًا، بالإضافة إلى تكاليف الشحن.
مكونات التحكم في الطيران
تتكون المكونات الإلكترونية اللازمة لوحدة التحكم في الطيران من مكونات جاهزة ومتوفرة في العديد من المتاجر عبر الإنترنت. أهم المكونات هي وحدة التحكم الدقيقة TNC 4.0 ومستشعر التوجيه MPU 6050. بالإضافة إلى ذلك، ستحتاج إلى تضمين مقياس للضغط الجوي وبعض البراغي والصواميل لتثبيت كلا المستشعرين، بالإضافة إلى مصباح LED أخضر وأحمر مع عدد قليل من المقاومات. المكون الأندر في هذه القائمة هو مفتاح الطاقة Infineon BTS، والذي ستحتاج إلى شرائه من متجر إلكتروني متخصص عبر الإنترنت مثل Mouser. يمكن استخدام مفتاحي طاقة مختلفين من Infineon: BTS 580 أو BTS 555. إذا لم تتمكن من العثور على هذا المكون، فيمكنك ببساطة تجاوزه كما هو موضح في الدقائق الأخيرة من الجزء 9.
مجموعة نقل الحركة
تتكون مجموعة نقل الحركة من المحركات ووحدات التحكم في السرعة الإلكترونية (ESCs) والمراوح. يجب أن تستخدم محركات يمكنها توليد أكثر من 150 جرامًا من الدفع لكل منها ووحدات تحكم في السرعة الإلكترونية (ESCs) بحد تحميل يطابق الحد الأقصى للتيارات التي تسحبها المحركات. يمكن أن تتناسب المراوح التي يصل قطرها إلى 4 بوصات مع إطار الطائرة. إذا اخترت استخدام محركات GE PRC، فسيتم تضمين براغي التثبيت في العبوة. عند اختيار مروحة كبيرة جدًا لمحرك أو وحدة تحكم في السرعة الإلكترونية (ESC)، سيكون التيار الذي يسحبه المحرك مرتفعًا جدًا، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المحرك ووحدة التحكم في السرعة الإلكترونية (ESC). على سبيل المثال، ستتسبب شفرة مقاس 4 بوصات في سحب المحرك 1105 تيارًا يبلغ 9 أمبير أو أكثر، في حين أن وحدة التحكم في السرعة الإلكترونية (ESC) مصممة فقط لـ 6 أمبير. ومع ذلك، فإن المحرك الأكبر 1206 المقترن بوحدة تحكم في السرعة الإلكترونية (ESC) بقدرة 12 أمبير قادر على تحمل التيارات اللازمة التي ستولدها بمروحة أكبر. في الختام، ستحتاج إلى إقران المحرك 1105 ووحدة التحكم في السرعة الإلكترونية (ESC) بقدرة 6 أمبير بالمروحة ذات الشفرتين مقاس 3 بوصات، بينما يمكن إقران المحرك الأكبر 1206 ووحدة التحكم في السرعة الإلكترونية (ESC) بقدرة 12 أمبير بمروحة مقاس 4 بوصات.
البطارية وجهاز الإرسال والاستقبال اللاسلكي
الأجزاء النهائية هي البطارية وشاحن البطارية، بالإضافة إلى جهاز إرسال واستقبال لاسلكي. يمكنك اختيار بطارية خليتين أخرى غير تلك المعروضة هنا إذا كنت تريد ذلك، ولكن تأكد من التحقق من الأبعاد. يمكن لخليج البطارية الموجود على الإطار السفلي للطائرة أن يحمل فقط بطاريات بأبعاد 2.5 × 3.4 × 8 سم.
الخلاصة
باستخدام هذه المكونات الجاهزة، يمكنك بناء وتكييف وحتى تصميم طائرتك الرباعية الشخصية. صفحة GitHub التي تمت الإشارة إليها سابقًا تعمل الآن أيضًا. ستجد روابط لجميع مقاطع الفيديو والتعليمات البرمجية التي تمت مناقشتها على GitHub. ما عليك سوى النقر فوق الجزء الذي تريد رؤيته وسيتم نقلك إلى المستودع حيث يمكنك فتح الرابط إلى مقاطع فيديو YouTube بالنقر فوق الصورة ونسخ رموز Arduino الكاملة بالنقر فوق رموز Arduino. سيتناول الفيديو التالي نوعًا مختلفًا من وحدات التحكم في الطيران حيث ستقوم بتثبيت الطائرة الرباعية بناءً على زواياها بدلاً من أوزان دورانها.

