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DIY无刷电调总算成功了,分享一下详细的制作过程,欢迎大家提意见~~

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发表于 2017-1-16 01:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 scu319hy 于 2017-1-16 21:13 编辑

经过几次改版,多次失败,终于算是制作成功了一枚无刷电调。分享一下制作过程。首先展示一下效果,
IMG_20170115_232002.jpg IMG_20170115_231948.jpg
一般的电机都可以正常驱动。效果和买的成品电调没什么大的差别。感觉不错。

但就是这么一枚20块钱的电调,也是我几经周折,反复实验了多次才算成功, 并且还没有达成原有目标。
IMG_20170115_232334.jpg
上图从右到左依次是我实验的5个不同的版本。
原本我是打算实验完全自己设计(软件/硬件)一个电调的
从右数第1个大板子就是第一次尝试的结果,我用stc15芯片+ir2316+6个IR3205做的电调, 电路很简单。板子是直接用雕刻机制作的,精度一般,但搞起来比较方便,几分钟就可以把板子做出来。
最终以失败告终。写代码强制换相可以转,但换相检测总不成功,用示波器查看波形,波形很乱...不知道是哪里的问题。为此购买示波器一台。
从右数第2个版本是为了避免自已代码设计问题参考BLHELI代码的定义设计的一个电调,使用了c8051f310+fd6288+6xAO4706. 结果是启动困难,偶尔能转起来,但输出无力。不确定是什么原因。通过示波器相看波形,有那么点样子了,但不是很好。
因为自己画的电路没有参考,怕是有问题,就参考了xxd电调重新设计了第3个电调。使用了atmega8a+3N3P MOS(AO4706 AO4423, 这两个MOS参数非常接近)
中间的长条电调就是用来验证电路正确性的实验板,各种飞线。别说,还真是找到一些错误。在烧掉若干MOS管以后,实验板终于成功运转。这期间发现,用于采样的和控制MOS开关的飞线很容易被干扰,从而导致电调无法工作。
有了实验成功的基础,于是信心百倍的设计了左2的小板子。结果非常不理想,电路完全没有问题,软件也没有问题。但就是无法工作,参考前面的实践经验。估计是布线不合理导致干扰过大,无法正常进行换相导致。
在上一版布线的基础上,重新布了左1的板子。总算是成功了,虽然在个别电机(我自己DIY的电机)上的表现较差。但总体还是比较成功。

下面给大家分享一下制作过程。
第一步是电路图,参考了BLHELI的源代码定义以及XXD电调实物。
未标题-2.jpg
画的不好,大家请勿介意~
第二步是布线,自己手工DIY,以我目前的水平, 双层板已经到极限了。
未标题-1.jpg
第三步,输出负片,因为我不是很会用Altium Designer,而且要输出多个并列的板子,于是就在PS中直接搞。
为了能在打孔的时候好定位,每个板子精确调整成32mm。中间留了2mm用于切割。
PCB1-3.jpg
第三步,输出打孔程序,因为Altium Designer的NC代码不能直接用,又写了个程序把AD输出的NC程序转成可以用于打孔的NC程序。并且可以打连续的3块板。
下面从左到右依次是原始的NC程序,转换代码以及转换后的NC打孔程序。得益于前段时间学习机械CAD/CAM的技术,这个工作很轻松就搞定了。再也不用手工改NC代码了。
之前做板子的时候有试过CopperCAM,这个工具不是那么好用。破解版本还有各种限制和问题。自己写代码就方便多了。
未标题-3.jpg
第四步就是打孔了,上双面PCB,开动雕刻机,用0.6mm的钻头几分钟搞定,非常精准。顺便换个雕刻刀把要加工的部分切下来。
IMG_20170108_150941.jpg
第五步是处理过孔,DIY没有设备,没法做化学沉铜+电镀来搞过孔。开始我是手工焊导线来连接,又慢又费力。后来想了个办法,用0.6MM的铜线把孔堵死直接就成了塞孔。
而且找那种小电阻的引线来搞的话非常方便。插好铜线后,用刻刀切一半左右,轻轻一扳就断了。注意,两面稍微出点头。等所有的孔处理好,用榔头敲一下,所有的铜线就像铆钉一样铆在PCB上了
这样即可以保证连通性,又比较平整,而且可以支持较大的电流。
IMG_20170108_171845.jpg IMG_20170108_172339.jpg
第六步,上感光油墨。并感光。
IMG_20170108_193536.jpg
打印好的负片和前面做的塞孔对准,之前打好的孔可以很精准的定位双面的负片。丝毫不差。
IMG_20170108_193856.jpg
IMG_20170108_194016.jpg
感光并显影
IMG_20170108_211150.jpg
如果显影后有连线,可以用刻刀稍微修理一下。
第七步就是蚀刻,脱膜,切割了。
IMG_20170108_215731.jpg IMG_20170108_215736.jpg
IMG_20170108_224048.jpg
蚀刻的时候没有拍照,这里只有蚀刻好的板子。脱膜用的好像是NaHO,烧手。而且PCB会发黑(参考我前面图中,有一版的PCB就发黑了)。直接用电磨+毛头打磨一下,也很容易把固化的油墨去除掉。
最后切割出来就是这样,效果还行。检查一下,如果没有短路,就可以开始焊接了。(因为还没有确定板子是对的,并且等不及阻焊油干,就没有搞阻焊层)
第8步就是焊接了。
IMG_20170108_231857.jpg
没有专业的工具和材料,手上只有热风枪,只好手工用风枪来焊。先给所有的焊盘上一点焊锡,注意不要连锡。先把MCU吹上去。再把其它的原件一个一个给焊上,手快的话半个小时就焊好了。一共就那么几十个元件。
如果有连锡的话,连的少就用松香给搞一下,马上分开。连得多只好把元件吹下来清理干净再搞了。如果有阻焊层,直接堆锡大法也能把连锡给搞定(此法我一直不能掌握得很好,我看过网上有教学视频,真是神技)
IMG_20170116_005711.jpg
心细的同学可能已经发现,最后成功的电调和制作过程中的板子不一样。确实如此,制作过程是那个布线失败的板子。
检查无误之后就可以上电了,当然,这时候上电是没有反应的。需要刷固件。
和所有BLHELI电调的刷写过程一样,我就不重复写了,只在这里分享一个小技巧。
用ISP线刷固件时如果找不到芯片,很大可能是因为熔丝不对,晶振不工作。这时只需要从另一块可以工作的板子的晶振上飞一根线到电调的晶振上即可。只是要注意,用电容做下隔离。否则,不小心就短路了。我就因此烧了一块DUN的板子。

另外,如果有些电机启动有问题,请关闭BLHELI的低速保护,提高电机的增益。

此电调初步达成了我的验证目标。下一步就是把使用MOS驱动芯片的版本搞定。因为MOS驱动芯片一是效率高,二是可以驱动N+N结构,第三点,也是最重要的一点,就是它支持直通保护。不容易烧MOS管。有了这个先天优势,自己写固件的时候就安全得多了。
因为我不是学电子专业的,只有一点大学基本的电子基础。Altium Designer是花了半天现学的,连单片机都是边看SPEC边用的。制作过程有很多的纰漏和不足,希望各位达人能分享一点经验,对我多加指点。


















欢迎继续阅读楼主其他信息

 楼主| 发表于 2017-1-16 01:28 | 显示全部楼层
自己占楼
发表于 2017-1-16 02:21 | 显示全部楼层
这个必须顶
来自苹果客户端来自苹果客户端
发表于 2017-1-16 07:01 | 显示全部楼层
照片挂了
发表于 2017-1-16 07:45 ——“来自手机” | 显示全部楼层
支持折腾
发表于 2017-1-16 08:31 | 显示全部楼层
图挂了,楼主再发一次图片吧
来自苹果客户端来自苹果客户端
发表于 2017-1-16 08:36 | 显示全部楼层



赞..

发表于 2017-1-16 09:40 | 显示全部楼层
支持大神原创
来自苹果客户端来自苹果客户端
发表于 2017-1-16 10:14 | 显示全部楼层
我就看到一张打洞的图,同学们呢
发表于 2017-1-16 10:22 | 显示全部楼层

发表于 2017-1-16 11:04 | 显示全部楼层
发表于 2017-1-16 12:18 | 显示全部楼层
 楼主| 发表于 2017-1-16 14:07 | 显示全部楼层
关于图片,我昨天删了传传了删, 搞了好几次, 晚上回家再试试. 论坛提示稍候, 我以为过会儿就能显示了呢. 不知道是不是传的图片太多了

 楼主| 发表于 2017-1-16 21:15 | 显示全部楼层
图片已经显示OK,欢迎大家指点拍砖
发表于 2017-1-17 08:33 | 显示全部楼层

发表于 2017-1-17 09:05 | 显示全部楼层

发表于 2017-1-17 10:52 | 显示全部楼层

发表于 2017-1-17 11:03 | 显示全部楼层
楼主高人呀
有一个问题咨询一下楼主,我的一个XXD30A电调,症状为连接舵机后抖舵,5V电压下降比较明显,先后更换了两块7805模块,电解电容等原件无果,控制电机输出未发现异常,还有可能哪块出问题呢?
发表于 2017-1-17 11:10 | 显示全部楼层
支持折腾,帮顶!
发表于 2017-1-17 11:49 | 显示全部楼层
可以去淘宝开板子,这种小板子挺便宜的。另外想请教一下楼主,哪有无刷电调的原理讲解? 我不太理解这东西怎么知道转速从而确定三根线交换电压的频率。求教
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