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遥控器DIY详细教程--硬件篇 [iYue出品]

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发表于 2013-6-30 21:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 oyingzi007 于 2013-6-30 21:09 编辑





潜水已久,最近做了一款遥控器,跟大家分享下过程。




一、介绍

1.   观看视频



2.   资源说明
1080 介绍.jpg


3.   适用场合:
遥控器软件开源,可自行修订通信协议。因此,该遥控器可以用于遥控如:四旋翼飞行器、各类航模、直立小车、飞思卡尔智能车等。用途在哪主要取决于应用场所。

二、硬件原理篇:1.1    拨盘电位器:
QQ截图20130628232042.png
可用于如速度控制、位置控制。十分灵活。拨盘电位器选用阻值为10K。

1.2           拨码开关:
QQ截图20130628232219.png
可用于设定状态,如调试模式、正常模式、极限模式等。拨上为导通。

1.3           按键:
QQ截图20130628232308.png
可用于参数设定、紧急按钮等作用。可通过软件识别触发、或者常按。




1.4           3D摇杆:
QQ截图20130628232404.png
作用:可获得操控的力度及方向,实质是两个垂直摆放的电位器来获得的。通过电位器的线性变化,可以获得对应的摇杆坐标值。可用于方向遥控、速度遥控、姿态遥控等。

1.5           nRF24L01
2.4G通信,可用于发送我们遥控器的数据。操作简单易上手。采用SPI通信方式。
1.6           预留MPU6050以及AK8975.
MPU6050集成陀螺仪和加速度计,AK8975是磁力计。通过这三样可以进行融合,获取Yaw、Pitch以及Roll。
采用IIC通信方式。

1.7           UART接口:
数据不仅可以通过2.4G无线通信,也可以通过串口进行数据通信。

2. 原理讲解:
2.1           AD部分:
外设基本情况就上面介绍的那样。遥控器上有2个摇杆、2个拨盘电位器,也就是说控制器至少要有6路AD对其进行采样。控制器采塘M054,是ARM 32-bit Cortex-M0内核。
的.png
AD采样计算:
AD基准电压是Vref(这个电压一般就是VDD),那么AD口的电压和AD值的关系就是:
V= Vref * (AD / MAX)
AD是12位,所以MAX = 2^12 – 1 也就是4095,系统的参考电压是3.3V
Vx处电压值:                               QQ截图20130628232719.png    单位:V
这样可以算出通过测量得出的电压值与系统AD采集完计算的值是否正确。

以上AD部分适用于拨盘电位器、3D摇杆以及锂电池电压测量。

2.2           按键及拨码开关: 1.png     2.png

按键触发时,电平被拉低。单片机进行周期性采集可以获得按键的状态。但是由于机械触点的弹性作用,一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通,在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动:
3.png
可用软件滤波的方法来去除这些干扰。常见的为软件延时、或者隔10ms以上的间隔进行采样。以此进行消抖。

拨码开关常处以常开或者常闭状态,故方便处理。程序上将拨码开关的状态认为是按键一直按住或者断开来处理。十分方便。

2.3           电源处理:
锂电池充满电为4.2V左右,释放完电量大概在3.7V。遥控器的电压为3.3V,也就是说没电时候的压差大概在0.4V或者更低。根据ASM1117-3.3 这款芯片压差范围在0.4V底下是无法工作提供3.3V电压(实际测量也是无法正常工作中极低压差)。因为稳压器的选择选用XC6206P332MR,这款芯片可以提供3.3V电压,也能正常工作在这么低的压差。

2.4           OLED12864显示屏:
OLED显示自发光,无需背光源,无论白天夜晚显示明亮锐利!全屏点亮显示 整机耗电约22.75mA;全黑不显示不休眠,耗电1.2mA;普通汉字整屏显示,耗电约5mA;休眠状态约几百uA。如何显示将在软件篇介绍。

2.5           2.4G通信模块:
采用nRF24L01,SPI通信接口。非常方便存数据,短距离通信是否方便。

2.6           单片机选择:
NuMicro M054是以ARM® Cortex™-M0为内核的32位微控制器,价格合适。可以用J-Link V8、ST-Link、Nu-Link进行仿真调试。调试接口是SWD。以上三种仿真器都测试过,可以完美下载仿真。程序底层代码与STM32库的使用方法类似,一些驱动已完成编写,利用C语言模块化编程,可以比较快的上手。

2.7      NuMicro M054资源如下:
Memories:
- SRAM: 4K
- App Flash: 16K
- ISP Flash: 4K
- Data Flash: 4K
Features:
- I/O: up to 40
- Timer: 4x32bit
- UART: 2
- SPI: 2
- I2C: 1
- Comp.: 2
- PWM: 8
- ADC: 8x12bit
- EBI: Supported
- ISP/ICP: Supported

- Package: LQFP48

目前软件篇正在编写中。相互学习,有啥好建议也可以说说。大家顶顶贴,不要沉了。



小店:  http://t.cn/zHs6cZZ







评分

参与人数 5威望 +8 收起 理由
wlknife + 1 很给力!
简单1 + 2 赞一个!
lpx1985 + 1 很给力!
fffffffff + 2 赞一个!
366563421 + 2 能接模拟吗?

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发表于 2013-6-30 21:25 | 显示全部楼层
强大啊。。
发表于 2013-6-30 21:34 | 显示全部楼层
科技创新,勇闯高峰
 楼主| 发表于 2013-6-30 21:39 | 显示全部楼层
蓝魔之夜 发表于 2013-6-30 21:25
强大啊。。

谢谢支持
 楼主| 发表于 2013-6-30 21:39 | 显示全部楼层
vofoo 发表于 2013-6-30 21:34
科技创新,勇闯高峰

谢谢支持。
发表于 2013-6-30 21:41 | 显示全部楼层
太厉害了,表示我这个小白完全看不懂……
发表于 2013-6-30 21:43 | 显示全部楼层
无线摇杆 很强大
发表于 2013-6-30 21:45 | 显示全部楼层
技术贴,mark一下,慢慢看
发表于 2013-6-30 21:45 | 显示全部楼层
这贴虽好,但应该没多久就没了.....
 楼主| 发表于 2013-6-30 21:46 | 显示全部楼层
kid2080 发表于 2013-6-30 21:45
这贴虽好,但应该没多久就没了.....

此话咋讲

发表于 2013-6-30 21:47 | 显示全部楼层
真不错
 楼主| 发表于 2013-6-30 21:51 | 显示全部楼层
这位朋友 366563421                 能接模拟吗?
不懂怎么回答你。你用评分的我好像不能直接回复你。

这个是2.4G无线发送出去的,是数字信号。接收应当也是2.4G的来接收。
如果要模拟的话,要做一定的转换。
发表于 2013-6-30 22:08 | 显示全部楼层
好强大    顶
发表于 2013-6-30 22:09 | 显示全部楼层
这个要顶顶
发表于 2013-6-30 22:12 | 显示全部楼层
知道这是个很厉害的东西,但不知道这个可以用来遥控什么,是不是4通道的?
 楼主| 发表于 2013-6-30 22:16 | 显示全部楼层
Chit 发表于 2013-6-30 22:12
知道这是个很厉害的东西,但不知道这个可以用来遥控什么,是不是4通道的?

要遥控啥,得看你咯。这个是编程的。协议可以自己订。
遥控器上的所有信息都可以通过无线发送出去。假定为一帧数据。
接收端根据这一帧数据来解析,来控制航模,小车等物体。
硬件软件开源,这些都可以自己修改的。嘿嘿。

发表于 2013-6-30 22:30 | 显示全部楼层
感觉很强大,但一定要会编程...
发表于 2013-6-30 22:32 | 显示全部楼层
这个遥控器好牛呀,很多是贴片元件自己无法DIY。不知哪里有成品卖,如果便宜我也买一套玩玩。
 楼主| 发表于 2013-6-30 22:37 | 显示全部楼层
hncs 发表于 2013-6-30 22:32
这个遥控器好牛呀,很多是贴片元件自己无法DIY。不知哪里有成品卖,如果便宜我也买一套玩玩。

小店:  t.cn/zHs6cZZ


价格方便不会贵。

论坛是技术交流的哦地方,有啥问题可以一起讨论。

发表于 2013-7-1 00:01 | 显示全部楼层
强大啊。
有钱人玩的东东
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