Arduino RC飞机| 100% DIY

在本教程中，我将向您展示我如何构建一个基于Arduino的RC飞机，同时，我将向您展示如何使用自定义构建Arduino发射器，我在之前的一个视频中构建了它。

此外，基于Arduino和用于无线电通信的NRF24L01模块，飞机的控制也是100％DIY。

使用发射器的正确操纵杆，我们可以控制飞机的副翼和电梯，并使用左侧操纵杆，我们可以控制舵和油门。

除此之外，使用右电位器，我们可以调整控制响应性，或减少伺服行程的数量，并使用左操纵杆，我们可以在舵或调整伺服臂的中性位置。

哦，我差点忘了说，这个Arduino RC飞机的主要功能是飞行，所以是的，它能飞。

设计RC飞机- 3D模型

我开始用3D建模软件设计飞机，融合360年在这种情况下。我通过查看一些商业RC飞机以及以下基本准则或拇指规则来制作设计，用于模型飞机参数。

起点是翅膀，我选择了80厘米。从那里我们得到了机身长度，这通常是翅膀的75％。至于翼型，或者机翼横截面，我选择了克拉克y翼型，这是rc飞机的流行选择。

我下载了机翼形状从airfoiltools.com作为。svg文件，然后我把它导入到Fusion 360。我适当地调整了尺寸，使翼弦，即机翼在气流方向的长度大约是翼展的五分之一。

水平和垂直稳定器也根据这些基本准则大小。以下是一些基本RC模型飞机设计参数：

飞机的机身将由两个10毫米的侧面和一个50毫米的核心组成，该核心将是中空的，以容纳电子设备。必威lol

Arduino RC飞机v1 - 3D模型融合360文件

1文件1.12 MB

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Arduino RC飞机v2 - 3D模型融合360文件

1文件1.20 MB

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您可以从上面的链接下载3D模型。有两个版本的飞机。版本1是这里所示的版本，并且版本两个具有较小的鼻子，并且电动机可以将更多放在前面，以便改善气流。

为我的DIY CNC泡沫切割器生成G编码

现在,我的Arduino数控泡沫切割机工作区域限制在45cm，机身长60cm，我不得不把机身分成两部分。

因此，我从前部剪下了34厘米的机身，并制作了一个新的草图，其中我投射了形状并在其附近添加了一个点。接下来，在融合360的制造标签中，我可以生成用于切割形状的G码。

在这里，首先我做了一个新的设置，我选择草图作为模型，选择我之前添加的点作为设置的原点，并适当调整X和Y轴。

然后我选择了2D轮廓操作，并选择或生成了一个直径为3mm的新工具，因为这是热丝穿过泡沫塑料时切割的近似尺寸。在这里，我们还可以设置切割进刀速度，这取决于热丝本身和泡沫塑料的硬度。我设置为150毫米/米。

然后在几何体点击，我们可以选择轮廓线或需要切割的形状。至于高度，我把它们都设置为1mm，因为在我的泡沫切割机上没有任何Z轴运动。最后在链接点击中，我选择入口位置为原点附近的边缘。

这样就生成了工具路径，我们可以通过点击Simulation按钮来查看它。工具路径应该是一个封闭的单次循环，如果是这样的话，我们最终可以生成g代码。为此，我们可以进入Post Processes，选择GRBL固件，选择输出文件夹，命名文件并单击Post按钮。

然后我们可以保存文件，我们可以在WordPad编辑器中看到G代码或类似的东西。

所以现在一旦我们有了g代码文件，我们可以将它加载到通用g代码发送器中，并将g代码发送到数控机床来制作形状。

我们可以注意到我刚刚向您展示的过程可能不是最好的一个或不专业，但它仍然可以让G-Codes与我的DIY CNC泡沫切割机一起使用。当然，有关该DIY CNC机器的更多详细信息，您可以检查我的特定教程，链接位于视频的描述中。

你可以在这里下载G-code文件:

飞机形状的刀位点

1文件13.80 kB.

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就像我说的，两边我用了1cm的泡沫塑料，中间我用了5cm的泡沫塑料。

至于翅膀，我用了10厘米的泡沫塑料，我把它切到30厘米宽，因为这是我的热丝机能切到的最大跨度。我在一个g代码文件里放了两个机翼侧面然后剪了几个。

为了获得80厘米的翅膀，我将粘在3件27厘米，并为了使它们直线直接，我手动切断件的末端，使它们垂直。

组装遥控飞机

这是我用数控机床切割的所有泡沫塑料。前面三张，后面三张，翅膀三张。现在我可以开始组装它们了。

我将从前面部分开始。我用胶枪把这些碎片粘在一起。热熔胶融化了一点泡沫塑料但我还是能用这种方法把它们粘起来。

另一个粘合泡沫塑料的好方法是用5分钟的环氧树脂。在另一侧涂胶之前，我将做电机的支架。为此，我使用30mm宽的铝型材，这是相当轻的重量。我将型材切割在18cm左右，标记安装电机的孔，并使用3mm钻头进行钻孔。然后我把侧面弯曲90度。我用一些M3螺栓将电机固定到支架上。

使用这个组件，我在泡沫塑料的前部打了一个洞。然后，使用美工刀，我扩大孔直径30mm，与电机直径相同。

接下来，在电机holder的另一边我做了4个洞，这将为固定holder在地方，也为连接起落架。我在机身上标记了这些洞的位置，并使用了一个4毫米钻头，我通过聚苯乙烯手工钻孔。我做了另一个铝件约7厘米长与相同的洞，现在我可以使用它来固定电机持有人。

使用M4螺栓，我们可以轻松地将电动机支架固定到位，而不会损坏聚苯乙烯泡沫塑料。但是，我稍后会这样做，所以我删除了他们，我继续抚摸另一边。使用相同的方法，我也胶合了后部。

下一步就是连接机身的前后部分。为了加强连接，我将在它们之间加入简单的烧烤棒。

我甚至建议甚至使用一些更大的棍子，因为当飞机崩溃时，它可能很容易在这里打破。我向连接站点添加了一些不错的热胶水，并将它们挤在一起。所以在这里，机身准备就绪，我认为它看起来很酷。

接下来，使用公用事业刀，我正在切割两件10毫米棒泡沫塑料，这将是水平和垂直稳定剂。我倾斜了边缘，所以它们看起来更好，也有一点空气动力学。稳定剂将直接粘在机身的背面，但在我这样做之前，我将首先制造它们的控制器表面。

为此目的，我减少了大约1/3的长度，这将是它们的控制表面或水平稳定器的电梯，以及用于垂直稳定器的舵。为了能够铰接在所需的稳定器上的控制表面，我需要倾斜它们的接触表面。再次，我这样做使用了一个实用刀，我们实际上需要相当尖锐的剪切清洁。

我继续让稳定器更符合空气动力学。为此，我用砂纸把它们的前缘磨圆。我还把后缘磨了一点。

现在，随着蛋白酶泡沫塑料脆弱，我将用简单的包装胶带包裹稳定器的整个区域及其控制表面。这不仅会使部件更强，而且也增加了空气动力学，因为胶带比辛酸本身更平滑。

包裹好后，我将舵的底部剪成45度角，以便为电梯的自由移动腾出空间。

现在，我可以为它制作铰链，我正在这样做使用包装磁带。所以，我刚用胶带将两部分连接在一起，这使得具有相当强烈的铰链。

我也重复了水平稳定器的这个过程。为了使铰链更强大，我们也可以在另一侧添加胶带。使用相同的磁带，我包裹了两侧，并用两种稳定剂完成。

我使用热胶粘合水平稳定器来粘合到机身上。为了固定垂直稳定器，首先通过水平稳定器和机身插入和胶合3个烧烤杆。然后我把一些热胶放在它们上，接触表面并将稳定器牢固推动。

通过这种情况，我们通过稳定剂完成，我们可以继续制作机翼。

因此，正如我所说，由于我的DIY CNC泡沫切割机的工作区有限，因此机翼将由3件。同样，我正在使用烧烤棒来提供额外的优势，胶合碎片。要准确地将它们放在一行中，我正在使用我可以滑动的直木条。

一旦完成了，翼实际上是非常脆弱的，因为它是长而锡。因此，我将通过向它添加木棍来加强它。我把棍子缩小到尺寸并标记了我需要制作口袋的机翼，所以我可以把它放在它中。使用实用刀，我慢慢地小心翼翼地制作口袋。我向它添加了一些热胶，并将其固定到位，而不会扰乱翼型形状过多。

现在有了木棒，机翼就更坚固了。虽然它更坚固，但如果它撞到地面，仍然很容易破碎，因此，我将用包装胶带把它全部包裹起来，就像我对稳定器做的那样。我开始把胶带从机翼的后缘，加到前缘。

这样，从前面进来的空气就不会把胶带脱下来。虽然这个过程看起来很简单，但如果你的手不稳、没有足够的耐心，它可能会有点烦人。我觉得机翼的设计非常完美。现在它更坚固，更符合空气动力学，看起来也很好。

好吧，下一步是制造翼或副翼的控制表面。我将使它们宽22厘米，长度约为1/4的翼弦。为了能够自由地移动，我像它的半厘米一样切掉。

当然，我用切割包裹着暴露的所有边缘。接下来，我在45度处倾斜了副作用的底部，并且以与之前的显示相同的方式，现在我可以将其铰接到机翼。为了适应机身，能够轻松地将机翼安装到机身上，我必须在翼中制作一个凹槽。

接下来，是时候安装伺服电机来控制jilerons。我正在使用9g微伺服。我标志着他们将放置并使用公用事业刀的位置，我仔细地在机翼上开口，使伺服能够适合它。同时，我卸下了伺服安装支架，以便更简单。我把一些胶水放在伺服上并插入开口。

使用本实用刀，我从伺服到机翼的中心制成一个小凹槽，以便我可以安装伺服布线。最后，我用一块胶带覆盖了一切。我也对另一边重复了同样的过程。

我继续制作控制喇叭。我将使他们的铝型材，我使用之前，使电机持有人。我用手画形状，以近似匹配伺服电机喇叭的高度和悬挂在铰链点。我用钢锯切出形状。

我将使用2mm的钢丝作为控制杆，所以我用2.5mm的钻头在喇叭上开了一个口。我在副翼上做了一个小凹槽，把喇叭粘在了合适的位置。然后我测量了控制棒的长度，用一些钳子用2mm的钢丝做成了控制棒。我们需要注意的是，在测量和插入控制棒时，伺服电机需要处于空挡位置。

我们可以手动把它放在运动范围的中间，或者连接到伺服测试器，或者用Arduino来做。我在另一边重复了这个过程，这样翅膀就完成了。

接下来，我需要安装用于控制舵和电梯的伺服单。我也在这里使用相同的9G微伺服伺服伺服伺服电源，并且安装它们的过程实际上与我刚才解释的相同。首先，我标志着该位置，使用公用刀开口并将两个电机粘合到位。在这里，它们彼此相邻，但是在另一侧的输出轴。

同样，我在机身中制作了一个小凹槽，以便将伺服接线传送到电子舱。必威lol我用一块胶带覆盖了伺服件并为伺服角开口。以前所示的方式，我制造了控制喇叭并使用胶水枪将它们粘合到位。最后，我制作了合适的控制杆并相应地安装了它们。

好的，接下来我要安装两个8毫米木杆，用于将机翼固定到机身上。我使用6mm钻头手动制作孔。杆应在两侧悬挂在1cm左右。我用一些热胶保护了他们的机身，这是他们实际工作的方式。

我们使用橡皮带将机翼固定为机身。以这种方式，机翼可以很容易地移除，并且在破碎橡胶带中将显着减少对机翼的影响。同时大会很强劲。

接下来，我打算制作起落架。为此目的，我再次使用铝制型材和用聚苯乙烯泡沫塑料制成的轮子。我使用的是，使用CNC机器如前所述。我在铝型材上做了很小的凹槽，所以我很容易弯曲它。这是登陆装置应该如何看起来像。

为了将车轮连接到型材，我将使用M5螺栓和具有6mm内径的铝管。将管用M5螺栓和螺母固定到支架上，然后在侧面上添加M5垫圈，使车轮可以自由旋转。用相同的方法，我制造了飞机后侧的轮子。

好了，现在所有的部件都准备好了，在我组装它们之前，让我们看一下这个项目的电子部分。必威lol

Arduino RC飞机电子 - 电路图必威lol

因此，正如我所说，这个RC飞机完全基于Arduino，都是发射机和接收者是基于Arduino Pro Mini板的定制版本。

我已经有详细的教程如何建立和发射机和接收器的工作，所以你可以检查他们更多的细节。下面我将讲解这架Arduino RC飞机的电路图和工作原理，以及所有需要连接的东西。

你可以从下面的链接获得这个项目所需的组件:

• Nrf24l01 + pa + lna ..........................亚马逊/Banggood/aliexpress.
• Arduino Pro迷你 ...................................亚马逊/Banggood/aliexpress.
• 伺服电机..........................................亚马逊/Banggood/aliexpress.
• 无刷电机 ...................................亚马逊/Banggood/aliexpress.
• esc 30a .................................... ............亚马逊/Banggood/aliexpress.
• 李白的电池 .........................................亚马逊/Banggood/aliexpress.

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因此，无线电通信基于NRF24L01模块。虽然它可能看起来有点复杂，但这个DIY Arduino发射机实际上非常简单。它有几个控制器，操纵杆，电位器和一些按钮，并且它不断向接收器发送数据。接收器通过NRF24L01模块无线接收此数据，并将适当的命令输出到伺服和无刷电机以控制飞机。

控制伺服和无刷马达随着Arduino也很简单，因此整个Arduino RC飞机概念我认为并不是很难理解。我在这个项目中使用的无刷电机的额定值为1000kV，它需要30a Esc。ESC驱动电机，并通过输出5V的电池消除器电路功能为Arduino和Servos提供电源。和ESC和无刷电机的电源来自3S Li-Po电池。

我为此飞机添加了一个更具功能，这是一个简单的LED，指示电池是否为空。使用简单的分压器，我们将12V从Li-Po电池中掉落到大约5V，因此我们可以用Arduino模拟输入读取它们，所以当电池掉落到11V以下时就知道。接收器仍然有几个自由频道，因此如果我们想要，我们可以将更多功能添加到此飞机上，如频闪灯，襟翼，丢弃机制等。

完成组装

尽管如此，让我们现在完成大会。因此，我将所有内容连接在电路图中。在通道1上是舵，通道2电梯，通道3和4的副翼，以及在信道6上的LED。我在一侧胶合的LED，另一侧电源开关。

我们可以注意到在这里如何起落架连接到飞机使用两个螺栓上的马达持有人。一言以蔽之，我简单地把马达和支架从上面的开口插入，用螺栓固定好，就像前面展示的那样，并把起落架也固定好。当插入支架时，我还添加了一些橡皮筋，这样它们可以固定电池。

所以，一旦我将电池连接到ESC，我就会挤压所有内容。最后，使用延伸电缆，我可以轻松地将机翼jilerons连接到接收器，然后将机翼固定为机身。

在前面，我将推进器连接到电机，现在留下的是检查CG或飞机的重心。

CG可能是最重要的因素，是否飞机将飞行良好或飞行。

飞机最初是尾部的沉重，所以我将电池移动到前面并添加了一些重量（一些螺栓和螺母），它得到了平衡的。

就这样，我们的基于Arduino的RC飞机现在完成了，我们可以出去试一下。

测试Arduino RC飞机

嗯，第一次尝试或首次飞行并不是很酷。尤其是在看到暗恋的结果之后。

我的结论是，飞机仍然尾部沉重，感觉像电机没有足够的力量。当我没有另外的电机或螺旋桨尝试时，我修改了平面的鼻子稍微少一点，将电机移动到前面，使其具有更好的气流并且还在前面圆形边缘。至于结构，我用一些木棍和铝型材加强，即我在机身内部粘合。

在电子隔间的底部，我做了两个洞，一个是为了必威lol空气从前面的开口逃脱，另一个是为了让NRF24L01天线在外面，以获得更好的范围。

好的，所以在这里尝试第二名。再次，几乎相同的是，虽然它觉得它现在具有更好的气流或力量。

机身又坏了，这说明这种泡沫塑料对于这个目的来说是很弱的。我做了一个新的机身，这次用了一些管道胶带来加固。

3号。看起来很有希望，但我的起飞地形其实一点都不好。飞机开始向右移动，撞到路边，又抛锚了。

我修好了它，这次几乎用管道和包装胶带把整个机身包起来。我应该早点这么做的，因为这给了机身正确的力量，它没有断裂甚至在几次挤压后。

现在的问题是，在几次碾压后，我弄坏了所有4个螺旋桨，所以在这次尝试中，我使用了一个胶合螺旋桨。当然，飞机起飞时螺旋桨被撕裂了。

我用两个已经坏了的螺旋桨做了另一个螺旋桨，这次我真的很幸运，飞机终于正常起飞了。

但是幸运没有持续多久，螺旋桨在半空中又断裂了。

尽管如此，正如我第一次使用RC飞机的首次经验，我想我可以考虑这个项目成功，因为我设法证明了制作一个完全基于Arduino基于Arduino的控制RC飞机的概念​​。

除此之外，我们可以从飞行中注意到发射机的控制实际上太苛刻了。这是因为操纵杆并不适合这个目的，它们的移动范围很小，反应也很差。

为了解决这个问题，我为程序添加了一个功能，我们可以通过该程序来使用发射机上的右电位计控制控件的响应性。此外，我添加了一种功能，我们可以使用左电位计调节舵。

Arduino RC飞机代码

最后，让我们来看看这个基于Arduino的RC飞机的Arduino代码，并结束这个项目。代码与之前教程中解释的完全相同，用于使用NRF24L01收发模块控制伺服和无刷电机。

这里是完整的代码为这个Arduino RC飞机项目:

/ * Arduino RC Airplane ==接收器代码= by dejan，www.howtomechabet188官方网站tronics.com库：tmrh20 / rf24，https://github.com/tmrh20/rf24/ * / #include  #include  #include  #include  #define LED 9 RF24收音机（3,2）;// nrf24l01（ce，csn）const字节地址[6] =“00001”;unsigned long lastreceivetime = 0;unsigned long currentime = 0;伺服油门;//创建伺服对象以控制Esc Servo Rudderservo;伺服电梯;伺服AILERON1SERVO;Servo Aileron2Servo;int throttlevalue，ruddervalue，电梯value，aileron1value，aileron2value，traveladjust; // Max size of this struct is 32 bytes - NRF24L01 buffer limit struct Data_Package { byte j1PotX; byte j1PotY; byte j1Button; byte j2PotX; byte j2PotY; byte j2Button; byte pot1; byte pot2; byte tSwitch1; byte tSwitch2; byte button1; byte button2; byte button3; byte button4; }; Data_Package data; //Create a variable with the above structure void setup() { Serial.begin(9600); radio.begin(); radio.openReadingPipe(0, address); radio.setAutoAck(false); radio.setDataRate(RF24_250KBPS); radio.setPALevel(RF24_PA_MAX); radio.startListening(); // Set the module as receiver resetData(); throttle.attach(10); rudderServo.attach(4); // CH1 elevatorServo.attach(5); // CH2 aileron1Servo.attach(6); // CH3 aileron2Servo.attach(7); // CH4 pinMode(led, OUTPUT); // CH6 } void loop() { // Check whether we keep receving data, or we have a connection between the two modules currentTime = millis(); if ( currentTime - lastReceiveTime > 1000 ) { // If current time is more then 1 second since we have recived the last data, that means we have lost connection resetData(); // If connection is lost, reset the data. It prevents unwanted behavior, for example if a drone jas a throttle up, if we lose connection it can keep flying away if we dont reset the function } // Check whether there is data to be received if (radio.available()) { radio.read(&data, sizeof(Data_Package)); // Read the whole data and store it into the 'data' structure lastReceiveTime = millis(); // At this moment we have received the data } // Controlling throttle - brushless motor with ESC throttleValue = constrain(data.j1PotY, 80, 255); // Joysticks stays in middle. So we only need values the upper values from 130 to 255 throttleValue = map(throttleValue, 80, 255, 1000, 2000); throttle.writeMicroseconds(throttleValue); // Adjusting the servos responsiveness travelAdjust = map(data.pot2, 0, 255, 0, 25); // Elevator control elevatorValue = map(data.j2PotY, 0, 255, (85 - travelAdjust), (35 + travelAdjust)); elevatorServo.write(elevatorValue); // Ailerons control aileron1Value = map(data.j2PotX, 0, 255, (10 + travelAdjust), (80 - travelAdjust)); aileron1Servo.write(aileron1Value); aileron2Servo.write(aileron1Value); // Rudder trimming function if (data.j1PotX > 127) { rudderValue = data.pot1 + (data.j1PotX - 127); } if (data.j1PotX < 127) { rudderValue = data.pot1 - (127 - data.j1PotX); } // Rudder control rudderValue = map(rudderValue, 0, 255, (10 + travelAdjust), (90 - travelAdjust)); rudderServo.write(rudderValue); // Monitor the battery voltage int sensorValue = analogRead(A3); float voltage = sensorValue * (5.00 / 1023.00) * 3; // Convert the reading values from 5v to suitable 12V i // If voltage is below 11V turn on the LED if (voltage < 11) { digitalWrite(led, HIGH); } else { digitalWrite(led, LOW); } } void resetData() { // Reset the values when there is no radio connection - Set initial default values data.j1PotX = 127; data.j1PotY = 80; // Motors stops // the central point of the joystick is not starting point for the throttle, its at value of 80 instead of 127 data.j2PotX = 127; data.j2PotY = 127; data.j1Button = 1; data.j2Button = 1; data.pot1 = 1; data.pot2 = 1; data.tSwitch1 = 1; data.tSwitch2 = 1; data.button1 = 1; data.button2 = 1; data.button3 = 1; data.button4 = 1; }

描述:我将快速解释代码的主要功能和所有其他细节，你可以检查以前的教程。因此，在收到来自发射机的数据后，我们使用Joystick1y轴值来控制飞机的节气门。我们将80到255的值转换为从发射器到1000到2000的值，用于控制无刷电机。

为了控制电梯，我们使用Joystick2 Y轴值，我们将其转换为值从85到35。这些值直接以度数设置伺服电机的位置。在它们旁边，我们可以注意到我们有旅行调节变量，它的值取决于右边电位器的位置。我们实际上用这个值来减少位置或伺服系统的运动，尽管操纵杆会达到它们的最大位置。

同样的原理也适用于控制副翼和方向舵。另外，我们使用左电位器的数据来调整方向舵的中性点。

最后，利用analogRead()函数和一些数学运算来控制电池电压指示灯LED。

就是这样了。我想在下面的评论部分中听到您对此项目的看法，特别是您拥有建筑物和飞行RC飞机的经验。对于那些初学者和思考进入这个的人来说，我建议检查Flitetest YouTube.频道，因为这是一个令人惊叹的资源，了解这个RC世界。我将在描述中绑定它的链接。

我希望你喜欢这个项目并学到了新的东西。请随意在下面的评论部分提出任何问题，不要忘记检查我的Arduino项bet188me目集合。