萝丽控-有刷双向电调 DIY教程(PN、全N电调)

爱折腾 萝丽控评论817字数 3440阅读模式

写在前面:
发帖前习惯说点什么。自从遥控器教程发布以来,获得众网友热烈响应,很多网友都制作成功。现在 ,DIY盛行,玩航模已经进入新的境界:不仅模型要自己造,电路我们也要自己造!
DIY其实是个折腾的东西,在没有熟练以前并不一定省钱,入坑需谨慎。
前人栽树,后人乘凉,新的时代必定有新的开拓者,楼主尽量尝试山寨航模用到的一切设备,免费发布教程给大家。

DIY这种东西嘛,想要普及,那必须要降低门槛,便宜、好做、好用才是王道。而楼主的教程也一向如此,尽量使用最便宜的方案、最简单的电路、最少的元器件。楼主将在这个贴里,发布由易到难、当然性能也是由低到高的三款有刷双向电调(1S简易版、大电流PN版、全N暴力版)。如果你第一次DIY,建议先做1S简易版的练练手,学学怎么正确下载程序,有一定经验了再做复杂点的

本教程支持两个系列的单片机:

STC15F102/3/4W
STC15W102/3/4
固件程序互相通用,但只有15W系列可以支持1S电压。

简介:

新版程序自带默认行程,焊接完成后推油门即转,免校准更方便。
开机油门保护,上电奏乐,检测到油门中点信号后再次奏乐,不在中位点不启动。
信号丢失保护,信号丢失后停止输出(某商品电调没信号了还转吓我一跳)。
低速线性优秀,不会一推油门就窜出去。
简易版无刹车,PN版自带刹车,全N版可设置是否刹车。
1KHz 1000级转速调制。在油门低的时候电机发出滴声是正常现象。

为了让电调工作准确,推荐校准行程。
简版PN版校准方法:
摇杆置于最高,电调上电,等待电机发出滴滴两声;再将摇杆置于中间,等待电机发出滴滴两声,再次奏乐校准完成。(注:如果设置了通道反向,摇杆在最下面才能开始校准)

全N版校准方法:
摇杆置于最高,电调上电,等待电机发出滴滴两声;
(如果需要开启/关闭刹车,摇杆不动,继续等待,如果电机发出滴滴滴三短声,代表无刹车,如果发出长音,有刹车。否则省略此步骤)
再将摇杆置于中间,等待电机发出滴滴两声,再次奏乐校准完成。(注:如果设置了通道反向,摇杆在最下面才能开始校准)

1S简易双向电调:

    是的你没看错,只有3个元器件,绝对是史上最简易电调。可以输出1A电流,应用于5V或1S小电流应用的场合,改装130电机玩具是完全没有问题的。如果使用贴片元件减轻重量,还可以作为电磁舵驱动器。只有兼容1S的接收机才可以使用!
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大电流PN版:

PN版电调根据部分网友反映的问题,进行第三次更新:

1 硬件改动:三极管增加两个下拉电阻。之前版本电调上电瞬间有可能进入不稳定状态,加下拉已解决。
2 软件改动:下载程序后即自带一个标准行程,免校准更方便。
增加上电音乐、检测到信号音乐,现在DIY电调也能像商品一样唱歌啦。
增加一个LED指示灯,可显示信号状态(可不焊接)。

关于PMOS管的更新:

PN电调的电流输出能力取决于PMOS管。以前楼主只验证了电调的可行性,具体电流有多少都是估算的。现在经过几天的实际验证,对MOS管的内阻和发热有了清晰的认识,发现真是坑了不少人。
对管选择1:N管【IRF540N】+P管【IRF9540N】 P内阻117毫欧 无散热测试 连续3A开始发热
对管选择2:N管【IRF3205】+P管【IRF4905】 P内阻20毫欧 无散热测试 连续10A开始发热

以上两种是常见PMOS管,容易买到。欲增大电流,可以并联MOS管和加散热片。
还有一些不常见的大电流PMOS,但不容易买到,性价比不高。如【IPP100P03P3L】4毫欧内阻,【SUM110P04】4毫欧内阻。
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新增的10K下拉电阻:(单片机引脚到地)
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元器件购买:


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全N暴力版:已更新

关于全N:
        经常DIY的人应该都知道,NMOS管电流比PMOS管大的多,因此真正的暴力大电流电调必定是由全N管组成。但是N管需要升压驱动,结构很复杂,不适合DIY。但是现在不一样了,某宝上出现了现成的廉价升压模块,使自制电调重新变得简单。

关于电调的最大电流:
        首先说下有刷电机的负载能力,一般130、180、370电机,其最大持续电流不超过十几A;380电机,最大持续电流不超过20A;540电机,最大持续电流不超过25A。短时间可以超过,长时间负载就会有烧糊味,电机有烧毁危险。大家先对电流有个谱。
再说电调的MOS管,大家对发热也要有个具体的概念,假设持续电流20A,使用IRF3205 MOS管,使用高压驱动完全导通内阻8毫欧,热损耗P=20A*20A*0.008=3.2瓦。3.2瓦是多热?你记住没散热片的情况连续加热1分钟能把人手烫个泡就行了。所以MOS管选型时,看导通内阻是关键。

并联大法好:
        一组IRF3205有20A电流,那么两个并联是不是40A呢,答案是肯定的。其实30A以上的商品电调里面也是一排一排的MOS管并联。

MOS管选型推荐:
虽然有很多性能优越的MOS管,但是价格很贵,DIY也要讲究性价比。在此更新MOS管电流的实测数据:
1,【IRF3205】,内阻8毫欧,无散热测试,连续20A。
2,【IRF1404】,内阻4毫欧,无散热测试,等待更新……
……

焊接:

首先准备成品升压模块,用两个耐压25V以上、22uf左右的电容插到洞洞板上固定,输入2S或3S电池电压,使OUT+输出电压为20V整。注意严禁超过20V。

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焊接4个驱动三极管,电阻从20V取电。
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插入MOS管,并联MOS的话就是一个MOS的位置相同引脚插两个。
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怎样防止烧管:

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关于7805与5V输出:
本电路为了设计方便,7805的5V输出是单片机与舵机共用的。如果出现舵机负载过大单片机重启的现象,可另接一个7805输出5V单独给单片机供电,可提高电路稳定性。

关于线性:
        高端的玩家最关心的一定是电调线性。在此楼主向大家证明,DIY的东西性能比商品更好。
首先拆解某商品320A电调,上示波器观察:



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可能很多人看不懂,这里楼主也详细解释一下,电机的调速是靠PWM占空比实现的,也就是说图中凸起的波形占整个周期的比例就是电机的转速。上图左是320A电调的最小可调油门,上图右是320A电调的最大可调油门,简单说就是其能实现的油门是0%,或者17%~83%,或者100%。

下面是DIY电调是实测波形:
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区别是非常明显的,DIY电调的线性区从5%~95%。实际操作区别就是某电调不能让小车低速前进。






Q and A:
在此更新一些常识性东西。

Q:为什么我做的电调没有线性,一推油门就全速转?
A:新版程序已经自带标准行程,不用校准。如果行程异常可能是你错误的进入了校准环节,按教程重新校准一遍即可。

Q:刹车是什么?
A:电调的刹车并不是指电机反转,而是将电机的两极接在一起产生电磁阻尼,迅速停转。

Q:全N电调为什么油门推上去再拉下来电机就不转了,回中才能再转?
A:因为你打开了刹车!不需要刹车的话就关闭。

Q:电调插接收机哪个通道?
A:插哪个通道都可以!就使用习惯而言,油门没有自动回中,所以适合插单向电调,其他通道有自动回中,适合插双向电调。

Q:为什么插油门通道一关遥控电机就狂转?是不是BUG!
A:接收机各通道都是有失控保护的,油门通道的失控保护一般在摇杆最低,相当于双向电调的满油门,当然会狂转。正常应该插自动回中通道或将油门通道失控舵量设为中间。

电调意外损坏了,我自己应该怎么维修?
1、如果之前正常工作,现在不正常,尝试一下重新校准油门;
2、正常情况下单片机输出引脚,推油门时由0V到5V变化,可以自行用电压表判断单片机好坏;
3、如果三极管正常,MOS管引脚的驱动电压随着推油门应该由VCC到0V;
4、怎么判断MOS管是否损坏:拆下MOS管,测每两个引脚间电阻,应该有5个是无穷大,一个是500欧左右。



下载程序:!

如何下载程序?非常简单:
1,下载安装CH340驱动
2,在下载器上找到RXD、TXD、+5V、GND四脚,按楼上电路图连接单片机
3,运行STC_ISP软件,如图设置,加载HEX文件,点击下载,为单片机通电,等待下载完成即可。如果下载失败给单片机断电再重新试一次。



萝丽控-有刷双向电调 DIY教程(PN、全N电调)

核心文件如下。爱好者可以下载C程序学习,DIYer只需会下载HEX即可。

萝丽全N有刷双向固件.hex

萝丽简易版PN版有刷双向固件.hex

 

萝丽全N有刷双向程序.C

萝丽简易版PN版有刷双向程序.C

下载设置图!

2S及3S电调只需设置内部时钟为12.000MHz即可!其余均使用默认配置。
如果出现一些奇怪的错误现象,可以试下勾选“下次下载擦除EEPROM”重新下载两次试一试

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  • 本文由 发表于 2023年 6月 6日 17:05:58
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