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四轴飞行器攻略1：器件介绍（上）

由 动力老男孩 发表于 2011/11/20 22:38:02

每次想做东西的时候，都会经历一个疯狂采购的过程，虽然不一定花很多钱，但是一定是零七八碎的一大箱子。以前圈圈妈很爱逛街，而我每次逛街就像参加一次马拉松似的。现在终于能理解这种购物的乐趣了，唯一的区别是兴趣方向不同。

正如开始计划的，我正在用蚂蚁搬家的方式做这个四轴飞行器，进展比较慢。目前正在做一些实验，电机和陀螺仪的控制和读数已经调试成功。思路和方案也慢慢的成型了，下面介绍一下制作所需的各种材料和器件，供大家参考：

一、电源
所谓“兵马未动，粮草先行”。四轴飞行器想上天，好电池是必须配备的。怎么才能算是一块好电池？除了长相英俊潇洒之外，还得有“吃的多，跑得快，力气大”等优良品质。这里推荐的是格氏11.1V/ 2200mAh/ 25C的锂电池。
选用锂电池的好处是单位重量的电容量大，所以电池比较轻巧，电量比较充足。锂电池的标准电压都是3.7V左右，所以套装的锂电池基本都是3.7的倍数，这个11.1V就是由三块锂电串联而成。2200mAh这个参数大家比较熟悉了，充电的电池一般都有这个参数。它表示电池的电容量，在2.2A的电流下，可以工作1小时。
25C对于初次接触航模的人来说可能有点陌生，某些色狼若有所思但是可能觉得数字不太对 其实这里的xxC表示充放电的速率，可以在1/xx小时内把电用完。也就是说，25C的电池可以在60/25=2.4分钟把电放完。某些同学可能会提问：“这样说来，C值越大的电池用的越快，应该是越不好吧？”为了避免这些同学暴露智商，这里集中提示一下。航模一般都需要比较大的瞬间功率，所以需要很大的电流。一般的电池在这么大的电流条件下早就过热烧掉了，所以必须用C值较大的电池，可以认为C值越大的电池越好。

四轴飞行器专用锂电池

另外需要注意的是，好马配好鞍。好电池最好还是给它配一个好一点的充电器，例如B6充电器。其实充电器我也不太懂，但是作为北航的老校友，看到B6立刻冒出了巨大的轰炸机形象，于是果断买下。试用了一下，果然还不错，可以充放各种规格的电池，还可以设置充电速度，并且可以查看三组电池中任一组的状态。有负载均衡的充电器，可以保证电池组的每个电池基本都处于相同的状态。

专用充电器

二、电机和电调
曾经有人问能不能用玩具小车里拆出来的小电机来做四轴飞行器，其实飞行器对电机的要求是非常高的，不仅要转速快，还需要能够精确控制。对于四轴飞行器，推荐新西达或者郎宇的电机。以郎宇A2212为例，它分为KV980和KV1400两种。KV参数的含义是：电压每升高1V，电机转速的增加量。需要注意的是，并不是KV值越高就越好的，因为电机的最大转速是有限的，KV值越大，对控制的精度要求越高。
电机的最大转速我没有查到，有知道的朋友麻烦吱一声。

四轴飞行器专用电机

这几款电机都是使用的三相交流电，所以别指望直接接上电就可以转，我们还需要一种叫电调的东西。电调全称叫“电子调速器”。它的接线很多：两根输入电源线，和电池连接；三根输出电源线，和电机连接；三根控制线，和单片机连接。
其中三根控制线，一根是地线（地线是各种器件的潜规则，都会有），一根是引出的5V（这是个贴心的设计，单片机可以从这里取电，不用再考虑电池的问题），最后一根是控制线，接收PWM信号。关于PWM的介绍，可以看这里、这里和这里。
电调有个重要的参数是最大电流，事实上我们通过简单的程序和电流放大器，也可以做出一个简易的电调。这里推荐使用20A以上的电调，最好是40A的。
购买电调的时候，还会经常看到一个词叫“好盈程序”。一些好点的电调都会带这个容易被念成“好淫”的程序。它不仅可以控制电机的转速，还可以进行更复杂的设置，例如：最大和最小转速，是否支持刹车，过热保护等等。
电调的三根输出电流线和电机的三根线可以随意接，如果发现电机转向不对，随便挑两根反接即可

电子调速器

本来打算一篇介绍完所有器件的，结果罗里巴嗦写了一大堆，需要休息一下，然后继续实验我的电子指南针和重力感应器，改日再继续发攻略。

器件 四轴飞行器 电源 电调

对 “四轴飞行器攻略1：器件介绍（上）” 的 36 条 评论

1. 双顺鱼 说：

   2011/11/21 于 00:29

   博主快更新把，我们等着呢

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   • 动力老男孩 说：

     2011/11/21 于 22:49

     尽量争取，呵呵

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2. 老薛 说：

   2011/11/21 于 03:29

   很好！动力哥真有耐心。

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   • 动力老男孩 说：

     2011/11/21 于 22:54

     老薛你写的东西也是超有耐心啊

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3. john 说：

   2011/11/21 于 09:27

   学习，学习，再学习，偶的基础差好多。

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4. karl 说：

   2011/11/22 于 01:05

   博主加油啊

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5. 哥特式空灵 说：

   2011/11/22 于 22:53

   期待博主的更新

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6. 老白兔 说：

   2011/11/23 于 12:09

   等成功之后列个清单吧…把所有用到的器件型号都列出来,我也去采购一下学着你做…

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   • 动力老男孩 说：

     2011/11/24 于 11:41

     好，很快就贴，我还没完全确定方案，呵呵

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     • 老白兔 说：

       2011/11/24 于 19:03

       之前看了动力哥你做的魔方机器人，很是鸡冻，也想入手个试试，可惜囊中羞涩，最近找到实习了，也算有点实习收入了，瞄准你的四轴飞行器了：）

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7. rainforwind 说：

   2011/11/23 于 13:18

   报价，报价，这个我最关心的说。^_^

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8. john 说：

   2011/11/24 于 09:30

   最近研究了下Parrot_AR_Drone，发现他是ARM9的处理器，配置了一款Atheros 的wifi芯片，可以自组建wifi局域网用ipad啥的进行控制。飞行时间标称12分钟。详细拆解参考：http://www.ifixit.com/Teardown/Parrot-AR-Drone-Teardown/3984/1

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   • 动力老男孩 说：

     2011/11/24 于 11:43

     Parrot_AR_Drone 确实做的相当好啊

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9. 期待 说：

   2011/11/25 于 12:59

   给你推荐一个网站吧
   bbs.5imx.com

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   • 动力老男孩 说：

     2011/11/27 于 14:24

     我在上面看了不少资料

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10. pccpu 说：

    2011/11/26 于 15:13

    Atheros 的wifi我也搞了一个。

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11. pccpu 说：

    2011/11/26 于 15:22

    http://diydrones.com/值得老男孩看看

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    • 动力老男孩 说：

      2011/11/27 于 14:25

      多谢

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12. 猪头 说：

    2011/11/27 于 13:34

    零件在哪买呢？？我想做个笔记本支架。。。可是不知道各种零件在哪里买。。。

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    • 动力老男孩 说：

      2011/11/27 于 14:25

      你可能需要一个台钻，然后买铝条就可以了

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13. SSS_SXS 说：

    2011/11/29 于 16:24

    动力男孩,有没有做过GSM和ARDUINO的连接?
    最近头很大,一直不能连上,不知道什么原因

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    • 动力老男孩 说：

      2011/11/30 于 20:02

      没做过，你确定GSM板上那个手机卡还有余额吗？

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      • SSS_SXS 说：

        2011/12/01 于 10:43

        小试成功,不过还需要继续研究增加功能,Arduino功能还是很强大的

        最终目的,发个短信就可以帮我炒菜,就算达到目标了,努力中…

        另外,我肯定手机卡有余额,因为我用的是自己的手机卡,用的50套餐,而且,单位可以报销100块,就算超额也会从我工资里扣,所以,没可能欠费停机,哈哈

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        • 动力老男孩 说：

          2011/12/01 于 19:26

          哈，这个目标相当给力！

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          • 海云飞扬 说：

            2011/12/02 于 22:23

            GSM模块启动需要2A的电流，一般都是忽略这个因素了。
          • 动力老男孩 说：

            2011/12/03 于 22:49

            哈哈，赶紧记下来，将来免得走弯路
            多谢多谢
14. SSS_SXS 说：

    2011/12/06 于 10:58

    谢谢海云飞扬，记下了，目前调试到，发个短信OPEN就能使ARDUINO LED灯亮，CLOSE就使LED灯灭，很简单的一个动作，琢磨了好久，响应时间，短信中提取指令，对于我这种业余选手来说是特大的难点，好在慢慢过关了。

    说实话，之前在动力男孩上留言是因为实在没招了，有点发发牢骚的意思，不过，很快从逆境中走出来了，一旦思路对了就一路畅通了，逻辑这东西就是一通百通，还得加点坚持，呵呵，有感而发话说多了

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    • 动力老男孩 说：

      2011/12/06 于 14:01

      赞一个，我也是业余选手，心态放松一点，加油

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15. wnq 说：

    2012/03/08 于 10:53

    ace的电池名气太，但质量不好。我有块和你一样的电池，3分钟后就开始报警，电压都低于3.3v，但放一会又回到3.9v，变化也太大了，太不稳定，实际充电发现只充入了900多ma，很郁闷的。
    建议第二块电池换“花牌”的，还便宜。

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    • 动力老男孩 说：

      2012/03/09 于 20:40

      是吗，我这块电池表现还凑合

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16. qian 说：

    2013/01/26 于 22:37

    博主，我也想做一套四轴飞行器。请问这些部件从那里买？你那里提供出售套件服务吗？你的微博或ｑｑ可以给我吗？

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    • 动力老男孩 说：

      2013/02/02 于 20:34

      淘宝上很多啊，我这里没卖的

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17. darkorigin 说：

    2013/05/16 于 23:15

    问一下 你大四轴用的就是文中提及的 朗宇的这款么？

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    • 动力老男孩 说：

      2013/05/18 于 09:09

      对，就是朗宇的

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18. zkl 说：

    2015/02/04 于 17:54

    A2212是直流电机，博主说错了

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    • 动力老男孩 说：

      2015/02/06 于 17:08

      你错了，确定一定以及肯定是无刷电机

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