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4#3Bをコンピュータ・プロポで操作その5
インドア・ヘリコプター
/
2009-01-17
このところムラタの振動ジャイロをインドア・ヘリコプタに使い始めたので、振動ジャイロの原理について少し調べてみました。学生時代に聞いたことのあるような「コリオリ力」なる言葉が出てきます。興味のある人は
こちら
をご覧ください。
原理が分かるまではジャイロチップが周囲の磁力の影響を受けないのだろうか?といった疑問を持っていたので、サーボケースに貼り付けるときも内部のモータから離れた位置に貼り付けました。
本当に磁力の影響がないかを確認するため、メインモータのケースに貼り付けてテストしてみました。結果は影響を受けていないようです。長時間ホバリングを続けるとモータが発熱するのでその熱の影響もついでに確認してみました。こちらもほとんど影響を受けていないようです。テスト機とはいえ配線がごちゃごちゃし過ぎていますね。
ヘリコプターにはジャイロが欠かせませんが、市販のジャイロのほとんどが5Vで動作するため、リチウム電池1セルで使う場合はジャイロ用に5Vの昇圧回路が必要です。そのような組み合わせでは重くなってしまうので、最小限のパーツ構成で動作する軽量なジャイロがほしくなります。
幸いジャイロチップは2.7Vから動作するので、R4J NANO受信機内部で作られている安定化された3Vが使えます。ジャイロを作るためにはジャイロプログラムを組まなければなりません。
テストも一段落したので、ジャイロとスピード・コントローラの配線をまとめました。あわせて電子工作を楽しみたい人のために今回テストしたプログラムをPICに書き込んだジャイロドライバをショップから購入できるようにしました。画像ではDIPタイプの
GYRODRV-D
を使っていますが、より軽量に仕上げたい人にはSOT23-6タイプの
GYRODRV-S
を用意しました。とりあえずのテスト販売なので継続販売するかどうか未定です。
あとはメインモータ用スピード・コントローラがあれば「4#3Bをコンピュータプロポで操作」を実践することができます。ブラシレスモータを搭載する場合は問題ないですね。メインモータ用スピード・コントローラについては近々完成品の供給を考えています。
上の画像がジャイロチップとジャイロドライバの配線です。DIPタイプのPIC10F222
(データシート)
はほかのPICとピン配置が違うので気をつけてください。
RXは受信機側でラダーJSTコネクタから電源の+3.7V(リチウムポリマ電池の+)、S(シグナル)、GND(リチウムポリマ電池の-)、それと単独に受信機内部からの3Vになります。
0.1μFのコンデンサはPICの2番ピンと7番ピンに最も近いところではんだ付けします。私はPICの両足を内側に折り曲げて両足の先端間に0.1μFのチップコンデンサをはんだ付けしました。ESCはスピード・コントローラ側で、ラダー用にオートカットなしの
ESC262
を使っています。
ヘリコプターはメインモータとテールモータ付近から多くのノイズが発生します。配線などはできるだけ短くしてください。特にジャイロチップをジャイロ・ドライバから離す場合は配線をツイストすることでノイズの影響を大幅に減らすことができます。
ジャイロ・ゲインはあくまでも手持ちの4#3B用にセットアップしたもので、自分好みの設定になっていることをお断りしておきます。同じ4#3Bに搭載しても好結果が得られる保証はありません。また4#3B以外ではテストしていません。自己責任での利用をお願いします。
■PIC10F222OT(SOT-23)タイプの配線図追加(2009/02/16)
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コメント (
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4#3Bをコンピ...
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コメント
開発感謝 -o-
(
金物屋
)
2009-01-18 08:15:07
実は先週 ENC-03R 秋月で入手済み(レジ横に積んで有りました2個入りI-02759 \1,000 )です。
アンプ ESC262 品切れの様ですね、再生産お願いしま~す。
ESC262
(
toko
)
2009-01-18 10:32:42
金物屋さん、ENC-03Rの情報ありがとうございます。
2個入り1000円は安いですね。通販で替えるようになるとよいのですけど・・・。
ESC262在庫切れでご迷惑おかけしています。遊びに夢中で作るのをサボっていました。
ジャイロテストが一段落したので、今生産中です。今日中にはショップ掲載できると思いますのでよろしくお願いします。
ESC262完成
(
toko
)
2009-01-18 16:09:47
今日はまじめに仕事をしてスピードコントローラをいくつか完成させました。
オーブントースター改造リフロー装置のおかげです。
手はんだだったら作る気がしないですね。
さてこれからヘリで少し遊びます。
ENC-03R
(
ヒロぼー
)
2009-01-18 17:55:24
本日、秋葉原の近くに行ったので、秋月に寄ってENC-03Rが通販出来るか聞いてきました。来週以降にHPの変更があるそうで、そのとき購入できるようになるのでは? との事です。
ENC-03R
(
toko
)
2009-01-18 20:27:18
ヒロぼーさん、情報ありがとうございます。
秋月電子まで出かけられない人には朗報ですね。
通販の掲載楽しみ!
通販で買えることに期待しています。
(
沼田
)
2009-01-18 21:08:20
ホットプレートで秋月キットから外した、ENC-03Rをハニービー用ジャイロ・ソフトが完成したので使っても見ました。外した際に壊していないか心配でしたが問題なく動作しました。(少し、ソフトのゲイン調整係数を探る必要は有りそうですが、基本動作はOKでした。)
それと、秋月でジャイロとPICの電源に使いそうな2.8Vレギュレータ(5個\100)も見つけました。
プログラム
(
和
)
2009-02-05 23:49:46
見てみたいです。
赤外線でのコントロール非常に興味あります。
(
tkz_s
)
2009-08-17 02:29:02
はじめまして
ありがとうございます。感謝です。
この様なインドア、ヘリコプタそれも小さい4#3Bを電波を使わず赤外線で制御する事に大変興味あります。
と言いますのは付属の送信機認可されてないですね。
でもこの小型の4#3Bは母体として非常に魅力です。
そして赤外線は干渉、与干渉もほとんどない!凄く安心だと言う事!
そしてこの様な魅力あるヘリの制御でPICの使い方が学べる(プログラムも!)となると!それは、もう!やるしかない!
本も注文しました。
まだまだどのようにヘリコプターをホバリングさせるのか?
何も知りません。
一応4#3Bを注文しようとするのですが。この送信機の背面のパソコンへのシュミレター端子から赤外線の送信機に繋げば良いのでしょうか?それは昔の事でここはRS-232あるいはUSBなんでしょうか?そうなるとそのインターフェースの手前から信号を出し!それを赤外線送信機に入力し送信制御でしょうか?
あるいは個別にジョイステックのみを使い赤外送信機を新たに作るしかない!と言う事ですね。ハード的には難しくない!でも??
あとわからないのがこの、制御プログラムです。
(その前にそのヘリ独特の飛行の原理現在お勉強中です!)
ジャイロの使い方制御の仕方ヨウスルにPICのプログラムです。
操縦しホバリングさせると言う事と!このジャイロの自動サーボの制御がドノヨウな兼ね合いで動かすのが良いのか?など全くわかっていません。
ヘリコプターと言うあの子供の玩具に魅せられ!なんで?あんなに安定するのか不思議で、、良く見るとロータシャフトの下に、小さなマグネットアクチュエータがありこれでロータの安定を制御していますね。
更に完全自動で飛ばせるそのプログラムに興味あります。非常に難しい事でしょう。でも大きな魅力ですね。
本来自分の技量で操縦すると言うのがこれら模型かも知れませんが!それも出来!そのロボット制御と良く似て新たな分野として広がればと出来ないくせに考えています。その後の記事ありましたら宜しくです。
大変長くなりました。今後とも宜しくです。
4#3などの2.4GHZ送信機は認可されてない!
(
tkz_s
)
2009-08-19 04:14:59
昨日 本到着しました。
プログラムの例も具体的で解りやすいです。
ありがとうございました。
読んでて、赤外線で十分制御可能かなと、具体的に思えて来ました.
未だ迄道のりはは険しく、ゆっくり行きます。
宜しくです。
後はジャイロの使い方がいまいちどうすれば良いのか全く見えてません。ヒントだけでも宜しくです。
ヘリの挙動は本当飛行機から比べるとトンでもなく複雑ですね。
http://www.dmb-ps.co.jp/dmbpilot/sinan01.html
この中に本当体感から得た、実に説得力のある言葉!感謝です。
「もうひとつの違いは操縦が安定と同体なことである。
すなわち操縦することで、足りない安定を補っていることだ。
したがって操縦性を良くすることは、安定性を犠牲にすることで成立する。 」
これは、安定に姿勢を制御する!って実は
一見殆ど動いていない停止してると思いがち!
でも違うと言う事!
其処には絶えず作用反作用と逆の動作で様はバランスを取ってると言う事!様はそこシノギを削ってる!
様は停止してる様に見えるがそうじゃない!と言う事!
空中では難しい!それは実に当たり前な事ですが!
そう言う所からジャイロを考えプログラムでしょうか?
何から手をつければ良いのか???です。
飛行機の様にある方向に動いてる方がその制御は楽!
ある方向に固定されてるから!故に正にジャイロがそれを作り出してる!
動作が90°遅れて作動する!実にヘリて凄い!機械的ロータピッチのコントロールなんですね。これを利用して実は動かしてるんですね。
そして、
「ライト兄弟はさらりとあきらめ操縦で補う決心をした。兄弟が偉大である理由の最大のポイントは、操縦を発見したこと!」
運転と操縦の大きな違いです。
と!この意味する、示唆する事はココロに残りました!
関係のない事ですみません。
4#3Bを赤外線で制御
(
tkz_s
)
2009-09-01 18:00:34
すみません。
4#3Bの2.4GHZ送信機を赤外線に変えるには!
以下良くわからないのですがお助け下さい!
お願いします。
ここにWK-2401送信機のFCCの登録がありました。
FCC ID: S29WK-2401 で検索!
https://fjallfoss.fcc.gov/oetcf/eas/reports/ViewExhibitReport.cfm?mode=Exhibits&RequestTimeout=500&calledFromFrame=N&application_id=689477&fcc_id='S29WK-2401
から送信機回路図及びLaMa-2の受信機回路図
https://fjallfoss.fcc.gov/prod/oet/forms/blobs/retrieve.cgi?attachment_id=1122752&native_or_pdf=pdf
WK-2401の背面PCシュミレター用コネクターがP1 のアサイメント1.DTR 3.TX(GND)ここから、本と同じ様にプロポの信号がシリアルで出るかと思うのですが?(不論理で出てる)
でも図面を見ると、、、あれ?
2.4G送信機のSCKに繋がってます。
(SCKはMEGA48 PB5から出てますね!)
と言う事は背面のこのコネクターからはジョイステックの信号は出てないですね?送信クロックが出てるだけ?PCにクロック入れどの様にシュミレータできるの??制御信号はどこから?PCに入れるの??
★このプロポから送信シリアル信号を赤外線送信機に入れるには!
2.4GHZ送信機CYRF6936に繋がってる!
CPU、MEGA48のPB3/C2Aから出てるシリアル信号がジョイステックの制御信号ですね。
これを赤外線の送信機に入れれば良い!ですね?
但しこの場合垂れ流しに送信機に送られる。
このSCKクロックは使わずに!
赤外線送信機のキャリアで変調される!
受けでは同じキャリアで復調するので、、、それでも使える!と言う事ですね。
「この図面の場合2.4GHZ送信機とCPUの間では双方向通信してますね。
まず!SS信号LOW、で送信可能!
MOSIシリアル制御信号がSCKにより、変調される!」
要するに!
このプロポを赤外線送信機に使うには!
MOSIシリアル制御信号を垂れ流しで赤外線送信機に変調掛けるだけでも使えますね。
★それと参考に受信側ですが(機種LAMA-2)
図面の1-Dの位置
のジャイロスコープは 部品番号MA1(MA-20S)なんでしょうか?
受信PIC16F886のRA2に繋がってここでジャイロからの挙動電圧を受けている?後はソフト処理?ジャイロのソフトがどの様にすれば良いのか?
静止時の起電力を基準にX,Y,Zの動いた方向に対した起電力が出それを姿勢制御の為に逆にフイードバックさせる!と言う様な制御なんでしょうか全くどこから手を付ければよいのやら、、、、??
前途多難です、ゆっくり行こうとは思っています。
長く失礼しました。
今後共宜しくお願いします。
4#3bの送信機
(
toko
)
2009-09-01 19:05:31
tkz_sさん、4#3bの送信機回路図よく探されましたね。
この送信機を赤外線コントロールに使うという発想はは持ち合わせていませんでした。
他の人(会社)が作った回路を解析するのは大変な労力が必要ですね。
私は送信機については全く解析していないので、赤外線送信機として使えるかどうかについてはわかりませんが、内部でCYRF6936をコントロールしていることから推察して、その制御信号を赤外線送信機に使うのは難しいかもしれませんね。
研究過程とその状況をぜひ公開してください。楽しみにしています。
4#3Bを赤外線で制御
(
tkz_s
)
2009-09-02 13:08:09
早速ありがとうございます。
元々このプロポ我が国でも認可すれば良いのになぜか?そうしていないですね。
その費用が価格に跳ね上がっても!チャンとして運用!法を犯してまで楽しむ事はしたくありません!
(自分で自分の首を絞める事ですから。)
この様な小型のへりは場所を選ばず、危険ではありますが!自分の体感をじかに体験出来る素晴らしい入り口でもあると感じています。その母体として4#3は素晴らしい!
>その制御信号を赤外線送信機に使うのは難しいかもしれませんね。
やはり、RF部との間で通信しながらのデータですから、ジョイステックの制御される動作をリアルタイムに動かすにはタイミング的に!その動作を読まないと無理ですね!
要するに!ここで一旦集めて、垂れ流し制御に変換でしょうか?
何れにせよその信号を見て見ないとですね。
ヒントをありがとうございます。
いずれにせよ、、、、、作った方が早いですね。
でも、、その経過が一番楽しいのですから、、、
出来もしなくても!、、悩んでみます!
所で、、背面コネクターには!
SCKクロックのみPCに入力?
と言う事は、、、そんなタイソウナ事してないと思うのですが!制御信号の外に出てゆく出口がない!
ひょっとして!IPアドレス付加し無線LANに繋げてそこからアプリのPC上に映る機体を操縦するんでしょうか?
その為の外部同期信号に利用???
更に飛躍すれば!
例えば iPod Touch 、iPhoneからWi-Fi無線LAN2.4GHZを使って、操縦と言う様な事が可能かも知れません!加速度センサなど搭載ですから不可能じゃないですね。
こんなアプリ誰か宜しくです。
現物の物を制御するってやはり楽しいですね。
未だ未だ、無理ですが!
とりあえず悩んでみます。
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アンプ ESC262 品切れの様ですね、再生産お願いしま~す。
2個入り1000円は安いですね。通販で替えるようになるとよいのですけど・・・。
ESC262在庫切れでご迷惑おかけしています。遊びに夢中で作るのをサボっていました。
ジャイロテストが一段落したので、今生産中です。今日中にはショップ掲載できると思いますのでよろしくお願いします。
オーブントースター改造リフロー装置のおかげです。
手はんだだったら作る気がしないですね。
さてこれからヘリで少し遊びます。
秋月電子まで出かけられない人には朗報ですね。
通販の掲載楽しみ!
それと、秋月でジャイロとPICの電源に使いそうな2.8Vレギュレータ(5個\100)も見つけました。
ありがとうございます。感謝です。
この様なインドア、ヘリコプタそれも小さい4#3Bを電波を使わず赤外線で制御する事に大変興味あります。
と言いますのは付属の送信機認可されてないですね。
でもこの小型の4#3Bは母体として非常に魅力です。
そして赤外線は干渉、与干渉もほとんどない!凄く安心だと言う事!
そしてこの様な魅力あるヘリの制御でPICの使い方が学べる(プログラムも!)となると!それは、もう!やるしかない!
本も注文しました。
まだまだどのようにヘリコプターをホバリングさせるのか?
何も知りません。
一応4#3Bを注文しようとするのですが。この送信機の背面のパソコンへのシュミレター端子から赤外線の送信機に繋げば良いのでしょうか?それは昔の事でここはRS-232あるいはUSBなんでしょうか?そうなるとそのインターフェースの手前から信号を出し!それを赤外線送信機に入力し送信制御でしょうか?
あるいは個別にジョイステックのみを使い赤外送信機を新たに作るしかない!と言う事ですね。ハード的には難しくない!でも??
あとわからないのがこの、制御プログラムです。
(その前にそのヘリ独特の飛行の原理現在お勉強中です!)
ジャイロの使い方制御の仕方ヨウスルにPICのプログラムです。
操縦しホバリングさせると言う事と!このジャイロの自動サーボの制御がドノヨウな兼ね合いで動かすのが良いのか?など全くわかっていません。
ヘリコプターと言うあの子供の玩具に魅せられ!なんで?あんなに安定するのか不思議で、、良く見るとロータシャフトの下に、小さなマグネットアクチュエータがありこれでロータの安定を制御していますね。
更に完全自動で飛ばせるそのプログラムに興味あります。非常に難しい事でしょう。でも大きな魅力ですね。
本来自分の技量で操縦すると言うのがこれら模型かも知れませんが!それも出来!そのロボット制御と良く似て新たな分野として広がればと出来ないくせに考えています。その後の記事ありましたら宜しくです。
大変長くなりました。今後とも宜しくです。
プログラムの例も具体的で解りやすいです。
ありがとうございました。
読んでて、赤外線で十分制御可能かなと、具体的に思えて来ました.
未だ迄道のりはは険しく、ゆっくり行きます。
宜しくです。
後はジャイロの使い方がいまいちどうすれば良いのか全く見えてません。ヒントだけでも宜しくです。
ヘリの挙動は本当飛行機から比べるとトンでもなく複雑ですね。
http://www.dmb-ps.co.jp/dmbpilot/sinan01.html
この中に本当体感から得た、実に説得力のある言葉!感謝です。
「もうひとつの違いは操縦が安定と同体なことである。
すなわち操縦することで、足りない安定を補っていることだ。
したがって操縦性を良くすることは、安定性を犠牲にすることで成立する。 」
これは、安定に姿勢を制御する!って実は
一見殆ど動いていない停止してると思いがち!
でも違うと言う事!
其処には絶えず作用反作用と逆の動作で様はバランスを取ってると言う事!様はそこシノギを削ってる!
様は停止してる様に見えるがそうじゃない!と言う事!
空中では難しい!それは実に当たり前な事ですが!
そう言う所からジャイロを考えプログラムでしょうか?
何から手をつければ良いのか???です。
飛行機の様にある方向に動いてる方がその制御は楽!
ある方向に固定されてるから!故に正にジャイロがそれを作り出してる!
動作が90°遅れて作動する!実にヘリて凄い!機械的ロータピッチのコントロールなんですね。これを利用して実は動かしてるんですね。
そして、
「ライト兄弟はさらりとあきらめ操縦で補う決心をした。兄弟が偉大である理由の最大のポイントは、操縦を発見したこと!」
運転と操縦の大きな違いです。
と!この意味する、示唆する事はココロに残りました!
関係のない事ですみません。
4#3Bの2.4GHZ送信機を赤外線に変えるには!
以下良くわからないのですがお助け下さい!
お願いします。
ここにWK-2401送信機のFCCの登録がありました。
FCC ID: S29WK-2401 で検索!
https://fjallfoss.fcc.gov/oetcf/eas/reports/ViewExhibitReport.cfm?mode=Exhibits&RequestTimeout=500&calledFromFrame=N&application_id=689477&fcc_id='S29WK-2401
から送信機回路図及びLaMa-2の受信機回路図
https://fjallfoss.fcc.gov/prod/oet/forms/blobs/retrieve.cgi?attachment_id=1122752&native_or_pdf=pdf
WK-2401の背面PCシュミレター用コネクターがP1 のアサイメント1.DTR 3.TX(GND)ここから、本と同じ様にプロポの信号がシリアルで出るかと思うのですが?(不論理で出てる)
でも図面を見ると、、、あれ?
2.4G送信機のSCKに繋がってます。
(SCKはMEGA48 PB5から出てますね!)
と言う事は背面のこのコネクターからはジョイステックの信号は出てないですね?送信クロックが出てるだけ?PCにクロック入れどの様にシュミレータできるの??制御信号はどこから?PCに入れるの??
★このプロポから送信シリアル信号を赤外線送信機に入れるには!
2.4GHZ送信機CYRF6936に繋がってる!
CPU、MEGA48のPB3/C2Aから出てるシリアル信号がジョイステックの制御信号ですね。
これを赤外線の送信機に入れれば良い!ですね?
但しこの場合垂れ流しに送信機に送られる。
このSCKクロックは使わずに!
赤外線送信機のキャリアで変調される!
受けでは同じキャリアで復調するので、、、それでも使える!と言う事ですね。
「この図面の場合2.4GHZ送信機とCPUの間では双方向通信してますね。
まず!SS信号LOW、で送信可能!
MOSIシリアル制御信号がSCKにより、変調される!」
要するに!
このプロポを赤外線送信機に使うには!
MOSIシリアル制御信号を垂れ流しで赤外線送信機に変調掛けるだけでも使えますね。
★それと参考に受信側ですが(機種LAMA-2)
図面の1-Dの位置
のジャイロスコープは 部品番号MA1(MA-20S)なんでしょうか?
受信PIC16F886のRA2に繋がってここでジャイロからの挙動電圧を受けている?後はソフト処理?ジャイロのソフトがどの様にすれば良いのか?
静止時の起電力を基準にX,Y,Zの動いた方向に対した起電力が出それを姿勢制御の為に逆にフイードバックさせる!と言う様な制御なんでしょうか全くどこから手を付ければよいのやら、、、、??
前途多難です、ゆっくり行こうとは思っています。
長く失礼しました。
今後共宜しくお願いします。
この送信機を赤外線コントロールに使うという発想はは持ち合わせていませんでした。
他の人(会社)が作った回路を解析するのは大変な労力が必要ですね。
私は送信機については全く解析していないので、赤外線送信機として使えるかどうかについてはわかりませんが、内部でCYRF6936をコントロールしていることから推察して、その制御信号を赤外線送信機に使うのは難しいかもしれませんね。
研究過程とその状況をぜひ公開してください。楽しみにしています。
元々このプロポ我が国でも認可すれば良いのになぜか?そうしていないですね。
その費用が価格に跳ね上がっても!チャンとして運用!法を犯してまで楽しむ事はしたくありません!
(自分で自分の首を絞める事ですから。)
この様な小型のへりは場所を選ばず、危険ではありますが!自分の体感をじかに体験出来る素晴らしい入り口でもあると感じています。その母体として4#3は素晴らしい!
>その制御信号を赤外線送信機に使うのは難しいかもしれませんね。
やはり、RF部との間で通信しながらのデータですから、ジョイステックの制御される動作をリアルタイムに動かすにはタイミング的に!その動作を読まないと無理ですね!
要するに!ここで一旦集めて、垂れ流し制御に変換でしょうか?
何れにせよその信号を見て見ないとですね。
ヒントをありがとうございます。
いずれにせよ、、、、、作った方が早いですね。
でも、、その経過が一番楽しいのですから、、、
出来もしなくても!、、悩んでみます!
所で、、背面コネクターには!
SCKクロックのみPCに入力?
と言う事は、、、そんなタイソウナ事してないと思うのですが!制御信号の外に出てゆく出口がない!
ひょっとして!IPアドレス付加し無線LANに繋げてそこからアプリのPC上に映る機体を操縦するんでしょうか?
その為の外部同期信号に利用???
更に飛躍すれば!
例えば iPod Touch 、iPhoneからWi-Fi無線LAN2.4GHZを使って、操縦と言う様な事が可能かも知れません!加速度センサなど搭載ですから不可能じゃないですね。
こんなアプリ誰か宜しくです。
現物の物を制御するってやはり楽しいですね。
未だ未だ、無理ですが!
とりあえず悩んでみます。