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【我爱萝丽爱萝丽】有刷双向电调 DIY教程(PN、全N电调已更新)

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1#
发表于 2014-3-15 00:14:54 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 我爱萝丽爱萝丽 于 2016-2-14 11:39 编辑


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!








材料准备:







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。










新增的10K下拉电阻:(单片机引脚到地)





元器件购买:













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。




焊接4个驱动三极管,电阻从20V取电。



插入MOS管,并联MOS的话就是一个MOS的位置相同引脚插两个。


       








怎样防止烧管:


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:

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:

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。

评分

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古稀顽童 + 25 精品文章!
朱启宋 + 15 很给力!
oczp123 + 15 看不懂,技术贴要顶起来
tianxiaode + 15 精品文章!

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 楼主| 发表于 2014-3-26 14:10:21 | 只看该作者
wengchuankuo 发表于 2014-3-26 11:19
楼主 我也想做个双向有刷电调 大电流的 你这个是多少A的?
还想做个5V3A的BEC 我现在用7805直接给接收机供 ...

认真看帖嘛,贴里说的很详细了。7805输出要并上电容
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 楼主| 发表于 2014-3-15 00:29:03 | 只看该作者
突然间发现自己等级是一星上将,好牛逼的样子
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 楼主| 发表于 2014-3-18 23:50:10 | 只看该作者
ldy4747 发表于 2014-3-18 22:09
我也来凑个热闹
2代功能

这个工作我没时间做,等着有志愿者将萝丽系列都整理成PCB吧。
目前二代进度:5110中文菜单,模拟器功能。准备做向下兼容模式,一遥控器支持6通、12通、16通、以及未来的微型接收、集成接收等各种萝丽系列接收机。微调由于太占用IO,准备做软件微调
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 楼主| 发表于 2014-3-29 23:33:23 | 只看该作者
陆申 发表于 2014-3-29 22:27
只有拍了几张照片

帅气
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 楼主| 发表于 2014-3-26 15:15:30 | 只看该作者
wengchuankuo 发表于 2014-3-26 15:10
7805输出并上电容 要几V 多少uf的 我没学过电子的啊  呵呵

10v16v都可以,简单点并个大电容,几百上千uf的,复杂点并几个大小不同,种类不同的电容
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 楼主| 发表于 2014-3-20 13:33:34 | 只看该作者
ldy4747 发表于 2014-3-20 00:18
做12~16通 51的内核?

我到是有这个心但自己画电路画PCB实在水平太差

对于像你这样学过一定电子的看原理图清晰些,但对于一般人只会比葫芦画瓢。原理图和PCB下次发帖我问下有没有自愿者
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 楼主| 发表于 2014-3-15 00:24:47 | 只看该作者
本帖最后由 我爱萝丽爱萝丽 于 2016-1-23 02:28 编辑

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。


stc-isp-15xx-v6.85.part1.rar (683.59 KB, 下载次数: 1487)
stc-isp-15xx-v6.85.part2.rar (509.79 KB, 下载次数: 1005)






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。
萝丽简易版PN版有刷双向固件.hex (4.63 KB, 下载次数: 6094)
萝丽全N有刷双向固件.hex (5.04 KB, 下载次数: 1235)


萝丽简易版PN版有刷双向程序.c (4.93 KB, 下载次数: 2792)
萝丽全N有刷双向程序.c (5.77 KB, 下载次数: 1223)






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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 楼主| 发表于 2014-3-29 21:52:13 | 只看该作者
陆申 发表于 2014-3-29 21:46
双向有刷电调搞定

发上来瞧瞧
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 楼主| 发表于 2015-6-3 20:53:02 | 只看该作者
张艺墨 发表于 2015-5-9 22:33
问一个低级的问题,stc15w104可以换成15F104吗

可以,但只能用于5V
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发表于 2014-3-15 11:02:16 | 只看该作者
我爱萝丽爱萝丽 发表于 2014-3-15 00:29
突然间发现自己等级是一星上将,好牛逼的样子

这是必须的。
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2#
发表于 2014-3-15 00:21:12 | 只看该作者
图呢???
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3#
发表于 2014-3-15 00:22:08 | 只看该作者
我也没看到图哦

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5#
 楼主| 发表于 2014-3-15 00:26:19 | 只看该作者
本帖最后由 我爱萝丽爱萝丽 于 2014-11-14 21:56 编辑


楼主决定以后每帖加一个科普楼,本次扫盲MOS管。
MOS管分为Pmos和Nmos,如IRFz24n为Nmos,IRF9z24n为Pmos。同型号Pmos电流小于Nmos,如IRFz24n为17A,IRF9z24n为12A。具体参数百度即可得到。





如上图中,Vdss为最高电压,Rds(on)为导通内阻,越小越好,ID为最大电流。





Vgs(th)为导通电压,在5V系统中,要求最大不超过4V。在1S系统中,最好小于2V






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6#
 楼主| 发表于 2014-3-15 00:27:30 | 只看该作者
本帖最后由 我爱萝丽爱萝丽 于 2016-1-15 00:00 编辑

本电调采用PN对管,PMOS拖Nmos后腿,将来可能出全Nmos电调已经在楼上更新了欧
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8#
发表于 2014-3-15 01:37:53 | 只看该作者
有用
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9#
发表于 2014-3-15 07:20:06 | 只看该作者
好帖,顶
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10#
发表于 2014-3-15 07:40:30 | 只看该作者
厉害呵,强悍.
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11#
发表于 2014-3-15 08:09:16 | 只看该作者

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12#
发表于 2014-3-15 08:09:51 | 只看该作者
哈哈。等楼主的二代控。一代控我都做了4个了
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13#
发表于 2014-3-15 08:51:05 | 只看该作者
顶顶顶~代换的NMOS看见了~thanks! 请问MOS 栅极G有什么规格要求呢?
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14#
发表于 2014-3-15 09:21:50 | 只看该作者
老湿廋沃壹佰
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15#
发表于 2014-3-15 10:28:11 | 只看该作者
顶顶顶!!!
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