基于DIY Arduino的RC气垫船

在本教程中，我们将学习如何构建基于Arduino的RC气垫船。我将向你展示建造它的整个过程，从设计和3D打印气垫船部件，包括螺旋桨，到连接电子元件和Arduino编程。yabo7. com

气垫船三维模型

首先，我用3D建模软件设计了气垫船。

你可以在此下载3D模型及用于3D打印的STL文件:

STEP文件(你可以用Fusion 360打开):

DIY Arduino基于RC气垫船步骤文件

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3D打印STL文件:

基于DIY Arduino的RC气垫船STL文件

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另请参阅

Arduino RC飞机|100％DIY

气垫船工作原则

气垫船的基础工作原理是该工艺被空气垫抬起。中央螺旋桨将空气吹入工艺下方，这膨胀了由软材料制成的裙子。

当裙子的气压足够高时，该工艺被抬起。经常供应的空气从工艺中间逃脱，裙子和地面之间，这会产生额外的升力，并降低气垫船与地面之间的摩擦。

一旦上升，利用第二个螺旋桨产生的推力推动气垫船前进。

在推力螺旋桨的背面有一组简单的舵，用于操纵气垫船。

3 d打印技术

然而，一旦我完成了设计，我开始3D打印的部分。

气垫船的船体是打印的最大部分，我专门设计了适合我的Creality CR-10 3D打印机，它有一个30x30cm的打印床。

这是A.链接到此3D打印机如果你想看的话。

打印完成后，是时候做一些清理。打印时间最长的是气垫船的主体或驾驶舱，大约需要18个小时。因为弯曲的设计，因为我想要一个单一的打印，有很多支持材料用于这个打印。

然而，去掉它真的很容易，最后一块做得很完美。气垫船的船体被印颠倒了，只有少量的支撑材料需要被移除。事实上，我不得不对这个图案做一些调整，从中央鼓风机外壳上剪下一些材料，这样裙座就能合适地配合。

我已经更新了3D模型，所以不会有这个问题。

部分的一些圆形区域有点粗糙，所以我用简单的送纸来平滑它们。

螺旋桨不需要任何清理，它们直接从3D打印机出来工作得很好。

绘画气垫船

好的下一步是绘制3D打印部分。我之前没有使用任何底漆，而是直接用丙烯酸漆喷涂。

我用了一件巧克力眉纹。对于一些较小的部分，实际上只是装饰零件，我使用浅棕色。

为了使气垫船看起来有点冷却，一旦第一层外套干燥，我继续向部件增加两种颜色。为此目的，我在一张简单的纸上进行了一些随机的模式，并用它们以不同的颜色制作条纹和斑点。我用较轻的棕色和黑色为此目的。

组装Arduino RC气垫船

我真的很喜欢零件如何结果，所以一旦他们干涸，我继续组装它们。

我开始安装伺服电机，控制舵上的推力鼓风机壳体。我用2个M2螺栓和螺母固定伺服。

接下来是无刷电机。我有一个特别的型号是D2830，直径为28mm，长度为30mm，当然，外壳是专门为适合这个电机而设计的。

在这里，当插入电机，首先我必须通过电线通过开口。这有点紧，但仍然可以通过他们。然后在背面，使用M3螺栓我固定电机到住房。

接下来，我可以将推力外壳与气垫船的主体合并。该部分有一个开口，因此伺服和BLDC电动机电线可以通过。

使用四个M3螺栓，我将它们牢牢固定在一起。

一旦我完成了，我继续将第二无刷电机安装到气垫船的船体上。我再次使用相同的方法。首先，我通过开口，然后在背面使用四个M3螺栓固定电动机。

线路图

接下来是电子产品。yabo7. com电子元件将放置在船体和气垫船的主体之间。但在我们这样做之前，让我们来看看电路图，看看需要如何连接。

所以，这种气垫船的大脑是arduino板。使用Arduino，我们可以轻松控制伺服以及使用两个电子速度控制器或ESC的无刷电机。为了为BLDC电机供电，我将使用提供大约11V的3S Li-Po电池，并为Arduino供电，我们可以使用受调节的5V，ESC通过其电池消除器电路功能提供。

对于无线通信，我将使用NRF24L01收发模块，如果使用一个放大天线，它可以有一个稳定的范围高达700米在开放空间。的RC发送器我将用于控制气垫船，是我在我以前的一个教程之一中自定义的那个，因此如果您需要更多关于它的详细信息，可以查看它。NRF24L01模块还有详细教程，以及如何使用arduino使用无刷电机。然而，基本的工作原理是，发射器发送操纵杆或电位器数据到接收器，其中控制无刷电机的速度和伺服的位置。

在该电路图上有一种更小的细节，这是电池监视器。我添加了一个简单的分压器，其中两个电阻器直接连接到电池，其输出转到Arduino的模拟输入。分压器将11伏降至约4伏，然后由5V arduino引脚接受。通过这种情况，我们可以监控电池电压，并将LED设置为亮起，例如，当电池的电压下降到11伏特时。

你可以从下面的链接获得这个Arduino教程所需的组件:

• nrf24l01收发器模块............亚马逊/伯格多德/aliexpress.
• nrf24l01 + pa + lna ............ ............。亚马逊/伯格多德/aliexpress.
• 无刷电机 ………………………………亚马逊/伯格多德/aliexpress.
• Esc 30a .................................... ........ ......亚马逊/伯格多德/aliexpress.
• Li-Po电池..........................................亚马逊/伯格多德/aliexpress.
• XT60 2女性到1只男性.....................。亚马逊/伯格多德/aliexpress.
• XT60连接器....................................亚马逊/伯格多德/aliexpress.
• 伺服电机 ..........................................亚马逊/伯格多德/aliexpress.
• Arduino电路板 .....................................亚马逊/伯格多德/aliexpress.

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因此，我开始如解释的连接组件。将两个ESC连接到单个电池，我使用并联电池连接器分离器，键入XT60。

为了在项目中添加电源开关，我使用了另一个XT60连接器，在它上我切断了一根电线，并在那里焊接了一个拨动开关。所以，一边是Y分线，另一边是电池。

接下来，我把ESCs放到主体中，把它们困在主体和气垫船的船体之间。然后用4个M3螺栓将两个部分固定在一起。从顶部开口的身体，我然后把电池插入驾驶舱区域。

接下来，我们需要将组件连接到Arduino，为此我添加了两个引脚头到Arduino，这将作为GND和5V引脚。

因此，一旦将所有内容连接到Arduino，我通过了NRF24L01天线，指示灯LED和电源开关，通过驾驶舱的顶盖。

然后我只需要将一切挤入驾驶舱内。这里有点紧张，因为我使用了Arduino Uno，并且可能已经使用了和Arduino Nano。

然而，我设法适合一切，也将一个小装饰部分连接到盖子上，然后把它夹在驾驶舱的身体上。

我继续安装转向系统。首先，我使用M2螺栓和螺母将小链路连接到伺服喇叭。然后我将第一方向舵插入到位并使用2mm金属线将其固定到推力壳体上，该金属线穿过其主体，因此舵可以旋转。以同样的方式我附着第二档。

该舵具有额外的插槽，因此我们可以将其连接到以前插入伺服的链接。同样，我使用M2螺栓和螺母来保护它们。最后，我使用另一个链接和转向系统彼此连接两个角膜。

接下来，我将把这个小装饰部分附在气垫船的一侧。我用钻头钻了一个洞，然后用一个单一的螺钉把这个部分固定在船体上。我把这些部分放在两边，我认为他们非常适合气垫船的整体外观。

好的，接下来我继续制作这个气垫船的裙子。你可以在这里注意到裙子支架上面有孔，这是为了将它连接到船体上。

也有可以放置螺母的槽，这样我们就可以使用M3螺栓轻松地将裙座固定在船体上。当我把所有的螺母固定好后，我继续做这条裙子，我用了一个简单的垃圾桶塑料袋。

所以我首先在支架的中间区域涂上了交流胶水，然后把它粘到塑料袋上。然后我把支架的周长偏移在6厘米左右。我在几个点上做了标记，然后把它们连接在一起。

使用实用刀，将塑料袋切割成正确的尺寸。然后我翻了一把裙子，向袋子添加了一些额外的支架，在那里我们以前使用AC胶水胶合。

接下来，袋子的外部需要粘到持有人的顶部。再一次，我用了交流胶水，小心地把塑料袋固定在上面。

一旦完成了，这就是裙子的样子。

接下来，我通过塑料袋制成孔，其中螺栓应该穿过。裙子支架只有1毫米较小，然后小气垫船的船体，所以与塑料袋相结合，它完美地适合船体。为了将裙子固定到船体上，我简单地将M3螺栓固定在整个周边周围。

裙子还有一件事要做，这是塑料袋的中心区域。

所以，这一半的空气会直接使裙子膨胀然后从这个开口流出，在中间形成一个额外的气泡。

最后，剩下的是要做的，是将螺旋桨连接到无刷电机。为此目的，我正在使用无刷电机附带的夹头。将螺旋桨紧固到电机轴真的是简单有效的方式。

然而，我丢失了夹头为我的另一个电机，所以我不得不打印一个不同版本的螺旋桨直接适合到电机轴，这是3.15毫米。实际上，打印出来的效果非常好，它与马达完美地契合和固定，甚至不用胶水。

就是这样，我们的无线电控制气垫船终于完成了。

但是，在此视频中留下的是看看Arduino代码以及程序的工作原理。

Arduino RC气垫船代码

这里是这个DIY Arduino基于RC气垫船项目的代码:

/* Arduino based RC Hovercraft == Receiver Code - ESC and Servo Control = by Dejan, www.亚搏手机版官方下载HowToMechatronics.com Library: TMRh20/RF24, https://github.com/tmrh20/RF24/ */ #include  #include  #include  #include  #define led 10 RF24 radio(8,9);// nRF24L01 (CE, CSN) const byte address[6] = "00001";unsigned long lastReceiveTime = 0;unsigned long currentTime = 0;伺服esc1;//创建伺服对象控制ESC伺服esc2;伺服servo1;int esc1Value, esc2Value, servo1Value;NRF24L01 buffer limit struct Data_Package{字节j1PotX;字节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_LOW); radio.startListening(); // Set the module as receiver resetData(); esc1.attach(7); esc2.attach(6); servo1.attach(5); pinMode(led, OUTPUT); } 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 servos servo1Value = map(data.j2PotX, 0, 255, 0, 50); servo1.write(servo1Value); // Controlling brushless motor with ESC // Lift propeller esc1Value = map(data.pot1, 0, 255, 1000, 2000); // Map the receiving value form 0 to 255 to 0 1000 to 2000, values used for controlling ESCs esc1.writeMicroseconds(esc1Value); // Send the PWM control singal to the ESC // Thrust propeller esc2Value = constrain(data.j1PotY, 130, 255); // Joysticks stays in middle. So we only need values the upper values from 130 to 255 esc2Value = map(esc2Value, 130, 255, 1000, 2000); esc2.writeMicroseconds(esc2Value); // Monitor the battery voltage int sensorValue = analogRead(A0); float voltage = sensorValue * (5.00 / 1023.00) * 3; // Convert the reading values from 5v to suitable 12V i Serial.println(voltage); // 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 = 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:因此，首先我们需要包括无线电通信的RF24库以及用于控制伺服和无刷电机的伺服库。然后我们需要定义无线电和伺服对象，下面的程序需要一些变量以及用于将传入数据从DIY RC发射器存储的变量的结构。有关更多详细信息，此沟通如何工作我会建议检查我的特定教程。

在设置部分中，我们需要初始化无线电通信以及定义连接伺服和ESCs的引脚。

在回路部分，我们读取从发射机输入的数据，并使用该值控制伺服和无刷电机。操纵杆输入的数据从0到255转换成0到50的值我们用这些值来控制伺服的位置。

用同样的方法，我们用ESCs控制无刷电机。从0到255的传入数据被转换为1000到2000的值，并使用wirteMicroseconds()函数将该数据作为控制信号发送给ESC。

为了监控电池电压，我们读取来自分压器的模拟输入，并使用一些简单的数学，将输入值转换为电池电压的实际值。如果电池电压降至11V以下，我们只需亮起指示灯LED。

就是这样。如果您需要更多的细节，您可以查看其他建议的教程，这样您就能够完全理解一切是如何工作的。

我希望你喜欢这个教程，并学到一些新的东西。欢迎在评论区提出任何问题，并查看我的Arduino项足彩网女欧洲杯目集合。