DIY项目：盘子机的制作以及遥控器改装
2019-08-263.4万
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本文介绍了一个DIY项目，通过逻辑分析仪解析华科尔D7e遥控器与飞熊接收板之间的通讯协议，并使用单片机和无线模块实现了信号转发。文章详细描述了从硬件电路解析到信号转发的全过程，包括使用逻辑分析仪获取SPI总线数据、解析PPM信号波形、制作转发板等步骤。最终成功将华科尔D7e遥控器改造成兼容飞熊接收板的“假遥控器”，解决了不同品牌设备间的兼容问题。
 前段时间，一位朋友联系到我，想让我改装一下华科尔的遥控，使其兼容飞熊的接受板，因此他寄给我一块飞熊的发射接收板以及一套华科尔的遥控，在这里很感谢这位朋友的赞助，我将把过程分享出来，供大家参考。下面呢就是一款叫做飞熊的遥控接收套装，这应该是装在一些小型2通道的遥控飞机上的，为了有着更好的操控体验，将改造一下华科尔的遥控，使其兼容飞熊。  改造的大体思路： 要使得华科尔支持飞熊接受板，那么首先我需要弄清楚这款飞熊遥控套装的通讯协议，即遥控器如何与接受板通讯的，了解如何通讯之后，我就可以模仿遥控器，给这块接收板发送数据，这样我就可以制造出一个“假遥控器”出来，使用相同的通讯协议给接受板发送数据，让接受板误以为是遥控器给出的指令，实则不然。但是这里有个问题，就是我没有飞熊遥控器的源代码程序，那么这样我就无从得知遥控器究竟使用何种协议与接受板通讯了，事情一下子陷入僵局。 但是东西是死的，人是活的，没有源代码的话，我只能从硬件电路上去解读通讯协议了，于是我先拆开了遥控器以及接收机的外壳   查看电路之黄埔发现还比较简单，这让我很容易的就解读了所有元件的用途，给一个发射芯片的特写  从这里就很容易看出飞熊使用的方案，单片机采用新塘的76E003，无线芯片采用的lt8920，单片机与无线芯片通讯采用SPI总线。 没有源代码，我只能从这些引脚上窃取单片机与无线模块的通讯内容，于是，逻辑分析仪登场  可能有一些小伙伴不知道逻辑分析仪是干什么的，其实他的用处其实有点类似与示波器，示波器可以对模拟信号与数字信号进行解读，而逻辑分析仪一般常用在解读数字信号上的。价格方面我购买的这个乞丐版花了25块钱，链接电脑之后就可以查看数据。 由于采用的4线制SPI总线，外加一根地线，一共5根，链接到逻辑分析仪上。  打开逻辑分析仪的软件，点击开始后将遥控器开机，即可看到如下图像  这是截取一段在上电1s之后，单片机与无线模块的通讯数据，将这段数据放大之后看，可以看到逻辑分析仪软件显示了通讯内容  根据这些数据，我解读出来了到底单片机和无线芯片“说”了些啥。下面就是如何仿制一个“假遥控器”出来了。  ppm信号转发 像华科尔这类的模型遥控器，基本上都有模拟器功能，就是可以连接电脑玩一些模拟飞行软件。所以本次我改造的核心就是采集遥控器输出的模拟器信号，解读其中的内容，然后控制无线芯片发送数据。下面是华科尔D7控的模拟口 这个口输出的信号是一种叫做ppm的信号类型，是一种方波信号，使用一根数据线可以传输最高9通道的数据，周期为20ms，关于ppm的原理图，我找了一张图来讲解  可以看出两个上升沿之间的距离对应着每一个通道的PWM值，所以我也将使用单片机来解读遥控器发出的ppm信号，来获取每一个通道的值，最终控制无线芯片发射对应数据。 首先为了搞清楚华科尔的ppm信号波形，我还是使用了逻辑分析仪来获取数据  可以看出，华科尔控输出的ppm波形是负逻辑的，即两个下降沿之间的距离代表每一通道的数据值，至此我解析了飞熊的遥控协议以及华科尔ppm信号，下面就是制作“假遥控器”了 转发板的制作 “假遥控器”其实就是个转发板，获取华科尔的数据，发射到飞熊接受板上。于是我准备了无线模块以及单片机，准备焊接一块电路出来 焊接好之后正反面照片，单片机使用的是STC15W408AS   解析ppm信号的原理就是使用外部中断去启动定时器，然后就可以计算出每个下降沿之间的时间，从而得出对应通道的PWM值数据。接着发送出去就可以控制接受板了！ 于是烧录完程序之后将华科尔D7e拆开  找到ppm端口，拆开  如下图所示，是一个3.5mm的耳机接口  那么我的转发板就可以从这个端口上面读取数据，因此我准备了一个开关来控制这个模块的开启关闭  这个开关是两路的，两路分别控制转发板的电源以及ppm信号输入  其实遥控器的顶部预留了几个端口可以用来扩展的，只是正面使用贴纸遮起来了  所以我将开关安装了上去  接下来改造电路部分 不能直接将转发板的的电源接到遥控器的电池上，这样就会一直开机，耗费电量，所以我需要将我的转发板电源串入遥控器的电源开关在华科尔D7e的左侧接线端子中，最右侧一个是连接电源开关的  所以我依据着电路结构，发现开关的端子中间那根线，是通过一个二极管直接连接到电池正极的，线也比较宽，适合我从这里采集电源   于是我将电源线接到了开关上，这样当推动开关的时候，转发板就得到了电源  焊接上ppm的信号线以及电源到转发板上，我就完成了改造！  模块使用双面胶粘贴到底板上，完成。  至此，飞熊接受机正式支持华科尔D7e遥控器！ 飞机制作 没有飞机测试效果，于是准备制作一个造型奇特的盘子机，首先在kt板上画一个半径14.5cm的圆 在半径大约8cm处作垂线  然后再画一个半径12cm的同心圆   然后切割下来  在切下来的部分中画出垂直尾翼的造型  切割下来  copy一份  安装上去，使用祖传热熔胶   画出设备仓  切割下来  固定上去，盘子机制作完毕！  准备飞熊接受板，电池以及电机两个  焊接好电机  装上飞机  安装电池螺旋桨，准备起飞！  涂装一下  电机安装角度特写一下  出门飞行！ 结果。。。。。。愿你出门飞飞机，回家也是笑嘻嘻  感觉气动布局不太好，电机位置太靠前了，于是准备重做一个  新飞机做好后外场试飞   。。。。。。。。断了  总结一下，风有点大，机头有点轻，其他还好，这个盘子机的好处就是便于放置，比如放在灯笼上  |
