初めてのRC模型飛行機の続編
RC模型飛行機製作の要点
機体の素材について
超軽量なデプロンシートやEPPシートを入手することが、軽量な機体を作る秘訣のようです。
私が入手した製品は、「住化 発泡PPシート スミセラー」 厚さが3㎜のA3サイズですが、思ったよりも
発泡密度が高くて重い製品でした。
仕方なく主翼を軽量なプラダンに置き換え、胴体をトラス構造にして軽量化を図り、胴体の上下に3㎜径の
木の丸棒を接着補強して何とか飛ばせました。
主な機材
46㎜プロペラ付きコアレスモータ：モータの直径約7㎜、長さ約16㎜（amazon 1セット 990円）
マイコン：ESP-WROOM-３２Dモジュール（秋月電子通商1個 330円）
モータドライバーFET：NchMOSFET 30V 3.5A SSM3K329R （秋月電子通商 １０個入 110円）
タクトスイッチ、スライドスイッチ、ソケット類等：手持ち品使用
Lipoバッテリー：モータ用3.7V500mAX1、マイコン用150mAX1
モータ・コントロール回路図
マイコンESP32モジュールは、主翼下側胴体に金属キャップが入る穴を開けて嵌め込んでいます。
モータドライバー用FET（米粒大）を0.8㎜薄型ユニバーサル基板の切れ端に組み込みました。
マイコンの電源は、Lipoバッテリーの出力をシリコンダイオードの順方向電圧降下を応用して簡易的な
手法により約3.3Vを得ています。
完成後もUSBシリアル変換モジュールを接続すれば、プログラムの変更が出来るようにしています。
モーターのバランスについて
購入したコアレスモータは、精度が悪くて製品に大きなバラツキがありました。
双発の飛行機は、左右モータの出力が同じでなければ、左右どちらかへ旋回します。
左右モータに差がある場合は、出力の低い方に合わせて高い方のモータの出力をPWM制御にて下げます。
この作業は実際に、飛行機の重心点を紐で吊り下げ、左右にバランスが取れるポイントを探します。
しかし、差が余りに大き過ぎる場合は使えないので複数購入して出力が釣り合った製品を選ぶ必要があります。
RC用BLEコントローラ
送信機にWiiヌンチャクのジョイスティック部とESP32を組み合わせてBLE（Bluetooth Low Energy）通信を行う
コントローラです。以前に何度か紹介しましたが再掲載します。しかし、通信距離が短い短所があります。
尚、Wiiヌンチャクの中古品がメルカリに数百円程度で出品されていたのを利用しました。
ESP32 BLEコントローラの回路図
注意：Wiiヌンチャクには、純正品そっくりの中国製が多く出回っていて配線の色に違いがあります。
また、純正のWiiヌンチャクには白タイプと黒タイプがあり、これらはsendアドレスが異なります。
また、純正以外は製品の色に関係なく、sendアドレスが異なる場合があり外見では判別できません。
ESP32_BLE_Controller.html
上記リンクにてESP32 BLEコントローラのプログラムコードが参照出来ます。
白タイプヌンチャクを基にしたプログラムですが、53行目：void nunchuck_init () 内の55.56目の注釈に
黒タイプのアドレスを記したので参考にして下さい。
ジョイスティックの操作と飛行機の動き
Wiiヌンチャクのジョイスティックは、I2C通信を介してESP32へ.X/Y共に0～255の値を出力しますが、ハード的な
制約により実際には40～210付近を出力し、中間点も128付近で数％の個体差があり、各々実測に合わせて
プログラムを変更する必要があります。
Y方向（前後）の操作＝推進力を調節
マニュプレータから指を放した中間点がPWM出力の1/2出力となり、うっかり指が離れても出力が0に落ちること
が有りません。上昇させるにはフルパワーまで出力し、着陸や高度を下げる場合はゆっくりと0に戻します。
X方向（左右）の操作＝左右旋回を調節
マニュプレータを左側へ傾けると角度応じて左側のモーターが減速して左へ旋回、右に傾けると角度に応じて
右側のモータが減速して右へ旋回する仕組みです。 尚、左右（X軸）の中間点には±10程の不感帯を設け、
その範囲内では直進に影響を与えずにフラツキを防止しています。
ESP32_BLE_plane.html
上記リンクにてESP32 BLEコントローラを使った場合の飛行機側のプログラムコードが参照出来ます。
補足：wiiヌンチャクのX/Y出力には個体差が有あります。ソースコード110～113行目のprint文を有効にして
実測値を調べます。 ここに使ったコントローラでは、x_valの実測値が、min=22,max=207,center=123
y_valの実測値が、min=31,max=212,center＝131なのでこの値に合わせてプログラムしています。
その他、各項目には注釈を付けていますので参考にして下さい。
おわりに
80歳近い爺さんが、初めてのRC飛行機に挑戦して何とか飛ばせて感動しています。
一人で飛行機の操縦と撮影が同時に出来なく、動画をご覧頂けないのが残念です。
これからも、作ることの喜びを求めていろんな工作に挑戦したいと思います。
皆様の参考になれば幸いです。
by Paradise
機体の素材について
超軽量なデプロンシートやEPPシートを入手することが、軽量な機体を作る秘訣のようです。
私が入手した製品は、「住化 発泡PPシート スミセラー」 厚さが3㎜のA3サイズですが、思ったよりも
発泡密度が高くて重い製品でした。
仕方なく主翼を軽量なプラダンに置き換え、胴体をトラス構造にして軽量化を図り、胴体の上下に3㎜径の
木の丸棒を接着補強して何とか飛ばせました。
主な機材
46㎜プロペラ付きコアレスモータ：モータの直径約7㎜、長さ約16㎜（amazon 1セット 990円）
マイコン：ESP-WROOM-３２Dモジュール（秋月電子通商1個 330円）
モータドライバーFET：NchMOSFET 30V 3.5A SSM3K329R （秋月電子通商 １０個入 110円）
タクトスイッチ、スライドスイッチ、ソケット類等：手持ち品使用
Lipoバッテリー：モータ用3.7V500mAX1、マイコン用150mAX1
モータ・コントロール回路図
マイコンESP32モジュールは、主翼下側胴体に金属キャップが入る穴を開けて嵌め込んでいます。
モータドライバー用FET（米粒大）を0.8㎜薄型ユニバーサル基板の切れ端に組み込みました。
マイコンの電源は、Lipoバッテリーの出力をシリコンダイオードの順方向電圧降下を応用して簡易的な
手法により約3.3Vを得ています。
完成後もUSBシリアル変換モジュールを接続すれば、プログラムの変更が出来るようにしています。
モーターのバランスについて
購入したコアレスモータは、精度が悪くて製品に大きなバラツキがありました。
双発の飛行機は、左右モータの出力が同じでなければ、左右どちらかへ旋回します。
左右モータに差がある場合は、出力の低い方に合わせて高い方のモータの出力をPWM制御にて下げます。
この作業は実際に、飛行機の重心点を紐で吊り下げ、左右にバランスが取れるポイントを探します。
しかし、差が余りに大き過ぎる場合は使えないので複数購入して出力が釣り合った製品を選ぶ必要があります。
RC用BLEコントローラ
送信機にWiiヌンチャクのジョイスティック部とESP32を組み合わせてBLE（Bluetooth Low Energy）通信を行う
コントローラです。以前に何度か紹介しましたが再掲載します。しかし、通信距離が短い短所があります。
尚、Wiiヌンチャクの中古品がメルカリに数百円程度で出品されていたのを利用しました。
ESP32 BLEコントローラの回路図
注意：Wiiヌンチャクには、純正品そっくりの中国製が多く出回っていて配線の色に違いがあります。
また、純正のWiiヌンチャクには白タイプと黒タイプがあり、これらはsendアドレスが異なります。
また、純正以外は製品の色に関係なく、sendアドレスが異なる場合があり外見では判別できません。
ESP32_BLE_Controller.html
上記リンクにてESP32 BLEコントローラのプログラムコードが参照出来ます。
白タイプヌンチャクを基にしたプログラムですが、53行目：void nunchuck_init () 内の55.56目の注釈に
黒タイプのアドレスを記したので参考にして下さい。
ジョイスティックの操作と飛行機の動き
Wiiヌンチャクのジョイスティックは、I2C通信を介してESP32へ.X/Y共に0～255の値を出力しますが、ハード的な
制約により実際には40～210付近を出力し、中間点も128付近で数％の個体差があり、各々実測に合わせて
プログラムを変更する必要があります。
Y方向（前後）の操作＝推進力を調節
マニュプレータから指を放した中間点がPWM出力の1/2出力となり、うっかり指が離れても出力が0に落ちること
が有りません。上昇させるにはフルパワーまで出力し、着陸や高度を下げる場合はゆっくりと0に戻します。
X方向（左右）の操作＝左右旋回を調節
マニュプレータを左側へ傾けると角度応じて左側のモーターが減速して左へ旋回、右に傾けると角度に応じて
右側のモータが減速して右へ旋回する仕組みです。 尚、左右（X軸）の中間点には±10程の不感帯を設け、
その範囲内では直進に影響を与えずにフラツキを防止しています。
ESP32_BLE_plane.html
上記リンクにてESP32 BLEコントローラを使った場合の飛行機側のプログラムコードが参照出来ます。
補足：wiiヌンチャクのX/Y出力には個体差が有あります。ソースコード110～113行目のprint文を有効にして
実測値を調べます。 ここに使ったコントローラでは、x_valの実測値が、min=22,max=207,center=123
y_valの実測値が、min=31,max=212,center＝131なのでこの値に合わせてプログラムしています。
その他、各項目には注釈を付けていますので参考にして下さい。
おわりに
80歳近い爺さんが、初めてのRC飛行機に挑戦して何とか飛ばせて感動しています。
一人で飛行機の操縦と撮影が同時に出来なく、動画をご覧頂けないのが残念です。
これからも、作ることの喜びを求めていろんな工作に挑戦したいと思います。
皆様の参考になれば幸いです。
by Paradise
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