جذاب ساخت کوچک‌ترین پهپاد موشکی براشلس با ESP32

اول از همه باید تکلیف بدنه رو مشخص کنیم. برای اینکه همه‌چیز دقیق و بدون نقص داخل پهپاد جا بشه، ابعاد تمام قطعات الکترونیکی اندازه‌گیری شده و یه بدنه سه‌بعدی عالی برای این موشک پرنده طراحی کردیم.

این بدنه طوری ساخته شده که باتری در مرکز قرار می‌گیره و بقیه قطعات مثل اسپیدکنترل‌ها، فلایت‌کنترلر و ماژول OSD دور اون چیده می‌شن. دماغه پهپاد هم جایگاه دوربین FPV و مکانیزم تغییر زاویه اونه. برای قطعاتی مثل ماژول GPS، سنسور فشارسنج و ال‌ای‌دی‌ها محفظه‌های دقیقی در نظر گرفته شده تا همه‌چیز کاملا فیکس باشه.

برای اینکه سیم‌کشی‌ها مرتب باشه، داخل بازوها مسیرهای مخصوصی برای عبور سیم موتورها طراحی کردیم. شکل قطره‌ای و موشکی این طراحی باعث می‌شه پهپاد توی سرعت‌های بالا کمترین درگ یا مقاومت هوا رو داشته باشه. تمامی فایل‌های سه‌بعدی این بدنه آیرودینامیک برای دانلود و پرینت آماده هستن تا بتونی دقیقا همین فریم رو بسازی.

حالا وقتشه که فایل‌های سه‌بعدی رو وارد نرم‌افزار اسلایسر کنی و قطعات رو برای چاپ آماده کنی. بهترین متریال برای این پروژه فیلامنت PETG هست و می‌تونی از کدهای جی‌کد آماده که تنظیمات بهینه‌ای دارن استفاده کنی. بهتره از متریال PLA استفاده نکنی، چون برخلاف PETG زیر آفتاب نرم می‌شه و با ضربه خیلی زود می‌شکنه. ما به یه بدنه مقاوم نیاز داریم.

دقت کن که اگر توی محیط مرطوب هستی، حتما فیلامنت رو قبل از چاپ کامل خشک کنی تا کیفیت کارت پایین نیاد. اگر خودت تنظیمات رو انجام می‌دی، بازوها رو توی محور Z حدود 0.2 میلی‌متر پایین‌تر بیار تا حاشیه (Brim) کاملا دور کار رو بگیره و بازوها حین چاپ از روی صفحه بلند نشن.

برای چاپ این قطعات عجله نکن. سرعت پرینتر رو روی 80 میلی‌متر بر ثانیه تنظیم کن و ارتفاع لایه رو 0.2 میلی‌متر در نظر بگیر تا هم تمیز دربیاد و هم فیلامنت PETG فرصت نشستن درست داشته باشه.

بعد از یکی دو ساعت، قطعات پرینت‌شده رو از روی صفحه جدا کن و ساپورت‌ها رو با دقت بکن. الان یه فریم فوق‌سبک و محکم 40 گرمی داری که آماده‌ست تا قلب تپنده پهپاد رو توش جا بدیم.

برای مغز متفکر این پهپاد به یه برد مدار چاپی (PCB) اختصاصی نیاز داریم. با داشتن فایل‌های گربر می‌تونی به راحتی این برد رو برای تولید سفارش بدی.

1. برد رو حتما چهار لایه انتخاب کن.
2. تعداد بردهای مورد نیازت رو تعیین کن.
3. ضخامت برد باید دقیقا 1.2 میلی‌متر باشه.
4. رنگ مورد علاقه‌ت رو برای چاپ انتخاب کن.

برای اینکه لحیم‌کاری قطعات ریز SMD برات راحت‌تر بشه، پیشنهاد می‌کنم حتما همراه برد یک شابلون (Stencil) هم بگیری. ابعاد شابلون رو 70 در 80 میلی‌متر بزن تا کارت حسابی راه بیفته.

شابلون بهت کمک می‌کنه خمیر قلع رو خیلی تمیز روی پدها پخش کنی و درگیر لحیم‌کاری دستی پایه‌های نزدیک به هم نشی. کیفیت بردهای تولیدی کارخونه‌ها کار رو به شدت حرفه‌ای می‌کنه. خوبی سفارش برد اینه که قیمت تمام‌شده‌اش خیلی اقتصادیه و بردها با بالاترین کیفیت به دستت می‌رسن.

توی پروژه‌های مینیاتوری مثل این، استفاده از بردهای سفارشی چندلایه باعث می‌شه نویز به حداقل برسه و پرواز استیبلی داشته باشیم.

بریم سراغ جذاب‌ترین بخش الکترونیک یعنی مونتاژ برد! می‌تونی فایل‌ها رو بدی تا شرکت سازنده قطعات رو برات بچینه، اما ما می‌خوایم خودمون دست به هویه بشیم و قطعات SMD رو لحیم کنیم.

اول برد رو بین چند برد خالی دیگه فیکس کن تا تکون نخوره. شابلون رو دقیق روش تنظیم کن و با کاردک، خمیر قلع رو روی پدها بکش. خمیر اضافی رو بردار و شابلون رو با دقت بلند کن. حالا با پنس قطعات رو یکی‌یکی سر جای خودشون بذار.

ماسفت مربوط به بازر، دیود هرزگرد، مقاومت‌های پول‌آپ و پول‌داون، ال‌ای‌دی‌های وضعیت و مقاومت‌های محدودکننده‌شون و در نهایت ماژول ESP32 رو با دقت بچین. حالا برد رو روی هات‌پلیت با دمای 200 درجه سانتی‌گراد قرار بده تا خمیر قلع ذوب بشه و اتصالات محکم بشن.

حالا نوبت طرف دوم برده. شابلون رو روی پشت برد فیکس کن و مراقب باش حین خمیر زدن تکون نخوره. پشت برد رگولاتور 3.3 ولت، خازن‌های فیلتر و مقاومت‌های تقسیم ولتاژ (برای خوندن ولتاژ باتری) رو بچین.

برای لحیم کردن سمت دوم می‌تونی از هیتر هوای گرم استفاده کنی تا قطعات سر جای خودشون بشینن. اگر هات‌پلیت یا هیتر نداری، می‌تونی همه این کارها رو با حوصله و یک هویه نوک‌تیز هم انجام بدی.

بعد از قطعات سطحی، نوبت قطعات پایه‌دار (THT) می‌رسه. اول پین‌هدرهای نری و مادگی رو لحیم کن. حواست باشه پایه‌های اضافه رو حتما از پشت کوتاه کنی تا بعدا به بدنه داخلی پهپاد گیر نکنن.

حالا ماژول کاهنده ولتاژ 5 ولت رو برای تامین برق بخش‌های مختلف نصب کن و یک خازن الکترولیتی 470 میکروفاراد هم سر راهش قرار بده؛ این خازن برای گرفتن نوسانات و داشتن تصویر صاف توی دوربین FPV خیلی مهمه و باید حواست به قطب‌های مثبت و منفیش باشه.

در قدم بعدی سنسور MPU9250 رو روی برد نصب کن. اگر دیدی ماژول کمی از عرض برد بزرگ‌تره، لبه‌هاش رو یه مقدار سمباده بکش تا قشنگ جا بره. کانکتور XT30 رو هم برای اتصال باتری سر جاش لحیم کن.

سنسور IMU که نصب کردیم شامل جایرو، شتاب‌سنج و قطب‌نماست. فعلا از قطب‌نما استفاده‌ای نمی‌کنیم، اما بودنش دستمون رو برای پروازهای خودکار تو آینده باز می‌ذاره.

راستی، برای اینکه بتونی از آنتن خارجی برای ماژول ESP32 استفاده کنی و برد پروازی رو افزایش بدی، باید مقاومت صفر اهم روی ماژول رو برداری و پد مربوط به کانکتور u.FL رو با قلع اتصال بدی. اگر از ماژولی استفاده می‌کنی که فقط آنتن روی برد (PCB Antenna) داره، همون هم برد قابل قبولی بهت می‌ده و مشکلی نیست.

قبل از اینکه همه‌چیز رو ببندیم، نگاهی به شماتیک مدار بنداز. این نقشه بهت کمک می‌کنه تا مسیرهای ارتباطی قطعات با ESP32 رو بهتر بشناسی و اگر خواستی تغییری بدی، با دید بازتری این کار رو بکنی.

همیشه قبل از اینکه قطعات رو داخل فریم تنگ و فشرده جا بدی، مدار رو بیرون از بدنه به ساده‌ترین شکل ممکن تست کن. اول از همه سراغ اسپیدکنترل‌های 8 آمپری میکرو برو. سیم‌های برق، سیگنال و ال‌ای‌دی رو بهشون لحیم کن و بعد موتورها رو بهشون وصل کن. دقت کن که جهت چرخش موتورهای روبه‌روی هم باید برعکس باشه.

سنسور فشارسنج BMP280، پایه‌های سروو موتور و بازر رو هم با سیم‌های کوتاه لحیم‌کاری و آماده کن. برای ماژول تصویر یعنی MinimOSD، باید پدهای تغذیه روی برد رو به هم لحیم کنی تا هر دو بخش دیجیتال و آنالوگش با یک ولتاژ کار کنن؛ البته معمولا این اتصال به‌طور پیش‌فرض با یک خط نازک روی برد برقراره. اگر دیدی پدها به هم متصل نیستن، خودت با یه قطره قلع اتصالشون رو برقرار کن.

حالا سیم‌های دوربین رو به ماژول OSD وصل کن. دوربین ما به سیم کنترلی نیازی نداره، پس فقط پایه‌های تصویر (VIN و VOUT) رو در کنار سیم‌های تغذیه 5 ولت و زمین مشترک لحیم کن.

برای ارتباط سریال OSD هم، پایه‌های RX و TX رو با یک مقاومت 10 کیلواهم روی خط TX آماده کن تا سطح منطقی ولتاژ برای پایه‌های ESP32 کاملا ایمن باشه.

همه این ماژول‌ها رو با کمک گیره مونتاژ موقتا به فلایت‌کنترلر وصل کن. اسپیدکنترل‌ها باید مستقیم از باتری تغذیه بشن، سروو از 5 ولت و فشارسنج از 3.3 ولت. بازر، ماژول GPS و ماژول OSD رو هم سر جاشون لحیم کن تا بریم برای تست نرم‌افزاری.

برای اینکه توی سیم‌کشی‌ها گیج نشی، از این دیاگرام تصویری استفاده کن. تمام اتصالات چه برای تست روی میز و چه برای مونتاژ نهایی داخل فریم، دقیقا مشابه این تصویره.

حالا باید رابط کاربری روی تصویر (OSD) رو تنظیم کنیم. بیا قدم‌به‌قدم این بخش رو برنامه‌ریزی کنیم. برای این کار به یک مبدل USB به سریال (FTDI) نیاز داری.

پایه‌های ماژول MinimOSD رو با سیم‌های جامپر به مبدل وصل کن (حواست باشه TX به RX وصل بشه و برعکس) و جامپر ولتاژ مبدل رو روی 5 ولت بذار.

فایل‌های مربوط به فریم‌ور MultiWiiOSD رو از ریپوزیتوری گیت‌هاب دانلود کن و نرم‌افزار کانفیگوراتور اون رو باز کن. پورت مناسب رو انتخاب کن و وارد بخش Flash بشو. تنظیمات مربوط به نسخه و نوع برد رو از منوهای کشویی انتخاب کن و دکمه فلش رو بزن. خیلی مهمه که وسط این کار کابل یا ماژول رو اصلا تکون ندی.

بعد از فلش شدن، دکمه اتصال رو بزن. باید پیام Read Done رو ببینی که یعنی ارتباط با ماژول برقرار شده. توی تب ولتاژ، منبع رو روی باتری 3 سل تنظیم کن تا وقتی ولتاژ به 3.4 ولت رسید آلارم بده.

نیازی به تنظیم بخش جریان (Amperage) نداری چون ما از سنسور جریان استفاده نمی‌کنیم. بقیه تنظیمات رو همون‌طوری که پیش‌فرض هستن رها کن یا اگر کاملا بهشون مسلط هستی تغییرشون بده. جذاب‌ترین بخش اینه که توی تب OSD می‌تونی دقیقا انتخاب کنی چی روی عینک FPV نمایش داده بشه:

1. سرعت پرواز
2. حداکثر سرعت ثبت‌شده
3. فاصله از نقطه شروع
4. مجموع مسافت طی‌شده
5. ارتفاع بر اساس GPS
6. ارتفاع بر اساس فشارسنج
7. تعداد ماهواره‌های متصل
8. قطب‌نما
9. فلش راهنمای سمت نقطه شروع
10. نشانگرهای افق مصنوعی
11. درصد تراتل یا گاز
12. ولتاژ هر سلول و ولتاژ کل
13. تایمر زمان پرواز
14. وضعیت آرم بودن موتورها

آیکون‌ها رو هر جای صفحه که دوست داری بچین و حتی اسم پهپادت رو هم روی صفحه اضافه کن. بعد از چیدمان دلخواهت، تنظیمات رو با کلیک روی Write ذخیره کن. حالا می‌تونی ماژول رو از کامپیوتر جدا کنی و دوباره به مدار اصلی وصلش کنی.

وقتشه که مغز اصلی یعنی ESP32 رو برنامه‌ریزی کنیم. با همون مبدل FTDI، پایه‌های سریال فلایت‌کنترلر رو به کامپیوتر وصل کن (باتری هم باید وصل باشه). پایه‌های ریست (RST) پشت سنسور رو با یک جامپر اتصال کوتاه کن. یک لحظه کوتاه پایه‌های EN رو به هم وصل کن تا برد بره روی حالت بوت‌لودر. حالا سورس‌کدهای پروژه esp-fc رو دانلود کن.

دقت کن که ما از فایل باینری آماده استفاده نمی‌کنیم و سورس‌کد رو مستقیم کامپایل می‌کنیم. نرم‌افزار VS Code رو به همراه افزونه PlatformIO باز کن و پوشه پروژه رو توش بارگذاری کن. دستور `pio run -e esp32 -t upload` رو اجرا کن تا فریم‌ور کامپایل و روی برد آپلود بشه. بعد از موفقیت‌آمیز بودن این مرحله، باتری رو قطع کن، جامپر پایه‌های ریست رو بردار و دوباره مدار رو روشن کن.

حالا نرم‌افزار Betaflight رو باز کن و به پورت مربوطه متصل شو و برو سراغ تب CLI. با تایپ `get pin` می‌تونی پین‌های پیش‌فرض رو ببینی. اما برای سخت‌افزار ما، باید پین‌های موتور، سروو، بازر و پورت‌ها رو با دستورات زیر تغییر بدی: Command: get pin set pin_input_rx -1 set pin_output_0 25 set pin_output_1 26 set pin_output_2 14

set pin_output_0 25 set pin_output_1 26 set pin_output_2 14 set pin_output_3 27 set pin_output_4 12 set pin_output_5 -1 set pin_output_6 -1 set pin_output_7 -1 دو بخش آخر مربوط به تنظیمات میکسر و موتورهاست که می‌تونی همه رو کپی و توی CLI پیست کنی. حتما دقت کن که بازر روی حالت Invert نباشه تا بی‌دلیل بوق نزنه.

با تنظیمات میکسر، یک کانال رو به سروو موتور دوربین اختصاص می‌دیم (مثلا کانال 11 که روی رادیوی من میشه اسلایدر سمت چپ). با تغییر حرف M به S توی خروجی شماره 4، به فلایت‌کنترلر می‌فهمونیم که این پین مختص سروو موتوره و براش بازه حرکتی تعریف می‌کنیم. کلمه `save` رو تایپ کن تا تغییرات ذخیره بشن. حالا توی تب Ports، پورت UART 2 رو روی GPS بذار و باودریت مناسبش رو انتخاب کن.

پورت UART 3 رو هم برای ارتباط OSD تنظیم کن و MSP رو براش فعال کن. ذخیره کن و دوباره متصل شو؛ اگر همه‌چیز درست باشه آیکون GPS رو بالای صفحه می‌بینی.

توی تب Configuration هم باید GPS رو روشن کنی و مشخص کنی بازر چه وقت‌هایی بوق بزنه. سنسور فشارسنج و قطب‌نما رو هم اگه نیاز داری همونجا فعال کن. تنظیمات جهت قرارگیری برد (Alignment) رو هم روی 90 درجه و 180 درجه برای سنسورها تنظیم کن تا حرکت رو درست تشخیص بدن و ذخیره کن.

توی تب Power and Battery، منبع خواندن ولتاژ رو روی ADC بذار و اعدادی مثل 200 برای مقیاس و 5 برای Divider وارد کن تا ولتاژ باتری به درستی خونده بشه. توی تب Receiver، گیرنده رادیویی رو روی حالت SPI RX تنظیم کن چون ما از پروتکل ESP-NOW استفاده می‌کنیم. مپینگ کانال‌ها رو هم چک کن. عالی شد! حالا فلایت‌کنترلر داره فرامین رادیو رو از طریق ماژول ESP32 متصل به رادیوکنترل دریافت می‌کنه.

عملکرد استیک‌ها، سوییچ‌ها و اسلایدر رو از توی نرم‌افزار چک کن تا مطمئن بشی همه‌چیز دقیقه. توی تب Modes، کلید آرم کردن موتورها (Arm) و بازر رو روی سوییچ‌های دلخواهت تنظیم کن و قابلیت Airmode رو هم روی همون کلید Arm فعال کن. تب GPS هم برای اینه که ببینی چندتا ماهواره پیداشده. برای آرم کردن حداقل به 8 ماهواره نیاز داری.

در نهایت توی تب Motors، پروتکل ESC رو روی PWM و فرکانس رو روی 480 هرتز بذار. از همونجا می‌تونی موتورها رو دستی تست کنی. الان دیگه هم تصویر OSD رو داری و هم به محض پیدا شدن GPS می‌تونی موتورها رو روشن کنی و سروو دوربین رو تکون بدی. برای اینکه ال‌ای‌دی‌های اسپیدکنترل‌ها همراه بازر چشمک بزنن، پد منفی ال‌ای‌دی رو به پد منفی بازر (BZ-) روی برد متصل کن.

پشت فلایت‌کنترلر هم پدهایی برای ماژول جریان و خروجی‌های اضافی در نظر گرفته شده که می‌تونی در آینده براش استفاده کنی. چون نمی‌تونیم این مدار شلوغ رو همین‌طوری داخل بدنه قرار بدیم، حالا باید تمام سیم‌ها رو دوباره از روی برد جدا کنیم و بریم برای مونتاژ نهایی.

بریم سراغ مونتاژ نهایی. اول موتورهای مینیاتوری 1104 رو روی بازوها پیچ کن. طراحی این پهپاد به صورت پوشر (Pusher) هست، یعنی موتورها زیر بازوها نصب می‌شن تا جریان هوا بهتر و بهینه‌تر از روی بازوها عبور کنه. مخروط‌های پرینت‌شده رو هم روی موتورها فشار بده تا هم ظاهر جذابی بگیره و هم پیچ‌ها رو بپوشونه و آیرودینامیک‌تر بشه.

حالا سیم موتورها رو کوتاه کن و با کمک یه پنس، از داخل شیار بازوها به سمت محفظه داخلی فریم هدایتشون کن. اسپیدکنترل‌ها رو داخل جایگاه مخصوصشون توی فریم هل بده؛ نیازی به چسب نیست، خودشون محکم می‌شن. دقت کن ال‌ای‌دی اسپیدکنترل‌ها باید دقیقا روبه‌روی شکاف‌های روی بدنه باشن تا نورشون دیده بشه.

فریم رو برگردون و سیم موتورها رو لخت کن و به پدهای اسپیدکنترل لحیم کن. یادت نره سیم وسطی موتور همیشه به پد وسطی ESC وصل می‌شه و موتورهای مقابل هم باید جای دو سیمشون برعکس باشه.

برای اینکه فلایت‌کنترلر راحت داخل لوله فریم جا بره، پایه‌های اضافی و تیز پشت برد رو کاملا صاف کن. کابل برق XT30 رو هم کوتاه کن تا به باتری گیر نکنه و سیم قرمز رو دور خازن بپیچون.

اول از همه ماژول فشارسنج رو توی محفظه خودش قرار بده و سیم‌هاش رو از لبه‌ها رد کن تا زیر سنسور IMU له نشن. سیم‌های ماژول OSD و GPS رو هم از قبل روی برد اصلی آماده کن.

سیم‌های مربوط به اسپیدکنترل‌ها رو هم روی فلایت‌کنترلر لحیم کن چون اینطوری کار راحت‌تره. سیم‌های عقبی باید کمی کوتاه‌تر از جلویی‌ها باشن.

حالا فلایت‌کنترلر رو با کمی فشار، اما با احتیاط، داخل فریم هل بده تا دقیقا سر جاش قفل بشه. این قسمت از کار که باید سیم‌های اسپیدکنترل‌ها رو داخل این فضای تنگ لحیم کنی، شاید یکم سخت و اعصاب‌خردکن باشه. سیم‌کشی‌ها باید کاملا کف فریم بخوابن تا وقتی باتری رو جا می‌زنی به چیزی گیر نکنن.

سیم‌های فشارسنج رو هم از روی برد رد کن. پین‌هدرهای ماژول MinimOSD رو جدا کن تا تخت بشه و اون رو هم داخل فریم جا بزن و سیم‌های سریال رو بهش متصل کن.

سیم‌های تغذیه 5 ولت رو هم به سمت ماژول OSD بکش و GPS رو هم موقتا وصل کن. حتما قبل از بستن کامل، یک بار با منبع تغذیه محافظ‌دار (Smoke Stopper) سیستم رو روشن کن تا مطمئن بشی هیچ اتصالی وجود نداره و ماژول‌ها کار می‌کنن.

دماغه این پهپاد قراره زاویه دوربین رو تو حین پرواز تغییر بده! برای این کار به یه میکرو سروو و یک قطعه مفتول فلزی نیاز داریم. سوراخ‌های پیچ سروو رو کمی بازتر کن و اون رو با 4 تا پیچ سر جاش محکم کن. بعد، اهرم پرینت‌شده رو روی شفت سروو قرار بده و اضافاتش رو ببر.

برای محور چرخش دوربین، یک تکه مفتول فولادی 1.5 میلی‌متری رو داخل براکت دوربین رد کن و اون رو روی شیارهای دماغه جا بزن. حالا دوربین FPV رو داخل این براکت بذار و با چند قطره چسب قطره‌ای محکم کن.

سیم‌های سروو و دوربین رو به فلایت‌کنترلر و OSD لحیم کن و با وارنیش بپوشون. باتری رو وصل کن و توی عینک تصویر رو چک کن تا مطمئن بشی هم تصویر رو داری، هم OSD کار می‌کنه و هم دوربین با حرکت کلید رادیو بالا و پایین می‌شه. وقتی همه‌چیز اوکی بود، سیم‌های اضافه رو با چسب قطره‌ای به دیواره فریم بچسبون تا مسیر ورود باتری کاملا باز باشه.

یک کابل برنامه‌ریزی 5 پین هم درست کن تا هر وقت خواستی بدون باز کردن پهپاد بتونی پارامترها رو توی نرم‌افزار تغییر بدی.

خیلی مهمه که قبل از بستن پروانه‌ها، جهت چرخش موتورها رو تست کنی. از داخل نرم‌افزار، موتورها رو یکی‌یکی روشن کن و ببین با شماتیکی که نرم‌افزار نشون می‌ده همخوانی دارن یا نه. موتورها باید طوری بچرخن که نیروی لیفت (Lift) رو به درستی تولید کنن.

اگر موتوری برعکس می‌چرخید، چون نرم‌افزار قابلیت برعکس کردن نداره، باید دو تا از سیم‌های اون موتور روی اسپیدکنترل رو جابه‌جا لحیم کنی. اگر این مرحله رو سرسری بگیری، پرنده به محض گاز دادن، روی زمین ملق می‌زنه. خوشبختانه اگه از همون تنظیمات CLI که بالاتر گفتیم استفاده کنی، نیازی به جابه‌جا کردن تنظیمات نرم‌افزاری نیست و همه‌چیز حله.

همین الان حرکت بالا و پایین شدن دوربین رو هم چک کن تا مطمئن بشی هیچ جایی گیر نمی‌کنه.

حالا که خیالمون از بابت موتورها راحته، بقیه قطعات معلق مثل GPS رو با چسب قطره‌ای سر جاشون فیکس کن. برای اینکه آنتن ESP32 راحت جا بشه، شاید لازم باشه گوشه پلاستیکی کانکتور GPS رو یه مقدار بتراشی. کابل برنامه‌ریزی رو هم همونجا جمع کن تا دماغه پهپاد به راحتی بسته بشه. برای قسمت دم پهپاد، محفظه‌ای طراحی شده که باتری رو نگه می‌داره و بازر هم دقیقا همونجا نصب می‌شه.

برای اینکه نور ال‌ای‌دی‌ها جذاب‌تر پخش بشه، یک تکه طلق نیمه‌شفاف رو برش بزن و روی سوراخ‌های مربوط به ال‌ای‌دی با چسب بچسبون تا مثل یک دیفیوزر عمل کنه. برای اطمینان بیشتر، چند قطره چسب هم به لبه‌های دماغه بزن تا توی سرعت بالا کنده نشه.

بالاخره رسیدیم به نصب پروانه‌ها! برای این پرنده از پروانه‌های سه‌پره 2.5 اینچی استفاده کن. اگر دیدی روی شفت موتور شل هستن، می‌تونی شفت رو کمی سمباده بزنی تا درگیری بیشتر بشه و بعد با دقت چسبشون کنی. آنتن گیرنده رو هم پشت دماغه مهار کن.

وزن نهایی پرنده بدون باتری 100 گرم و با باتری 136 گرم می‌شه که فوق‌العاده سبکه. باتری‌های 450 میلی‌آمپری رو به راحتی می‌تونی تعویض کنی. فقط حواست باشه جریان شارژ رو بیشتر از 0.5 آمپر نذاری.

وقتی باتری رو وصل کردی و کانکتورها رو جمع کردی، درپوش دم رو ببند. اگر حین پرواز ارتباط رادیو قطع بشه، پرنده شروع به بوق زدن می‌کنه. خودت هم می‌تونی با سوییچ رادیو بازر رو فعال کنی تا راحت‌تر پیداش کنی.

ال‌ای‌دی آبی پشت پرنده وضعیت GPS رو نشون می‌ده. 3 بار چشمک یعنی آماده نیست و روشن موندنش یعنی به اندازه کافی ماهواره پیدا کرده و می‌تونی پرواز کنی. دوربین FPV هم روی عینک تصویرش رو می‌فرسته و می‌تونی حتی پروازت رو ضبط کنی.

راستی، یه پایه نگهدارنده سه‌بعدی هم برای این پهپاد طراحی شده که هم برای دکور خوبه و هم می‌تونه به عنوان لانچ‌پد پرواز ازش استفاده بشه.

برای اینکه پرنده توی هوا گیج نزنه و کاملا در اختیار تو باشه، باید ضرایب PID رو تنظیم کنی. اول GPS رو غیرفعال کن و یه تست هاور (معلق موندن) توی محیط بسته یا حیاط انجام بده.

توی تست‌های اولیه، ممکنه محور Yaw کمی تنبل باشه که با تغییر حساسیت‌ها توی نرم‌افزار، پرنده خیلی سریع‌تر به فرامین واکنش نشون می‌ده. برای رسیدن به بهترین PID، پرنده رو باید ببری تو یه فضای باز تا بتونی رفتارش رو تو سرعت بالا بسنجی. ممکنه متوجه بشی که موقع کاهش سرعت ناگهانی، پرنده توی محور Roll به شدت می‌لرزه یا دریفت داره.

توی پروسه تیونینگ، اگر ملخ شکستی نگران نباش؛ حتی پروانه‌های کوچک‌تر 2 اینچی هم می‌تونن پرنده رو بالا ببرن تا کارت راه بیفته. این پروانه‌ها خیلی سفت سر جاشون محکم می‌شن و نیازی به چسب ندارن. حالا دوباره برمی‌گردیم سراغ PID.

با بالا بردن ضریب P و D و پایین آوردن I، رفتار پرنده بهتر می‌شه. برای گرفتن لرزش‌های موقع گاز دادن هم، ضریب D رو توی محور Roll بالاتر ببر تا فرودهای نرم‌تری داشته باشی. منابع زیادی برای یادگیری اصول تیونینگ وجود داره که می‌تونی ازشون استفاده کنی. تنظیم PID برای پهپادهای پرسرعت یه پروسه زمان‌بره و نیاز به حوصله داره.

مقادیری که برای این پرنده بهینه شدن به این شکل هستن: توی محور Roll اعداد 80-65-50، توی محور Pitch اعداد 80-60-46 و برای Yaw مقادیر 35-110-0 (به ترتیب P-I-D). افزایش I توی محور یاو جلوی دریفت رو می‌گیره. نرخ واکنش (Rates) هم به این شکل تنظیم شده: برای رول و پیچ 650-750-0.00 و برای یاو 350-250-0.00.

این اعداد می‌تونن نقطه شروع خیلی خوبی باشن، اما بسته به نوع پروانه‌ها و وزن نهایی، شاید لازم باشه خودت هم کمی با اعداد بازی کنی تا به بهترین و پایدارترین حالت پرواز برسی.

حالا وقتشه که بری به یه فضای باز و خلوت و حسابی گاز بدی! صدای شکافتن هوا توسط این موشک کوچیک واقعا لذت‌بخش و هیجان‌انگیزه. حتی با پروانه‌های 2 اینچی هم عملکرد این پهپاد خارق‌العاده‌ست.

توی تست‌ها، این پهپاد به راحتی به سرعت 100 کیلومتر بر ساعت می‌رسه که برای یه پرنده با این ابعاد عدد فوق‌العاده‌ایه. البته توی سرعت‌های بالاتر ممکنه یه مقدار لرزش احساس کنی که با تنظیم دقیق‌تر PID قابل حله. تنظیم پهپاد پرسرعت یه مسیره، نه یک مقصد!

با استفاده از پروانه‌های 2.5 اینچی، سمباده زدن بدنه برای صیقلی‌تر شدن و استفاده از باتری‌های ولتاژ بالا (LiHV) با شارژ کامل، می‌تونی عملکرد پروازی رو به شدت ارتقا بدی. این تازه شروع ماجراست و تو می‌تونی با تغییرات کوچیک، به سرعت‌های خیلی بالاتری هم برسی.

ساخت این پهپاد موشکی با برد ESP32 یکی از اون پروژه‌های چالشی و به شدت جذابه که مرزهای ساخت کوادکوپترهای مینیاتوری رو جابه‌جا می‌کنه. اگر قبلا تجربه ساخت پهپاد رو داشتی، این پرنده می‌تونه یه تنوع بی‌نظیر توی مجموعه‌ت باشه.

امیدوارم از این آموزش توی آیسی‌مدار لذت برده باشی. همه وسایلت رو آماده کن و دست به کار شو. بی‌صبرانه منتظریم تا نظرات و تجربیاتت از پرواز با این موشک دست‌ساز رو توی بخش کامنت‌ها با ما به اشتراک بذاری. به نظرت می‌تونی رکورد سرعت رو بشکنی؟