初めてのインドアプレーン
その他の製作と実験等々 最終更新日2010.12.07
ミニ送信機
R8CTiny(R5F21294SNSP)関連
赤外受光素子455KHz関連
赤外線モニター
2.4GHz受信機関連
マイクロブラシレスモータ（A1442）関連
風洞の製作
ミニ送信機
ミニ送信機 つづき１
フタをして完成
小さいのでポケットにも入ります
まだ内部に空間があるので赤外線も同居させれば飛行会への荷物が軽くなりそうです。
さて受信機は．．．
元の超再生受信機はPCM方式のため使用できませんので作る事になります。
PCMでは見通し直線で20mほど到達していましたのでそれを目安に出来るだけ軽量なものが作れたら．．
とおもいます。
ミニ送信機
おもちゃ箱に眠っていたTOMYの微弱無線機、あまりに可愛いのでジョイスティックを付けてみました。
PIC12f683のAD入力を使い
PPM３CH出力のデジタルトリム付としました。
アナログの基準信号には2.85V150mA(SI91841DT-285)を使用し、またスティック可変抵抗器は10Kオームで±4Kオームが可動域です。
すべて眠っていたものばかりですが喜んで活動してくれるでしょう。
分解能は±50程度で室内で遊ぶには十二分です。
R8CTiny(R5F21294SNSP)関連
ジャイロ遊びの道具
擬似反作用トルクを発生させる台を作ってみました。
この程度のもので何が出来るのか．．定かでないですがR8Cを使ってジャイロ制御の真似事が出来ればとおもいます。
＜＜先日(091003)の飛行会での無尾翼エレボン機は舵が利かず全くダメでした。
どうも初歩的な誤りをしているようです。エルロンの作用について少し勉強する必要がありそうです。
そのためＪＲのコンピュータプロポにも強力赤外線を追加の予定です。＞＞
R8CTiny赤外線ヘリ用テスト回路(091003改)
入力に：
赤外線受光素子からのPPM入力と、ジャイロ入力
出力は：
メインとテールモータ出力及びエルロン，エレベータ用サーボ信号出力。
上記は殆どPWMモードや、パルス幅測定モード等の初期設定で実現してしまいました。
次は、メインロータの反動トルクを発生するような仕掛け台を作り、いろいろな制御関数を書いてあれこれ試してみたいとおもいます。
R8CTiny (
R5F21294SNSP)
ジャイロによる姿勢制御はPIC12F683でそれなりに楽しめたのですが、もう少し高度な（私なりの）制御も行ってみたいと思っていました。
プログラムエリアがあって安価で軽く、何よりも私の手に負えるものを探してみたところ、以前のトラ技の付録やサンハヤトのマイコン基板で使用されているRenesas製R8C/29R5F21294SNSPが秋月電子にて@300程度で見つかりましたので早速５ヶ購入し１つはテスト用基板に実装してみました。
久々にHEWを使います、改めてツール類をRenesas社からDownLoardです。
赤外受光素子455KHz関連
こんなところにエイリアン？
やさしい顔したエイリアンの名はTSOP7000．
ダイエット途中に現れました。
なんだかこれ以上のダイエットは可愛そうなので、減量はここまでとします。
しかし赤外線のパワーって凄いものですね．．．
JRプロポにも455KHzの発光追加
SANWAプロポと同じようにJR側も455KHzの変調が出来るように12F629を20MHzの外部発信としました。
38K，57K，455Kの切り替えは電源投入時のスティック状態を見ておこない、基板上JPはFutabaモードとしました。
改めて高出力赤外発光LED(H94016)のIFPの条件を見るとIFP4A時、Duty=1%
and Pulse
Width=10usとあります。PWは38K時10.2usですが、Dutyは4CH分出力時1サイクルでみると4.8%となります。
今まで特にトラブルはないのですが、ここは少し電流制限を大きくしてIFPを9.6V時2.2A〜2.5A程度に抑える事にしました、平均電流も120mA(1灯)となります。
かなり乱暴な使い方になっているのでしょうが、個人での使用なので壊れれば直す、といった具合です。
455KHz受信基板(12F683版)改良
つづき
室内にて、4M程の距離から38Kと57Kとの干渉具合を確認してみました。
画像左の機体は38KHzです、3CH同時の確認は送信機が2台しかなくて行えていませんが、以前（改良前）と比べ格段に良くなっている様におもえます。
機会があれば3機同時飛行を行ってみたいですね。
機体側のアクチュエータは2ポート並列接続ですが、右側455Kのテスト基板は1ポートに接続しているため動きが優しくなっています。
455KHz受信基板(12F683版)改良
同時飛行で色々な遊びに興じるのはたいへん愉快なものです、先の57KHzVテール機は38KHz機とのバトル等で思いの他楽しめました。
それでは、と57Kにつづき455KHzも準備する事にしました。以前に一度使った事はあるのですが、他の信号に負け思うように操縦することは出来ませんでした。
今回は受信プログラムを変えてみます、ついでに受光素子の向きを表に向くようパターンを改良し、サイズも一回り小さくして６機分作ってみました。
机上では38K，57Kとの干渉にもそこそこ耐えていますが、実っさいのフライトではどうでしょう．．．
赤外線モニター
赤外線（38K，57K，455K）モニター作成
飛行会場等で使用予定のモニターを作ってみました。
バッテリーはLipo200mA（1セル）を使用します。
モニター用ＬＥＤは各5mAとしていますので全て点灯状態でも６時間程は使用可能かとおもっています。
判定は受光素子のＯＮパルスを全て拾っているのでPPM，PCMに関係なく点灯します。
＜＜モニター点灯画像＞＞
主な構成
受光判定用演算
-> PIC12f629
電池低下警告 -> PIC10f222
57KHz受光素子用5V
-> LTC3200-5
モニターランプ ->
3φハイパワーLED(赤，黄，青)
2.4GHz受信機関連
マイクロブラシレスを使った2.4G機
下記パワーユニットにU80プロペラを付けプッシャーとして実装してみました、機体ベースはトラタヌ1P0です。
caｌiber120から取り外した受信器の主モータ出力にこのユニットを直接接続するとスティックによる回転変化が滑らかではありませんでした。
故に一旦出力をpic10f222で受け直線性を改善したPWM出力を出すようにしました。
50mAのLipoを搭載して上手く操縦すれば１５分程度は飛行できるのではないでしょうか。
この機体は外で気軽に楽しめそうです。
>>下記2.4GHz機は公園にて50M程度なら悠々と飛行することができました。
２．４GHz受信器(caliber120のもの)を使ってみる
サーボ出力信号(エルロン用)1.5msec±0.2msecにコイルアクチュエータへの変換IC(pic12f683)を用意していざFlying
Fleaに搭載しょうとしましたが、サイズ的に無理があるようで．．．
結局写真の様にトラタヌ号に載せることにしました。
風の止んだ時をねらい自宅裏の路上で飛行してみました。概ね30M程遠くまで飛ばしてみましが問題なく制御できています。
近日に公園で一遊びしてみます。
因みに、Lipo50mAを搭載した全備重量は7.9g。
２．４GHz受信器
ミニュームADキャリバー120より取り外して使用しなくなっていた受信器です、ジャイロユニットやコネクタ類を取り去ると1.8g程度となります。
ESCも実装されていて軽量飛行機にも使えそうです。
取り説では安全な通信距離は10M程度と書かれていますが実際に視認したところでは40Mでも通信は確保されていて、私が操縦する範囲では問題ないとおもわれるので、近い内に使ってみようとおもいます。
caliber120FM機は最近殆ど飛ばす機会がないので、分解して各パーツは赤外線機の予備品としました。
サーボユニットは飛行機のほうにも利用したいと考えています
マイクロブラシレスモータ(A1442)関連
マイクロブラシレスモータ(A1442)製作メモ
ここまで何度か作ってみて、自分なりにそこそこのものが作れるようになったので少し記しておく事にします。
コイル巻きはこの方法がロータとのクリアランスも取りやすく製作も容易で、今後はこの方法ですることにします。ドライバーIC（A1442）は大変小さくて扱いが難しいので、一旦基板で受けますそうする事で実装後の回転方向切り替え等も可能となり便利になります。
indoor airplane
e-shopさんでは基板に実装された（A1442）も準備されています。
右の写真は、重量->1.14g(プロペラ無し)
φ0.1mm電線で左側1.5M巻き，右側1.5M巻き
MK06-4.5磁石使用
ギアダウン比->
1：4
プロペラ->U80
この時の推力は概ね-> 5g/250mA 程度のようです。
tkd08ブラシレスモータパワーアップ重量2.35gに推力1.3gでは非力の感が否めません。
も少しパワーを、とゆうことでφ0.07で3mのものを作ってみました。（写真左，右は0.05を3mのもの）
全備重量は2.39gと+0.04g増大しましたが静止推力は、2.2g/135mAとφ0.05(3m)モータに比べハイパワーとなり、狭い室内でのフライトも可能となりました。
この作りの構造では軸と軸受けの滑らかさが性能に大きな影響を与えるのでこの部分をもう少し工夫すればもっと効率の良いものが出来そうです。
現在の鋼線と真鍮パイプの組み合わせでは若干の潤滑油が必要となっています。
手半田はこれが限界かも折角小さなコイルを巻いたのでドライバーIC(A1442)も基板ナシの直接半田に挑戦してみました。
使用するコテは太陽
最初にIC側をズバッと半田メッキしておき、拡大鏡を装着して慎重に作業すれば思っていたほど困難でなく接続する事ができました。
また接続前には回転方向を決めておくのが最良だとおもいますが、接続後でもICを裏返すことにより変更は可能のようです。
しかしながら0.5mmピッチのMLP（モールド・リードレス・パッケージ）への手半田はくたびれますね。
尚手前のICは米粒マイコンPIC10F2xxです。
単相ブラシレスモータに挑戦既に昨年から各氏が実験製作されているのを参考にさせて頂き私も挑戦してみます、先ずはcaliber120の不要テールモータを分解して作ってみました。
ドライバーICA1442は基板実装済みのものを購入。
完成、通電->廻った!!!、止まった、アレ？
このICはホールセンサーも内臓しているのでICは当然ロータの近くに配置しないと動作しませんね、ところがうっかり電線にぶら下げた状態で通電していてアレレと少し悩みました、やはりデータシート等を見ながら丁寧に通電しないといけませんね。
手前は4mmモータ(Qスカイ)のロータですより小さなものも作ってみたいとおもいます、軸には0.7mmの絹針を利用してみます。
いろいろと自分好みのモータが作れると結うのは素晴らしいですね先駆者の皆々様有難う。
風洞の製作
こんなもの（風洞実験？）製作物入れに昔購入して使わなかったファンが６つも眠っていたので写真の様なものを製作してみました。
調光用ダイアルにて風速の制御が可能です、風速計がないので不明ですが0〜5m/s程度とおもわれます。
5g未満程度の機体ならいろいろ遊ぶことができるのでは．．．
整流状態を見ながら飛行テスト等が可能かどうかいろいろ見てみたいとおもいます。