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ドローンのブラシレスモーターを使ってみる [Arduino]

小型ドローン(JJRC H36)の「フレーム、ブラシレスモーター、プロペラ」のセットを約1000円で購入してみました。ドローン基板やバッテリーは付属していませんので、基板はArduino、バッテリーは6V2AのACアダプタを可変レギュレータで3.7V1.5Aにしています。

この小型ドローンは「8cm x 8cm」なので手のひらに収まるサイズです。

1. 写真

モーター1個 2g。フレーム 4g。プロペラ4個で0g(計測不能)。

次のプロペラは左上がA1、左下A2、右上B1、右下B2と番号が刻印されています。A1とA2は同じ、B1とB2は同じで、2種類のプロペラが合計4枚となります。

ドローンのモーターは赤青、白黒の2種類ありますが、次のように対角線上に取り付けました。赤と白がプラスで青と黒がマイナスです。

プロペラは白黒にはA1,A2。赤青にはB1,B2を取り付けます。

2. バッテリーと電流について

このドローンの完成品(約2000円)には「3.7V 150mAh 30C」のリポバッテリー(中国製)を使用しているようです。

<リポバッテリーの危険性>
日本製でも過充電、過放電で炎上、爆発する危険があります。保管する際にはリポバッグなどの中にしまわないと家が火事になる可能性がありますのでご注意ください。

バッテリーは3.7V 150mAh 30Cなので1時間に150mAの電流を流せます。Cレートは30Cなので最大連続4.5Aを流せて、その時間は約2分間です。

平均電流を求める

アマゾンで販売されている完成品は「5分間、遊べる」と記載されています。

1つのモーターを150mAで60分。4つ同時だと15分。これを5分にするには「150mA x 3」で450mAです。ですので、1つのモーターは平均450mAとなります。

※あくまでも計算上の平均です。実際には大電流が必要かも知れません。

3. 使用部品・材料

総額で約4,070円です。(Arduino本体の値段を除く)

部品/材料値段備考
サンハヤト SAD-101 ニューブレッドボード
(3個)
¥1500Amazon.com
Lovoski  JJRC H36 RC ドローン用 RCクアドコプターフレーム プロペラブレード モーター - ブラック¥1010中国発送です。12月12日支払いでお届け予定日が1月7日でしたが、12月27日に到着しました。
Amazon.com
NchパワーMOSFET 2SK703 100V5A
(4個)
¥60モーターのオン/オフ用。
秋月電子の通販コード(I-11616)
ブレッドボード用DCジャックDIP化キット¥100モーターの外部電源用。
秋月電子の通販コード(K-05148)
スイッチングACアダプター6V2A 100~240V NP12-US0620¥840モーターの外部電源用。
秋月電子の通販コード(M-00024)
可変三端子レギュレータ 1.2~37V1.5A NJM317F¥506V2Aを3.7V1.5Aに降圧します。
秋月電子の通販コード(I-08679)
絶縁ラジアルリード型積層セラミックコンデンサー0.1μF50V2.54mm(10個入)¥100レギュレータで使用。
秋月電子の通販コード(P-00090)
電解コンデンサー1μF50V85℃ (ルビコンPK)¥10レギュレータで使用。
秋月電子の通販コード(P-03114)
カーボン抵抗器数円レギュレータで使用。
120Ω(3個)を使用。
コネクタ付コード(みの虫×ジャンパーワイヤ)¥220ドローンのモーター配線用。
秋月電子の通販コード(C-08916)
小型クリップ付コード 5色¥180ドローンのモーター配線用。
秋月電子の通販コード(C-04351)
汎用整流用ダイオード 1000V1A 1N4007(4個)数円モータの逆起電力対策。
秋月電子の通販コード(I-00934)

4. 配線図

ドローン用の配線です。

5. スケッチ(プログラム)

一定の間隔でモーターを回転させます。

void setup() {
  pinMode(10,OUTPUT);
  pinMode(9,OUTPUT);
  pinMode(8,OUTPUT);
  pinMode(7,OUTPUT);
}
 
void loop() {  
  digitalWrite(10,HIGH);
  digitalWrite(9,HIGH);  
  digitalWrite(8,HIGH);
  digitalWrite(7,HIGH);  
  delay(250);
  digitalWrite(10,LOW);
  digitalWrite(9,LOW);
  digitalWrite(8,LOW);
  digitalWrite(7,LOW);  
  delay(250);
}

最後に

ドローンを空中飛行させるには、基板を小型化、軽量化する必要があります。その他に、機体の傾きによってプロペラの速度を調整する為にジャイロセンサーなどが必要です。(アマゾンの完成品は6軸使用)

また、今回のレギュレータは最大1.5Aなので電流不足かも知れません。





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公開日:2018年01月23日
記事NO:02632