自制八发装火箭发射器(有循环及连射功能)

射器, 火箭, 功能
相信爱玩这个的人, 应该不漠生. 所谓的火箭, 其实就是冲天炮啦
 . 而发射器, 就是控制
电热丝加热冲天炮引线的小电路. 用接收机传来的讯号, 点火发射冲天炮.
以下為本电路的一些特点:
体积小, 重量轻 (3cm x 1.7cm). 体重计还没买, 应该在 10g 左右吧
八发装, 可控制八组不同的加热电热丝
使用 MOSFET 开关, 导通电流可达 10A 以上, 瞬间完成点火
使用者可设定点火时间
使用者可设定发射架数量 (小於八组时)
使用者可设定连续发射模式
安全保护模式, 避免因电波干扰之杂讯造成误射.
整个零件费用估算如下:
PCB x 1 = 50 (不确定, 要看最后的量来决定)
ATtiny24 x 1 = 60
0805 LED x 1 = 3
0805 电阻 x 11 = 11
0805 电容 x 1 = 1
MOSFET (Si4304DY) x 8 = 200
servo 连接线 x 1 = 10

 

再来解说电路. 在说明之前先报告一下, 小弟发现德国人有写了一套电路图的製作软体, 叫作
EAGLE. 这套软体的 lite 版, 可以免费下载与使用. 所以在国外网站很多人在讨论电路製作时,
都是使用这套软体. 咱们也从善如流, 改用 EAGLE 来製作, 这样小弟只要附上设计的原始档案,
您就可以直接打开来看, 不用再受限於 pizza 上图档不能太大的问题.
如果您想要使用 EAGLE, 可以去德国的
官网
下载使用.
為了讨论方便, 还是產生一个电路图档, 这样可以直接看到比较好说明.
电路图

这个电路其实是满简单的, 用一颗 ATtiny24 作為核心. 接收机传来的讯号, 接在 ICP 脚上,
可以直接使用硬体来侦测机收机讯号的长度.
其中一个脚驱动 LED, 作為显示与设定之用. 再用八支脚驱动八个 MOSFET. 因為开关的频率
很低, 不用担心开关期间 MOS 发热的问题, 所以省略了驱动电路, 直接用一个小电阻连接
MCU 接脚与 MOS 之 G 极.
虽然点火用的电池可以与接收机的不同, 但是两者必需要共地端, 否则 MOS 会无法正确动作.
所以 MOSFET 的 S 极与系统的地点是连接在一起的. 但是在实作上, 因為接收机不适合流通
大电流, 所以直接从本控制板上拉出一条地线, 接上点火电池的地端. 如果您使用动力电池来
驱动点火电路, 也请您加一条粗一点的线到本电路上.
正面与反面各贴四个 MOS, 这样线路刚好可以从同一边出来, 不会打架, 配线上应该也比较
不会有问题. 要注意焊接时线剥皮的部份儘量短一点, 以免正反两面出来的线短路.
电路板正面

电路板底面

 安装方法
将点火电池的负极, 接到火箭发射器的底面 C.G. (common ground) 点. 如果使用动力
电池来点火, 也请您另安装一条较粗的线 (最好是 #22 或较粗) 从电池的负极拉至 C.G 点
将点火电池的正极, 接到每组电热丝 (最多八组) 的一边.
电热丝的另一端, 依序接到火箭发射器的 F1, F2, F3 ... F8 点
将火箭发射器连接至接收机
如此即完成整个安装步骤, 很简单吧
本火箭发射机参考一路发大大所设计的安全机制, 在通电后, channel 开发必需维持在关闭
状态 (讯号长度小於 1.1mS) 连续六秒以上 (如果中途讯号中断则重计), 才会开保险準备
射击.
在开保险状态下, LED 会週期闪动. 每週期闪一下, 表示準备发射第一号火箭, 闪两下, 表示
準备发射第二号火箭... 餘类推. 如果设定不循环模式, 八个火箭都射完之后, LED 会每週期
闪九次, 表示接下来没有火箭会发射. 如果您改变发射架数量為 N, 则火箭全射完之后, LED
每週期会闪 N + 1 次.
在开保险状态下, 当遥控器上的 channel 开关打开, LED 会恒亮, 同时依设定发射火箭.
接下来是设定, 如果您不设的话, 就是直接使用预设值来发射.
可设定的项目一共有四项
每组电热丝加热的时间. 使用者可以自行决定发射时电热丝加热的最长时间, 有 0.2秒,
0.5秒, 1秒, 2秒 与 无限制 等五项选择. 注意这个设定是 "最长时间", 所以当发射器加热
某一组电热丝时, 最长就是加热这麼久, 一定会切掉. 如果在加热过程中, 使用者将遥控器
的 channel 开关关闭, 也会中止加热. 也就是说, 如果设定加热时间為 1 秒, 但使用者打开
channel 开关仅 0.6 秒就关闭, 那也只会加热 0.6 秒; 相反的, 如果使用者打开 channel
开关 5 秒鐘, 那加热时间就是 1 秒.
发射台数. 设定总共的火箭发射架数量.
是否循环. 照说以发射火箭的应用来说, 弹药无法空中自动充填 (有人作到这个程度了吗  )
循环发射是没什麼意义. 不过如果有人把这个火箭发射器用作夜航点灯器的话. 循环就很
重要了. 不然闪完了八种精彩的组合之后, 就吹熄灯号, 应该是不愉快的飞行经验
自动连发间隔. 如果觉得一次射一发, 实在太慢了, 可以用设定自动连发. 可指定的间隔
有 无间隔一口气全射, 间隔0.2秒, 间隔 0.5 秒, 间隔 1 秒, 间隔 2 秒, 与 不连发 等设定.
如果设定间隔 1 秒, 当使用者打开遥控器上的 channel 开关时, 发射器就会先点著目前的
火箭, 然后一秒后点下一支, 再一秒再点下一支, .... 直到使用者关闭 channel 閞关為止.
进入设定模式, 请依下列步骤操作
火箭发射器接到接收机上的 "油门动", 这样会比较好设定.
将油门全开再使接收机通电
此时火箭发射器上的 LED 会开始闪烁, 在闪动 30 次之内, 将油门拨至中段附近
此时火箭发射器上的 LED 会熄灭两秒鐘, 表示进入第一项设定
第一项设定為点火时间, 油门桿从全收到全油分為五段, 拨桿移动到不同段时, LED
的闪动会跟著改变. 油门在全收时, 表示第一段设定, LED 会每週期闪一下. 油门往上
推一些, 进入第二段时, LED 会每週期闪两下... 观察 LED 的闪动, 您就可以知道目前
是在第几段设定. 设定為第一段表示点火时间最长 0.2 秒, 第二段為 0.5 秒, 第三段為
1 秒, 第四段為 2 秒, 第五段為无限时. 调定了之后, 维持油门桿不动作, 让 LED 维持
相同的闪动数 10 个週期, LED 会熄灭两秒, 表示进入下一项设定.
第二项设定為发射架数量. 设定方法类似, 油门拨桿分為八段, 第一段表示一个发射
架, 第二段表示两个发射架... 以此类推
第三项设定為是否循环. 设定方法类似, 油门拨桿分為两段, 第一段表示不循环, 第
二段表示要循环
第四项设定為连续发射. 设定方法类似, 油门拨桿分為六段, 第一段表示全部一起发射,
第二段表示发射间距為 0.2 秒, 第三段表示间距為 0.5 秒, 第四段表示间距 1 秒, 第
五段表示间距為 2 秒, 第六段表示取消连续发射.
全部设定完成, 才会储存设定. 如果在设定过程中, 电源中断, 就相当於还原未设定
前的状态.
设定完成后, 可以直接进行上述的 "开保险" 动作, 进入準备发射状态, 不需重新接电.
预设值為:
点火时间 0.5 秒
发射架 8 组
不循环
不连射
附件:lighter.asm
附件:lighter.hex
 因為发现 JR 遥控器预设的行程量為 1.1mS 至 1.9mS, 原本程式设计為 1.0mS 至 2.0mS 时, 必需要调整遥控器的设定,
才能顺利进行. 為了避免大家使用上的麻烦, 所以调整程式行程量 1.1mS 至 1.9mS.
 
请按该图片档名观看:
lighter1.asm
请按该图片档名观看: lighter2.hex
发射架示意图
调整大小冲天炮发射器正视图

 
调整大小冲天炮发射器正视图

 
发射管示意图
调整大小冲天炮发射器仰视图
 
接线图
先做地面测试，所以先用木板做发射台
1.使用电压7.4V或11.1V
2.第一次使用时先接第一发接线，先确认第五动开关开和关的位置对不对
3.改变设定方法在本篇第一页
4.使用时请注意安全，小心火灾


 

 

 
 套件製作步骤:
1. 準备电路板与 43 ohm 电阻, 电阻上有 43R 字样, 取出四颗即可, 另外四颗先留著

2. 焊上 43 ohm 电阻 R8, R9, R10, R11, 电阻无方向.
    準备 1uF 电容, 透明塑胶包装

3. 焊上 1uF 电容 C1.
    準备 ATtiny24, SO14 无包装

4. 焊上 ATtiny24 IC1, IC 有方向, 注意 IC 上的小圆点应在图中箭头位置.
    準备 Si4304DY, 黑色塑胶包装 SO8 IC, 取出四颗即可, 另外四颗先留著

5. 焊上 Si4304DY Q5, Q6, Q7, Q8. 注意此晶体有方向, 电晶体上的小圆点应在图中箭头的位置.
    準备 43 ohm 电阻.

6. 焊上 43 ohm 电阻 R4, R5, R6, R7, 电阻无方向
    準备 10K ohm 电阻, 电阻上有黑色记号

7. 焊上 10K ohm 电阻 R1, 电阻无方向.
    準备 4K3 ohm 电阻, 电阻上有红色记号

8. 焊上 4K3 ohm 电阻 R2, 电阻无方向.
 因為拍照片时想睡觉, 竟然漏拍了 220 ohm 的电阻. 这颗电阻是用绿色记号的. 请取出这颗电阻,
    焊在 R3 的位置, 电阻无方向.

    另外在图有有 LED 的外包装照片, 是黑色塑胶包装的. 但是图中 LED 已经焊上, 因為这张是焊上之后,
    才发现忘了拍照补拍的. 所以请取出 LED 之后焊上, 请注意 LED 是有方向的. 从 LED 的正上向看下去,
    会看到有一个不太明显的小黑点, 那个小黑点请对到图中箭头的位置.
    如果您实在无法确定那个小黑点, 请用三用电錶的二极体档 (如果没有, 用欧姆档应该也可以) 来量,
    会亮的那个方向, 红棒接的点就是黑点的位置, 也是箭头所指的位置.
9. 準备 Si4304DY

10. 焊上 Si4304DY Q1, Q2, Q3, Q4. 注意此晶体有方向, 电晶体上的小圆点应在图中箭头的位置.
      準备 servo 连接线.

11. 焊上 servo 连接线, 注意橙色位置应该对齐 S 字样.
      上次作 B.B.Call 的 servo 连接线, 一直有飞友反应太长了, 所以这次準备短一点的线. 不过这种线的
      接头与上次的一样, 是电脑用的, 没有切斜角. 所以使用 JR 接收机的朋友, 可能要自己用美工刀削
      一下. 吾家贫, 一直都用 GXS 的接收机, 从来没注意原来 JR 的接收机是有刀脚的, 真是对不起大家.

另外要加註两点:
PS1. 有飞友反应, 说原本设定的撰写方式, 不太容易在设定时一边设, 一边看, 因為说明与设定内容写在
       一块儿了. 所以小弟重写了一份, 转為 PDF 格式, 方便大家下载阅读. 但是 pizza 的档案限制过小,
       所以小弟将档案切成了三份, 请将这三个档案均下载回去.
      如果您是使用 Windows 系统, 可用以下指令, 将这三个档合而為一后开啟
这是本套件的一些安装, 设定, 操作上的说明. 希望对大家的使用有帮助.
附件: manual.pdf.aa
附件: manual.pdf.ab
附件: manual.pdf.ac
有飞友告诉我, JR 遥控器预设的行程并非 1.0mS 至 2.0mS, 而是 1.1mS 至 1.9mS, 所以原本的
        程式, 非得要 "扩展" 之后, 才能正确使用. 為了避免麻烦, 所以小弟将程式调整了一下, 将行程改
        為 1.1mS 至 1.9mS, 以方便大家的使用.
连接电池的分压充插头