J20航模遥控器开源项目系列教程（一）制作教程 | 基础版V1.0发布，从0到1

2021-12-08 09:18:00

我们的开源宗旨：* 协调开放合作共享

拥抱开源，丰富国内开源生态，开展多人运动，欢迎加入我们哈~

和一群志同道合的人，做自己所热爱的事！

项目开源地址：https://github.com/Cai-Zi/STM32_RC_Transmitter

QQ交流群：1091996634 【密码：J20】

经过近一个月的开发，基础版V1.0终于可以发布了，基础的8通道遥控功能已经实现，能满足日常飞行需求。更多人性化的功能还有待完善，接下来会持续维护。基础版教程分为了三篇文章——制作教程、使用说明、开发说明，面向不同人群的需求，大家各取所需哈~

之所以称为基础版，是因为这个版本的制作成本和门槛都比较低，面向初学者。采用最小系统板，不用焊接太多芯片，9元的烙铁基本能搞定。PCB文件待我们的项目成员画好后再发布，可加QQ群实时关注动态哈~

1. 购物清单

你的烙铁是否已经饥渴难耐，不要着急，“兵马未动，粮草先行 ”，我们先来购物一波~

以下购物列表的商品基本可以一站式购齐，如果要推荐一家电子店铺的话，那就是优信电子了，每种商品基本都是比较便宜的，6块6包邮解君愁！

1. STM32F103C8T6最小系统板*2

2. USB转TTL模块*1（串口监视用）

或下面这种冷启动的，我们不用它下载程序，也能满足需求

3. ST-LINK V2仿真器下载器*1

调试STM32性价比极高，可烧写程序，可断点调试

如果你手上有旧遥控器的话，直接改造也可。

这是笔者找遍全网性价比最高的遥控器外壳了，15元不包邮，上面的遥杆基本能满足需求。

这款遥杆和上面遥控器上的同款，都是自动回中的，不适合作为油门的遥杆，所以经济条件允许的话，还是直接买上面的遥控器外壳吧~

极不推荐那种蘑菇头的遥杆，手感太差，容易炸鸡！

5. 无线模块（NRF24L01）≥2

集芯微这家一个ID可购买两个样品，价格较低，再配个天线即可。

铜管天线配上面的模块（IPEX接头）

胶棒天线用于下面的模块（内针）

接收机端可选用这种100m的，两种引脚定义一样。

遥控器端用2000m的，接收机端用2000m的——通信距离在1000m以上
遥控器端用2000m的，接收机端用100m的——通信距离在500m左右
遥控器端用100m的，接收机端用100m的——通信距离在50m左右

6. 电解电容100uF*2（用来稳压）

7. 独石电容0.1uF*2（用来滤波），又称104电容

8. 金属膜电阻1k2、10k3、20k*1

9. 电位器50k2、电位器帽子2、钮子开关*2（三脚三档）

辅助通道用，两者总数量4个，可互相替代，看个人需求

10. 轻触开关8，按键帽8

轻触开关选用7mm高的，便于安装按键帽

11. 三极管SS8050(NPN型)*2

12. 洞洞板（79cm）2

13. XH2.54mm插针插座若干

14. L7805CD2T稳压管*1（用于降压到5V）

15. AMS1117-3.3稳压降压芯片*2（用于降压到3.3V）

16. 有源蜂鸣器5V的（接电即响）

17. OLED显示屏0.96寸，IIC通信

18. 旋转编码器EC11（本遥控器用户交互的精髓）

19. 肖特基二极管（用来续流）

20. 三脚拨动开关（作为电源开关）

OK，现在您的购物车应该已经加满了，清空它吧~等待快递期间先看看电路图

这里不得不提一句，DIY并不一定能省钱，对于初学者来说，买一套电子元件和烙铁，甚至比买成品更贵。省钱只是DIY的副作用，感受DIY的乐趣才是第一位的！

2. 电路焊接

1. 遥控器端

遥控器端的电路比较复杂，先来看原理图。几乎把所有的引脚全用光了，可以说榨干了这个最小系统板。它提供了10个ADC的引脚，这里一个作为遥控器电池的电压检测，一个被编码器占用，剩下8个全部用作通道采集，所以基础版是8通道的遥控器。没有更多ADC可用，通道也就无法扩充了。所以进阶版和豪华版会采用其他芯片，以实现更多通道！

有网友说，看不懂这种模块化的原理图，更习惯看所有线连在一起的。

好的，没有问题，这里也提供实物连接图~ （笔者画了一上午）

好的，现在映入您眼帘的是一团乱麻，尽情飞线吧~（大概六七十根线）

要注意的是，无线模块和STM32最小系统板之间的连线一定要连接好，最好用排线，尤其是NRF_SCK、NRF_MISO、NRF_MOSI三根线是SPI通信主要的数据线，应避免缠绕，防止有寄生电容什么的干扰通信。

这里复用了ch1left【home键】、ch2up【返回】、ch2down【确定】、ch4left【数值-】、ch4right【数值+】五个微调按键，OLED屏幕显示主界面的时候，是微调功能；非主界面的时候，作为【】里面的功能。为了操作方便，可复制这几个按键，尤其是返回键和确定键，和旋转编码器放到一起，怎么舒服怎么来。

2. 接收机端

接收机端相比来说就简单多了，先看原理图。这里暂时还是用的最小系统板，体积比较大，现在只是作为验证电路。我们计划开发STM8/STM32/C51三种类型的接收机，针对体积小和多通道等不同需求，等发布后再制作接收机也可以。

无线模块竖着放

横着放

也可以倒着放

焊接完成后，用刷子（旧牙刷即可）蘸着酒精（家里的白酒也可）或者洗板水，刷一下焊点和走锡，去除焊接遗留的杂质，防止对电路产生不必要的干扰。

最后，用万用表的蜂鸣档测试各线路是否连接正确，尤其是GND和VCC！

3. 烧写固件

如果你的电脑安装了keil软件，那么编译工程再进行烧录即可，这里不再赘述，可参考笔者的这篇博客：

https://blog.csdn.net/weixin_42268054/article/details/106878860

如果你的电脑没有keil软件，又不打算开发调试源代码，那么这里推荐使用STM32 ST-LINK Utility软件。软件介绍、下载、安装、使用请参考strongerHuang的这篇博客：

https://blog.csdn.net/ybhuangfugui/article/details/52597133

先将ST-LINK下载器连接STM32开发板，接线如下：
               GND 电源地
               3V3 接3.3v
               SWCLK 接DCLK
               SWDIO 接DIO

打开软件，点击该按钮进行连接；

点击Target》Program...；

点击Browse，打开遥控器端或者接收机端的hex文件，点击Start进行烧写；

看到提示信息即说明烧写完成。

4. 常见问题汇总与解答

遥控器供电方案

由于使用L7805CD2T降压芯片来获得5V，它的输入电压是5-35V。

而一节锂电池（比如18650锂电池）的电压是3.7V-4.2V，所以要串联2节或者3节锂电池才能达到电压的要求。但是电池串联起来，平衡充电是个问题，所以这里笔者的建议是使用充放电一体模块（下图）。用一节锂电池或者多节并联即可，3.7V通过这个模块升压到5V—7V，再输入给L7805CD2T，直接使用这个模块的microUSB口充电即可。

什么是通道，什么是8通道？

通俗来说，一个通道指的就是一个电位器或者钮子开关，遥控器所用的电位器遥杆实际上包含的是XY两个方向的电位器，所以一个遥杆包含的是两个通道，左右手两个遥杆加起来就是前4个通道，这4个通道是主要的控制通道，分别控制飞机的横滚、俯仰、油门和航向，对于固定翼来说，就是副翼、升降舵、油门和方向舵。而后4个通道是辅助通道，由单独的电位器或者钮子开关组成，用来控制飞机的模式、解锁、控制云台等等。

对于MCU（Microcontroller Unit，简称MCU，即微控制单元，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )或者单片机，我们使用的STM32/STM8/C51都可以称为MCU）来说，一个通道就是一个ADC引脚，电位器或者钮子开关的作用就是让用户操作产生电压的变化，而ADC的作用就是采集电压的大小，从而得到用户的输入值，再进行下一步的处理。

hex文件大于64k，为什么能烧录进FLASH=64k的最小系统板？

实际上hex文件包含了许多信息，要经过编译成二进制文件之后才会烧录进MCU，烧录进MCU的文件大小大约是hex文件大小的一半。要想看有多少烧录进MCU，可查看keil软件编译出来的信息，其中Code+RO Data+RW Data会烧录进FLASH中，18140+9468+2124=29732（再除以1024，约29k），程序运行的时候：RW Data + ZI Data。

5. 文件下载

固件： J20RC_ReceiverBase_V1.0.hex
J20RC_TransmitterBase_V1.0.hex
源代码： [KEIL5工程源代码] 文件夹
原理图： J20航模遥控器_基础版V1.0原理图.pdf
开发相关：[常用软件] 文件夹
STM32F103C8T6数据手册_V10.pdf
STM32中文参考手册_V10.pdf

这里提供四种下载方式，每种方式各有利弊，大家自行选择哈~

CSDN（下载速度快，但是需要积分）

https://download.csdn.net/download/weixin_42268054/12679008

百度网盘（下载速度慢，但是可白嫖）

链接：https://pan.baidu.com/s/1rt9wa9yzWnbCm6uXZxR6jw

提取码：J20R

QQ群（下载速度快，可白嫖）

QQ交流群：1091996634 【密码：J20】

Github（下载速度慢，可白嫖，可实时获取更新）

https://github.com/Cai-Zi/STM32_RC_Transmitter

6. 焊接技巧

（1）烙铁头保养

士兵要保养自己的钢枪，学生要爱护自己的笔杆子，而对于电子爱好者，就是要保养好烙铁了。

新买来的烙铁，在第一次使用时，需要先接电待温度达到能融化焊锡，给烙铁头均匀包裹焊锡，这样能防止烙铁头氧化，确保烙铁头沾锡。

每次使用完烙铁，需要清洁烙铁头（使用湿润的高温海绵或者清洁钢丝球），然后均匀涂上焊锡。

不要拿烙铁烫塑料！不要拿烙铁烫塑料！不要拿烙铁烫塑料！

（2）焊接

焊接洞洞板和插针时，笔者喜欢用尖头；焊接贴片元件，使用刀头，可以根据自己的习惯来。

焊接时，确保烙铁头沾锡，这样能使焊锡浸润焊点，让焊点得到均匀快速地升温。烙铁头接触焊点3-5秒后，再将焊锡丝怼到焊点上，最后拿开烙铁。

焊接教学视频 https://www.bilibili.com/video/BV1eJ411K7rM

（3）走锡

方法一：先将两个点焊在一起，中间间隔一个点，待焊锡冷却后，再回来将剩下的一个点焊上。

如果直接将所有点连在一起，会导致焊锡都处于液态，全部粘连到了一起，不易控制焊锡走向。

方法二：借助铜线控制走向，先将铜线固定，再走锡就比较容易了。（可以使用电阻上多余的线）

（4）清洗