摘要：在科技与创意的融合中，制作一架夜间飞行器是一个充满挑战与乐趣的项目。本文将介绍如何利用 Kitronik Simply Servos 板解决 LED 灯条的控制难题，实现一个功能完善的夜间飞行器。
文章概述
在科技与创意的融合中，制作一架夜间飞行器是一个充满挑战与乐趣的项目。本文将介绍如何利用 Kitronik Simply Servos 板解决 LED 灯条的控制难题，实现一个功能完善的夜间飞行器。
KitronikSimply Servos 板（图 1）是一款功能强大的工具，它解决了在项目中使用多个伺服机构时如何提供充足的 3 V - 12 V 电源轨的问题。该板内置的 3 V 电源稳压功能和排针可用于快速添加 Raspberry PiPico 以操作伺服机构。然而，在实际应用中，可能会遇到一些新的问题。例如，当其他设备采用三线式引线，且需要 5 V 电源，还可能需要很大的电流时，该如何解决呢？一个典型的例子是 Adafruit的NeoPixel LED 灯条。
图 1：Kitronik Simply 伺服机构板。图片来源：Kitronik)
在制作夜间飞行器时，可以选择在遥控飞机上安装任何微控制器，并将 NeoPixel 灯条与电源连接。如果使用伺服引线，不仅可以快速完成连接，还能便于维修。实践证明，Simply 伺服机构板不仅适用于伺服机构，还能有效解决 LED 灯条的控制问题。选择该平台可以简化项目，并最大限度地减少对定制接线和大量连接器的需求。
为了实现夜间飞行器的功能，可以使用 Arduino IDE 对 Pico 进行编程，以便根据遥控发射器的输入运行 NeoPixels。具体功能设计如下：
在飞机机身两侧使用“发光”功能，随着油门的加大，追逐速度也会加快。随着夜幕降临，Neopixels 会因亮度过高而使眼睛不舒服，因此可以使用一个辅助通道来调暗 LED。当飞机在黑暗中着陆时，有着陆灯将非常方便。可以在油门达到或低于着陆速度时将底部 NeoPixels 变为亮白色。以下是用于控制 NeoPixel 灯条的 Arduino IDE 代码：
//Rx throttle as LED speed control. Rx Aux 2 as dimmer. Channels 1 and 2 as inputs on Simply Servos.
//Remaining servo ports on board (channels 3-8, pins 4-9) used as NeoPixel outputs.
#include
//Number of NeoPixels in each string
#define FIN_LEN 34//Number of NeoPixels on each fin
#define BOT_LEN 28//Number of NeoPixels on each bottom skid
#define AUX_LEN 61//Number of NeoPixels on each auxiliary location
#define THRESH 60//Landing versus flight throttle threshold
//Rx channel Pico GPIO inputs
#define THROT 2
#define AUX2 3
// Create an instance of NeoPixelConnect and initialize it for each strand of NeoPixels
// (pin, number of pixels in string, programmable IO location (0 or 1), programmable IO state machine usage (0-3))
NeoPixelConnect R_Aux(4, AUX_LEN, pio0, 0);
NeoPixelConnect L_Aux(5, AUX_LEN, pio1, 0);
NeoPixelConnect R_Bot(6, BOT_LEN, pio0, 1);
NeoPixelConnect L_Bot(7, BOT_LEN, pio1, 1);
NeoPixelConnect R_Fin(8, FIN_LEN, pio0, 2);
NeoPixelConnect L_Fin(9, FIN_LEN, pio1, 2);
uint8_t AuxSingLED;//Single LED variable on auxiliary string
//Function - Get intensity level from Rx Aux2 output
uint8_t get_pixel_intensity {
return map(pulseIn(AUX2, HIGH), 900, 2200, 0, 255);
}
//Function - Get speed level from Rx Throttle output
uint8_t get_pixel_speed {
return map(pulseIn(THROT, HIGH), 990, 1902, 100, 0);
}
void setup {
pinMode(THROT, INPUT); //Set Pico GPIO pin 2 as input
pinMode(AUX2, INPUT); //Set Pico GPIO pin 3 as input
}
void loop {
uint8_t LEDInten = get_pixel_intensity; //Get NeoPixel intensity value
uint8_t LEDSpeed = get_pixel_speed; //Get NeoPixel speed value
if (LEDSpeed
if (LEDSpeed
R_Bot.neoPixelFill(LEDInten, 0, 0, true); //Fill string with red
L_Bot.neoPixelFill(LEDInten, 0, 0, true); //Fill string with red
} else { //Throttle low color
R_Bot.neoPixelFill(LEDInten, LEDInten, LEDInten, true); //Fill string with white
L_Bot.neoPixelFill(LEDInten, LEDInten, LEDInten, true); //Fill string with white
}
R_Fin.neoPixelFill(0, LEDInten, 0, true); //Fill string with green
L_Fin.neoPixelFill(0, LEDInten, 0, true); //Fill string with green
R_Aux.neoPixelFill(0, 0, LEDInten, false); //Fill string with blue
R_Aux.neoPixelSetValue(AuxSingLED, LEDInten, 0, 0, false); //Set a NeoPixel to red
R_Aux.neoPixelSetValue(AuxSingLED - 1, LEDInten / 10, 0, 0, false); //Set trailing NeoPixel to dimmed red
R_Aux.neoPixelSetValue(AuxSingLED + 1, LEDInten / 10, 0, 0, true); //Set leading NeoPixel to dimmed red
L_Aux.neoPixelFill(0, 0, LEDInten, false); //Fill string with blue
L_Aux.neoPixelSetValue(AuxSingLED, LEDInten, 0, 0, false); //Set a NeoPixel to red
L_Aux.neoPixelSetValue(AuxSingLED - 1, LEDInten / 10, 0, 0, false); //Set trailing NeoPixel to dimmed red
L_Aux.neoPixelSetValue(AuxSingLED + 1, LEDInten / 10, 0, 0, true); //Set leading NeoPixel to dimmed red
AuxSingLED = AuxSingLED + 3; //Marquis - move R_Aux and L_Aux red LEDs along NeoPixel string 3 pixels at a time.
if (AuxSingLED >= AUX_LEN) AuxSingLED = 0; //If at end of string, return to start.
delay(LEDSpeed); //Set how long to delay code execution cycle depending upon throttle level.
}
Arduino IDE Code END:
通过这个项目，成功地制作了一架夜间飞行器，并解决了 LED 灯条的控制难题。消除任何延迟功能都将有益于整个程序，通过操作油门的输入值或输入值映射，LED 可以更快地运行。可以根据需要，灵活地选择其余灯条的图案或颜色。请记住，飞行员需要依靠可识别的灯光图案来确定飞机的方位和航向。夜间飞行既有趣又有挑战性。在傍晚时分练习夜间飞行，仍能同时看到飞机和 LED 灯。
本文开头提供了有趣的视频链接，帮助读者详细了解飞行平台以及如何改装遥控飞机。希望这个项目的经验能给大家带来一些启发，也期待大家在探索科技的道路上，创造出更多有趣的作品。
来源：小帆科技天地