Si të ndërtoni një dron Rc dhe transmetues duke përdorur Arduino: 11 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:18

Bërja e një droni është një detyrë e thjeshtë këto ditë, por do t'ju kushtojë shumë. Kështu që unë do t'ju tregoj se si të ndërtoni një dron duke përdorur arduino me kosto të ulët. Gjithashtu do t'ju tregoj se si të ndërtoni transmetuesin e dronit gjithashtu. kështu që ky dron është plotësisht i bërë në shtëpi. Ju nuk keni nevojë të blini ndonjë bord ose kontrollues fluturimi.

Furnizimet

Ne kemi nevojë për këto artikuj për të bërë dronin,

• Për dronin-

  1. Korniza - "shtylla kurrizore" e kuadopterit. Korniza është ajo që mban të gjitha pjesët e helikopterit së bashku. Duhet të jetë i fortë, por nga ana tjetër, gjithashtu duhet të jetë i lehtë në mënyrë që motorët dhe bateritë të mos luftojnë për ta mbajtur atë në ajër.
  2. Motorët - Shtytja që lejon Quadcopter të marrë ajër sigurohet nga motorët DC të Brushless dhe secili prej tyre kontrollohet veçmas nga një kontrollues elektronik i shpejtësisë ose ESC.
  3. ESC - Kontrolluesi Elektronik i Shpejtësisë është si një nerv që jep informacionin e lëvizjes nga truri (kontrolluesi i fluturimit) në muskujt e krahut ose këmbës (motorët). Ai rregullon sa fuqi marrin motorët, gjë që përcakton shpejtësinë dhe ndryshimet e drejtimit të kuadratit.
  4. Helikë-Në varësi të llojit të një kuadrati, mund të përdorni mjete mbështetëse prej 9 deri në 10 ose 11 inç (për fluturime të qëndrueshme, fotografie ajrore), ose mbështetëse garash 5 inç për më pak goditje, por më shumë shpejtësi.
  5. Bateria - Në varësi të nivelit tuaj të tensionit maksimal të konfigurimit, mund të zgjidhni nga bateritë 2S, 3S, 4S, apo edhe 5S. Por, standardi për një kuadrat që është planifikuar të përdoret për filmimin ajror (vetëm një shembull), do t'ju duhet një bateri 11.4 V 3S. Ju mund të shkoni me 22.8 V 4S nëse po ndërtoni një kuadrat garash dhe dëshironi që motorët të rrotullohen shumë më shpejt.
  6. Bordi Arduino (Nano)
  7. IMU (MPU 6050) - Një tabelë që në thelb (në varësi të zgjedhjes suaj) është një sasi e sensorëve të ndryshëm që ndihmojnë kuadratin tuaj të dijë se ku është dhe si të rrafshohet.

• Për transmetuesin-

  1. Moduli i Marrësit NRF24L01
  2. NRF24L01 + PA + LNA
  3. Potenciometër
  4. Servo Motor
  5. Ndrysho çelësin
  6. Xhojstik
  7. Arduino Pro Mini

Hapi 1: SKEMATIKA

Ky është skema kryesore e funksionimit tuaj.

Si të lidhni ESC -të:

• Sinjali i sinjalit ESC 1 - D3
• Sinjali i sinjalit ESC 3 - D9
• Sinjali i sinjalit ESC 2 - D10
• Sinjali i sinjalit ESC 4 - D11

Si të lidhni modulin Bluetooth:

• Tx - Rx
• Rx - Tx

Si të lidhni MPU-6050:

• SDA - A4
• SCL - A5

Si të lidhni treguesin LED:

Leg Anode Leg - D8

Si të lidhni marrësin:

• Mbyt - 2Elerons - D4
• Ailerons - D5
• Drejtues - D6
• AUX 1-D7 Ju nevojitet MPU-6050, moduli Bluetooth, marrësi dhe ESC-të, për t'u bazuar. Dhe, për ta bërë këtë, duhet të lidhni të gjitha kunjat GND me Arduino GND Pin.

Hapi 2: SHTRIM TE GJITHE BASHKU

• Gjëja e parë që duhet të bëni është të merrni titujt femra dhe t'i lidhni ato në tabelën prototip. Kjo do të strehojë bordin tuaj Arduino.
• Ngjitini ato në qendër në mënyrë që të ketë vend për pjesën tjetër të titujve për MPU, modulin Bluetooth, Marrësin dhe ESC -të, dhe lini pak hapësirë për disa sensorë shtesë që mund të vendosni të shtoni në të ardhmen.

• Hapi tjetër është bashkimi i titujve meshkuj të Marrësit dhe ESC -ve menjëherë nga titujt femra Arduino. Sa rreshta meshkuj të kokës ESC do të keni, varet nga sa motorë do të ketë droni juaj. Në rastin tonë, ne po ndërtojmë një kuadopter, që do të thotë se do të ketë 4 rotorë dhe një ESC për secilin. Kjo do të thotë më tej 4 rreshta me secilën që ka 3 kokë meshkuj. Titulli i parë në rreshtin e parë do të përdoret për PID -in e sinjalit, i dyti për 5V (megjithatë, kjo varet nga fakti që ESC -të tuaj kanë një pin 5V ose jo, nëse jo, do t'i lini këto tituj bosh), dhe e treta titulli do të jetë për GND.

  Kur pjesa e bashkimit të ESC -ve të ketë mbaruar, mund të kaloni në pjesën e bashkimit të titujve të Marrësit. Në shumicën e rasteve, një kuadrat ka 4 kanale. Këto janë Throttle, Pitch, Yaw dhe Roll. Kanali i mbetur falas (i pesti), përdoret për ndryshimet e modalitetit të fluturimit (kanali ndihmës). Kjo do të thotë që do t'ju duhet të bashkoni Headers meshkuj në 5 rreshta. Dhe, secila por një do të ketë një kokë, ndërsa vetëm njërës prej atyre rreshtave i duhen 3 kokë me radhë.

• të gjitha bazat ishin të lidhura me bazat Arduino. Kjo përfshin të gjitha bazat ESC, tokën e Marrësit (titulli i sinjalit të mbytjes plotësisht në të djathtë) dhe modulin Bluetooth dhe bazat e MPU.
• Pastaj, duhet të ndiqni skemat dhe lidhjet që shpjeguam më lart. Për shembull, MPU (SDA - A4, dhe SCL - A5), dhe për Bluetooth (TX - TX dhe RX - RX) të Arduino. Pas kësaj, thjesht ndiqni lidhjet siç i kemi shkruar: Kunjat e sinjalit të ESC1, ESC2… deri në D3, D10… të Arduino. Pastaj sinjali i Marrësit kthen Pitch - D2, Roll - D4 … dhe kështu me radhë. Për më tepër, duhet të lidhni Lidhësin e gjatë të LED (Terminali pozitiv) me Arduino D8 Pin, si dhe të shtoni rezistencën 330-ohm në mes Ground of Arduino dhe LED Short Short (terminal negativ). Gjëja e fundit që duhet të bëni është të siguroni një lidhje burimi të energjisë 5V. Dhe, për këtë, ju duhet të lidhni paralelisht tela e Zezë (toka e baterisë) në tokën e të gjithë përbërësve tuaj, dhe tela e Kuqe në Arduino, MPU dhe Modul Bluetooth, kunjat 5V. Tani, MPU 6050 duhet të ngjitet në titujt meshkuj në ato që planifikoni të përdorni. Pas kësaj, ktheni bordin 180 gradë dhe lidhni të gjithë përbërësit tuaj me titujt përkatës në bordin prototip.
• Ndizeni atë dhe Arduino juaj është gati për të shtuar kode përmes një kompjuteri!

Hapi 3: SI T PRO PROGRAMONI KONTROLLUESIN TUAJ T AR ARDUINO FLIGHT

1. Së pari, duhet të shkarkoni MultiWii 2.4. Pastaj nxirrni atë.
2. Hyni në dosjen MultiWii dhe kërkoni ikonën MultiWii dhe drejtojeni atë
3. Përdorni Arduino IDE për të gjetur skedarin "Arduino" ose skedarin Multiwii me ".ino". Çdo "skedar CPP" ose "skedar H" janë skedarët mbështetës për Kodin tonë Multiwii, kështu që mos i hapni ato. Thjesht përdorni skedarin Multiwii.ino.
4. Kur hapni skedarin, do të gjeni shumë skeda Alarms.cpp, Alarms.h, EEPROM.cpp, EEPROM.h dhe shumë të tjera. Gjeni "config.h"
5. Lëvizni poshtë derisa të gjeni "Lloji i multi-helikopterit" dhe pastaj duke fshirë "//" që shënoni është siç është përcaktuar dhe po funksionon. Quad X sepse po supozojmë se jeni duke përdorur konfigurimin e rotorit "X" në kuadratin tuaj.
6. Tani lëvizni poshtë dhe kërkoni "Bordet e Kombinuara të IMU" dhe aktivizoni llojin e Bordit Gyro+Acc që po përdorni. Në rastin tonë, ne përdorëm GY-521 kështu që e aktivizuam atë opsion.
7. Nëse vendosni të shtoni sensorë të tjerë të tillë si një barometër ose një sensor tejzanor, gjithçka që duhet të bëni është t'i "aktivizoni" ata këtu dhe ata do të funksionojnë.
8. Tjetra është "Kunja e sinjalit", Atje, duhet të aktivizoni opsionet e treguesit të Fluturimit (3 të parat)
9. Shkëputni bordin Arduino nga kontrolluesi i Fluturimit dhe më pas lidheni atë me kompjuterin tuaj duke përdorur USB. Pasi të dilni nga FC dhe të lidheni me kompjuterin tuaj, do të gjeni TOOLS dhe zgjidhni llojin e bordit tuaj Arduino (në rastin tonë Arduino Nano).
10. Tani gjeni "Portin Serial" dhe aktivizoni Portin COM me të cilin është lidhur Arduino Nano (rasti ynë, COM3). Së fundi, klikoni mbi shigjetën dhe ngarkoni kodin dhe prisni që kodi të transferohet.
11. Kur ngarkimi të ketë mbaruar, hiqeni Arduino nga USB, futeni përsëri në vendin e tij në tabelën FC dhe lidhni një bateri 5V në mënyrë që e gjithë FC të ndizet dhe pastaj prisni derisa LED në Arduino të jetë i kuq. Kjo do të thotë se ka përfunduar nisjen dhe se mund ta lidhni përsëri me kompjuterin tuaj. Tani, gjeni dosjen Multiwii 2.4, pastaj MultiwiiConfig dhe gjeni dosjen që është në përputhje me sistemin tuaj operativ. Në rastin tonë, është "application.windows64".
12. Tani filloni aplikacionin MultiwiiConf Dhe, kjo është ajo! Menjëherë do të vini re se si e lëvizni FC, vlerat për të dhënat e Përshpejtuesit dhe Xhiroskopit në ekran. Orientimi i FC tuaj shfaqet në fund. Në këtë ndërfaqe, mund të ndryshoni vlerat PID dhe të rregulloni mirë kuadratin tuaj në përputhen me preferencat tuaja personale. Dhe, gjithashtu mund t'i caktoni mënyrat e fluturimit në pozicione të caktuara të ndërruesve ndihmës në këtë ndërfaqe. E tëra çfarë ju duhet të bëni tani është të gjeni një vend për Arduino FC tuaj në kornizë dhe është gati të godasë qiellin.

Hapi 4: Kornizë

Tani ju duhet të vendosni të gjitha pjesët në kornizë. Mund të blini një kornizë ose mund ta bëni një në shtëpi

Hapi 5: Montimi i motorëve dhe kontrollorëve të shpejtësisë

• Së pari ju duhet të bëni është të shponi vrimat në kornizë për motorët, sipas distancës midis vrimave të vidhave në motorë. Do të ishte mirë të bëni një vrimë tjetër që do të lejojë kapësen dhe boshtin e motorit të lëvizin lirshëm.
• Rekomandohet të lidhni kontrolluesit e shpejtësisë në anën e poshtme të kornizës për shkak të disa arsyeve që përfshijnë funksionalitetin e dronit. Këto arsye, ndër të tjera, përfshijnë se do të "shkarkojë" anën e sipërme të dronit ku duhet të shtohen përbërës të tjerë.

Hapi 6: Shtimi i Kontrolluesit të Fluturimit dhe Baterisë

• Tani mblidhni kontrolluesin tonë të fluturimit të bërë në shtëpi (marrës arduino) në qendër të kornizës së dronit.
• Rekomandohet të vendosni një copë të vogël sfungjeri në pjesën e poshtme të kontrolluesit të fluturimit sepse thith dhe zvogëlon dridhjet nga motorët. Kështu, droni juaj do të jetë më i qëndrueshëm gjatë fluturimit, dhe stabiliteti është çelësi për të fluturuar me një dron.
• Tani shtoni baterinë lipo në fund të kornizës dhe sigurohuni që droni të jetë i balancuar në qendër.
• tani droni juaj është gati të ngrihet

Hapi 7: Krijimi i transmetuesit

• Komunikimi radio i këtij kontrolluesi bazohet në modulin e marrësit NRF24L01 i cili nëse përdoret me një antenë të përforcuar mund të ketë një rreze të qëndrueshme deri në 700 metra në hapësirë të hapur. Ajo përmban 14 kanale, 6 prej të cilave janë hyrje analoge dhe 8 hyrje dixhitale.
• Ka dy levë, dy potenciometra, dy çelësa ndërrues, gjashtë butona dhe gjithashtu një njësi matëse të brendshme të përbërë nga një akselerometër dhe një xhiroskop i cili mund të përdoret gjithashtu për të kontrolluar gjërat vetëm duke lëvizur ose duke e përkulur kontrolluesin.

Hapi 8: Diagrami i Qarkut

• Truri i këtij kontrolluesi RC është një Arduino Pro Mini i cili mundësohet duke përdorur 2 bateri LiPo që prodhojnë rreth 7.4 volt. Ne mund t'i lidhim ato drejtpërdrejt me kunjin RAW të Pro Mini i cili ka një rregullator të tensionit që e zvogëloi tensionin në 5V. Vini re se ekzistojnë dy versione të Arduino Pro Mini, si ai që kam që funksionon në 5V dhe tjetri funksionon në 3.3V.
• Nga ana tjetër, moduli NRF24L01 ka nevojë për 3.3V dhe rekomandohet të vijë nga një burim i dedikuar. Prandaj ne duhet të përdorim një rregullator të tensionit 3.3V i cili është i lidhur me bateritë dhe të konvertojmë 7.4V në 3.3V. Gjithashtu ne duhet të përdorim një kondensator shkëputës menjëherë pranë modulit në mënyrë që të mbajmë tensionin më të qëndrueshëm, kështu që komunikimi me radio do të jetë gjithashtu më i qëndrueshëm. Moduli NRF24L01 komunikon me Arduino duke përdorur protokollin SPI, ndërsa moduli nxitues dhe xhiro MPU6050 përdor protokollin I2C.
• Ju duhet të lidhni të gjitha pjesët së bashku sipas diagramit. Mund të krijoni dhe printoni një qark që e bën më të lehtë.

Hapi 9: Kodimi i transmetuesit

• Për programimin e një bordi Pro Mini ne kemi nevojë për një ndërfaqe USB në seri UART e cila mund të lidhet me kokën e programimit të vendosur në anën e sipërme të kontrolluesit tonë.
• Pastaj në menunë e mjeteve Arduino IDE duhet të zgjedhim bordin Arduino Pro ose Pro Mini, të zgjedhim versionin e duhur të procesorit, të zgjedhim portën dhe të zgjedhim metodën e programimit në "USBasp".
• Këtu keni kodin e plotë Arduino për këtë transmetues DIY Arduino RC
• Ngarko atë në arduino pro mini.

Hapi 10: Kodimi i Marrësit

• Këtu është një kod i thjeshtë i marrësit ku do t'i marrim të dhënat dhe thjesht do t'i printojmë në monitorin serik në mënyrë që të dimë që komunikimi funksionon siç duhet. Përsëri ne duhet të përfshijmë bibliotekën RF24 dhe të përcaktojmë objektet dhe strukturën në të njëjtën mënyrë si në kodin e transmetuesit. Në seksionin e konfigurimit kur përcaktojmë komunikimin me radio duhet të përdorim të njëjtat cilësime si transmetuesi dhe të vendosim modulin si marrës duke përdorur funksionin radio.startListening ().
• Ngarko atë në marrës

Hapi 11: Largimi i dronit

• Së pari, vendoseni dronin tuaj në tokë dhe përgatiteni atë për operim. Merrni kontrolluesin tuaj të fluturimit dhe pastaj filloni fluturimin tuaj të parë me kujdes dhe siguri.
• Sidoqoftë, rekomandohet shumë që të ngadalësoni dronin ngadalë. Për më tepër, për herë të parë, sigurohuni që ta fluturoni në një lartësi më të ulët.
• Shpresoj se ky artikull do t'ju ndihmojë të ndërtoni dronin tuaj të bërë në shtëpi.
• Mos harroni ta pëlqeni këtë dhe lini një koment.