Kuidas ehitada Rc drooni ja saatjat Arduino abil: 11 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Drooni tegemine on tänapäeval lihtne ülesanne, kuid see maksab teile palju. Nii et ma ütlen teile, kuidas arduino abil madala hinnaga drooni ehitada. Samuti ütlen teile, kuidas drooni saatjat ehitada liiga. nii et see droon on täielikult omatehtud. Te ei pea ostma lennujuhtimisplaate ega saatjaid.

Tarvikud

Drooni valmistamiseks vajame neid esemeid,

• Drooni jaoks-

  1. Raam - nelikopteri "selgroog". Raam hoiab kõik helikopteri osad koos. See peab olema vastupidav, kuid teisest küljest peab see olema ka kerge, et mootorid ja akud ei näeks vaeva selle õhus hoidmisega.
  2. Mootorid - tõukejõu, mis võimaldab nelikopteril õhu kätte saada, pakuvad harjadeta alalisvoolumootorid ja igaüks neist on eraldi juhitav elektroonilise kiiruse regulaatori või ESC abil.
  3. ESC - elektrooniline kiiruse regulaator on nagu närv, mis edastab liikumisteabe ajust (lennujuht) käe- või jalalihastesse (mootorid). See reguleerib mootorite võimsust, mis määrab quadide kiiruse ja suuna muutumise.
  4. Propellerid-Sõltuvalt neljarattalise tüübist saate kasutada 9–10 või 11-tolliseid rekvisiite (stabiilsete aerofotograafialendude jaoks) või 5-tolliseid võidusõidutarvikuid väiksema tõukejõu, kuid suurema kiiruse jaoks.
  5. Aku - sõltuvalt seadistatud maksimaalsest pingetasemest saate valida 2S, 3S, 4S või isegi 5S patareide vahel. Kuid standardiks quadile, mida kavatsetakse kasutada õhust filmimiseks (vaid näide), vajate 11,4 V 3S akut. Võiksite minna 22,8 V 4S -ga, kui ehitate võidusõiduautot ja soovite, et mootorid pöörleksid palju kiiremini.
  6. Arduino plaat (Nano)
  7. IMU (MPU 6050) - tahvel, mis on põhimõtteliselt (sõltuvalt teie valikust) erinevate andurite summa, mis aitavad teie neljarattal teada, kus see asub ja kuidas ennast tasandada.

• Saatja jaoks-

  1. NRF24L01 transiiveri moodul
  2. NRF24L01 + PA + LNA
  3. Potentsiomeeter
  4. Servomootor
  5. Lüliti
  6. Juhtkang
  7. Arduino Pro Mini

1. samm: SKEEMA

See on teie tegevuse peamine plaan.

ESC -de ühendamine:

• Signaali tihvt ESC 1 - D3
• Signaali tihvt ESC 3 - D9
• Signaali tihvt ESC 2 - D10
• Signaali tihvt ESC 4 - D11

Bluetooth -mooduli ühendamine:

• Tx - Rx
• Rx - Tx

Kuidas ühendada MPU-6050:

• SDA - A4
• SCL - A5

LED -indikaatori ühendamine:

LED -anoodjalg - D8

Vastuvõtja ühendamine:

• Drossel - 2Elerons - D4
• Aileronid - D5
• Rool - D6
• AUX 1-D7 Peate MPU-6050, Bluetooth-mooduli, vastuvõtja ja ESC-d maandama. Ja selleks peate ühendama kõik GND tihvtid Arduino GND tihvtiga.

2. samm: JOODA KÕIK KOOS

• Esimene asi, mida peate tegema, on võtta naissoost päised ja jootma need prototüübi tahvlile. See sisaldab teie Arduino tahvlit.
• Jootke need otse keskele, et oleks ruumi ülejäänud päistele MPU, Bluetooth -mooduli, vastuvõtja ja ESC -de jaoks ning jätke ruumi mõnele täiendavale andurile, mille võite tulevikus lisada.

• Järgmine samm on vastuvõtja ja ESC meespeade jootmine otse Arduino naissoost päiste juurest. Kui palju ESC päise ridu teil on, sõltub sellest, kui palju mootoreid teie droonil on. Meie puhul ehitame nelikopterit, mis tähendab, et seal on 4 rootorit ja iga jaoks ESC. See tähendab veel 4 rida, millest igaühel on 3 isast päist. Esimese rea esimest päist kasutatakse signaali PID jaoks, teist 5 V jaoks (kuigi see sõltub sellest, kas teie ESC -del on 5 V pin või mitte, kui ei, siis jätate need päised tühjaks) ja kolmandat päis on GND jaoks.

  Kui ESC -de jootmisosa on läbi, saate liikuda vastuvõtja päiste jootmisosa juurde. Enamikul juhtudel on quadil 4 kanalit. Need on gaasipedaal, Pitch, Yaw ja Roll. Ülejäänud vaba kanalit (viies) kasutatakse lennurežiimi muutmiseks (lisakanal). See tähendab, et peate jootma isased päised 5 reas. Ja igal ühel peale ühe on üks päis, samas kui ainult üks neist ridadest vajab 3 päist järjest.

• kõik territooriumid olid seotud Arduino territooriumiga. See hõlmab kõiki ESC aluseid, vastuvõtja maandust (drosseli signaali päis täielikult paremal) ning Bluetooth -moodulit ja MPU -aluseid.
• Seejärel peate järgima skeeme ja ühendusi, mida me eespool selgitasime. Näiteks Arduino MPU (SDA - A4 ja SCL - A5) ja Bluetooth (TX - TX ja RX - RX). Pärast seda järgige lihtsalt seoseid, nagu me need kirjutasime: ESC1, ESC2… kuni D3, D10… Arduino signaalipoldid. Seejärel võtavad vastuvõtja signaalid Pitch - D2, Roll - D4 … ja nii edasi. Lisaks peate ühendama LED-i pika juhtme (positiivne klemm) Arduino D8 tihvtiga, samuti lisama 330-oomise takisti Arduino maanduse ja LED-lühise juhtme (negatiivne klemm) vahele. Viimane asi, mida teha, on 5V toiteallika ühendus. Ja selleks peate paralleelselt ühendama musta juhtme (aku maandus) kõigi oma komponentide maandusega ja punase juhtme Arduino, MPU ja Bluetooth -mooduliga, 5 V kontakte. Nüüd tuleb MPU 6050 joota meespeadeks nende juurde, mida kavatsete kasutada. Pärast seda keerake plaati 180 kraadi ja ühendage kõik komponendid prototüübi tahvli vastavate päistega.
• Lülitage see sisse ja teie Arduino on valmis koodide lisamiseks arvuti kaudu!

3. samm: KUIDAS PROGRAMMEERIDA ARDUINO LENNUKONTROLLERIT

1. Esiteks peate alla laadima MultiWii 2.4. Seejärel ekstraheerige see.
2. Sisestage kaust MultiWii, otsige üles MultiWii ikoon ja käivitage see
3. Kasutage Arduino IDE -d, et leida “Arduino -fail” või Multiwii -fail koos “.ino” -ga. Kõik "CPP -failid" või "H -failid" on meie Multiwii koodi tugifailid, nii et ärge neid avage. Kasutage lihtsalt faili Multiwii.ino.
4. Faili avades leiate palju vahekaarte Alarms.cpp, Alarms.h, EEPROM.cpp, EEPROM.h ja palju muud. Otsige üles "config.h"
5. Kerige allapoole, kuni leiate „Multikopteri tüüp”, ja kustutades märgitud „//” on määratletud ja töötab. Quad X, sest eeldame, et kasutate oma nelikveol rootori konfiguratsiooni “X”.
6. Nüüd kerige alla ja otsige valikut "Kombineeritud IMU -tahvlid" ja aktiveerige uus Gyro+Acc -plaadi tüüp. Meie puhul kasutasime GY-521, nii et aktiveerisime selle valiku.
7. Kui otsustate lisada muid andureid, nagu baromeeter või ultraheliandur, peate vaid need siin aktiveerima ja need hakkavad tööle.
8. Järgmine on „Sumina tihvt”, seal peate aktiveerima lennuindikaatori valikud (esimesed kolm)
9. Ühendage Arduino plaat lennujuhtimispuldist lahti ja ühendage see seejärel arvutiga USB kaudu. Kui olete FC -st lahkunud ja arvutiga ühendatud, leiate tööriistad ja valige oma Arduino plaadi tüüp (meie puhul Arduino Nano).
10. Leidke nüüd jadaport ja aktiveerige COM -port, millega Arduino Nano on ühendatud (meie puhul COM3). Lõpuks klõpsake noolt ja laadige kood üles ning oodake koodi ülekandmist.
11. Kui üleslaadimine on lõpule viidud, ühendage Arduino USB -lt lahti, sisestage see tagasi FC -plaadile ja ühendage 5 V aku nii, et kogu FC oleks sisse lülitatud, ja oodake, kuni Arduino LED -tuli on punane. See tähendab, et see on käivitamise lõpetanud ja saate selle uuesti arvutiga ühendada. Nüüd leidke kaust Multiwii 2.4, seejärel MultiwiiConfig ja leidke teie OS -iga ühilduv kaust. Meie puhul on see "application.windows64".
12. Nüüd käivitage rakendus MultiwiiConfJa see ongi! Märkate kohe, kuidas liigutate FC-d, kiirendusmõõturi ja güroskoobi andmete väärtusi ekraanil. Teie FC orientatsioon kuvatakse allosas. Selles liideses saate muuta PID-väärtusi ja peenhäälestada oma quad vastavad teie isiklikele eelistustele. Samuti saate selles liideses määrata lennurežiimid teatud lisalüliti asenditele. Nüüd on vaja vaid leida raamile koht Arduino FC -le ja see on valmis taevasse lööma.

4. samm: raamimine

Nüüd peate seadistama kõik osad raamile. Saate raami osta või saate seda kodus teha

Samm: mootorite ja kiiruse regulaatorite kokkupanek

• Kõigepealt peate puurima mootorite raami augud vastavalt mootorite kruvide aukude vahekaugusele. Hea oleks teha veel üks auk, mis laseb mootori klambril ja võllil vabalt liikuda.
• Kiiruse regulaatorid on soovitatav ühendada raami alumisel küljel mitmel põhjusel, mis on seotud drooni funktsionaalsusega. Nende põhjuste hulka kuulub muu hulgas see, et see “laadib maha” drooni ülemise külje, kuhu tuleks lisada muid komponente.

6. samm: lennujuhtimise ja aku lisamine

• Nüüd ühendage meie kodus valmistatud lennujuht (arduino vastuvõtja) drooni raami keskele.
• Lennukontrolleri alumisele küljele on soovitatav panna väike tükk käsna, sest see neelab ja vähendab mootorite vibratsiooni. Seega on teie droon lendamise ajal stabiilsem ja stabiilsus on drooni juhtimisel võtmetähtsusega.
• Nüüd lisage lipoaku raami põhja ja veenduge, et droon oleks keskele tasakaalus.
• nüüd on teie droon õhkutõusmiseks valmis

7. samm: saatja valmistamine

• Selle kontrolleri raadioside põhineb NRF24L01 transiiverimoodulil, mis koos võimendatud antenniga võib olla avatud ruumis kuni 700 meetri ulatuses. Sellel on 14 kanalit, millest 6 on analoogsisendid ja 8 digitaalsisendit.
• Sellel on kaks juhtkangi, kaks potentsiomeetrit, kaks lülitit, kuus nuppu ja lisaks sisemine mõõtühik, mis koosneb kiirendusmõõturist ja güroskoobist, mida saab kasutada ka asjade juhtimiseks lihtsalt kontrolleriga ringi liikudes või kallutades.

8. samm: vooluahela skeem

• Selle RC -kontrolleri aju on Arduino Pro Mini, mis töötab kahe LiPo akuga, mis toodavad umbes 7,4 volti. Saame need ühendada otse Pro Mini RAW -tihvtiga, millel on pingeregulaator, mis vähendas pinget 5 V -ni. Pange tähele, et Arduino Pro Mini -l on kaks versiooni, näiteks minu oma, mis töötab 5 V ja teine 3,3 V pingel.
• Teisest küljest vajab NRF24L01 moodul rangelt 3,3 V pinget ja see on soovitatav saada spetsiaalsest allikast. Seetõttu peame kasutama patareidega ühendatud 3,3 V pingeregulaatorit ja teisendama 7,4 V 3,3 V pingeks. Samuti peame pinge stabiilsemaks hoidmiseks kasutama mooduli kõrval olevat lahtiühendavat kondensaatorit, seega on ka raadioside stabiilsem. NRF24L01 moodul suhtleb Arduinoga, kasutades SPI protokolli, samas kui MPU6050 kiirendusmõõtur ja güroskoopmoodul kasutavad I2C protokolli.
• Peate jootma kõik osad vastavalt skeemile. Saate konstrueerida ja printida vooluringi, mis muudab selle lihtsamaks.

9. samm: saatja kodeerimine

• Pro Mini plaadi programmeerimiseks vajame USB -seeria UART -liidest, mille saab ühendada meie kontrolleri ülaosas asuva programmeerimispäisega.
• Seejärel peame Arduino IDE tööriistade menüüs valima Arduino Pro või Pro Mini plaadi, valima protsessori õige versiooni, valima pordi ja valima programmeerimismeetodi „USBasp”.
• Siin on selle DIY Arduino RC saatja täielik Arduino kood
• Laadige see üles arduino pro minisse.

Samm: vastuvõtja kodeerimine

• Siin on lihtne vastuvõtjakood, kus me võtame andmed vastu ja prindime need lihtsalt jadamonitorile, et me teaksime, et side toimib korralikult. Jällegi peame kaasama RF24 raamatukogu ja määratlema objektid ja struktuuri samamoodi nagu saatja koodis. Seadistuste osas peame raadioside määratlemisel kasutama saatjaga samu sätteid ja seadistama mooduli vastuvõtjaks raadio abil. StartListening ().
• Laadige see vastuvõtjasse

11. samm: drooni mahavõtmine

• Kõigepealt asetage droon maapinnale ja valmistage see tööks ette. Haara oma lennujuht ja hakake seejärel hoolikalt ja ohutult esimest lendu.
• Siiski on tungivalt soovitatav drooni aeglaselt alla suruda. Lisaks veenduge esmakordselt, et lendate sellega madalamal kõrgusel.
• Loodan, et see artikkel aitab teil omatehtud drooni ehitada.
• Ärge unustage, et see meeldib ja jätke kommentaar.