GPS менен Arduino Drone: 16 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Биз Arduino көзөмөлдөгөн жана стабилдештирилген, GPS иштетилген биринчи кишини кароо (FPV) квадрокоптунун пилотсуз үйүнө кайтуу, координацияга баруу жана GPS функцияларын кармоо үчүн жолго чыктык. Учурдагы Arduino программаларын жана GPSсиз квадрокоптер үчүн зымдарды GPS берүү системасы менен айкалыштыруу салыштырмалуу жөнөкөй болот жана биз тезирээк татаал программалоо милдеттерине өтө алабыз деп ойлогонбуз. Бирок, бул эки долбоорду бириктирүү үчүн таң калыштуу сумма өзгөрүшү керек болчу, ошону менен биз эч кандай кошумча функцияларсыз, GPS иштетилген FPV квадрокоптерун жасап бүттүк.

Биз чектелген квадрокоптерге ыраазы болсоңуз, биздин продуктту кантип көбөйтүү керектиги боюнча көрсөтмөлөрдү киргиздик.

Биз дагы автономдуу квадрокоптерге жетүү үчүн жасаган бардык кадамдарыбызды коштук. Эгерде сиз өзүңүздү Arduinoго тереңдеп кирип жаткандай сезсеңиз же буга чейин Arduino боюнча көп тажрыйбага ээ болсоңуз жана өзүбүздүн изилдөөбүз үчүн биздин токтоочу жерибизди секирүү чекити катары кабыл алгыңыз келсе, анда бул Нускоо сиз үчүн да.

Бул канчалык тажрыйбаңыз болсо да, Arduino үчүн курулуш жана коддоо жөнүндө бир нерсе билүү үчүн эң сонун долбоор. Ошондой эле, сиз пилотсуз учуп кетет деп үмүттөнөбүз.

Орнотуу төмөнкүчө:

Материалдардын тизмесинде эки максат үчүн жылдызчасы жок бөлүктөр талап кылынат.

Бир жылдызчасы бар бөлүктөр автономдуу квадрокоптердин бүтпөгөн долбоору үчүн гана талап кылынат.

Эки жылдызчасы бар бөлүктөр чектелген квадрокоптер үчүн гана талап кылынат.

Эки долбоорго тең жалпы кадамдардын аталышынан кийин эч кандай белгиси жок

Автономдуу эмес чектелген квадрокоптер үчүн гана керек болгон кадамдардын аталышынан кийин "(Uno)" бар.

Аткарылып жаткан автономдуу квадрокоптер үчүн гана керектүү кадамдардын аталышынан кийин "(Мега)" жазуусу бар.

Uno негизделген төрттүктү куруу үчүн, аталыштан кийин "(Мега)" менен болгон кадамдарды өткөрүп жиберип, кадамдарды аткарыңыз.

Мегага негизделген квадратта иштөө үчүн, аталыштан кийин "(Uno)" баскычын өткөрүп жиберип, кадамдарды аткарыңыз.

1 -кадам: материалдарды чогултуу

Компоненттер:

1) Бир квадрокоптер кадры (так кадр, кыязы, мааниге ээ эмес) ($ 15)

2) Төрт 2830, 900кВ щеткасыз мотор (же окшош) жана төрт монтаждоочу аксессуар пакети (4x $ 6 + 4x $ 4 = $ 40 жалпы)

3) Төрт 20A UBEC ESCs (4x $ 10 = $ 40 жалпы)

4) Бир электр бөлүштүрүү тактасы (XT-60 туташуусу менен) ($ 20)

5) XT-60 туташуусу бар 3s, 3000-5000mAh LiPo батарейкасы (3000mAh болжол менен 20 учуу убактысына туура келет) ($ 25)

6) Көп винттер (булар көп бузулат) ($ 10)

7) Бир Arduino Mega 2560* ($ 40)

8) Бир Arduino Uno R3 ($ 20)

9) Экинчи Arduino Uno R3 ** ($ 20)

10) Бир Arduino Ultimate GPS Shield (сизге калкандын кереги жок, бирок башка GPSти колдонуу ар кандай зымдарды талап кылат) ($ 45)

11) Эки HC-12 зымсыз өткөргүчтөрү (2x $ 5 = $ 10)

12) Бир MPU- 6050, 6DOF (эркиндик даражасы) гиро/акселерометр ($ 5)

13) Бир Turnigy 9x 2.4GHz, 9 канал өткөргүч/алуучу түгөй ($ 70)

14) Arduino ургаачысы (жыйнала турган) башы ($ 20)

15) LiPo Battery Balance заряддагыч түзүлүш (жана 12В DC адаптери, киргизилген эмес) ($ 20)

17) USB A - B эркек адаптер кабели ($ 5)

17) скотч

18) Түтүктү кичирейтүү

Жабдуулар:

1) ширетүүчү темир

2) Solder

3) Пластикалык эпоксид

4) Жеңил

5) Зымдан тазалоочу

6) Аллен ачкычтарынын топтому

Реалдуу убакыт режиминдеги FPV (биринчи жолу кароо) видео берүү үчүн кошумча компоненттер:

1) Кичинекей FPV камерасы (бул биз колдонгон арзан жана сапатсыз камерага шилтеме, сиз жакшыраагын алмаштыра аласыз) ($ 20)

2) 5.6GHz видео өткөргүч/алуучу жуп (832 моделдер колдонулат) ($ 30)

3) 500mAh, 3s (11.1V) LiPo батарейкасы ($ 7) (биз банан штепсели менен колдонгонбуз, бирок биз TS832 өткөргүч менен шайкеш келген туташтыргычы бар болгондуктан, байланышкан батареяны колдонууну сунуштайбыз. t керек).

4) 2 1000mAh 2s (7.4V) LiPo батареясы, же окшош ($ 5). МАчтын саны 1000mAh же андан көп болгондо маанилүү эмес. Жогоруда айтылгандай, эки батарейканын биринин штепсель түрүнө тиешелүү. Экинчиси мониторду иштетүү үчүн колдонулат, андыктан эч нерсеге карабай ширетүүгө туура келет. Балким, бул үчүн XT-60 сайгычын алуу эң жакшы (биз ушундай кылдык). Бул түргө шилтеме бул жерде: 1000mAh 2s (7.4V) LiPo XT-60 сайгычы менен

5) LCD монитор (милдеттүү эмес) ($ 15). Сиз ошондой эле ноутбукта түз көрүү үчүн AV-USB адаптерин жана DVD көчүрүү программасын колдоно аласыз. Бул ошондой эле аларды реалдуу убакытта көрүүнүн ордуна, видео жана сүрөттөрдү жазууга мүмкүнчүлүк берет.

6) Эгерде сиз байланышкан батареялардан башка штепсельдери бар батареяларды сатып алган болсоңуз, анда сизге ылайыктуу адаптерлер керек болушу мүмкүн. Кандай болбосун, мониторго кубат берген батарейканын сайгычына туура келген адаптер алыңыз. Бул жерде XT-60 адаптерлерин кайдан алса болот

* = өнүккөн долбоор үчүн гана

** = негизги долбоор үчүн гана

Чыгымдар:

Эгерде нөлдөн баштап (бирок ширетүүчү менен, ж. Б.), FPV системасы жок: ~ 370 доллар

Эгерде сизде RC өткөргүч/алуучу, LiPo батарейка жана LiPo батарейкасы бар болсо: ~ 260 доллар

FPV системасынын баасы: $ 80

2 -кадам: Frame чогултуу

Бул кадам, айрыкча, биз колдонгон алдын ала жасалган кадрды колдонсо, абдан жөнөкөй. Жөн гана камтылган бурамаларды колдонуңуз жана рамкага ылайыктуу аллен ачкычын же бурагычты колдонуп, рамканы көрсөтүлгөндөй бириктириңиз. Дрондун алдыңкы жана арткы бөлүгү ачык болушу үчүн, бир түстөгү колдор бири -бирине жанаша экенин текшериңиз (бул сүрөттөгүдөй). Андан ары, астыңкы табактын узун бөлүгү карама-каршы түстөгү колдордун ортосуна жабышып калганын текшериңиз. Бул кийинчерээк маанилүү болуп калат.

3 -кадам: Mount Motors жана Connect Escs

Эми рамка жыйналгандан кийин, төрт моторду жана төрт монтаждоочу аксессуарды алып салыңыз. Сиз моторлорду орнотуу үчүн монтаждоо топтомуна киргизилген бурамаларды же квадрокоптер рамасынан калган бурамаларды колдоно аласыз. Эгер биз байланыштырган тоолорду сатып алсаңыз, жогоруда сүрөттөлгөн эки кошумча компонентти аласыз. Бизде бул тетиктер жок мотордун жакшы иштешине ээ болдук, ошондуктан салмакты азайтуу үчүн аларды калтырдык.

Кыймылдаткычтар буралып бүткөндөн кийин, эпоксиддик кубат бөлүштүрүү тактасы (ПДБ) квадрокоптер рамасынын үстүңкү пластинасынын үстүнө коюлат. Батарейканын туташтыргычы жогорудагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй, түстүү колдордун арасына (астыңкы пластинанын узун бөлүктөрүнүн бирине параллель) бөлүп тургандай кылып багыттаганыңызды текшериңиз.

Ошондой эле аял жиптери бар төрт винт конусу болушу керек. Буларды азырынча бөлүп коюңуз.

Эми ESC'териңизди алып салыңыз. Бир тараптан эки зым чыгат, бири кызыл, бири кара. Төрт ЭСКтин ар бири үчүн кызыл зымды PDBдеги оң туташтыргычка, ал эми кара терске салыңыз. Көңүл буруңуз, эгер сиз башка ПДБны колдонсоңуз, анда бул кадам ширетүүнү талап кылышы мүмкүн. Эми ар бир мотордон чыккан үч зымдын ар бирин туташтырыңыз. Бул жерде кайсы ESC зымын кайсы мотор зымы менен туташтырганыңыздын мааниси жок (эгер сиз бир эле ESCтин бардык зымдарын бир эле мотор менен туташтырсаңыз!) Сиз кийинчерээк ар кандай полярдыкты оңдойсуз. Зымдар тескери бурулуп кетсе коркунучтуу эмес; мотордун артка айланышына гана алып келет.

4 -кадам: Arduino жана Shield даярдаңыз

Баштоодон мурун эскертүү

Биринчиден, сиз бардык зымдарды түз эле ширетүүнү тандай аласыз. Бирок, биз пин башын колдонууну баа жеткис деп таптык, анткени алар проектти оңдоо жана адаптациялоо үчүн көп ийкемдүүлүктү камсыз кылат. Кийинки нерсе - бул биздин кылган иштерибиздин сыпаттамасы (жана башкаларга сунуштайбыз).

Arduino жана калканы даярдаңыз

Ардуино Мегаңызды (же автономдуу эмес төртүнчү болсо, Uno), GPS калканчын жана үстөлгө салынуучу баштарды алыңыз. Үстүдөгү сүрөттө көрсөтүлгөндөй, GPS калканчында, алдын ала ширетилген казыктарга параллелдүү казыктардын катарында, эркек учтарын кошуңуз. Ошондой эле 3V, CD,… RX деп белгиленген пин катарында топтолуучу аталыштарда ширетүү. Төмөндө чыгып турган казыктардын ашыкча узундугун кесүү үчүн зым кескичти колдонуңуз. Бул топтолуучу аталыштардын баарына ийилген чокулары бар эркектердин башын коюңуз. Бул калган компоненттер үчүн зымдарды ширете турган нерселериңиз.

GPS калканчын чокусуна орнотуп, төөнөгүчтөрдүн Arduino (Mega же Uno) менен дал келишин текшериңиз. Белгилей кетчү нерсе, эгерде Mega колдонсоңуз, анда калканды ордуна койгондон кийин, көптөгөн Arduino ачыкка чыга берет.

Arduino PDBде тургандыктан, кандайдыр бир кыска туташууну болтурбоо үчүн Arduino'нун түбүнө электр пленкасын орнотуңуз.

5 -кадам: Компоненттерди зым менен бириктирип, батарейканы коюңуз (Uno)

Жогорудагы схема Жооп Брукинг жасаганга дээрлик окшош, анткени биз анын дизайнын катуу негиздедик.

*Көңүл буруңуз, бул схема туура орнотулган GPS калканчын кабыл алып жатат, ошондуктан GPS бул схемада көрүнбөйт.

Жогорудагы схема Fritzing программасын колдонуу менен даярдалган, ал өзгөчө Arduino катышкан схемалар үчүн абдан сунушталат. Биз көбүнчө ийкемдүү түрдө оңдоло турган жалпы бөлүктөрдү колдондук, анткени биздин бөлүктөр Fritzingтин китепкана бөлүмүндө жок болчу.

-GPS калканындагы которгучтун "Түз жазууга" которулганын текшериңиз.

-Эми жогоруда көрсөтүлгөн схемага ылайык бардык компоненттерди зым менен жабыңыз (батареядан башка!) (Төмөндө GPS маалымат зымдары боюнча маанилүү эскертүү).

-ЭСКны моторлорго жана ПДБга кошуп койгонуңузду эске алыңыз, андыктан схеманын бул бөлүгү жасалды.

-Дагы, GPS маалыматтары (сары зымдар) Arduinoдогу 0 жана 1 казыктардан (GPS боюнча өзүнчө Tx жана Rx төөнөгүчтөрүнөн эмес) чыкканына көңүл буруңуз. Себеби, "Түз Жазуу" үчүн конфигурацияланган (төмөндө караңыз), GPS түздөн -түз унодогу аппараттык сериялык портторго чыгат (0 жана 1 пинтер). Бул толугу менен өткөргүчтүн үстүндөгү экинчи сүрөттө эң ачык көрсөтүлгөн.

-RC ресиверин туташтырууда, жогорудагы сүрөттү караңыз. Берилиштердин зымдары жогорку сапка кирерин байкаңыз, Vin жана Gnd тиешелүү түрдө экинчи жана үчүнчү катарда (жана экинчисинен алыскы казыктарда).

-HC-12 трансиверинин, RC-кабыл алуучусунун жана 5Voutтун ПДБдан Ардуинонун Винине өткөргүчтөрүн орнотуу үчүн, биз штабелдүү баштарды колдончубуз, ал эми гиро үчүн биз зымдарды тактайга ширетип, жылуулукту кысуучу түтүктөрдү колдончубуз. solder. Сиз каалаган компоненттерди жасоону тандай аласыз, бирок мейкиндикти үнөмдөп, гирону түз ширетүү сунушталат, бул кичинекей бөлүктү орнотууну жеңилдетет. Аталыштарды колдонуу - бул кичинекей иш, бирок көбүрөөк ийкемдүүлүктү камсыз кылат. Зымдарды ширетүү түздөн-түз узак мөөнөттүү коопсуз байланыш, бирок бул компонентти башка долбоордо колдонуу кыйын экенин билдирет. Көңүл буруңуз, эгер сиз GPS калканчында аталыштарды колдонгон болсоңуз, анда эмне кылганыңызга карабастан, сизде татыктуу ийкемдүүлүк бар. Эң негизгиси, GPS боюнча 0 жана 1 -пиндеги GPS маалымат зымдарын алып салуу жана алмаштыруу оңой экендигин текшериңиз.

Долбоорубуздун аягында биз бардык компоненттерибизди кадрга бекитүү үчүн жакшы ыкманы иштеп чыга алган жокпуз. Биздин класстын убакыттын кысымынан улам, биздин чечимдерибиз көбүнчө эки тараптуу көбүк тасмасы, скотч, электр лента жана сыдырма галстуктун айланасында болду. Эгер сиз муну узак мөөнөттүү долбоор деп пландасаңыз, туруктуу монтаждык структураларды иштеп чыгууга көбүрөөк убакыт бөлүүнү сунуштайбыз. Мунун баары менен, эгер сиз жөн гана тез прототип жасоону кааласаңыз, анда биздин процессти ээрчип жүрүңүз. Бирок, гиронун коопсуз орнотулганын текшериңиз. Бул Arduino квадрокоптерунун эмне кылып жатканын билгендин бирден -бир жолу, андыктан ал учуп баратса, сизде көйгөйлөр жаралат.

Баары зым менен орнотулганда, LiPo батарейкаңызды алып, рамканын үстүңкү жана астындагы плиталардын ортосуна жылдырыңыз. Анын туташтыргычы PDB туташтыргычы менен бир багытты көрсөтүп жатканына жана алар чындыгында туташа алаарына ынангыла. Батарейканы кармап туруу үчүн биз скотч колдондук (велкро тасма дагы иштейт, бирок скотчко караганда кыжырды келтирет). Лента жакшы иштейт, анткени батареяны алмаштыруу же заряддоо үчүн алып салуу мүмкүн. Бирок, батарейканы тыкан түшүргөнүңүзгө шектенбесеңиз болот, анткени учуу учурунда батарея айланасында кыймылдаса, бул дрондун тең салмактуулугун олуттуу түрдө бузушу мүмкүн. Батарейканы PDBге туташтырбаңыз.

6 -кадам: Компоненттерди бириктирип, батарейканы коюңуз (Мега)

Жогорудагы схема Fritzing программасын колдонуу менен даярдалган, ал өзгөчө arduino катышкан схемалар үчүн абдан сунушталат. Биз көбүнчө жалпы бөлүктөрдү колдондук, анткени биздин бөлүктөр Fritzingтин китепканасында жок болчу.

-Бул схема туура орнотулган GPS калканчын кабыл алып жаткандыгын, андыктан GPS бул схемада көрүнбөгөнүн эске алыңыз.

-Mega 2560'ыңыздын которуштургучун "Жумшак серияга" которуңуз.

-Эми жогоруда көрсөтүлгөн схемага ылайык бардык компоненттерди зым менен жабыңыз (батареядан башка!)

-ЭСКны моторлорго жана ПДБга кошуп койгонуңузду эске алыңыз, андыктан схеманын бул бөлүгү жасалды.

-Pin 8ден Rxке чейин жана Pin 7ден Txке чейин секирүүчү кабельдер бар, анткени (бул калкан жасалган Unoдон айырмаланып), мегада 7 жана 8-пиндерде универсалдуу асинхрондук кабыл алгыч-өткөргүч (UART) жок, ошондуктан биз аппараттык сериялык казыктарды колдонушубуз керек. Бизге кийинчерээк талкууланган аппараттык сериялык казыктарга муктаж болуунун дагы башка себептери бар.

-RC ресиверин туташтырууда, жогорудагы сүрөттү караңыз. Берилиштердин зымдары жогорку сапка кирерин байкаңыз, Vin жана Gnd тиешелүү түрдө экинчи жана үчүнчү катарда (жана экинчисинен алыскы казыктарда).

-HC-12 трансиверинин, RC-кабыл алуучусунун жана 5Voutтун ПДБдан Ардуинонун Винине өткөргүчтөрүн орнотуу үчүн, биз жыйналып туруучу баштарды колдончубуз, ал эми гиро үчүн биз зымдарды түз ширеткенбиз жана ширектин тегерегиндеги жылуулукту кысуучу түтүктөрдү колдонгонбуз. Сиз каалаган компоненттер үчүн жасай аласыз. Аталыштарды колдонуу - бул кичинекей иш, бирок көбүрөөк ийкемдүүлүктү камсыз кылат. Зымдарды түз туташтыруу-бул узак мөөнөттүү коопсуз байланыш, бирок бул компонентти башка долбоордо колдонуу кыйын экенин билдирет. Көңүл буруңуз, эгер сиз GPS калканчында аталыштарды колдонгон болсоңуз, анда эмне кылганыңызга карабастан, сизде татыктуу ийкемдүүлүк бар.

Долбоорубуздун аягында биз бардык компоненттерибизди кадрга бекитүү үчүн жакшы ыкманы иштеп чыга алган жокпуз. Биздин класстын убакыттын кысымынан улам, биздин чечимдерибиз көбүнчө эки тараптуу көбүк тасмасы, скотч, электр лента жана сыдырма галстуктун айланасында болду. Эгер сиз муну узак мөөнөттүү долбоор деп пландасаңыз, туруктуу монтаждык структураларды иштеп чыгууга көбүрөөк убакыт бөлүүнү сунуштайбыз. Мунун баары менен, эгер сиз жөн гана тез прототип жасоону кааласаңыз, анда биздин процессти ээрчип жүрүңүз. Бирок, гиронун коопсуз орнотулганын текшериңиз. Бул Arduino квадрокоптерунун эмне кылып жатканын билгендин бирден -бир жолу, андыктан ал учуп баратса, сизде көйгөйлөр жаралат.

Баары зым менен орнотулганда, LiPo батарейкаңызды алып, рамканын үстүңкү жана астындагы плиталардын ортосуна жылдырыңыз. Анын туташтыргычы PDB туташтыргычы менен бир багытты көрсөтүп жатканына жана алар чындыгында туташа алаарына ынангыла. Батарейканы кармап туруу үчүн биз скотч колдондук (велкро тасма дагы иштейт, бирок скотчко караганда кыжырды келтирет). Лента жакшы иштейт, анткени батареяны алмаштыруу же заряддоо үчүн алып салуу мүмкүн. Бирок, батарейканы тыкан түшүргөнүңүзгө шектенбесеңиз болот, анткени учуу учурунда батарея айланасында кыймылдаса, бул дрондун тең салмактуулугун олуттуу түрдө бузушу мүмкүн. Батарейканы PDBге туташтырбаңыз.

7 -кадам: Кабыл алуучу

RC ресиверин алып, 5В электр булагына убактылуу туташтырыңыз (же Arduino'ду USB же 9V кубаты менен, же өзүнчө электр энергиясы менен камсыз кылуу аркылуу. LiPoну Arduino менен азырынча туташтырбаңыз). RC ресивери менен келген байлоочу пинти алыңыз жана аны ресивердеги BIND казыктарына коюңуз. Же болбосо, жогорудагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй, BIND тилкесиндеги жогорку жана төмөнкү казыктарды кыскартыңыз. Кабыл алуучу жайда кызыл жарык тез ирмелиши керек. Эми контроллерди алып, өйдөдө көрсөтүлгөндөй артындагы баскычты басыңыз. Баскыч басылганда, контроллерди күйгүзүңүз. Эми ресивердеги жаркыраган жарык катуу күйүшү керек. Алуучу байланган. Байланыш кабелин алып салыңыз. Эгерде сиз башка электр энергиясын колдонуп жатсаңыз, ресиверди 5Vга Arduino аркылуу кайра туташтырыңыз.

8 -кадам: (Кошумча) Бирге зым жана FPV Камера системасын орнотуу

Биринчиден, XT-60 адаптерин монитордогу электр жана жер зымдары менен чогуу ширеткиле. Бул монитордон мониторго чейин өзгөрүшү мүмкүн, бирок күч дээрлик дайыма кызыл, жер дээрлик дайыма кара болот. Эми адаптерди ширетилген зымдар менен 1000 мАч LiPoго XT-60 сайгычы менен салыңыз. Монитор (көбүнчө) көк фону менен күйгүзүлүшү керек. Бул эң оор кадам!

Эми антенналарды приемникке жана өткөргүчкө бурап коюңуз.

Чакан 500mAh Lipoңузду өткөргүчкө туташтырыңыз. Эң оң пин (антеннанын астында) батарейканын жерге (V_), солго кийинки пин - V+. Алар камерага баруучу үч зым келет. Сиздин камераңыз өткөргүчкө туура келген үчтөн бир сайгыч менен келиши керек. Ортодо сары маалымат зымы бар экениңизди текшериңиз. Эгер сиз биз менен байланышкан батареяларды бул үчүн атайын штепсельдер менен колдонгон болсоңуз, бул кадам эч кандай ширетүүнү талап кылбашы керек.

Акырында, башка 1000 мАч батарейкаңызды ресивер менен келген DC зымына туташтырыңыз жана өз кезегинде аны ресивердеги DC портуна сайыңыз. Акырында, ресивер менен келген AVin кабелинин кара учун ресивердеги AVin портуна, экинчисин (сары, аял) монитордун AVin кабелинин сары эркек учуна туташтырыңыз.

Бул учурда, сиз монитордо камеранын көрүнүшүн көрө алышыңыз керек. Эгер мүмкүн болбосо, кабыл алгыч менен өткөргүч экөө тең күйгүзүлгөнүн текшериңиз (алардын кичинекей экрандарында сандарды көрүшүңүз керек) жана алар бир каналда (экөөнө тең 11 -каналды колдонгонбуз жана жакшы ийгиликтерге жетишкенбиз). Андан тышкары, монитордогу каналды өзгөртүү керек болушу мүмкүн.

Компоненттерди алкакка орнотуңуз.

Орнотууңуз иштеп баштагандан кийин, учууга даяр болгончо батарейкаларды ажыратыңыз.

9 -кадам: GPS маалыматын кабыл алууну орнотуңуз

Экинчи Ардуинону экинчи HC-12 трансивериңиз менен жогорудагы схемада көрсөтүлгөндөй орнотуңуз, орнотуу компьютерге туташтырылганда гана көрсөтүлгөндөй иштей турганын эске алыңыз. Берилген transceiver кодун жүктөп алыңыз, сериялык мониторуңузду 9600 baudка ачыңыз.

Негизги орнотууну колдонуп жатсаңыз, эгер GPS калканыңыз башка HC-12 трансиверине туура туташтырылган болсо (жана эгер калкандагы которгуч "Түз Жазуу" болсо), GPS сүйлөмдөрүн ала башташыңыз керек.

Mega менен, которуу "Soft Serial" күйгүзүлгөнүн текшериңиз.

10 -кадам: Орнотуу кодун аткарыңыз (Uno)

Бул код Joop Brokking тарабынан Arduino quadcopter үйрөткүчүндө колдонулганга окшош жана ал жазуу үчүн бардык мактоого татыктуу.

Батарея ажыратылганда, USB кабелин колдонуп, компьютериңизди Arduino менен туташтырыңыз жана тиркелген Орнотуу кодун жүктөңүз. RC өткөргүңүздү күйгүзүңүз. Сериялык мониторуңузду 57600 бодго ачыңыз жана көрсөтмөлөрдү аткарыңыз.

Жалпы каталар:

Эгерде код жүктөлбөй калса, UNO/GPS калканчында 0 жана 1 казыктары ажыратылганын текшериңиз. Бул аппарат компьютер менен байланышуу үчүн колдонгон аппараттык порт, ошондуктан ал бекер болушу керек.

Эгерде код бир эле учурда бир нече кадамдарды өткөрүп жиберсе, GPS которгучтун "Түз жазуу" күйгүзүлгөнүн текшериңиз.

Эгерде кабыл алгыч табылбаса, өткөргүч күйүп турганда кабылдагычыңызда катуу (бирок күңүрт) кызыл жарык бар экенин текшериңиз. Эгер ошондой болсо, зымдарды текшериңиз.

Эгерде эч кандай гиро аныкталбаса, мунун себеби гиро бузулгандыктан же сизде код жазууга ылайыкталган гиронун башка түрү болсо болушу мүмкүн.

11 -кадам: Орнотуу кодун аткарыңыз (Мега)

Бул код Joop Brokking тарабынан Arduino quadcopter үйрөткүчүндө колдонулганга окшош жана ал жазуу үчүн бардык мактоого татыктуу. Биз жөн эле Mega кабелдерин кабыл алгычтар туура Pin Change Interrupt казыктарына туура келгендей кылып ылайыкташтырдык.

Батарея ажыратылганда, USB кабелин колдонуп, компьютериңизди Arduino менен туташтырыңыз жана тиркелген Орнотуу кодун жүктөңүз. Сериялык мониторуңузду 57600 бодго ачыңыз жана көрсөтмөлөрдү аткарыңыз.

12 -кадам: ESCsти калибрлөө (Uno)

Дагы бир жолу, бул код Joop Brokking коду менен бирдей. Бардык өзгөртүүлөр GPS жана Arduino интеграциясы үчүн жасалды жана кийинчерээк өркүндөтүлгөн квадрокоптердун сүрөттөлүшүнөн табууга болот.

Тиркелген ESC калибрлөө кодун жүктөңүз. Сериялык мониторго 'r' тамгасын жазыңыз жана кайра кайтыңыз. Сиз тизмеленген реалдуу убакытта RC контролерунун баалуулуктарын көрө башташыңыз керек. Алар 1000ден 2000ге чейин дроссель, ролл, чайыр жана ийилүү чектеринде өзгөрүп турганын текшериңиз. Андан кийин "а" деп жазып, кайтууну басыңыз. Дироктун калибрлөөсүн кое бериңиз, анан гиро төрт кыймылдын катталганын текшериңиз. Эми ардуинону компьютерден өчүрүп, дроссельди контроллерге чейин өйдө көтөрүп, батареяны туташтырыңыз. ESCs ар кандай үн сигналдарын айлампалашы керек (бирок бул ESC жана анын программасына жараша ар кандай болушу мүмкүн). Дроссельди аягына чейин басыңыз. ESCs төмөнкү сигналдарды чыгарышы керек, андан кийин унчукпай калыш керек. Батарейканы сууруңуз.

Ыктыярдуу түрдө, бул учурда моторуңузду орнотуучу аксессуарлар пакети менен келген конустарды колдонуп, пропеллерди бекем бурап коюңуз. Андан кийин 1 - 4 моторлорун иштетүү үчүн сериялык мониторго 1 - 4 сандарын киргизиңиз. Программа реквизиттердин дисбалансынан улам титирөөнүн суммасын каттайт. Сиз муну оңдоого аракет кылсаңыз болот, кичине өлчөмдө скотчту тигил же бул реквизитке кошуп. Биз бул кадамсыз эле жакшы учуп кете аларыбызды таптык, бирок биз реквизиттерди тең салганыбызга караганда бир аз азыраак эффективдүү жана катуурак.

13 -кадам: ESCsти калибрлөө (Mega)

Бул код Броккингдин кодуна абдан окшош, бирок биз аны (жана тиешелүү зымдарды) Мега менен иштөөгө ылайыкташтырдык.

Тиркелген ESC калибрлөө кодун жүктөңүз. Сериялык мониторго 'r' тамгасын жазыңыз жана кайра кайтыңыз. Сиз тизмеленген реалдуу убакытта RC контролерунун баалуулуктарын көрө башташыңыз керек. Алар 1000ден 2000ге чейин дроссель, ролл, чайыр жана ийилүү чектеринде өзгөрүп турганын текшериңиз.

Андан кийин "а" деп жазып, кайтууну басыңыз. Дироктун калибрлөөсүн кое бериңиз, анан гиро төрт кыймылдын катталганын текшериңиз.

Эми ардуинону компьютерден өчүрүп, дроссельди контроллерге чейин өйдө көтөрүп, батареяны туташтырыңыз. ЭСК үч бийик сигналды чыгарышы керек, андан кийин бийик сигнал (бирок бул ESC жана анын программасына жараша ар кандай болушу мүмкүн). Дроссельди аягына чейин басыңыз. Батарейканы сууруңуз.

Бул кодго киргизген өзгөртүүлөрүбүз ESC казыктары үчүн PORTDны колдонуудан PORTAга өтүү жана андан кийин бул портторго жазылган байтты өзгөртүү үчүн биз зымдардын схемасында көрсөтүлгөндөй тийиштүү казыктарды иштетебиз. Бул өзгөрүү PORTD регистрлеринин пиндери Мегада Юнодогудай эле жерде эмес. Биз бул кодду толугу менен текшере алган жокпуз, анткени биздин мектептин дүкөнү бар брендден тышкаркы Mega менен иштечүбүз. Бул кандайдыр бир себептерден улам PORTA регистрлеринин баары ЭСКны туура иштете алган жок. Ошондой эле, кээ бир тест коддорубузда же барабар операторун (| =) колдонуу менен кыйынчылыкка туш болдук. Эмне үчүн бул байттарды ESC пин чыңалуусун коюу үчүн көйгөйлөргө алып келгенин билбейбиз, ошондуктан биз Брукингдин кодун мүмкүн болушунча аз өзгөрттүк. Биз бул код иштөөгө абдан жакын деп ойлойбуз, бирок сиздин километражыңыз ар кандай болушу мүмкүн.

14 -кадам: Абага түшүңүз !! (Uno)

Дагы, бул үчүнчү гений коду Жооп Броккингдин эмгеги. Бул үч коддун бардык өзгөртүүлөрү GPS маалыматтарын Arduinoго интеграциялоо аракетибизде гана бар.

Сиздин винттериңиз рамкага бекем орнотулган жана бардык компоненттери байланган, скотч менен жабылган же башкача орнотулганда, учуу контролерунун кодун Arduinoго жүктөп, Arduino -ны компьютериңизден ажыратыңыз.

Квадрокоптериңизди сыртка алып чыгып, батареяны сайыңыз жана передатчикти күйгүзүңүз. Кааласаңыз, GPS кабыл алууңузга туташкан ноутбукту, ошондой эле видео кабыл алууңузду жана мониторду алып келиңиз. Трансивердин кодун жердеги Arduinoго жүктөңүз, сериялык мониторуңузду 9600 бодго ачыңыз жана GPS маалыматынын түшүүсүн көрүңүз.

Эми сиз учууга даярсыз. Дроссельди ылдый түшүрүп, квадрокоптерду куралдандыруу үчүн солго бүгүңүз, анан дроссельди акырын көтөрүп көтөрүңүз. Өзүңүздү ыңгайлуу болгонго чейин жерге жана чөп сыяктуу жумшак беттерге учуп баштаңыз.

Биринчи жолу дрон менен GPSти бир убакта иштете алганыбызда, дрон менен толкунданып учуп баратканыбызды камтыган видеону көрүңүз.

15 -кадам: Абага түшүңүз !! (Мега)

Mega үчүн ESC калибрлөө коду менен байланышыбызга байланыштуу, биз бул такта үчүн учуу контролерунун кодун эч качан түзө алган жокпуз. Эгерде сиз ушул чекитке жеткен болсоңуз, анда мен эч болбосо ESCтин калибрлөө кодун Мега үчүн иштеши үчүн алдап койгон окшойм. Ошондуктан, сиз, кыязы, акыркы кадамда жасагандай, учуу контролерунун кодуна окшош өзгөртүүлөрдү киргизишиңиз керек болот. Эгерде Mega биздин ESC калибрлөө коду сыйкырдуу түрдө башка эч кандай өзгөртүүсүз иштесе, анда бул кадам үчүн иштеши үчүн биржалык кодго бир нече нерсени жасашыңыз керек. Сиз адегенде өтүп, PORTDнын бардык инстанцияларын PORTAга алмаштырышыңыз керек. Ошондой эле, DDRDди DDRAга өзгөртүүнү унутпаңыз. Андан кийин, PORTA реестрине жазылган байттардын бардыгын туура казыктарды иштетүү үчүн өзгөртүүгө туура келет. Бул үчүн, B11000011 байттарын колдонуп, төөнөгүчтөрдү бийикке коюңуз жана B00111100 төөнөгүчтөрдү төмөн коюңуз. Ийгилик, жана эгерде сиз Мега менен ийгиликтүү учсаңыз, бизге кабарлаңыз!

16 -кадам: Мега Дизайн менен азыркы турган жерибизге кантип жеттик

Бул долбоор биз үчүн Arduino жана электроника хоббилерин жаңы баштагандар үчүн эбегейсиз чоң тажрыйба болду. Ошондуктан, биз Жооп Брокингдин кодун GPSке иштетип жатканда, биз көргөн нерселердин бардыгын камтыйбыз. Броккингдин коду биз жазган нерселерге караганда өтө кылдат жана алда канча татаал болгондуктан, биз аны мүмкүн болушунча аз өзгөртүүнү чечтик. Биз GPS калканчын Arduinoго маалыматтарды жөнөтүп, андан кийин Arduino бизге HC12 трансивери аркылуу учуу кодун же зымдарын эч кандай өзгөртпөстөн бизге жөнөтүүгө аракет кылдык. Биздин Arduino Unoнун схемаларын жана зымдарын карап чыккандан кийин, кандай казыктар бар экенин билүү үчүн, биз иштеп жаткан дизайнды иштеп чыгуу үчүн колдонгон GPS кабыл алуучу кодун өзгөрттүк. Андан кийин биз баары иштегенине ынануу үчүн аны сынап көрдүк. Бул учурда, нерселер келечектүү көрүндү.

Кийинки кадам, биз жөн гана өзгөрткөн жана Броккингдин учуу контроллери менен текшерилген кодду интеграциялоо болду. Бул өтө кыйын болгон жок, бирок биз тез эле ката кетирдик. Брокингдин учуу контроллери Arduino Wire жана EEPROM китепканаларына таянат, ал эми биздин GPS коду Программалык сериялык китепкананы да, Arduino GPS китепканасын да колдонот. Wire китепканасы Программалык сериялардын китепканасына шилтеме кылгандыктан, биз кодду түзбөй турган катага туш болдук, анткени "_vector 3_ үчүн бир нече аныктамалар" бар, бул эмнени билдирет. Google'ду карап, китепканаларды кыдырып чыккандан кийин, акыры бул китепкана конфликти бул коддорду бирге колдонууга мүмкүн эместигин түшүндүк. Ошентип, биз альтернативаларды издедик.

Биз түшүнгөнүбүз, ката кетирбеген китепканалардын жападан жалгыз айкалышы - бул стандарттык GPS китепканасын neoGPSке которуу жана андан кийин Software Serialдин ордуна AltSoftSerialди колдонуу. Бул комбинация иштеди, бирок AltSoftSerial конструкциябызда жок болгон конкреттүү пиндер менен гана иштей алат. Бул бизди Mega колдонууга алып барат. Arduino Megas бир нече аппараттык сериялык портторго ээ, бул биз программалык камсыздоонун сериялык портторун таптакыр ачуунун кажети жок болгондуктан, бул китепкананын чыр -чатагын айланып өтүшүбүз мүмкүн дегенди билдирет.

Бирок, биз Mega колдоно баштаганда, биз пин конфигурациясы башкача экенин тез түшүндүк. Үзгүлтүктөрү бар Uno казыктары Мегада ар кандай. Ошо сыяктуу эле, SDA жана SCL казыктары ар кайсы жерлерде болгон. Ардуинонун ар бир түрү үчүн пин диаграммаларды изилдеп, коддо аталган реестрлерди кыскарткандан кийин, биз учуунун орнотуу кодун минималдуу кайра туташтыруу менен жана программалык камсыздоону өзгөртпөй иштете алдык.

ESC калибрлөө коду биз көйгөйлөргө туш боло баштадык. Биз буга чейин кыскача токтолгонбуз, бирок негизинен код ESCsти көзөмөлдөө үчүн колдонулган төөнөгүчтөрдү жөнгө салуу үчүн пин регистрлерди колдонот. Бул стандарттык pinMode () функциясын колдонууга караганда кодду окууну кыйындатат; бирок, бул кодду тезирээк иштетүүгө жана пиндерди бир убакта иштетүүгө шарт түзөт. Бул маанилүү, анткени учуу коду кылдаттык менен белгиленген циклде иштейт. Ардуинолордун ортосундагы айырмачылыктардан улам, биз Mega порт А регистрин колдонууну чечтик. Бирок, биздин тестирлөөдө, бардык казыктар бизге чуркоо керектигин айтканда, бирдей чыгуу чыңалуусун берген жок. Кээ бир казыктар 4.90В тегерегинде өндүрүшкө ээ болсо, башкалары бизге 4.95Vга жакыныраак берди. Кыязы, бизде бар ESC бир аз татаал, ошондуктан биз жогорку чыңалуудагы төөнөгүчтөрдү колдонгондо гана алар туура иштешет. Бул бизди туура казыктар менен сүйлөшүү үчүн А каттоодон өткөрүү үчүн жазган байттарды өзгөртүүгө мажбур кылды. Бул тууралуу көбүрөөк маалымат ESC калибрлөө бөлүмүндө бар.

Бул долбоордун бул бөлүгүнө жеткенибизге чейин. Бул өзгөртүлгөн ESC калибрлөө кодун текшерүүгө барганыбызда, бир нерсе кыскарып, биз Arduino менен байланышты үздүк. Биз буга абдан таң калдык, анткени биз зымдарды алмаштырган эмеспиз. Бул бизди артка чегинүүгө мажбур кылды жана бир нече жумадан кийин бири -бирине дал келбеген бөлүктөрүбүздү бири -бирине шайкеш келтирүүгө аракет кылгандан кийин учуучу пилотсуз учакты алуу үчүн бир нече күн бар экенин түшүнүүгө мажбур кылдык. Мына ошондуктан биз артка чегиндик жана Uno менен жөнөкөй проектти түздүк. Бирок, биз дагы эле биздин мамиле Мега менен иштөөгө жакыныраак деп ойлойм, дагы бир аз убакыт.

Биздин максат - биз жолуккан тоскоолдуктардын бул түшүндүрмөсү, эгер сиз Броккингдин кодун өзгөртүү боюнча иштеп жатсаңыз, сизге пайдалуу болот. GPSке негизделген автономдуу башкаруу функцияларын коддоого эч качан мүмкүнчүлүк болгон эмес. Бул Mega менен иштөөчү дронду түзгөндөн кийин түшүнүшүңүз керек болгон нерсе. Бирок, кээ бир Google алдын ала изилдөөлөрүнө караганда, Калман чыпкасын ишке ашыруу учуунун абалын аныктоонун эң туруктуу жана так жолу болушу мүмкүн. Биз бул алгоритмдин мамлекеттик бааларды кантип оптималдаштырары жөнүндө бир аз изилдөөнү сунуштайбыз. Андан башка, ийгилик жана бизден алда канча алсаңыз бизге кабарлаңыз!