DIY Smart Follow Me Drone with Camera (Arduino негизделген): 22 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Дрондор азыркы учурда абдан популярдуу оюнчуктар жана куралдар. Сиз базардан профессионалдуу, ал тургай башталгыч дрондорду жана учуучу гаджеттерди таба аласыз. Менде төрт пилотсуз учак (квадрокоптер жана гекскоптер) бар, анткени мен учкан нерсенин баарын жакшы көрөм, бирок 200 -рейс анча кызыктуу эмес жана кызыксыз боло баштайт, ошондуктан мен өзүмдүн пилотсуз учагымды кээ бир кошумча функциялар менен курууну чечтим. Мага Arduino программалоо жана схемалар менен гаджеттердин дизайны жагат, ошондуктан мен аны кура баштадым. Мен ATMega328 чипине негизделген MultiWii учуу контроллерин колдондум, ал дагы Arduino UNOдо колдонулат, андыктан программалоо абдан жөнөкөй болгон. Бул дронду GPS маалыматын дронго жөнөтүүчү Android GPS смартфону менен байланыштырса болот, ал өзүнүн GPS сигналына салыштырмалуу, андан кийин телефонду ээрчий баштайт, ошондуктан мен көчөдө көчсөм дрон мени ээрчийт. Албетте, көптөгөн кемчиликтер бар, анткени мен профессионалдуу пилотсуз дронду жасай албадым, бирок телефонду ээрчип, видео тартып, ошондой эле абада тоскоолдуктарды болтурбоо үчүн УЗИ аралык сенсоруна ээ. Менимче, бул үйдө жасалган дрондун өзгөчөлүктөрү. Мүмкүн болушунча тезирээк мен учуу тууралуу видеону жүктөйм, бирок дайыма кыймылдуу пилотсуз сапаттуу жазууларды жасоо кыйын.

1 -кадам: Негизги касиеттери

Дрон дээрлик толугу менен автоматтык түрдө иштейт, аны көзөмөлдөөнүн кажети жок, анткени адатта велосипеддеги телефонуңузду улайт, УЗИ сенсору бактарды, имараттарды жана башка тоскоолдуктарды айланып өтүүгө жардам берет жана GPS абдан так жайгашкан жери жөнүндө маалыматтарды берет, бирок карап көрөлү, бизде жалпысынан эмне бар:

• 1000 мАч батарейка, 16-18 мүнөт тынымсыз учуу үчүн жетиштүү
• абада тоскоолдуктарды болтурбоо үчүн УЗИ сенсор
• Телефондон маалыматтарды алуу үчүн Bluetooth модулу
• Arduino негизделген микроконтроллер
• курулган гироскоп
• жөнгө салынуучу максималдуу бийиктик (5 метр)
• батарейкасы аз болгондо автоматтык түрдө телефонго түшөт (үмүт сиздин колуңузда)
• куруу үчүн болжол менен $ 100 турат
• каалаган нерсеге программаланышы мүмкүн
• GPSтин жардамы менен дронду каалаган координаттарга жөнөтө аласыз
• квадрокоптер дизайны
• 2MP 720p HQ видеокамерасы менен жабдылган
• салмагы 109 грамм (3.84 унция)

Ошентип, бул биринчи версиянын колунан келе турган нерсе, албетте, мен аны өнүктүргүм келет. Жай мезгилинде мен чоң программадагы дронумду бул программа менен бузгум келет.

2 -кадам: Учуу тестинин видеосу

Мен эки жакшы досумдан пилотсуз учактын алдында жүргөндө, жыгылып калса сактап калууну сурандым. Бирок сыноо ийгиликтүү өттү жана сиз көрүп тургандай, пилот дагы деле туруктуу эмес, бирок иштеп жатат. Сары футболкачан сол жигит GPS маалыматын берген телефонду кармады. Бул камера менен видеонун сапаты эң жакшы эмес, бирок мен төмөн салмактагы 1080p камераларды тапкан жокмун.

3 -кадам: Бөлүктөрдү жана шаймандарды чогултуу

Бул долбоор үчүн сизге жаңы жана адаттан тыш бөлүктөр керек. Мен бааны төмөндөтүү үчүн аз иштетилген жана кайра иштетилген тетиктерден иштелип чыккан жана ийгиликтүү кадр үчүн абдан жакшы материалдарды алдым. Бирок бизге эмне керек экенин көрөлү! Мен Amazon.comдон учуу контролерунун Crius брендин сатып алдым жана иштедим

Куралдар:

• Кандооч
• Глей тапанчасы
• Cutter
• Wire Cutter
• Ротари куралы
• Супер клей
• Ductape
• Rubberband

Бөлүктөр:

• MultiWii 32kB Учуу Контроллери
• Сериялык GPS модулу
• I2C Converter үчүн сериялык
• Bluetooth модулу
• Ultrasonic Sensor
• Саман
• Пластикалык бөлүк
• Gears
• Моторлор
• Пропеллер
• Бурамалар
• L293D мотор драйвери (бул туура эмес тандоо болчу, мен экинчи версиясында оңдойм)
• 1000 мАч литий -ион батареясы

4 -кадам: Пропеллерди орнотуу

Мен бул пропеллерди Amazon.comдон моторлору менен 18 долларга сатып алдым, алар Syma S5X дронунун запастык бөлүктөрү, бирок алар пайдалуу көрүнгөндүктөн мен аларга заказ берип, жакшы иштедим. Сиз жөн гана моторду анын тешигине салып, тетиктерге тетиктерди бекитишиңиз керек.

5 -кадам: Schemantic Circuit

Ар дайым иштеп жатканда схемага карап, байланыштарга этият болуңуз.

6 -кадам: Моторлорду айдоочуга ширетүү

Эми сиз бардык кабелдерди моторлордон L293D мотор айдоочусу ICге чейин ширетишиңиз керек. Сүрөттөрдү караңыз, алар дагы көп нерсени айтышат, сиз дагы мен сыяктуу кара жана көк зымдарды GNDге жана оң зымдарды Output 1-4кө туташтырышыңыз керек. L293D бул моторлорду айдай алат, бирок мен кээ бир күч транзисторлорун колдонууну сунуштайм, анткени бул чип төрт мотордун баарын тең жогорку кубаттуулукта иштете албайт (2 амперден ашык). 15 см самандан кийин бул моторлорду ордунда кармап калат. Мен жергиликтүү нан бышыруучу жайдан жана кафеден алган кошумча күчтүү самандарды колдондум. Бул самандарды мотордун редукторуна акырын кой.

7 -кадам: Кадрды чогултуу

Сураныч, пропеллерди кантип жабдуу керек экенин көрсөткөн экинчи сүрөттө көңүл буруңуз. Бардык винттерге ылайыктуу ысык желимди жана супер клейди колдонуңуз, андан кийин туташууларды текшериңиз. Пропеллердин бири -биринен бирдей аралыкта болушу абдан маанилүү.

8 -кадам: L293Dге зымдарды кошуңуз

Төрт ургаачы-ургаачы секирүүчү зымдарды алып, экиге бөлүңүз. Андан кийин аларды ICдин калган казыктарына ээрчиңиз. Бул казыктарды Arduino I/O казыктарына туташтырууга жардам берет. Эми бул схеманы курууга убакыт келди.

9 -кадам: Circuit

Бардык модулдар мен башкарган учуу контроллеринин комплектине киргизилген, андыктан аларды жөн гана бирге туташтыруу керек. Bluetooth Сериялык портко барат, GPS биринчи I2C конвертеринде, андан кийин I2C портуна. Эми сиз муну дронуңузга орното аласыз.

10 -кадам: схеманы алкакка коюу

Кээ бир эки тараптуу лента колдонуп, биринчи GPS кошуңуз. Бул губка лента бардыгын өз ордунда кармайт, андыктан ар бир модулду пластикалык бөлүккө бир-бирден жабыштырыңыз. Эгер сиз муну бүтүрсөңүз, мотор айдоочусунун казыктарын MultiWiiге туташтырсаңыз болот.

11 -кадам: Эки микросхеманы туташтыруу

Киргизүү казыктары D3, D9, D10, D11ге кетет, калгандары VCC+ жана GND- казыктарына туташтырылышы керек. Schemantic эртең жүктөлөт.

12 -кадам: Батарея…

Батареямды пилотсуз учтун түбүнө бекитүү үчүн резина боолорду колдондум жана ал жерде абдан бекем кармадым. Мен туташтырып, мен ойлогондой иштедим.

13 -кадам: Ultrasonic Sensor

Сонар сенсор дронго резина менен бекитилген жана MultiWii контроллеринин D7 жана D6 казыктарына туташкан.

14 -кадам: Аны кантип программалаш керек?

Чипти программалоо үчүн Serial FTDI модулун колдонушуңуз керек. Комплект программист модулун да камтыйт.

15 -кадам: GPS кантип иштейт?

Глобалдык позициялоо системасы (GPS)-бул төрт же андан көп GPS спутниктери үчүн эч кандай тоскоолдуксуз Жердин каалаган жеринде же жанында аба ырайынын бардык шарттарында жайгашкан жери жана убактысы боюнча маалымат берүүчү космостук навигациялык система. Система дүйнө жүзү боюнча аскердик, жарандык жана коммерциялык колдонуучулар үчүн маанилүү мүмкүнчүлүктөрдү берет. Америка Кошмо Штаттарынын өкмөтү системаны түзүп, аны кармап турат жана GPS кабыл алгычы барларга эркин жеткиликтүү кылат. GPS модулдары, адатта, Улуттук деңиз электроникасы ассоциациясынын (NMEA) протоколу деп аталган бир катар стандарттык маалымат тизмектерин чыгарышат. NMEA стандарттык маалымат саптары жөнүндө көбүрөөк маалыматты бул сайттан тапса болот.

Программалоо жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн бул жерден окуңуз:

16 -кадам: Программалык камсыздоо

Мен билбейм, бул программа чипке мурунтан эле жүктөлгөнбү же жокпу, бирок бул жерде мен эмне кылышымды түшүндүрөм. Алгач расмий MultiWii китепканасын компьютериңизге жүктөп алыңыз.. Zip файлын экстракт кылыңыз, андан кийин MultiWii.ino файлын ачыңыз. "Arduino/Genuino UNO" тандап, тактаңызга жүктөңүз. Эми сиздин микроконтроллердин бардык функциялары алдын ала орнотулган. Гироскоп, жарыктар, Bluetooth жада калса кичинекей ЖК (бул долбоордо колдонулбайт) жүктөлгөн код менен иштейт. Бирок бул код модулдар кемчиликсиз иштейби же жокпу текшерүү үчүн гана колдонулушу мүмкүн. Дронду эңкейтип көрүңүз, моторлор гиросенсордун айланганын көрөсүз. Телефонду ээрчүү үчүн контроллердин кодун өзгөртүүбүз керек.

Ушундан кийин, эгер сиз Arduino программасын түзө алсаңыз же менин көрсөтмөлөрүмдү аткарсаңыз жана "мени ээрчиңиз" дрону кыла алсаңыз, өзүңүздүн хакердик дронуңузду жасай аласыз.

Программа үчүн GitHub шилтемеси:

Программалар жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн расмий сайтка баш багыңыз:

17 -кадам: Кодексти өзгөртүү

Мен сенсорлордун кодун жана контроллердин кодун ATMega328ге өзгөртүүгө туура келди, бирок азыр Bluetooth модулу GPSтин үч координатын берет жана ушуга жараша дрон кыймылдайт, андыктан менин телефондун x жана y координаттары 46^44'31 " жана 65^24 "13" жана учкучсуз учактын координаттары 46^14'14 "жана 65^24" 0 ', анда дрон телефонго жеткенге чейин бир багытта жылат.

18 -кадам: Телефон колдонмосу

Мен сенсоДуино колдонмосун колдондум, бул жерден смартфонуңа жүктөп алса болот: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Дронго Bluetooth аркылуу туташыңыз жана GPS TXти жана маалыматтарды каттоону күйгүзүңүз. Эми телефон колдонмосу даяр.

19 -кадам: Камера

Мен абдан арзан кытайлык 720p ачкычтын камерасын сатып алдым жана сапаты жакшы болчу. Мен учкучсуз учтун скотч менен түбүнө туура келди. Бул камера менин көптөгөн долбоорлорумда колдонулган жана аны колдонуу дайыма жакшы, салмагы 15 грамм жана абдан жакшы видео жасай алат.

20 -кадам: Сыноо…

Учкучсуз учак дагы эле иштебей турат, анткени профессионалдуу долбоор эмес, бирок жакшы иштейт. Мен жыйынтыгы менен абдан бактылуумун. Байланыштын аралыгы 8 метрди түздү, бул мындай дрон үчүн жетиштүү. Видео жакында чыгат жана сизге жагат деп ишенем. Бул жарышчу дрон эмес, бирок ал абдан ылдам.

21 -кадам: Келечектеги пландар

Менде дагы чоң дрон бар жана эгерде мен коддогу каталарды оңдосом, мен аны ESP8266 модулу менен WiFi туташуусу аркылуу колдонгум келет. Бул чоңураак роторлорго ээ жана биринчи версиядагыдай эмес, GoProду да көтөрө алат. Бул пилотсуз велосипед тебүү, айдоо, лыжа тебүү, сууда сүзүү же спортто пайдалуу курал болушу мүмкүн, ал ар дайым сизди ээрчип жүрөт.

22 -кадам: Көргөнүңүз үчүн рахмат

Менин инстуктивим сизге жакты деп үмүттөнөм, эгер ооба болсо, анда Make It Fly сынагына жылуу добуш бериңиз. Эгерде сизде суроолор болсо, тартынбастан сураңыз. Бөлүшүүнү жана жүрөк тартуулоону унутпаңыз, эгер сиз татыктуумун деп ойлосоңуз. Көрүү үчүн дагы бир жолу рахмат!

Саламатсызбы, Иметоми

Сырттагы конкурста 2016 -ж

Автоматташтыруу сынагынын экинчи сыйлыгы 2016

Make It Fly сынагынын экинчи сыйлыгы 2016