Mwongozo Nilipenda Ningekuwa Nao Kwenye Kujenga Drone ya Arduino: Hatua 9

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Hati hii ni aina ya nyaraka za kufyeka ambazo zinaendelea kupitia mchakato ilinichukua kuelewa dhana kufikia lengo langu la kujenga quadcopter rahisi ambayo ningeweza kudhibiti kutoka kwa simu yangu ya rununu.

Ili kufanya mradi huu nilitaka kupata wazo la drone ni nini, kwa upande wangu quadcopter, kwa hivyo nilianza kufanya utafiti. Nilitazama video nyingi za YouTube, nilisoma rundo la nakala na kurasa zisizoweza kueleweka na hii ndio nimepata.

Kwa kweli unaweza kugawanya drone katika sehemu mbili. Niliita "Kimwili" na "Mdhibiti". Kimwili ni kimsingi kila kitu kinachohusiana na mitambo ambayo inafanya drone kuruka. Hizi ni vitu kama motor, fremu, betri, viboreshaji na kila kitu kingine ambacho kinampa drone uwezo wa kuruka.

Mdhibiti kimsingi ndiye mdhibiti wa ndege. Ni nini kinachodhibiti mwili ili drone iweze kuruka kama sehemu nzima bila kuanguka. Kimsingi mdhibiti mdogo, programu iliyo juu yake na sensorer zinazosaidia kuipunguza fani zake. Kwa hivyo kwa yote kuwa na drone, nilihitaji Mdhibiti, na rundo la sehemu za mwili kwa mdhibiti 'kudhibiti'.

Vifaa

Bajeti ya mradi: $ 250

Muda wa Muda: wiki 2

Vitu vya Kununua:

• Sura ya Kimwili $ 20
• Blade $ 0 (Inakuja na fremu)
• Kifurushi cha Betri $ 25
• ESC (Watawala wa kasi wa kielektroniki) $ 0 (Inakuja na motors)
• Motors $ 70

Mdhibiti wa Ndege

• Arduino nano $ 20
• Kebo ya USB ya Arduino $ 2
• Moduli ya Bluetooth (HC-05) $ 8
• 3mm LED na vipinga 330 Ohm na waya $ 13
• GY-87 (Accelerometer, Gyroscope) $ 5
• Bodi ya Mfano $ 10
• Vichwa vya kiume na vya kike $ 5

Nyingine

• Kitanda cha kuganda $ 10
• Multimeter $ 20

Nilitaka kufurahiya kujenga mradi huu kama Mhandisi, kwa hivyo nilinunua vitu vingine ambavyo sikuwa lazima.

Jumla: $ 208

Hatua ya 1: Uzoefu wangu wa awali

Baada ya kununua vifaa vyangu vyote, niliiweka yote pamoja na kisha nikajaribu kuzindua drone, nikitumia Multiwii (nenda kwenye programu ambayo matumizi mengi ya jamii ya done ya DIY), hata hivyo niligundua haraka kuwa sikuelewa kabisa kile nilikuwa nikifanya kwa sababu kulikuwa na makosa mengi na sikujua jinsi ya kuyatengeneza.

Baada ya hapo niliamua kuchukua drone mbali na kuelewa kila kipande cha kipande na kukijenga kwa njia ambayo ningeelewa kabisa kila kitu kilichokuwa kikiendelea.

Katika sehemu zifuatazo nitapitia mchakato wa kuchanganua fumbo pamoja. Kabla ya hapo wacha tupate muhtasari wa haraka.

Kimwili

Kwa ya mwili, tunapaswa kuwa na: fremu, vinjari, betri na escs. Hizi itakuwa rahisi sana kuunganisha pamoja. Kuelewa sehemu hizi na zipi unapaswa kupata unaweza kutembelea kiunga hiki. Anaelezea kile unahitaji kujua juu ya kununua kila sehemu ambayo nimeorodhesha. Pia tazama video hii ya Youtube. Itakusaidia ikiwa umekwama kuchanganua sehemu hizo pamoja.

Hatua ya 2: Vidokezo juu ya Kuchunguza na Kutatua Sehemu za Kimwili

Propellers na Motors

• Kuangalia ikiwa vinjari vyako viko katika mwelekeo sahihi (Vimepeperushwa au la), unapozungusha katika mwelekeo ulioonyeshwa na motors (motors nyingi zina mishale inayoonyesha jinsi inapaswa kuzunguka), unapaswa kuhisi upepo chini ya viboreshaji na sio hapo juu.
• Screws kwenye propellers kinyume inapaswa kuwa rangi sawa.
• Rangi ya propellers karibu inapaswa kuwa sawa.
• Hakikisha pia kuwa umepanga motors kwa njia ambayo huzunguka kama picha hapo juu.
• Ikiwa unajaribu kupindua mwelekeo wa gari badilisha waya kwa ncha tofauti. Hii itabadilisha mwelekeo wa motor.

Betri na Nguvu

• Ikiwa kwa sababu yoyote mambo yanazuka na huwezi kujua ni kwanini, kuna uwezekano mkubwa kwa sababu umebadilishana chanya na hasi.
• Ikiwa hauna hakika wakati wa kuchaji betri zako, unaweza kutumia voltmeter kuangalia voltage. Ikiwa iko chini kuliko maelezo kwenye betri, basi inahitaji kuchajiwa. Angalia kiungo hiki wakati wa kuchaji betri zako.
• Betri nyingi za LIPO haziji na chaja za betri. Unazinunua kando.

Hatua ya 3: Mdhibiti wa Arduino

Hii bila shaka ni sehemu ngumu zaidi ya mradi huu wote. Ni rahisi sana kulipua vifaa na utatuzi inaweza kuwa ya kufadhaisha sana ikiwa haujui unachofanya. Pia katika mradi huu nilidhibiti drone yangu kwa kutumia bluetooth na programu ambayo nitakuonyesha jinsi ya kujenga. Hii ilifanya mradi kuwa mgumu zaidi kwa sababu 99% ya mafunzo huko nje hutumia watawala wa redio (hii sio ukweli lol), lakini usijali nimepitia kufadhaika kwako.

Vidokezo kabla ya kuanza safari hii

• Tumia ubao wa mkate kabla ya kumaliza kifaa chako kwenye PCB. Hii hukuruhusu kufanya mabadiliko kwa urahisi.
• Ikiwa umejaribu sehemu sana na haifanyi kazi, labda haifanyi kazi!

• Angalia voltages ambazo kifaa kinaweza kushughulikia kabla ya kuziba!

  • Arduino inaweza kushughulikia 6 hadi 20V, lakini jaribu kuifunga kwa 12V ili usiilipue. Unaweza kusoma zaidi juu ya maelezo hapa.
  • HC-05 inaweza kushughulikia hadi 5V lakini pini zingine hufanya kazi kwa 3.3V kwa hivyo angalia hiyo. Tutazungumza juu yake baadaye.
  • IMU (GY-521, MPU-6050) pia inafanya kazi kwa 5V.
• Tutatumia RemoteXY kujenga programu yetu. Ikiwa unataka kuijenga kwenye kifaa cha iOS unahitaji kutumia moduli tofauti ya Bluetooth (HM-10). Unaweza kujifunza zaidi juu ya hii kwenye wavuti ya RemoteXY.

Tunatumahi kuwa umesoma vidokezo. Sasa wacha tujaribu kila sehemu ambayo itakuwa sehemu ya mtawala kando.

Hatua ya 4: MPU-6050

Kifaa hiki kina gyroscope na accelerometer, kwa hivyo kimsingi inakuambia kuongeza kasi kwa mwelekeo (X, Y, Z) na kasi ya angular kando ya maagizo hayo.

Ili kujaribu hii, tunaweza kutumia mafunzo juu ya hii tunaweza kutumia mafunzo haya kwenye wavuti ya Arduino. Ikiwa inafanya kazi, unapaswa kupata mkondo wa accelerometer na maadili ya gyroscope ambayo hubadilika unapogeuza, kuzunguka na kuharakisha usanidi. Pia, jaribu kurekebisha na kudhibiti nambari ili ujue kinachoendelea.

Hatua ya 5: Moduli ya Bluetooth ya HC-05

Sio lazima ufanye sehemu hii lakini ni muhimu kuweza kwenda kwenye hali ya AT (modi ya mipangilio) kwani itabidi ubadilishe moja ya mipangilio ya moduli. Hii ilikuwa moja ya sehemu zinazofadhaisha zaidi kuhusu mradi huu. Nilifanya utafiti mwingi kugundua jinsi ya kuingiza moduli yangu katika hali ya AT, kwa sababu kifaa changu hakikujibu amri zangu. Ilinichukua siku 2 kuhitimisha kuwa moduli yangu ilivunjika. Niliamuru nyingine na ikafanya kazi. Angalia mafunzo haya juu ya kuingia kwenye hali ya AT.

HC-05 inakuja kwa aina tofauti, kuna zingine zilizo na vifungo na zingine bila na kila aina ya vigeuzi vya muundo. Moja ambayo ni ya kawaida ingawa ni kwamba wote wana "Pini 34". Angalia mafunzo haya.

Vitu unapaswa kujua

• Ili kuingia kwenye hali ya AT, shikilia tu 5V ili kubandika 34 ya moduli ya Bluetooth kabla ya kuunganisha nguvu kwake.
• Unganisha mgawanyiko unaowezekana kwa pini ya RX ya moduli kwani inafanya kazi kwenye 3.3V. Bado unaweza kuitumia kwa 5V lakini inaweza kukaanga pini hiyo ikiwa kitu kitaenda vibaya.
• Ikiwa unatumia Pin 34 (badala ya kitufe au njia nyingine uliyoipata mkondoni), moduli hiyo itaweka kiwango cha baud cha bluetooth kuwa 38400. Ndio maana kwenye kiunga cha mafunzo hapo juu kuna laini kwenye nambari inayosema:

BTSerial. Kuanza (38400); // kasi ya default ya HC-05 katika amri ya AT zaidi

Ikiwa moduli bado haijibu na "Sawa", jaribu kubadili pini za tx na rx. Inapaswa kuwa:

Bluetooth => Arduino

RXD => TX1

TDX => RX0

Ikiwa hiyo bado haifanyi kazi, alichagua kubadilisha pini kwenye nambari na pini zingine za Arduino. Jaribu, ikiwa haifanyi kazi wabadilishane pini za tx na rx, kisha ujaribu tena

SoftwareSerial BTSerial (10, 11); // RX | TX

Badilisha laini hapo juu. Unaweza kujaribu RX = 2, TX = 3 au mchanganyiko wowote halali. Unaweza kuangalia nambari za pini za Arduino kwenye picha hapo juu.

Hatua ya 6: Kuunganisha Sehemu

Sasa kwa kuwa tuna hakika kuwa kila kitu kinafanya kazi, ni wakati wa kuanza kuwaweka pamoja. Unaweza kuunganisha sehemu kama ilivyoonyeshwa kwenye mzunguko. Nilipata hiyo kutoka kwa Electronoobs. Alinisaidia sana na mradi huu. Angalia toleo lake la mradi hapa. Ikiwa unafuata mafunzo haya, sio lazima uwe na wasiwasi juu ya unganisho la mpokeaji: input_Yaw, input_Pitch, n.k. Zote zitashughulikiwa na bluetooth. Pia, unganisha bluetooth jinsi tulivyofanya katika sehemu iliyopita. Pini zangu za tx na rx zilikuwa zikinipa shida kidogo, kwa hivyo nilitumia ya Arduino:

RX kama 2, na TX kama 3, badala ya pini za kawaida. Ifuatayo, tutaandika programu rahisi ambayo tutaendelea kuboresha hadi tutakapokuwa na bidhaa ya mwisho.

Hatua ya 7: Uzuri wa RemoteXY

Kwa muda mrefu zaidi nilikuwa nikifikiria njia rahisi ya kuunda programu inayoweza kutumika ya Kijijini ambayo itaniruhusu kudhibiti drone. Watu wengi hutumia MIT App Inventor, lakini UI sio nzuri kama vile ningependa na pia sio shabiki wa programu ya picha. Ningeweza kuitengeneza kwa kutumia Studio ya Android lakini hiyo ingekuwa kazi nyingi tu. Nilifurahi sana wakati nilipata mafunzo kwa kutumia RemoteXY. Hapa kuna kiunga cha wavuti. Ni rahisi sana kutumia na nyaraka ni nzuri sana. Tutaunda UI rahisi kwa drone yetu. Unaweza kubadilisha yako jinsi unavyopenda. Hakikisha tu unajua unachofanya. Fuata maagizo hapa.

Mara tu umefanya hivyo tutabadilisha nambari ili tuweze kubadilisha kiboreshaji kwenye nakala yetu. Ongeza mistari ambayo ina / **** Mambo ambayo unapaswa kufanya na kwanini *** / kwa nambari yako.

Ikiwa haikuandaa hakikisha umepakuliwa maktaba. Pia fungua mchoro wa mfano na ulinganishe kilicho nacho ambacho chako hakina.

/////////////////////////////////////////////////////// RemoteXY ni pamoja na maktaba // /////////////////////////////////////////////

// RemoteXY chagua hali ya unganisho na ujumuishe maktaba

#fafanua REMOTEXY_MODE_HC05_SOFTSERIAL

#jumlisha #jumlisha # pamoja

// Mipangilio ya unganisho ya RemoteXY

#fafanua REMOTEXY_SERIAL_RX 2 #fafanua REMOTEXY_SERIAL_TX 3 #fafanua REMOTEXY_SERIAL_SPEED 9600

// Waendeshaji

Servo L_F_prop; Servo L_B_prop; Servo R_F_prop; Servo R_B_prop;

// Sanidi ya RemoteXY

#pragma pack (kushinikiza, 1) uint8_t RemoteXY_CONF = {255, 3, 0, 0, 0, 61, 0, 8, 13, 0, 5, 0, 49, 15, 43, 43, 2, 26, 31, 4, 0, 12, 11, 8, 47, 2, 26, 129, 0, 11, 8, 11, 3, 17, 84, 104, 114, 111, 116, 116, 108, 101, 0, 129, 0, 66, 10, 7, 3, 17, 80, 105, 116, 99, 104, 0, 129, 0, 41, 34, 6, 3, 17, 82, 111, 108, 108, 0.; // muundo huu unafafanua anuwai zote za muundo wa kiolesura chako cha kudhibiti {

// ubadilishaji wa pembejeo

int8_t Joystick_x; // -100..100 x-kuratibu nafasi ya fimbo ya kufurahisha int8_t Joystick_y; // -100..100 y-kuratibu nafasi ya kufurahisha int8_t ThrottleSlider; // 0..100 nafasi ya kuteleza

// tofauti nyingine

uint8_t unganisha_flag; // = 1 ikiwa waya imeunganishwa, vingine = 0

} Kijijini;

Pakiti ya #pragma (pop)

/////////////////////////////////////////////

// END RemoteXY ni pamoja na // /////////////////////////////////////////////////// /

/ ********** Ongeza mstari huu kushikilia thamani ya kaba ************** /

pembejeo int_THROTTLE;

usanidi batili () {

KijijiniXY_Init ();

/ ********** Ambatisha motors kwenye Pini Badilisha maadili ili yatoshe yako ************** /

L_F_prop.ambatisha (4); // kushoto mbele motor

L_B_prop.ambatisha (5); // kushoto nyuma motor R_F_prop.ambatisha (7); // kulia mbele motor R_B_prop. ambatisha (6); // motor nyuma ya kulia

/ ************* Kuzuia esc kuingia mode ya programu ******************** /

L_F_prop.andikaMicroseconds (1000); L_B_prop.andikaMicroseconds (1000); R_F_prop.andikaMicroseconds (1000); R_B_prop.andikaMicroseconds (1000); kuchelewesha (1000);

}

kitanzi batili () {

KijijiniXY_Handler ();

/ *

input_THROTTLE = ramani (RemoteXY. ThrottleSlider, 0, 100, 1000, 2000);

L_F_prop.writeMicroseconds (pembezoni_THROTTLE);

L_B_prop.writeMicroseconds (pembezoni_THROTTLE); R_F_prop.writeMicroseconds (pembezoni_THROTTLE); R_B_prop.writeMicroseconds (pembezoni_THROTTLE); }

Hatua ya 8: Upimaji

Ikiwa umefanya kila kitu sawa, unapaswa kupima kopter yako kwa kuteleza juu na chini. Hakikisha unafanya hivi nje. Pia usiweke viboreshaji kwa sababu hiyo itasababisha copter kuruka. Bado hatujaandika nambari kuiweka sawa, kwa hivyo itakuwa IDEA MBAYA KUJARIBU HII NA MAPROFESA! Nilifanya hivi tu kwa sababu lmao.

Maonyesho ni kuonyesha tu kwamba tunapaswa kudhibiti kaba kutoka kwa programu. Utagundua kuwa motoni zinapata kigugumizi. Hii ni kwa sababu ESCs hazijarekebishwa. Ili kufanya hivyo, angalia maagizo kwenye ukurasa huu wa Github. Soma maagizo, fungua faili ya ESC-Calibration.ino na ufuate maagizo hayo. Ikiwa unataka kuelewa kinachoendelea, angalia mafunzo haya na Electronoobs.

Unapoendesha programu hakikisha umefunga drone na kamba kwani itaenda kwa ukali kamili. Pia hakikisha viboreshaji havijawashwa. Niliacha yangu tu kwa sababu mimi nina wazimu nusu. USIACHE MAPOROFESA WAKO !!! Maonyesho haya yanaonyeshwa kwenye video ya pili.

Hatua ya 9: Ninafanya kazi kwenye Kanuni. Itamaliza Kumfundishwa kwa Siku chache

Nilitaka tu kuongeza kuwa ikiwa unatumia mafunzo haya na unanisubiri, bado ninafanya kazi. Ni mambo mengine tu maishani mwangu yamekuja ambayo pia ninafanya kazi, lakini usijali nitaichapisha hivi karibuni. Wacha tuseme hivi karibuni mnamo Agosti 10th 2019.

Sasisho la Agosti 10: Hatukutaka kukuacha ukining'inia. Kwa bahati mbaya sikuwa na wakati wa kufanya kazi kwenye mradi katika wiki iliyopita. Nimekuwa busy sana na vitu vingine. Sitaki kukuongoza. Natumai nitakamilisha kufundisha katika siku za usoni. Ikiwa una maswali yoyote au unahitaji msaada wowote unaweza kuongeza maoni hapa chini na nitarudi kwako.