Jinsi ya Kuunda Rc Drone na Transmitter Kutumia Arduino: Hatua 11

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

Kufanya drone hizi ni kazi rahisi siku hizi, lakini itakugharimu sana. Kwa hivyo nitakuambia jinsi ya kuunda drone kwa kutumia arduino kwa gharama ya chini. Pia nitakuambia jinsi ya kujenga mtumaji wa drone pia. kwa hivyo drone hii imefanywa kikamilifu nyumbani. Huna haja ya kununua bodi au vidhibiti vya ndege.

Vifaa

Tunahitaji vitu vya thes ili kutengeneza drone,

• Kwa drone-

  1. Sura- "Mgongo" wa quadcopter. Sura hiyo ndiyo inayoweka sehemu zote za helikopta pamoja. Lazima iwe imara, lakini kwa upande mwingine, inapaswa pia kuwa nyepesi ili motors na betri zisihangaike kuiweka hewani.
  2. Motors - Msukumo unaoruhusu Quadcopter kupata hewa hutolewa na motors za Brushless DC na kila moja inadhibitiwa kando na mdhibiti wa kasi ya elektroniki au ESC.
  3. ESCs - Mdhibiti wa Kasi ya Elektroniki ni kama ujasiri ambao hutoa habari ya harakati kutoka kwa ubongo (mdhibiti wa ndege) kwa mkono au misuli ya mguu (motors). Inasimamia nguvu ambazo motors hupata, ambayo huamua mabadiliko ya kasi na mwelekeo wa quad.
  4. Propellers - Kulingana na aina ya quad, unaweza kutumia props 9 hadi 10 au 11-inch (kwa ndege thabiti, za kupiga picha za angani), au props za mbio za inchi 5 kwa msukumo mdogo lakini kasi zaidi.
  5. Betri - Kulingana na kiwango cha upeo wa usanidi wako, unaweza kuchagua kutoka kwa 2S, 3S, 4S, au hata betri 5S. Lakini, kiwango cha quad ambacho kimepangwa kutumiwa kwa upigaji picha wa angani (mfano tu), utahitaji betri ya 11.4 V 3S. Unaweza kwenda na 22.8 V 4S ikiwa unaunda quad ya mbio na unataka motors kuzunguka haraka sana.
  6. Bodi ya Arduino (Nano)
  7. IMU (MPU 6050) - Bodi ambayo kimsingi (kulingana na chaguo lako) jumla ya sensorer anuwai ambazo husaidia quad yako kujua ni wapi na jinsi ya kujisawazisha.

• Kwa mtumaji-

  1. Moduli ya Transceiver ya NRF24L01
  2. NRF24L01 + PA + LNA
  3. Potentiometer
  4. Servo Motor
  5. Geuza Kubadili
  6. Fimbo ya furaha
  7. Arduino Pro Mini

Hatua ya 1: SCHEMATICS

Hii ndio ramani kuu ya operesheni yako.

Jinsi ya kuunganisha ESCs:

• Pini ya Ishara ESC 1 - D3
• Pini ya Ishara ESC 3 - D9
• Pini ya Ishara ESC 2 - D10
• Pini ya Ishara ESC 4 - D11

Jinsi ya kuunganisha moduli ya Bluetooth:

• Tx - Rx
• Rx - Tx

Jinsi ya kuunganisha MPU-6050:

• SDA - A4
• SCL - A5

Jinsi ya kuunganisha kiashiria cha LED:

Mguu wa Anode ya LED - D8

Jinsi ya kuunganisha mpokeaji:

• Kaba - 2Elerons - D4
• Ailerons - D5
• Rudder - D6
• AUX 1 - D7 Unahitaji MPU-6050, moduli ya Bluetooth, mpokeaji, na ESCs, iwe msingi. Na, kufanya hivyo, unahitaji kuunganisha pini zote za GND na Pini ya Arduino GND.

Hatua ya 2: SOLDER KILA KITU PAMOJA

• Jambo la kwanza unahitaji kufanya ni kuchukua vichwa vya kike na kuziunganisha kwenye bodi ya mfano. Hii itaweka bodi yako ya Arduino.
• Zibandike katikati kabisa ili kuwe na nafasi ya vichwa vingine vya MPU, moduli ya Bluetooth, Mpokeaji, na ESCs, na acha nafasi kwa sensorer zingine ambazo unaweza kuamua kuongeza baadaye.

• Hatua inayofuata ni kuuza vichwa vya kiume vya Mpokeaji na ESCs kutoka kwa vichwa vya kike vya Arduino. Utakuwa na safu ngapi za kichwa cha kiume cha ESC, inategemea na drone yako itakuwa na motors ngapi. Kwa upande wetu, tunaunda quadcopter, ikimaanisha kutakuwa na rotors 4, na ESC kwa kila moja. Hiyo inamaanisha safu nne na kila moja ina vichwa 3 vya kiume. Kichwa cha kwanza katika safu ya kwanza, kitatumika kwa Signal PID, ya pili kwa 5V (ingawa, hii inategemea ESC zako kuwa na pini ya 5V au la, ikiwa sio, utaacha vichwa hivi vitupu), na ya tatu kichwa kitakuwa cha GND.

  Wakati sehemu ya kutengenezea ya ESC imekwisha, unaweza kuendelea na sehemu ya vichwa vya Mpokeaji. Katika hali nyingi, quad ina vituo 4. Hizi ni Throttle, Pitch, Yaw, na Roll. Kituo cha bure kilichobaki (cha tano), kinatumika kwa mabadiliko ya hali ya Ndege (kituo cha Auxillary). Hii inamaanisha kuwa utahitaji kutengeneza vichwa vya kichwa vya kiume katika safu 5. Na, kila moja lakini moja itakuwa na kichwa kimoja, wakati moja tu ya safu hizo zinahitaji vichwa 3 mfululizo.

• uwanja wote uliunganishwa na uwanja wa Arduino. Hiyo ni pamoja na misingi yote ya ESC, ardhi ya Mpokeaji (kichwa cha ishara ya kukaba kabisa upande wa kulia), na moduli ya Bluetooth na uwanja wa MPU.
• Halafu, unahitaji kufuata hesabu na unganisho tuliloelezea hapo juu. Kwa mfano, MPU (SDA - A4, na SCL - A5), na kwa Bluetooth (TX - TX na RX - RX) ya Arduino. Baada ya hapo, fuata tu unganisho kama tulivyoandika: Pini za ishara za ESC1, ESC2… hadi D3, D10… ya Arduino. Halafu pini za ishara ya Mpokeaji Pitch - D2, Roll - D4… na kadhalika. Kwa kuongezea, unahitaji kuunganisha Kiongozi mrefu wa LED (Kituo kizuri) na Pini ya Arduino D8, na pia ongeza kontena la 330-ohm katikati ya Around ya Arduino na mwongozo mfupi wa LED (terminal hasi). Jambo la mwisho kufanya ni kutoa unganisho la chanzo cha nguvu cha 5V. Na kwa hilo, unahitaji sambamba unganisha waya mweusi (ardhi ya betri) kwenye ardhi ya vifaa vyako vyote, na waya mwekundu kwa Arduino, MPU, na Moduli ya Bluetooth, pini 5V. Sasa, MPU 6050 inahitaji kuuzwa kwa vichwa vya kiume kwa zile unazopanga kutumia. Baada ya hapo, geuza bodi kwa digrii 180 na unganisha vifaa vyako vyote kwa vichwa husika kwenye bodi ya mfano.
• Imarishe na Arduino yako iko tayari kwa kuongeza nambari kupitia kompyuta!

Hatua ya 3: JINSI YA KUPANGA PROGRAMU YAKO YA ARDUINO

1. Kwanza, unahitaji kupakua MultiWii 2.4. Kisha itoe.
2. Ingiza folda ya MultiWii, na utafute ikoni ya MultiWii na uitumie
3. Tumia IDE ya Arduino kupata "Faili ya Arduino" au faili ya Multiwii iliyo na ".ino". Faili yoyote ya "CPP" au "H faili" ni faili za msaada kwa Nambari yetu ya Multiwii kwa hivyo usizifunue. Tumia tu faili ya Multiwii.ino.
4. Unapofungua faili, utapata tabo nyingi Alarms.cpp, Alarms.h, EEPROM.cpp, EEPROM.h na zingine nyingi. Pata "config.h"
5. Tembeza chini mpaka upate 'Aina ya nakala nyingi' na kisha kwa kufuta "//" unayoweka alama ni kama inavyofafanuliwa na kukimbia. Quad X kwa sababu tunachukulia kuwa unatumia usanidi wa rotor ya "X" kwenye quad yako.
6. Sasa nenda chini na utafute "Bodi za pamoja za IMU" na uamilishe aina ya Bodi ya Gyro + Acc unayoitumia. Kwa upande wetu, tulitumia GY-521 kwa hivyo tuliamilisha chaguo hilo.
7. Ukiamua kuongeza sensorer zingine kama barometer au sensa ya Ultrasonic, unachohitajika kufanya ni "kuziamilisha" hapa na zitakuwa zinaendesha.
8. Ifuatayo ni "pini ya Buzzer", Huko, unahitaji kuamsha chaguzi za kiashiria cha Ndege (zile 3 za kwanza)
9. Chomoa ubao wa Arduino kutoka kwa Kidhibiti cha Ndege na kisha unganisha kwenye kompyuta yako ukitumia USB. Mara baada ya kutoka kwa FC na kushikamana na kompyuta yako, utapata VITUO na uchague aina ya bodi yako ya Arduino (kwa upande wetu Arduino Nano).
10. Sasa pata "Serial Port" na uamilishe Bandari ya COM Arduino Nano imeshikamana na (kesi yetu, COM3). Mwishowe, bonyeza mshale na upakie nambari hiyo, na subiri nambari hiyo ihamishwe.
11. Wakati upakiaji umekamilika, ondoa Arduino kutoka kwa USB, ingiza tena mahali pake kwenye bodi ya FC, na unganisha betri ya 5V ili FC nzima iongezewe nguvu, na kisha subiri hadi LED kwenye Arduino iwe nyekundu. Hiyo inamaanisha kuwa imemaliza kuwasha tena na kwamba unaweza kuiunganisha kwenye kompyuta yako tena. Sasa, pata Multiwii 2.4folder, halafu MultiwiiConfig, na upate folda ambayo inaambatana na OS yako. Kwa upande wetu, ni "application.windows64".
12. Sasa anza matumizi ya MultiwiiConfNa hivyo! Utagundua mara moja jinsi unavyohamisha FC, maadili ya data ya Accelerometer na Gyroscope kwenye skrini. Mwelekeo wa FC yako umeonyeshwa chini. linganisha mapendeleo yako ya kibinafsi. Na, unaweza pia kupeana njia za kukimbia kwa nafasi fulani za ubadilishaji wa Auxillary katika kiolesura hiki. Unachohitaji kufanya sasa ni kutafuta nafasi ya Arduino FC yako kwenye fremu na iko tayari kupiga mbingu.

Hatua ya 4: Sura

Sasa unapaswa kufanya ni kuweka sehemu zote kwenye fremu. Unaweza kununua fremu au unaweza kutengeneza moja nyumbani

Hatua ya 5: Kukusanya Motors na Watawala wa Kasi

• Kwanza unahitaji kufanya ni kuchimba mashimo kwenye fremu ya motors, kulingana na umbali kati ya mashimo ya screw kwenye motors. Itakuwa nzuri kutengeneza shimo lingine ambalo litaruhusu clip na shaft ya motor kusonga kwa uhuru.
• Inashauriwa kuunganisha vidhibiti vya kasi upande wa chini wa fremu kwa sababu ya sababu kadhaa ambazo zinajumuisha utendaji wa drone. Sababu hizi, kati ya zingine, ni pamoja na kwamba "itapakua" upande wa juu wa drone ambapo vifaa vingine vinapaswa kuongezwa.

Hatua ya 6: Kuongeza Kidhibiti cha Ndege na Betri

• Sasa unganisha mtawala wetu wa ndege (mpokeaji wa arduino) katikati ya fremu ya drone.
• Inashauriwa kuweka kipande kidogo cha sifongo chini ya kidhibiti cha ndege kwa sababu inachukua na kupunguza mitetemo kutoka kwa motors. Kwa hivyo, drone yako itakuwa thabiti zaidi wakati wa kuruka, na utulivu ni muhimu kuruka drone.
• Sasa ongeza betri ya lipo chini ya fremu na uhakikishe kuwa drone ina usawa katikati.
• sasa drone yako iko tayari kuondoka

Hatua ya 7: Kufanya Transmitter

• Mawasiliano ya redio ya mtawala huyu inategemea moduli ya transceiver ya NRF24L01 ambayo ikitumiwa na antena iliyoimarishwa inaweza kuwa na safu thabiti ya hadi mita 700 katika nafasi wazi. Inayo vituo 14, 6 ambavyo ni pembejeo za analog na pembejeo 8 za dijiti.
• Inayo vijiti viwili vya kufurahisha, potentiometers mbili, swichi mbili za kugeuza, vifungo sita na kwa kuongeza kitengo cha kupima ndani kilicho na kiharusi na gyroscope ambayo inaweza pia kutumiwa kudhibiti vitu kwa kuzunguka tu au kugeuza kidhibiti.

Hatua ya 8: Mchoro wa Mzunguko

• Ubongo wa mtawala huyu wa RC ni Arduino Pro Mini ambayo inatumiwa kutumia betri 2 za LiPo zinazozalisha karibu volts 7.4. Tunaweza kuziunganisha moja kwa moja na pini ya RAW ya Pro Mini ambayo ina mdhibiti wa voltage ambayo ilipunguza voltage kuwa 5V. Kumbuka kuwa kuna matoleo mawili ya Arduino Pro Mini, kama ile ninayo ambayo inafanya kazi kwa 5V na nyingine inafanya kazi saa 3.3V.
• Kwa upande mwingine, moduli ya NRF24L01 inahitaji 3.3V na inashauriwa kutoka kwa chanzo kilichojitolea. Kwa hivyo tunahitaji kutumia mdhibiti wa voltage 3.3V ambayo imeunganishwa na betri na kubadilisha 7.4V kuwa 3.3V. Pia tunahitaji kutumia kipunguzaji cha kukata nguvu karibu na moduli ili kuweka voltage kuwa thabiti zaidi, kwa hivyo mawasiliano ya redio yatakuwa imara pia. Moduli ya NRF24L01 inawasiliana na Arduino kwa kutumia itifaki ya SPI, wakati kasi ya MPU6050 na moduli ya gyro hutumia itifaki ya I2C.
• Lazima uunganishe sehemu zote pamoja kulingana na mchoro. Unaweza kubuni na kuchapisha mzunguko ambao unafanya iwe rahisi.

Hatua ya 9: Kuandika Usambazaji

• Kwa kupanga bodi ya Pro Mini tunahitaji USB kwa kiolesura cha UART cha serial ambacho kinaweza kushikamana na kichwa cha programu kilicho upande wa juu wa mdhibiti wetu.
• Halafu kwenye menyu ya zana ya Arduino IDE tunahitaji kuchagua Arduino Pro au Pro Mini board, chagua toleo sahihi la processor, chagua bandari na uchague njia ya programu ya "USBasp".
• Hapa kuna nambari kamili ya Arduino ya hii DIY Arduino RC Transmitter
• Pakia kwa mini mini ya arduino.

Hatua ya 10: Kuandika Upokeaji

• Hapa kuna nambari rahisi ya mpokeaji ambapo tutapokea data na tuichapishe kwenye mfuatiliaji wa serial ili tujue kuwa mawasiliano hufanya kazi vizuri. Tena tunahitaji kujumuisha maktaba ya RF24 na tufafanue vitu na muundo sawa na kwenye nambari ya kusambaza. Katika sehemu ya usanidi wakati wa kufafanua mawasiliano ya redio tunahitaji kutumia mipangilio sawa na mtumaji na kuweka moduli kama mpokeaji kwa kutumia kazi ya radio.startListening ().
• Pakia kwa mpokeaji

Hatua ya 11: Kuondoa Drone

• Kwanza, weka drone yako chini na uiandae kwa kazi. Kunyakua mdhibiti wako wa ndege na kisha anza safari yako ya kwanza kwa uangalifu na salama.
• Walakini, inashauriwa sana kusonga drone polepole. Kwa kuongezea, kwa mara ya kwanza, hakikisha kuruka kwa urefu wa chini.
• Natumaini kwamba nakala hii itakusaidia kujenga drone yako ya nyumbani.
• Usisahau kupenda hii na kuacha maoni.