Kako izgraditi daljinski upravljač i odašiljač pomoću Arduina: 11 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Izrada bespilotne letjelice ovo je jednostavan zadatak ovih dana, ali koštat će vas mnogo. Pa ću vam reći kako izgraditi bespilotnu letjelicu koristeći arduino po niskim cijenama. Također ću vam reći kako izgraditi odašiljač drona također. pa je ovaj dron u potpunosti domaći. Ne morate kupovati nikakve ploče za kontrolu leta ili odašiljače.

Supplies

Potrebni su nam ti predmeti za izradu drona,

• Za dron-

  1. Okvir - „okosnica“četvorougla. Okvir je ono što drži sve dijelove helikoptera na okupu. Mora biti čvrst, ali s druge strane mora biti i lagan kako se motori i baterije ne bi borili da ga zadrže u zraku.
  2. Motori - Potisak koji omogućava Quadcopteru da se unese u zrak omogućuju DC motori bez četkica i svakim od njih zasebno upravlja elektronički regulator brzine ili ESC.
  3. ESC - Elektronički regulator brzine je poput živca koji prenosi informacije o kretanju iz mozga (kontrola leta) do mišića ruke ili noge (motori). On regulira koliko snage motori dobivaju, što određuje promjenu brzine i smjera četvorke.
  4. Propeleri-Ovisno o vrsti četverokuta, možete koristiti rekvizite od 9 do 10 ili 11 inča (za stabilne letove sa zračne fotografije) ili 5-inčne regatne rekvizite za manji potisak, ali veću brzinu.
  5. Baterija - Ovisno o vašem maksimalnom naponu, možete birati između 2S, 3S, 4S ili čak 5S baterija. No, standard za quad koji se planira koristiti za snimanje iz zraka (samo primjer), trebat će vam 11,4 V 3S baterija. Mogli biste koristiti 22,8 V 4S ako gradite trkaći četverac i želite da se motori okreću mnogo brže.
  6. Arduino ploča (Nano)
  7. IMU (MPU 6050) - ploča koja je u osnovi (ovisno o vašem izboru) zbir različitih senzora koji pomažu vašem četverokutu da zna gdje se nalazi i kako se izravnati.

• Za predajnik-

  1. NRF24L01 primopredajnički modul
  2. NRF24L01 + PA + LNA
  3. Potenciometar
  4. Servo motor
  5. Toggle Switch
  6. Joystick
  7. Arduino Pro Mini

Korak 1: SHEMATIKA

Ovo je glavni plan vaše operacije.

Kako spojiti ESC -ove:

• Signalni pin ESC 1 - D3
• Signalni pin ESC 3 - D9
• Signalni pin ESC 2 - D10
• Signalni pin ESC 4 - D11

Kako spojiti Bluetooth modul:

• Tx - Rx
• Rx - Tx

Kako spojiti MPU-6050:

• SDA - A4
• SCL - A5

Kako spojiti LED indikator:

LED anodna noga - D8

Kako spojiti prijemnik:

• Ručica za gas - 2Elerona - D4
• Elerone - D5
• Kormilo - D6
• AUX 1-D7 Morate uzemljiti MPU-6050, Bluetooth modul, prijemnik i ESC. A da biste to učinili, morate spojiti sve GND pinove na Arduino GND pin.

Korak 2: SVE ZALEŽITE

• Prvo što trebate učiniti je uzeti ženska zaglavlja i lemiti ih na prototipnu ploču. Ovo će smjestiti vašu Arduino ploču.
• Lemite ih točno u sredinu tako da ima mjesta za ostatak zaglavlja za MPU, Bluetooth modul, prijemnik i ESC -ove, te ostavite malo prostora za neke dodatne senzore koje ćete možda odlučiti dodati u budućnosti.

• Sljedeći korak je lemljenje muških zaglavlja prijemnika i ESC -a direktno iz ženskih zaglavlja Arduino. Koliko ćete muških ESC redova zaglavlja imati, ovisi o tome koliko će motora imati vaš dron. U našem slučaju gradimo četverokopter, što znači da će postojati 4 rotora i ESC za svaki. To dalje znači 4 reda od kojih svaki ima 3 muška zaglavlja. Prvo zaglavlje u prvom redu koristit će se za signalni PID, drugo za 5V (iako to ovisi o tome da li vaši ESC -i imaju pin od 5 V ili ne, ako nemate, ostavit ćete ova zaglavlja prazna), a treće zaglavlje će biti za GND.

  Kada dio lemljenja ESC -ova završi, možete prijeći na dio za lemljenje zaglavlja prijemnika. U većini slučajeva quad ima 4 kanala. To su Throttle, Pitch, Yaw i Roll. Preostali slobodni kanal (peti) koristi se za promjenu načina leta (pomoćni kanal). To znači da ćete morati lemiti muške zaglavlje u 5 redova. Svaki će osim jednog imati jedno zaglavlje, dok samo jednom od tih redova trebaju 3 zaglavlja zaredom.

• svi osnovi su bili povezani sa zemljištem Arduino. To uključuje sve ESC uzemljenje, uzemljenje prijemnika (zaglavlje signala gasa potpuno s desne strane), te Bluetooth modul i uzemljenje MPU -a.
• Zatim morate slijediti sheme i veze koje smo gore objasnili. Na primjer, MPU (SDA - A4 i SCL - A5), a za Bluetooth (TX - TX i RX - RX) Arduina. Nakon toga, samo slijedite veze kako smo ih napisali: Signalni pinovi ESC1, ESC2 … do D3, D10 … Arduina. Zatim prijemnički signalni pinovi Pitch - D2, Roll - D4… i tako dalje. Nadalje, trebate spojiti dugi vod LED-a (pozitivni terminal) na Arduino D8 pin, kao i dodati otpornik od 330 ohma između uzemljenja Arduina i kratkog LED-a (negativni terminal). Posljednja stvar koju trebate učiniti je osigurati 5V izvor napajanja. A za to morate paralelno spojiti crnu žicu (uzemljenje baterije) na uzemljenje svih vaših komponenti, a crvenu žicu na Arduino, MPU i Bluetooth modul, 5V pinove. Sada MPU 6050 treba lemiti na muške zaglavlje na one koje planirate koristiti. Nakon toga, okrenite ploču za 180 stupnjeva i povežite sve svoje komponente s odgovarajućim zaglavljima na prototipnoj ploči.
• Uključite ga i vaš Arduino je spreman za dodavanje kodova putem računara!

Korak 3: KAKO PROGRAMIRATI SVOJ ARDUINO KONTROLER LETA

1. Prvo morate preuzeti MultiWii 2.4. Zatim ga izvucite.
2. Unesite mapu MultiWii, potražite ikonu MultiWii i pokrenite je
3. Pomoću Arduino IDE -a pronađite “Arduino datoteku” ili datoteku Multiwii sa “.ino”. Bilo koja "CPP datoteka" ili "H datoteka" datoteke su podrške za naš Multiwii kôd, stoga ih ne otvarajte. Samo upotrijebite datoteku Multiwii.ino.
4. Kada otvorite datoteku, pronaći ćete mnoge kartice Alarms.cpp, Alarms.h, EEPROM.cpp, EEPROM.h i mnoge druge. Pronađite "config.h"
5. Pomaknite se prema dolje dok ne pronađete "Vrsta višekopter-a", a zatim brisanjem "//" koje označite je definirano i radi. Quad X jer pretpostavljamo da koristite konfiguraciju rotora “X” na svom quadu.
6. Sada se pomaknite prema dolje i potražite “Kombinirane IMU ploče” i aktivirajte vrstu Gyro+Acc ploče koju koristite. U našem slučaju koristili smo GY-521 pa smo aktivirali tu opciju.
7. Ako odlučite dodati druge senzore, poput barometra ili ultrazvučnog senzora, sve što trebate učiniti je da ih ovdje "aktivirate" i oni će se pokrenuti.
8. Slijedi “Zvučni pin”. Tamo morate aktivirati opcije indikatora leta (prve 3)
9. Isključite Arduino ploču iz kontrolera leta, a zatim je povežite s računarom putem USB -a. Nakon što izađete iz FC -a i povežete se s računalom, pronaći ćete ALATE i odabrati vrstu vaše Arduino ploče (u našem slučaju Arduino Nano).
10. Sada pronađite “Serial Port” i aktivirajte COM port na koji je povezan Arduino Nano (u našem slučaju, COM3). Na kraju kliknite strelicu i prenesite kôd te pričekajte da se kôd prenese.
11. Kad se prijenos završi, odspojite Arduino s USB -a, umetnite ga na mjesto na FC ploči i spojite 5V bateriju tako da se napaja cijeli FC, a zatim pričekajte da LED na Arduinu zasvijetli. To znači da je pokretanje završeno i da ga možete ponovo povezati s računarom. Sada pronađite fasciklu Multiwii 2.4, zatim MultiwiiConfig i pronađite mapu koja je kompatibilna s vašim OS -om. U našem slučaju to je “application.windows64”.
12. Sada pokrenite aplikaciju MultiwiiConfI to je to! Odmah ćete primijetiti kako pomičete FC, vrijednosti za akcelerometar i podatke o žiroskopu na ekranu. Orijentacija vašeg FC prikazana je pri dnu. U ovom sučelju možete promijeniti vrijednosti PID-a i fino podesiti svoj quad na odgovaraju vašim ličnim preferencijama. Također, možete dodijeliti načine leta određenim pomoćnim pozicijama prekidača u ovom sučelju. Sve što trebate učiniti je pronaći mjesto za svoj Arduino FC na okviru i spremno je za udar u nebo.

Korak 4: Okvir

Sada morate postaviti sve dijelove na okvir. Okvir možete kupiti ili ga napraviti kod kuće

Korak 5: Sklapanje motora i regulatora brzine

• Prvo morate izbušiti rupe u okviru za motore, prema udaljenosti između rupa za vijke na motorima. Bilo bi dobro napraviti još jednu rupu koja će omogućiti da se kopča i osovina motora slobodno kreću.
• Preporučuje se povezivanje regulatora brzine na donjoj strani okvira iz nekoliko razloga koji uključuju funkcionalnost drona. Ovi razlozi, između ostalih, uključuju to što će „istovariti“gornju stranu drona gdje treba dodati druge komponente.

Korak 6: Dodavanje kontrolera leta i baterije

• Sada sastavite naš domaći kontrolor leta (arduino prijemnik) do središta okvira drona.
• Preporučuje se staviti mali dio spužve na donju stranu kontrolera leta jer on apsorbira i smanjuje vibracije motora. Tako će vaš dron biti stabilniji tokom leta, a stabilnost je ključna za upravljanje dronom.
• Sada dodajte lipo bateriju na dno okvira i pobrinite se da je dron uravnotežen prema sredini.
• sada je vaš dron spreman za poletanje

Korak 7: Izrada predajnika

• Radio komunikacija ovog kontrolera temelji se na primopredajničkom modulu NRF24L01 koji, ako se koristi s pojačanom antenom, može imati stabilan domet do 700 metara u otvorenom prostoru. Sadrži 14 kanala, od kojih je 6 analognih ulaza i 8 digitalnih ulaza.
• Ima dva džojstika, dva potenciometra, dva prekidača, šest tastera i dodatno unutrašnju mjernu jedinicu koja se sastoji od akcelerometra i žiroskopa koji se takođe može koristiti za upravljanje stvarima samo pri kretanju ili naginjanju kontrolera.

Korak 8: Dijagram kola

• Mozak ovog RC kontrolera je Arduino Pro Mini koji se napaja pomoću 2 LiPo baterije koje proizvode oko 7,4 volti. Možemo ih spojiti direktno na RAW pin Pro Mini koji ima regulator napona koji je smanjio napon na 5V. Imajte na umu da postoje dvije verzije Arduino Pro Mini, poput one koju imam koja radi na 5V, a druga na 3.3V.
• S druge strane, modulu NRF24L01 strogo je potrebno 3.3V i preporučuje se da dolazi iz namjenskog izvora. Stoga moramo koristiti regulator napona od 3,3 V koji je spojen na baterije i pretvoriti 7,4 V u 3,3 V. Također moramo koristiti kondenzator za odvajanje tik uz modul kako bi napon bio stabilniji, pa će i radio komunikacija biti stabilnija. Modul NRF24L01 komunicira s Arduinom putem SPI protokola, dok akcelerometar i žiroskop MPU6050 koriste protokol I2C.
• Morate lemiti sve dijelove zajedno prema dijagramu. Možete dizajnirati i ispisati krug koji olakšava.

Korak 9: Kodiranje predajnika

• Za programiranje Pro Mini ploče potrebno nam je USB do serijsko UART sučelje koje se može spojiti na zaglavlje za programiranje koje se nalazi na gornjoj strani našeg kontrolera.
• Zatim u izborniku Arduino IDE alati moramo odabrati Arduino Pro ili Pro Mini ploču, odabrati odgovarajuću verziju procesora, odabrati port i odabrati način programiranja na “USBasp”.
• Evo potpunog Arduino koda za ovaj DIY Arduino RC odašiljač
• Prenesite ga na arduino pro mini.

Korak 10: Kodiranje prijemnika

• Evo jednostavnog koda prijemnika gdje ćemo primiti podatke i jednostavno ih odštampati na serijskom monitoru kako bismo znali da komunikacija radi ispravno. Opet moramo uključiti biblioteku RF24 i definirati objekte i strukturu na isti način kao u kodu odašiljača. U odjeljku za postavljanje prilikom definiranja radio komunikacije moramo koristiti iste postavke kao i odašiljač i postaviti modul kao prijemnik pomoću funkcije radio.startListening ().
• Otpremite ga na prijemnik

Korak 11: Skidanje drona

• Prvo postavite svoj dron na tlo i pripremite ga za rad. Uzmite kontroler leta, a zatim pažljivo i sigurno započnite svoj prvi let.
• Međutim, jako se preporučuje polako gasiti dron. Štaviše, po prvi put vodite računa da letite na manjoj nadmorskoj visini.
• Nadam se da će vam ovaj članak pomoći da napravite svoj domaći dron.
• Ne zaboravite da vam se ovo sviđa i ostavite komentar.