MPU6050 va ESP8266 modulida ArDrone 2.0 Quadcopter boshqaruv bloki: 7 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Wi-Fi-ning o'lchami, narxi va mavjudligi sizga ESP8266 modulida ArDrone 2.0 kvadrokopterining byudjetini boshqarish moslamasini yaratishga imkon beradi (AliExpress, Gearbest narxlari). Boshqarish uchun biz MPU6050 chipidagi Gy-521 modulidan foydalanamiz (giroskop, akselerometr).

Parrot AR. Drone-bu radio boshqariladigan kvadrokopter, ya'ni to'rtta asosiy rotorli masofali diagonali nurlarga o'rnatilgan vertolyot. AR. Drone o'zi Linux operatsion tizimida ishlaydi va deyarli har qanday Android yoki iOS sensorli ekranli smartfon yoki planshet kvadrokopter uchun masofadan boshqarish pulti vazifasini bajarishi mumkin. Wi-Fi orqali barqaror nazorat qilish masofasi 25 dan 100 metrgacha va agar parvozlar ko'chada amalga oshirilsa, xona va ob-havo sharoitlariga bog'liq.

1 -qadam: ESP8266 -ni Ar Drone 2.0 kirish nuqtasiga ulash

Yoqilganda AR. Drone "ardrone_XX_XX" SSIS kirish nuqtasini yaratadi. Parolsiz ulanish.

AT buyruqlari yordamida Ar. Dron kirish nuqtasiga ulanishga harakat qilaylik ESP8266 kartasini kompyuterning portiga UART USB adapterining quvvat manbai 3.3 V orqali ulang.

Arduino IDE seriyali port monitorini oching va AT buyruqlarini ESP kartasiga yuboring (kvadrokopter yoqilgan bo'lishi kerak)

2 -qadam: AR bilan aloqa. Drone AT buyruqlari yordamida amalga oshiriladi

Buyruqlar ARga yuboriladi. Drone UDP yoki TCP paketlari sifatida;

Bitta UDP paketi kamida bitta to'liq buyruqni o'z ichiga olishi kerak; Agar paketda bir nechta buyruqlar bo'lsa, 0x0A belgisi buyruqlarni ajratish uchun ishlatiladi.

Satrlar 8 bitli ASCII belgilar sifatida kodlangan;

Buyruqning maksimal uzunligi 1024 belgidan iborat;

Buyruqlar o'rtasida 30 MS kechikish mavjud.

Buyruq quyidagilardan iborat

AT * [buyruq nomi] = [satr sifatida buyruq tartib raqami] [, 1 -argument, 2 -argument…]

ARni boshqarish uchun asosiy AT buyruqlar ro'yxati. Dron:

AT * REF-uchish, qo'nish, qayta o'rnatish va favqulodda to'xtatish uchun ishlatiladi;

AT*PCMD-bu buyruq ARni boshqarish uchun ishlatiladi. Drone harakati;

AT*FTRIM - gorizontal tekislikda;

AT*konfiguratsiya qilingan AR. Drone parametrlari;

AT*LED-dagi AR-dagi LED-animatsiyalarni o'rnatadi. Dron;

AT*ANIM-da AR-da parvoz animatsiyasini o'rnatish. Drone.

AT * COMWDG-watchdog-ni tiklash buyrug'i-biz uni doimiy ravishda kvadrokopterga jo'natamiz.

Aloqa uchun quyidagi portlar ishlatiladi:

5556-UDP porti-ARga buyruqlar yuborish. Dron;

5554-UDP porti AR-dan ma'lumotlar paketini qabul qiladi. Dron;

5555-port-Javobli video paketlarni AR-dan uzatish. Dron;

Yo'qolmaydigan muhim ma'lumotlar uchun port 5559-TCP paketlari, odatda konfiguratsiya uchun.

Mijoz oxirgi buyruq yuborilgandan keyin 2 soniya kechiktirilgandan so'ng UDP portidan uziladi !!! - shuning uchun, agar kerak bo'lsa, doimo buyruqlarni yuborishingiz kerak- AT*COMWDG.

Navigatsiya ma'lumotlarini ARDrone-dan (Port 5554-UDP) olishni o'ylab ko'ring. Demo rejimida navigatsiya ma'lumotlari paketi 500 bayt uzunlikda. Agar biror narsa noto'g'ri bo'lsa, dron 32 va 24 baytli paketni yuborishi mumkin. Agar paket 24 bayt uzunlikda bo'lsa, demak 5554 porti BOOTSTRAP rejimida va demo rejimiga o'tish uchun portga qayta ulanish kerak ARDrone mijozga navigatsiya ma'lumotlarini ikki shaklda uzatishi mumkin:

qisqartirilgan (yoki demo), hajmi 500 bayt. to'liq

Demo ma'lumotlarini olish uchun avval 5554 portga 0x01, 0x00, 0x00, 0x00 to'rt baytni yuboring va 5556 portiga buyruq yuboring.

AT*CONFIG = "+(seq ++)+", / "general: navdata_demo \", / "TRUE \" bu erda seq - buyruqning ketma -ket raqami.

Navigatsiya ma'lumotlari to'plamining tuzilishi. Paketning boshida 4 ta nomlangan qiymat mavjud:

32-bitli paket sarlavhasi: vertolyotning holati 32 bit;

mijoz tomonidan vertolyotga yuborilgan oxirgi buyruqning tartib raqami 32 bit;

ko'rish bayrog'i 32 bit. Navdata variantining keyingi sarlavhasi: 20-23.

Navdata varianti quyidagi maydonlarga ega:

BATARYA = 24; batareyaning zaryadlanishi foiz sifatida;

PITCH = 28; bo'ylama o'qi bo'ylab moyillik burchagi;

ROLL = 32; ko'ndalang o'qga nisbatan moyillik burchagi;

YAW = 36; vertikal o'qga nisbatan burilish burchagi;

ALTITUD = 40; balandlik;

VX = 44; x o'qi tezligi;

VY = 48; y o'qi tezligi;

VZ = 52; z o'qidagi tezlik.

3 -qadam: Nokia 5110 displeyini ESP8266 kartasiga ulash

Nokia 5110 displeyini ESP8266 moduliga ulang va unga va ketma -ket port monitoriga navigatsiya ma'lumotlarini chiqaring.

4 -qadam: Navigatsiya ma'lumotlarini olish va uni Nokia5110 displeyida ko'rsatish

Yuklab oling (eskiz ardrone_esp8266_01. Ino) va ketma -ket portga va displey ekraniga navigatsiya ma'lumotlarining chiqishini kuzating.

5 -qadam: Uchish va qo'nish buyruqlarini yuborish

Endi biz loyihamizga masofadan boshqarish pultining buyruqlari bilan kvadrokopterning uchishi va qo'nishini qo'shamiz. Uchish uchun siz buyruq yuborishingiz kerak

AT*REF = [Tartib raqami], 290718208

Uchish uchun

AT*REF = [Tartib raqami], 290717696

Uchishdan oldin siz gorizontal kalibrlash buyrug'ini yuborishingiz kerak, aks holda Ar Drone parvoz paytida barqarorlasha olmaydi.

AT * F TRIM = [tartib raqami]

Eskiz ardrone_esp8266_02.ino () ni ESP8266 taxtasiga yuklang, Ar Drone 2.0 kvadrokopterini yoqing va tugma ishini tekshiring. Siz bosganingizda, keyingi safar bosganingizda-qo'nish va hk.

6 -qadam: MPU6050 -ni Ardrone 2.0 -ni boshqarish uchun ulash

Kvadrokopterlarni boshqarish uchun kosmosdagi joylashishni aniqlash uchun sensorlar ishlatiladi. MPU6050 chipida akselerometr ham, bortda ham giroskop, ham harorat sensori mavjud. MPU6050-Gy-531 modulining asosiy elementi (15.44-rasm). Ushbu chipga qo'shimcha ravishda, modul platasi kerakli MPU6050 ulanishini o'z ichiga oladi, shu jumladan I2C interfeysining tortishish rezistorlari, shuningdek 3,3 voltli kuchlanish stabilizatori, kichik kuchlanish pasayishi bilan (3,3 voltsli quvvat bilan, stabilizator 3 ta to'liq voltli bo'ladi) filtrli kondansatörler bilan.

I2C protokoli yordamida mikrokontrollerga ulanish.

7 -qadam: MPU6050 yordamida kvadrokopterni boshqarish

Akselerometr va giroskop yordamida x va y o'qlaridagi burilishni aniqlash mumkin, va burilish kvadrokopterni tegishli o'qlar bo'ylab harakatlantirish buyruqlariga aylanadi. Sensordan olingan o'qishni burilish burchagiga tarjima qilish.

parvozni boshqarish uchun Ar Drone -ga yuborish buyrug'i

AT*REF = [Tartib raqami], [Bit-maydonni belgilash], [Roll], [Pitch], [Gaz], [Yaw]

-1 dan 1 gacha bo'lgan Roll va Pitch qiymatlari const int float jadvalidan olinadi, indeks mu6050 sensori ma'lumotidan hisoblangan burilish burchagiga to'g'ri keladi.

Eskizini ardrone_esp8266_03.ino ESP8266 taxtasiga yuklang, ar Drone 2.0 kvadrokopterini yoqing va masofadan boshqarish pultining ishlashini tekshiring.