GPS bilan Arduino Drone: 16 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:27

Biz uyga qaytish, muvofiqlashtirish va GPS tutish funktsiyalarini bajaradigan, Arduino tomonidan boshqariladigan va barqarorlashtirilgan, GPS bilan ishlaydigan birinchi ko'rish (FPV) kvadrokopter dronini qurishga kirishdik. Biz sodda edikki, mavjud Arduino dasturlari va GPSsiz kvadrokopter uchun simlarni GPS uzatish tizimi bilan birlashtirish nisbatan sodda bo'ladi va biz tezda murakkab dasturlash vazifalariga o'tamiz. Biroq, bu ikkita loyihani birlashtirish uchun hayratlanarli miqdor o'zgarishi kerak edi va shu bilan biz GPS-ni qo'llab-quvvatlaydigan FPV kvadrokopterini ishlab chiqarishni yakunladik, hech qanday qo'shimcha funktsiyalarsiz.

Agar siz cheklangan kvadrokopterdan mamnun bo'lsangiz, mahsulotimizni qanday takrorlash bo'yicha ko'rsatmalarni qo'shdik.

Biz, shuningdek, avtonom kvadrokopter yo'lida qilgan barcha qadamlarni o'z ichiga olganmiz. Agar siz o'zingizni Arduino-ga chuqurroq kirishni his qilsangiz yoki Arduino-da katta tajribaga ega bo'lsangiz va bizning to'xtash nuqtamizni o'zingiz kashf qilish uchun o'tish nuqtasi sifatida qabul qilmoqchi bo'lsangiz, bu ko'rsatma siz uchun ham.

Bu qanchalik tajribaga ega bo'lishingizdan qat'i nazar, Arduino -ni yaratish va kodlash haqida biror narsa o'rganish uchun ajoyib loyiha. Umid qilamanki, siz uchuvchisiz samolyot bilan ketasiz.

O'rnatish quyidagicha:

Materiallar ro'yxatida ikkala maqsad uchun ham yulduzcha bo'lmagan qismlar talab qilinadi.

Bitta yulduzchali qismlar faqat avtonom kvadrokopterning tugallanmagan loyihasi uchun kerak.

Ikki yulduzli qismlar faqat cheklangan kvadrokopter uchun kerak.

Sarlavhadan keyin ikkala loyiha uchun umumiy bo'lgan qadamlar yo'q

Sarlavhadan keyin cheklangan avtonom bo'lmagan kvadrokopterlar uchun zarur bo'lgan qadamlar "(Uno)" belgisiga ega.

Faqat bajarilmaydigan avtonom kvadrokopter uchun kerak bo'lgan qadamlar sarlavhadan keyin "(Mega)" belgisiga ega.

Uno-ga asoslangan to'rtburchaklar yaratish uchun sarlavhadan keyin "(Mega)" tugmachasini o'tkazib yuboring.

Mega-ga asoslangan to'rtburchaklar ustida ishlash uchun sarlavhadan keyin "(Uno)" tugmachasini o'tkazib yuboring.

1 -qadam: materiallarni yig'ish

Komponentlar:

1) bitta kvadrokopter ramkasi (aniq ramka muhim emas) (15 dollar)

2) 2830, 900 kV kuchlanishli to'rtta dvigatel (yoki shunga o'xshash) va to'rtta o'rnatish moslamalari to'plami (4x $ 6 + 4x $ 4 = jami $ 40)

3) to'rtta 20A UBEC ESC (4x $ 10 = $ 40)

4) bitta quvvat taqsimlash kartasi (XT-60 ulanishi bilan) (20 dollar)

5) XT-60 ulanishi bilan 3s, 3000-5000mAh LiPo batareyasi (3000mAh taxminan 20 min parvoz vaqtiga to'g'ri keladi) ($ 25)

6) Ko'p pervanellar (ular juda ko'p buziladi) (10 dollar)

7) bitta Arduino Mega 2560* (40 dollar)

8) bitta Arduino Uno R3 (20 dollar)

9) Ikkinchi Arduino Uno R3 ** (20 dollar)

10) bitta Arduino Ultimate GPS qalqoni (sizga qalqon kerak emas, lekin boshqa GPSdan foydalanish uchun boshqa simlar kerak bo'ladi) (45 dollar)

11) ikkita HC-12 simsiz uzatuvchi (2x $ 5 = 10 $)

12) bitta MPU- 6050, 6DOF (erkinlik darajasi) girro/akselerometr (5 dollar)

13) bitta Turnigy 9x 2.4 gigagertsli, 9 kanalli uzatuvchi/qabul qiluvchi jufti (70 dollar)

14) Arduino ayol (yig'iladigan) sarlavhalari ($ 20)

15) LiPo Batareya Balansi zaryadlovchisi (va 12V shahar adapteri, shu jumladan emas) ($ 20)

17) USB A dan B erkakgacha erkak adapter kabeli ($ 5)

17) yopishqoq lenta

18) Quvurlarni qisqartirish

Uskunalar:

1) lehimlanadigan temir

2) lehim

3) Plastik epoksi

4) engilroq

5) simlarni ajratuvchi

6) Allen kalitlari to'plami

Haqiqiy vaqtda FPV (birinchi marta ko'rish) video uzatish uchun ixtiyoriy komponentlar:

1) Kichik FPV kamera (bu biz ishlatgan arzon va sifatsiz kameraga havola, siz yaxshiroq kamerani almashtira olasiz) (20 dollar)

2) 5,6 gigagertsli video uzatuvchi/qabul qiluvchi juftligi (832 ta model ishlatilgan) (30 dollar)

3) 500mAh, 3s (11,1V) LiPo batareyasi (7 dollar) (biz banan bilan ishlatardik, lekin orqaga qarab, siz bog'langan batareyani ishlatishingizni maslahat beramiz, chunki u TS832 transmitteriga mos keladigan ulagichga ega va shunday emas) t lehimlashni talab qiladi).

4) 2 1000mAh 2s (7.4V) LiPo batareyasi yoki shunga o'xshash (5 dollar). 1000 mA / soat dan oshsa, mAch soni muhim emas. Yuqoridagi kabi, ikkita batareyadan birining vilkasi turiga ham amal qilinadi. Ikkinchisi monitorni quvvatlantirish uchun ishlatiladi, shuning uchun siz nima bo'lishidan qat'iy nazar lehim qilishingiz kerak bo'ladi. Buning uchun XT-60 vilkasini olish yaxshiroqdir (biz shunday qilganmiz). Bu turga havola bu erda: 1000 mAch 2s (7.4V) LiPo XT-60 vilkasi bilan

5) LCD monitor (ixtiyoriy) (15 dollar). To'g'ridan-to'g'ri noutbukda ko'rish uchun siz AV-USB adapteri va DVD nusxa ko'chirish dasturidan foydalanishingiz mumkin. Bu, shuningdek, ularni real vaqtda ko'rish o'rniga, video va fotosuratlarni yozib olish imkoniyatini beradi.

6) Agar siz ulangan batareyalardan turli vilkali batareyalarni sotib olgan bo'lsangiz, sizga mos adapterlar kerak bo'lishi mumkin. Qanday bo'lmasin, monitorni quvvatlantiradigan batareyaning vilkasiga mos keladigan adapterni oling. Bu erda XT-60 adapterlarini qaerdan olish mumkin

* = faqat ilg'or loyiha uchun

** = faqat asosiy loyiha uchun

Xarajatlar:

Agar noldan boshlasangiz (lekin lehim bilan va hokazo), FPV tizimi yo'q: ~ 370 dollar

Agar sizda allaqachon RC transmitter/qabul qilgich, LiPo zaryadlovchi va LiPo batareyasi bo'lsa: ~ 260 dollar

FPV tizimining narxi: $ 80

2 -qadam: ramkani yig'ing

Bu qadam juda oddiy, ayniqsa, biz ishlatgan oldindan tayyorlangan ramkadan foydalanilsa. Tegishli vintlardek ishlating va ramkani rasmda ko'rsatilganidek, ramka uchun mos keladigan kalit yoki tornavida yordamida bog'lang. Bir xil rangdagi qo'llar bir -biriga ulashganligiga ishonch hosil qiling (bu rasmda bo'lgani kabi), shunda dronning old va orqa qismi aniq bo'ladi. Bundan tashqari, pastki plastinkaning uzun qismi qarama-qarshi rangdagi qo'llar orasiga yopishganligiga ishonch hosil qiling. Bu keyinchalik muhimroq bo'ladi.

3 -qadam: Motorlarni o'rnatish va Escs -ni ulash

Endi ramka yig'ilgandan so'ng, to'rtta dvigatel va to'rtta o'rnatish moslamasini chiqarib oling. Dvigatellar va o'rnatish joylarini burab qo'yish uchun siz o'rnatish moslamalariga o'rnatilgan vintlarni yoki kvadrokopter ramkasida qolgan vintlarni ishlatishingiz mumkin. Agar siz biz bog'lagan tokchalarni sotib olsangiz, yuqoridagi rasmda qo'shimcha ikkita komponentni olasiz. Bu qismlarsiz bizda yaxshi motor ko'rsatkichlari bor edi, shuning uchun biz ularni vaznini kamaytirish uchun qoldirdik.

Dvigatellar vidalangach, kvadrokopter ramkasining yuqori plastinkasi tepasida epoksi quvvat taqsimlash kartasi (PDB) o'rnatiladi. Batareya ulagichi yuqoridagi rasmda bo'lgani kabi, har xil rangdagi qo'llar orasiga (pastki plastinkaning uzun qismlaridan biriga parallel) ishora qiladigan tarzda yo'naltirilganligiga ishonch hosil qiling.

Shuningdek, sizda ayol iplari bo'lgan to'rtta pervanel konus bo'lishi kerak. Hozircha bularni chetga surib qo'ying.

Endi ESC -laringizni chiqarib oling. Bir tomondan undan ikkita sim chiqadi, biri qizil, biri qora. To'rtta ESCning har biri uchun qizil simni PDB -ning musbat ulagichiga, qora - manfiyga kiriting. E'tibor bering, agar siz boshqa PDB dan foydalansangiz, bu bosqich lehimlashni talab qilishi mumkin. Endi har bir dvigateldan chiqadigan uchta simni ulang. Shu nuqtada, qaysi ESC simini qaysi motor simiga ulashingiz muhim emas (agar siz bitta ESCning barcha simlarini bir xil dvigatel bilan bog'lasangiz!) Siz keyinchalik har qanday orqa polaritni to'g'rilaysiz. Agar simlar teskari o'girilsa, bu xavfli emas; bu faqat dvigatelning orqaga burilishiga olib keladi.

4 -qadam: Arduino va Shieldni tayyorlang

Ishni boshlashdan oldin eslatma

Birinchidan, siz barcha simlarni to'g'ridan -to'g'ri lehimlashni tanlashingiz mumkin. Biroq, biz pin sarlavhalarini ishlatishni bebaho deb topdik, chunki ular muammolarni bartaraf etish va loyihani moslashtirish uchun juda ko'p moslashuvchanlikni ta'minlaydi. Biz nima qilganimizni ta'rifi (va boshqalarga tavsiya qilamiz).

Arduino va qalqonni tayyorlang

Arduino Mega (yoki avtonom bo'lmagan to'rtta bo'lsa, Uno), GPS qalqoni va yig'iladigan sarlavhalarni chiqarib oling. Qoplamali sarlavhalarning erkak uchini, yuqoridagi rasmda ko'rsatilgandek, oldindan lehimlangan pimlarga parallel ravishda, GPS qalqoniga joylashtiring. Shuningdek, 3V, CD,… RX deb belgilangan pin qatoriga yig'iladigan sarlavhalarda lehim. Pastki qismdan chiqib ketgan pimlarning ortiqcha uzunligini kesish uchun sim kesgichdan foydalaning. Qatlamli bu sarlavhalarning barchasiga egilgan tepalikli erkak sarlavhalarini joylashtiring. Qolgan komponentlar uchun siz simlarni lehimlaysiz.

Pinni Arduino (Mega yoki Uno) bilan mos kelishiga ishonch hosil qilib, GPS qalqonini tepaga ulang. E'tibor bering, agar Mega -dan foydalansangiz, qalqonni joyiga qo'yganingizdan so'ng, Arduino -ning ko'p qismi hali ham ochiq qoladi.

Qisqa tutashuvning oldini olish uchun Arduino -ning pastki qismiga elektr tasmasini joylashtiring.

5 -qadam: Komponentlarni sim bilan ulang va batareyani joylashtiring (Uno)

Yuqoridagi sxema Joop Brukknik bilan deyarli bir xil, chunki biz uning dizayniga asos qilib olganmiz.

*E'tibor bering, bu sxemada to'g'ri o'rnatilgan GPS qalqoni bor va shuning uchun GPS bu sxemada ko'rinmaydi.

Yuqoridagi sxema Fritzing dasturi yordamida tayyorlangan, bu ayniqsa Arduino bilan bog'liq sxemalar uchun tavsiya etiladi. Biz asosan moslashuvchan tarzda tahrirlanishi mumkin bo'lgan umumiy qismlardan foydalandik, chunki bizning qismlarimiz umuman Fritzing qo'shilgan qismlar kutubxonasida bo'lmagan.

-GPS ekranidagi kalit "To'g'ridan -to'g'ri yozish" ga o'tishiga ishonch hosil qiling.

-Endi barcha komponentlarni yuqoridagi sxema bo'yicha ulang (batareyadan tashqari!) (Quyidagi GPS ma'lumot simlariga muhim eslatma).

-Eslatib o'tamiz, siz ESCni dvigatellarga va PDB ga ulagansiz, shuning uchun sxemaning bu qismi bajarildi.

-Shuni ham unutmangki, GPS ma'lumotlari (sariq simlar) Arduino -dagi 0 va 1 -pinlardan chiqadi (GPS -dagi alohida Tx va Rx pinlari emas). Buning sababi shundaki, "To'g'ridan -to'g'ri yozish" ga sozlangan (pastga qarang), GPS to'g'ridan -to'g'ri uno -dagi apparat ketma -ket portlarga chiqadi (0 va 1 -pinlar). Bu aniqroq simlarning yuqoridagi ikkinchi rasmida aniq ko'rsatilgan.

-RC qabul qilgichni ulashda yuqoridagi rasmga qarang. E'tibor bering, ma'lumotlar simlari yuqori qatorga o'tadi, Vin va Gnd navbati bilan ikkinchi va uchinchi qatorlarda (va pinlarning ikkinchi-eng uzoq ustunida).

-PDC-dan Arduino-dan Vingacha bo'lgan HC-12 qabul qilgich, RC qabul qilgich va 5Vout simlarini ulash uchun biz yig'iladigan sarlavhalarni ishlatardik, gyro uchun biz simlarni to'g'ridan-to'g'ri taxtaga lehimladik va atrofidagi issiqlik qisqaruvchi quvurlardan foydalanardik. lehim. Siz biron bir komponentni tanlashingiz mumkin, lekin joyni tejashga yordam beradi, chunki uni to'g'ridan -to'g'ri gyroga payvandlash tavsiya etiladi. Sarlavhalarni ishlatish - bu ozgina ko'proq ish, lekin ko'proq moslashuvchanlikni ta'minlaydi. To'g'ridan-to'g'ri payvandlash simlari uzoq muddatli xavfsizroq ulanishdir, lekin bu komponentni boshqa loyihada ishlatish qiyinligini bildiradi. E'tibor bering, agar siz GPS qalqonida sarlavhalarni ishlatgan bo'lsangiz, nima qilayotganingizdan qat'i nazar, sizda yaxshi moslashuvchanlik bor. Eng muhimi, GPS -ning 0 va 1 -gachalaridagi GPS ma'lumot simlarini olib tashlash va almashtirish osonligiga ishonch hosil qiling.

Loyihamiz oxirida biz barcha komponentlarimizni ramkaga biriktirishning yaxshi usulini ishlab chiqa olmadik. Bizning sinfning vaqt bosimi tufayli, bizning echimlarimiz, odatda, ikki tomonlama ko'pikli lenta, yopishqoq lenta, elektr tasmasi va fermuar bog'ichlari atrofida edi. Agar siz buni uzoq muddatli loyiha deb hisoblasangiz, barqaror o'rnatish tuzilmalarini loyihalashga ko'proq vaqt sarflashingizni tavsiya qilamiz. Bularning barchasi bilan, agar siz shunchaki tezkor prototip yaratmoqchi bo'lsangiz, bizning jarayonimizni kuzatib boring. Shu bilan birga, gyro ishonchli o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling. Bu Arduino kvadrokopterining nima qilayotganini bilishning yagona yo'li, shuning uchun u parvozda harakat qilsa, sizda muammolar bo'ladi.

Hammasi simli va joyida bo'lsa, LiPo batareyasini oling va uni ramkaning yuqori va pastki plitalari orasiga suring. Uning ulagichi PDB ulagichi bilan bir xil yo'nalishda ekanligiga ishonch hosil qiling va ular ulanishi mumkin. Batareyani ushlab turish uchun biz yopishqoq lentani ishlatardik (velkro tasmasi ham ishlaydi, lekin yopishqoq lentadan ko'ra zerikarli). Yopishqoq lenta yaxshi ishlaydi, chunki batareyani osongina almashtirish yoki zaryadlash uchun olib tashlash mumkin. Batareyani mahkam yopib qo'yganingizga amin bo'lishingiz kerak, go'yo uchish paytida batareya aylanib yursa, bu dron muvozanatini buzishi mumkin. Batareyani hali PDB ga ulamang.

6 -qadam: Komponentlarni bir -biriga ulash va batareyani joylashtirish (Mega)

Yuqoridagi sxema Fritzing dasturi yordamida tayyorlangan, bu ayniqsa arduino bilan bog'liq sxemalar uchun juda tavsiya etiladi. Biz asosan umumiy qismlardan foydalandik, chunki bizning qismlarimiz umuman Fritzingning kutubxonasida bo'lmagan.

-E'tibor bering, bu sxemada to'g'ri o'rnatilgan GPS qalqoni bor va shuning uchun GPS bu sxemada ko'rinmaydi.

-Mega 2560 qurilmasini "Yumshoq seriyali" holatiga o'tkazing.

-Endi barcha komponentlarni yuqoridagi sxema bo'yicha ulang (batareyadan tashqari!)

-Eslatib o'tamiz, siz ESCni dvigatellarga va PDB ga ulagansiz, shuning uchun sxemaning bu qismi bajarildi.

-Pin 8dan Rxgacha va Pin 7dan Txgacha o'tish kabellari u erda, chunki (bu qalqon ishlab chiqarilgan Unodan farqli o'laroq), mega 7 va 8-pinlarda universal asenkron qabul qilgich-uzatuvchi (UART) yo'q. biz apparat ketma -ket pimlardan foydalanishimiz kerak. Bizga qo'shimcha ketma -ket pinlar kerak bo'lgan boshqa sabablar bor, ular keyinroq muhokama qilinadi.

-RC qabul qilgichni ulashda yuqoridagi rasmga qarang. E'tibor bering, ma'lumotlar simlari yuqori qatorga o'tadi, Vin va Gnd navbati bilan ikkinchi va uchinchi qatorlarda (va pinlarning ikkinchi-eng uzoq ustunida).

-PDC-dan Arduino-dan Vingacha bo'lgan HC-12 qabul qilgich, RC qabul qilgich va 5Vout simlarini ulash uchun biz yig'iladigan sarlavhalarni ishlatardik, gyro uchun biz simlarni to'g'ridan-to'g'ri lehimladik va lehim atrofidagi issiqlik o'tkazmaydigan quvurlardan foydalanardik. Siz har qanday komponentni tanlashingiz mumkin. Sarlavhalarni ishlatish - bu ozgina ko'proq ish, lekin ko'proq moslashuvchanlikni ta'minlaydi. To'g'ridan-to'g'ri payvandlash simlari uzoq muddatli xavfsizroq ulanishdir, lekin bu komponentni boshqa loyihada ishlatish qiyinligini bildiradi. E'tibor bering, agar siz GPS qalqonida sarlavhalarni ishlatgan bo'lsangiz, nima qilayotganingizdan qat'i nazar, siz hali ham yaxshi moslashuvchanlikka egasiz.

Loyihamiz oxirida biz barcha komponentlarimizni ramkaga biriktirishning yaxshi usulini ishlab chiqa olmadik. Sinfimizdagi vaqt bosimi tufayli, bizning echimlarimiz, odatda, ikki tomonlama ko'pikli lenta, yopishqoq lenta, elektr tasmasi va fermuar bog'ichlari atrofida edi. Agar siz buni uzoq muddatli loyiha deb hisoblasangiz, barqaror o'rnatish tuzilmalarini loyihalashga ko'proq vaqt sarflashingizni tavsiya qilamiz. Bularning barchasi bilan, agar siz shunchaki tezkor prototip yaratmoqchi bo'lsangiz, bizning jarayonimizda o'zingizni erkin his qiling. Shu bilan birga, gyro ishonchli o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling. Bu Arduino kvadrokopterining nima qilayotganini bilishning yagona yo'li, shuning uchun u parvozda harakat qilsa, sizda muammolar bo'ladi.

Hammasi simli va joyida bo'lsa, LiPo batareyasini oling va uni ramkaning yuqori va pastki plitalari orasiga suring. Uning ulagichi PDB ulagichi bilan bir xil yo'nalishda ekanligiga ishonch hosil qiling va ular ulanishi mumkin. Batareyani ushlab turish uchun biz yopishqoq lentani ishlatardik (velkro tasmasi ham ishlaydi, lekin yopishqoq lentadan ko'ra zerikarli). Yopishqoq lenta yaxshi ishlaydi, chunki batareyani osongina almashtirish yoki zaryad qilish uchun olib tashlash mumkin. Batareyani mahkam yopib qo'yganingizga amin bo'lishingiz kerak, go'yo uchish paytida batareya aylanib yursa, bu dron muvozanatini buzishi mumkin. Batareyani hali PDB ga ulamang.

7 -qadam: Qabul qilgichni bog'lash

RC qabul qilgichni oling va uni vaqtincha 5V quvvat manbaiga ulang (Arduino -ni USB yoki 9V quvvat bilan yoki alohida quvvat manbai bilan quvvatlang. LiPo -ni Arduino -ga hali ulamang). RC qabul qilgichi bilan birga kelgan ulash pinini oling va uni qabul qilgichdagi BIND pinlariga joylashtiring. Shu bilan bir qatorda, yuqoridagi rasmda ko'rsatilgandek, BIND ustunidagi yuqori va pastki pimlarni qisqartiring. Qabul qilgichda qizil chiroq tez yonib turishi kerak. Endi tekshirgichni olib, yuqoridagi rasmda ko'rsatilgandek, u o'chirilgan paytda orqa tarafdagi tugmani bosing. Tugma bosilganda, tekshirgichni yoqing. Endi qabul qilgichdagi miltillovchi chiroq qattiq yonishi kerak. Qabul qilgich bog'langan. Bog'lanish kabelini echib oling. Agar siz boshqa quvvat manbaidan foydalanayotgan bo'lsangiz, qabul qilgichni Arduino -dan 5V ga qayta ulang.

8 -qadam: (Ixtiyoriy) Birgalikda sim o'tkazing va FPV kamera tizimini o'rnating

Birinchidan, XT-60 adapterini monitordagi quvvat va er simlari bilan birga lehimlang. Bu monitordan monitorga farq qilishi mumkin, lekin quvvat deyarli har doim qizil, er deyarli har doim qora bo'ladi. Endi adapterni lehimli simlar bilan XT-60 vilkasi bilan 1000mAh LiPo-ga joylashtiring. Monitor (odatda) ko'k fonda yoqilishi kerak. Bu eng qiyin qadam!

Endi qabul qilgich va uzatuvchi antennalarni burab qo'ying.

Kichik 500 mA / soatlik Lipo -ni uzatgichga ulang. O'ng tarafdagi pin (antennaning pastda) batareyaning topraklama (V_), chapdagi keyingi pin V+. Ular kameraga boradigan uchta simni keltirishadi. Sizning kamerangiz transmitterga mos keladigan uchtadan bitta vilkasi bilan birga bo'lishi kerak. O'rtada sariq ma'lumot simining borligiga ishonch hosil qiling. Agar siz biz bilan bog'langan batareyalarni buning uchun vilkalar bilan ishlatgan bo'lsangiz, bu bosqichda lehim kerak emas.

Nihoyat, boshqa 1000mAh batareyangizni qabul qilgichingiz bilan birga kelgan doimiy zaryadlovchi sim bilan ulang va o'z navbatida uni qabul qilgichdagi shahar portiga ulang. Nihoyat, qabul qilgichingiz bilan birga kelgan AVin kabelining qora uchini qabul qilgichingizdagi AVin portiga, ikkinchisini (sariq, ayol) monitoringizning AVin kabelining sariq erkak uchiga ulang.

Bu vaqtda siz monitorda kameraning ko'rinishini ko'rishingiz kerak. Agar qila olmasangiz, qabul qilgich va transmitter ikkalasi ham yoqilganligiga ishonch hosil qiling (siz ularning kichik ekranlarida raqamlarni ko'rishingiz kerak) va ular bitta kanalda (biz ikkalasi uchun 11 -kanaldan foydalanganmiz va muvaffaqiyatga erishganmiz). Bundan tashqari, siz monitordagi kanalni o'zgartirishingiz kerak bo'ladi.

Komponentlarni ramkaga joylashtiring.

O'rnatish tugagandan so'ng, uchishga tayyor bo'lgunga qadar batareyalarni ajratib oling.

9 -qadam: GPS ma'lumotlarini qabul qilishni sozlang

Ikkinchi Arduino-ni ikkinchi HC-12 qabul qilgichi bilan yuqoridagi sxemada ko'rsatilgandek ulang, shuni esda tutingki, sozlash faqat kompyuterga ulanganda ko'rsatilgandek quvvatlanadi. Taqdim etilgan uzatuvchi kodini yuklab oling, ketma -ket monitorni 9600 bodga oching.

Agar siz oddiyroq sozlamalardan foydalansangiz, GPS qalqoningiz boshqa HC-12 qabul qilgichiga to'g'ri ulangan bo'lsa (va agar ekranning kaliti "To'g'ridan-to'g'ri yozish" bo'lsa), GPS jumlalarini qabul qilishni boshlashingiz kerak.

Mega -da, kalit "Yumshoq seriyali" yoqilganligiga ishonch hosil qiling.

10 -qadam: O'rnatish kodini bajaring (Uno)

Bu kod Joop Brokking o'zining Arduino quadcopter darsligida ishlatgan kod bilan bir xil va u yozgani uchun barcha hurmatga sazovor.

Batareya uzilganida, USB kabelidan foydalanib, kompyuteringizni Arduino -ga ulang va unga biriktirilgan o'rnatish kodini yuklang. RC transmitterini yoqing. Seriyali monitorni 57600 bodga oching va ko'rsatmalarga amal qiling.

Umumiy xatolar:

Agar kod yuklanmasa, UNO/GPS qalqoni 0 va 1 -pinlari uzilganligiga ishonch hosil qiling. Bu qurilma kompyuter bilan aloqa qilish uchun foydalanadigan apparat porti, shuning uchun u bepul bo'lishi kerak.

Agar kod bir vaqtning o'zida bir nechta qadamlarni o'tkazib yuborsa, GPS kalitining "To'g'ridan -to'g'ri yozish" yoqilganligini tekshiring.

Agar qabul qilgich aniqlanmasa, transmitter yoqilganda qabul qilgichingizda qattiq (lekin xira) qizil chiroq borligiga ishonch hosil qiling. Agar shunday bo'lsa, simlarni tekshiring.

Agar gyro aniqlanmagan bo'lsa, buning sababi, gyro shikastlangan bo'lishi yoki sizda kod yozish uchun mo'ljallangan boshqa turdagi girro bo'lsa bo'lishi mumkin.

11 -qadam: O'rnatish kodini bajaring (Mega)

Bu kod Joop Brokking o'zining Arduino quadcopter darsligida ishlatgan kod bilan bir xil va u yozgani uchun barcha hurmatga sazovor. Biz shunchaki Mega -ning simlarini moslashtirdik, shunda qabul qiluvchilarning kirishi to'g'ri Pin almashtirishni to'xtatishga to'g'ri keladi.

Batareya uzilganida, USB kabelidan foydalanib, kompyuteringizni Arduino -ga ulang va unga biriktirilgan o'rnatish kodini yuklang. Seriyali monitorni 57600 bodga oching va ko'rsatmalarga amal qiling.

12 -qadam: ESClarni sozlang (Uno)

Yana bir bor, bu kod Joop Brokking kodi bilan bir xil. Barcha o'zgartirishlar GPS va Arduino -ni birlashtirish maqsadida qilingan va uni keyinchalik ilg'or kvadrokopterning tavsifida topish mumkin.

Qo'shilgan ESC kalibrlash kodini yuklang. Seriyali monitorga "r" harfini yozing va "Qaytish" tugmasini bosing. Siz ro'yxatga olingan real vaqtda RC boshqaruvchisi qiymatlarini ko'rishni boshlashingiz kerak. Ular gaz kelebeği, silindr, qadam va yawning haddan tashqari chegaralarida 1000 dan 2000 gacha o'zgarib turishini tekshiring. Keyin "a" yozing va qaytishni bosing. Gyro kalibrlashiga ruxsat bering va keyin gyro to'rtburchaklar harakatini qayd etayotganini tekshiring. Endi arduino -ni kompyuterdan uzing, gazni boshqaruvchiga oxirigacha bosing va batareyani ulang. ESC har xil signal signallarini aylantirishi kerak (lekin bu ESC va uning dasturiy ta'minotiga qarab farq qilishi mumkin). Gazni oxirigacha bosing. ESC pastroq ovozli signallarni chiqarishi kerak, keyin esa jim turishi kerak. Batareyani tarmoqdan uzing.

Ixtiyoriy ravishda, siz bu vaqtda dvigatelni mahkamlash uchun dvigatelga o'rnatilgan aksessuarlar to'plami bilan birga kelgan konuslardan foydalanishingiz mumkin. Keyin 1 - 4 dvigatellarni yoqish uchun ketma -ket monitorga 1 - 4 raqamlarini kiriting. Dastur rekvizitlarning nomutanosibligi tufayli silkinish miqdorini qayd qiladi. Siz bir tomondan yoki boshqa rekvizitlarga oz miqdorda skotch qo'shib, buni tuzatishga urinib ko'rishingiz mumkin. Biz bu qadamsiz yaxshi parvoz qilishimiz mumkinligini aniqladik, lekin biz rekvizitlarni muvozanatlashdan ko'ra samarasizroq va balandroq ovozda bo'lardik.

13 -qadam: ESC (Mega) ni sozlang

Bu kod Brokking kodiga juda o'xshaydi, lekin biz uni Mega bilan ishlashga moslashtirdik.

Qo'shilgan ESC kalibrlash kodini yuklang. Seriyali monitorga "r" harfini yozing va "Qaytish" tugmasini bosing. Siz ro'yxatga olingan real vaqtda RC boshqaruvchisi qiymatlarini ko'rishni boshlashingiz kerak. Ular gaz kelebeği, silindr, qadam va yawning haddan tashqari chegaralarida 1000 dan 2000 gacha o'zgarib turishini tekshiring.

Keyin "a" yozing va qaytishni bosing. Gyro kalibrlashiga ruxsat bering va keyin gyro to'rtburchaklar harakatini qayd etayotganini tekshiring.

Endi arduino -ni kompyuterdan uzing, gazni boshqaruvchiga oxirigacha bosing va batareyani ulang. ESC uchta past signalni, so'ngra baland signalni chiqarishi kerak (lekin bu ESC va uning dasturiy ta'minotiga qarab farq qilishi mumkin). Gazni oxirigacha bosing. Batareyani tarmoqdan uzing.

Ushbu kodga kiritilgan o'zgartirishlar, ESC pinlari uchun PORTD -dan PORTA -ga o'tish va keyin ushbu portlarga yozilgan baytlarni o'zgartirish, biz simlar sxemasida ko'rsatilgandek, to'g'ri pinlarni faollashtirishimiz kerak edi. Bu o'zgarish, chunki PORTD registrlari Mega -da, Uno -da bo'lgani kabi, bir joyda emas. Biz bu kodni to'liq sinovdan o'tkaza olmadik, chunki biz maktab do'konida eski eski Mega bilan ishlaganmiz. Bu shuni anglatadiki, negadir PORTA registrlarining hammasi ham ESCni to'g'ri faollashtira olmagan. Shuningdek, biz ba'zi test kodimizda yoki teng operatorini (| =) ishlatishda muammolarga duch keldik. Biz nima uchun baytlarni yozishda ESC pin kuchlanishlarini o'rnatishda muammolarga olib kelganiga amin emasmiz, shuning uchun biz Brooking kodini iloji boricha kamroq o'zgartirdik. Bizningcha, bu kod funksionallikka juda yaqin, lekin sizning yurgan masofangiz farq qilishi mumkin.

14 -qadam: Havodan parvoz qiling !! (Uno)

Va yana, daho kodining uchinchi qismi - bu Joop Brokking ishi. Ushbu uchta kod qismining o'zgarishi faqat GPS ma'lumotlarini Arduino -ga qo'shishga urinishimizda mavjud.

Pervanellar ramkaga mahkam o'rnashgan va barcha komponentlar bog'langan, lentali yoki boshqa tarzda o'rnatilgan bo'lsa, Arduino -ga parvoz boshqaruvi kodini yuklang, so'ngra Arduino -ni kompyuterdan uzing.

Kvadrokopterni tashqariga olib chiqing, batareyani ulang va transmitterni yoqing. Ixtiyoriy ravishda, GPS qabul qilish qurilmasiga ulangan noutbukni, shuningdek, video qabul qilish sozlamalari va monitorini olib keling. Qabul qilgich kodini er usti Arduino -ga yuklang, ketma -ket monitorni 9600 bodga oching va GPS ma'lumotlarining aylanishini kuzatib boring.

Endi siz uchishga tayyormiz. Dvigatelni pastga tushiring va quadkopterni qurollantirish uchun chapga burang, so'ng gazni aylantirib turing. O'zingizni qulay bo'lguncha erga va o't kabi yumshoq yuzalarga pastdan uchishni boshlang.

Birinchi marta dron va GPS bir vaqtning o'zida ishlay olganda, biz hayajon bilan uchuvchisiz uchayotganimizni tasvirlangan videoni ko'ring.

15 -qadam: Havodan parvoz qiling !! (Mega)

Mega uchun ESC kalibrlash kodi bilan bog'langanimiz sababli, biz hech qachon bu karta uchun parvoz boshqaruvi kodini yarata olmadik. Agar siz shu nuqtaga etib kelgan bo'lsangiz, menimcha, siz hech bo'lmaganda Mega uchun ishlashi uchun ESC kalibrlash kodini bilgansiz. Shunday qilib, siz, ehtimol, oxirgi bosqichda qilganingiz kabi, parvoz boshqaruvi kodiga o'xshash o'zgartirishlar kiritishingiz kerak bo'ladi. Agar Mega uchun ESC kalibrlash kodimiz hech qanday o'zgarishsiz sehrli tarzda ishlasa, u holda bu qadamni bajarishi uchun aktsiyadorlik kodini bajarishingiz kerak bo'ladi. Siz avval o'tishingiz va PORTD ning barcha misollarini PORTA bilan almashtirishingiz kerak bo'ladi. Shuningdek, DDRD -ni DDRA -ga o'zgartirishni unutmang. Keyin, PORTA registriga yozilgan barcha baytlarni to'g'ri pinlarni faollashtirish uchun o'zgartirishingiz kerak bo'ladi. Buning uchun pinlarni baland qilib qo'yish uchun B11000011 baytidan foydalaning. Omad tilaymiz va agar siz Mega -dan muvaffaqiyatli uchsangiz, bizga xabar bering!

16 -qadam: Mega Dizayn bilan biz hozir qaerda bo'ldik

Bu loyiha biz uchun Arduino va elektronika sevimli mashg'ulotlarini yangi boshlaganlar uchun juda katta tajriba bo'ldi. Shunday qilib, biz GPS -ni ishga tushirishda duch kelgan hamma narsaning dostonini o'z ichiga olgan bo'lsak -da, Joop Brokking kodini yoqish. Brokking kodi biz yozgan narsalarga qaraganda ancha murakkab va murakkab bo'lgani uchun biz uni iloji boricha kamroq o'zgartirishga qaror qildik. Biz GPS qalqoni ma'lumotni Arduino -ga yuborishga harakat qildik, so'ngra Arduino bu ma'lumotni bizga HC12 qabul qilgich orqali parvoz kodini o'zgartirmasdan yoki simni hech qanday o'zgartirmasdan yubordi. Arduino Uno -ning sxemalari va simlarini ko'rib chiqib, qanday pinlar borligini aniqlagandan so'ng, biz mavjud dizayn ustida ishlash uchun foydalanadigan GPS qabul qilgich kodini o'zgartirdik. Keyin hamma narsa ishlaganiga ishonch hosil qilish uchun uni sinovdan o'tkazdik. Bu vaqtda ishlar umid baxsh etganday tuyuldi.

Keyingi qadam, biz o'zgartirgan va Brokking parvoz boshqaruvchisi bilan sinovdan o'tgan kodni birlashtirish edi. Bu juda qiyin emas edi, lekin biz tezda xatoga yo'l qo'ydik. Brokking uchish boshqaruvchisi Arduino Wire va EEPROM kutubxonalariga tayanadi, bizning GPS kodimiz dasturiy ta'minot va Arduino GPS kutubxonasidan foydalangan. Wire kutubxonasi dasturiy ta'minot seriyali kutubxonasiga havola qilganligi sababli, biz kodni tuzib bo'lmaydigan xatoga yo'l qo'ydik, chunki "_vector 3_ uchun bir nechta ta'riflar" mavjud, bu nimani anglatadi. Google -ni ko'rib, kutubxonalarni qidirib topganimizdan so'ng, biz kutubxonadagi ziddiyat bu kod qismlarini birgalikda ishlatib bo'lmasligini angladik. Shunday qilib, biz alternativalarni qidirishga kirishdik.

Biz aniqlagan narsa shundaki, bizni xato qilmagan kutubxonalarning yagona kombinatsiyasi standart GPS kutubxonasini neoGPS -ga almashtirish va keyin Software Serial o'rniga AltSoftSerial -dan foydalanish edi. Bu kombinatsiya ishladi, lekin AltSoftSerial faqat bizning dizaynimizda mavjud bo'lmagan maxsus pinlar bilan ishlashi mumkin. Bu bizni Mega -dan foydalanishga undaydi. Arduino Megas -da bir nechta apparat ketma -ket portlar mavjud, bu shuni anglatadiki, biz kutubxona to'qnashuvini chetlab o'tib, dasturiy ta'minot ketma -ket portlarini umuman ochishimiz shart emas edi.

Biroq, biz Mega -dan foydalanishni boshlaganimizda, biz pin konfiguratsiyasi boshqacha ekanligini tezda angladik. Mega -da uzilishlar bo'lgan Uno pinlari boshqacha. Xuddi shunday, SDA va SCL pinlari turli joylarda bo'lgan. Arduino-ning har bir turi uchun pin-diagrammalarni o'rganib chiqib, kodda yozilgan registrlarni qayta ishdan chiqarganimizdan so'ng, biz parvozni sozlash kodini minimal qayta ulash va dasturiy ta'minotni o'zgartirishsiz ishga tushira oldik.

ESC kalibrlash kodi - bu biz muammolarga duch kela boshlagan joy. Biz bu haqda qisqacha gaplashdik, lekin asosan kod ESClarni boshqarish uchun ishlatiladigan pinlarni tartibga solish uchun pin registrlaridan foydalanadi. Bu kodni o'qishni standart pinMode () funktsiyasidan ko'ra qiyinlashtiradi; ammo, bu kodni tezroq ishlashini ta'minlaydi va bir vaqtning o'zida pinlarni faollashtiradi. Bu juda muhim, chunki parvoz kodi ehtiyotkorlik bilan aniqlangan davrada ishlaydi. Arduinos o'rtasidagi pin farqlari tufayli biz Mega port A registridan foydalanishga qaror qildik. Ammo, bizning sinovimizda, hamma pimlar ham bizni bir xil chiqish voltajini bermadi. Ba'zi pimlarning chiqish quvvati 4,90V atrofida, boshqalari esa bizni 4,95V ga yaqinlashtirdi. Ko'rinib turibdiki, ESC bizda biroz murakkab va shuning uchun ular biz yuqori voltli pimlardan foydalanganda to'g'ri ishlaydi. Bu bizni A ro'yxatga olish uchun yozgan baytlarni o'zgartirishga majbur qildi, shunda biz to'g'ri pinlar bilan gaplashdik. Bu haqda ESC kalibrlash bo'limida ko'proq ma'lumot mavjud.

Bu loyihaning ushbu qismida biz olgan darajaga yaqin. Biz o'zgartirilgan ESC kalibrlash kodini sinab ko'rmoqchi bo'lganimizda, nimadir yetishmadi va biz Arduino bilan aloqani uzdik. Biz bundan juda hayron bo'ldik, chunki biz hech qanday simni o'zgartirmaganmiz. Bu bizni orqaga chekinishga majbur qildi va bir necha hafta mobaynida mos kelmaydigan qismlarimizni bir -biriga moslashtirishga harakat qilgandan so'ng, uchuvchisiz uchuvchisiz samolyotni olish uchun bir necha kunimiz borligini anglashga majbur qildi. Shuning uchun biz orqaga qaytdik va Uno yordamida oddiy loyihani yaratdik. Ammo, biz hali ham o'ylaymizki, bizning yondashuvimiz Mega bilan ishlashga oz vaqt qoldi.

Bizning maqsadimiz, agar siz Brokking kodini o'zgartirish ustida ishlayotgan bo'lsangiz, biz duch kelgan to'siqlarning bu izohi sizga yordam beradi. Biz GPS -ga asoslangan avtonom boshqaruv funktsiyalarini kodlashni sinab ko'rish imkoniyatiga ega bo'lmadik. Bu Mega bilan ishlaydigan dron yaratganingizdan keyin aniqlanishi kerak bo'lgan narsa. Biroq, Google -ning ba'zi dastlabki tadqiqotlariga ko'ra, Kalman filtrini qo'llash, parvoz holatini aniqlashning eng barqaror va aniq usuli bo'lishi mumkin. Biz sizga bu algoritmning davlat baholarini qanday optimallashtirishi haqida bir oz o'rganishni taklif qilamiz. Qolaversa, omad tilaymiz va bizdan ko'ra ko'proq yutuqlarga erishsangiz, bizga xabar bering!