GPS бар Arduino Drone: 16 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Біз Arduino басқаратын және тұрақтандырылған, үйге қайту, координацияға бару және GPS ұстап тұру функциялары бар GPS-ті бірінші кезекте қарайтын (FPV) квадрокопты дронын құруға кірістік. Біз қолданыстағы Arduino бағдарламалары мен GPSсіз квадрокоптер сымдарын GPS тарату жүйесімен біріктіру салыстырмалы түрде қарапайым болады және біз тезірек күрделі бағдарламалау тапсырмаларына көшуге болады деп ойладық. Алайда, бұл екі жобаны біріктіру үшін таңқаларлық соманы өзгертуге тура келді, осылайша біз GPS-ті қолдайтын FPV квадрокоптерін жасауды аяқтадық.

Біз шектеулі квадрокоптерге риза болсақ, біздің өнімді қалай көшіру керектігі туралы нұсқауларды енгіздік.

Біз автономды квадрокоптерге жету жолында жасаған барлық қадамдарды енгіздік. Егер сіз өзіңізді Arduino-ға терең енуге ыңғайлы сезінсеңіз немесе Arduino тәжірибесі мол болса және біздің тоқтау нүктемізді өзіңіздің барлау үшін секіру нүктесі ретінде алғыңыз келсе, онда бұл нұсқаулық сізге де арналған.

Бұл сіздің қаншалықты тәжірибеңіз болса да, Arduino -ны құру мен кодтау туралы бірдеңе білуге арналған тамаша жоба. Сонымен қатар, сіз ұшқышсыз ұшып кетесіз деп үміттенемін.

Орнату келесідей:

Материалдар тізімінде екі мақсат үшін жұлдызшасы жоқ бөліктер қажет.

Бір жұлдызшасы бар бөлшектер автономды квадрокоптердің аяқталмаған жобасы үшін қажет.

Екі жұлдызшасы бар бөлшектер шектеулі квадрокоптерге ғана қажет.

Екі жобаға да ортақ қадамдарда тақырыптан кейін белгі жоқ

Тек шектеулі автономды емес квадрокоптер үшін қажет қадамдардың атауынан кейін «(Uno)» болады.

Атқарылып жатқан автономды квадрокоптерге ғана қажет қадамдардың атауынан кейін «(Мега)» болады.

Uno негізіндегі квадратты құру үшін, тақырыптан кейін «(Mega)» көмегімен кез келген қадамдарды өткізіп жіберіп, қадамдарды ретімен орындаңыз.

Мега негізіндегі квадратпен жұмыс істеу үшін, тақырыптан кейін «(Uno)» белгісімен кез келген қадамдарды өткізіп жіберіп, қадамдарды ретімен орындаңыз.

1 -қадам: материалдарды жинау

Компоненттер:

1) бір квадрокоптер жақтауы (дәл кадрдың маңызы жоқ) ($ 15)

2) Төрт 2830, 900кВ щеткасыз қозғалтқыштар (немесе соған ұқсас), және төрт монтаждық аксессуарлар пакеті (4x $ 6 + 4x $ 4 = барлығы $ 40)

3) Төрт 20А UBEC ESC (4x $ 10 = $ 40)

4) Бір қуат тарату тақтасы (XT-60 қосылымымен) ($ 20)

5) XT-60 байланысы бар 3s, 3000-5000mAh LiPo батареясы (3000mAh шамамен 20 минут ұшу уақытына сәйкес келеді) ($ 25)

6) Көптеген винттер (олар көп бұзылады) ($ 10)

7) Бір Arduino Mega 2560* ($ 40)

8) One Arduino Uno R3 ($ 20)

9) Екінші Arduino Uno R3 ** ($ 20)

10) Бір Arduino Ultimate GPS Shield (сізге қалқан қажет емес, бірақ басқа GPS пайдалану үшін басқа сымдар қажет болады) ($ 45)

11) Екі HC-12 сымсыз трансивері (2x $ 5 = 10 $)

12) Бір MPU- 6050, 6DOF (еркіндік дәрежесі) гиро/акселерометр ($ 5)

13) Бір Turnigy 9x 2.4 ГГц, 9 арналы таратқыш/қабылдағыш жұбы (70 доллар)

14) Arduino әйел (жиналмалы) тақырыптары ($ 20)

15) LiPo Battery Balance зарядтау құрылғысы (және 12В тұрақты ток адаптері кірмейді) ($ 20)

17) USB A - B еркек пен еркек адаптер сымы ($ 5)

17) жабысқақ таспа

18) Түтікшені қысқартыңыз

Жабдық:

1) дәнекерленген темір

2) Дәнекер

3) Пластикалық эпоксидті

4) Жеңіл

5) Сымды тазартқыш

6) Аллен кілттерінің жиынтығы

Нақты уақыттағы FPV (бірінші рет қарау) бейне жіберуге арналған қосымша компоненттер:

1) Кішкентай FPV камерасы (бұл біз қолданған арзан және сапасыз камераға сілтеме, сіз жақсысын алмастыра аласыз) ($ 20)

2) 5,6 ГГц бейне таратқыш/қабылдағыш жұбы (832 модель қолданылған) ($ 30)

3) 500mAh, 3s (11.1V) LiPo аккумуляторы ($ 7) (біз банан штепсельмен жұмыс істедік, бірақ біз өткенге байланысты батареяны қолдануды ұсынамыз, өйткені оның TS832 таратқышымен үйлесімді қосқышы бар, сондықтан олай емес » Дәнекерлеуді қажет етпейді).

4) 2 1000mAh 2s (7.4V) LiPo батареясы немесе соған ұқсас ($ 5). МАч саны 1000 мАч немесе одан жоғары болған кезде маңызды емес. Жоғарыдағыдай мәлімдеме екі батареяның біреуінің штепсельдік түріне қатысты. Екіншісі мониторды қуаттандыру үшін пайдаланылады, сондықтан сіз ештеңеге қарамастан дәнекерлеуіңіз керек. Мүмкін, бұл үшін XT-60 штепсельін алған дұрыс (біз осылай жасадық). Бұл түрге сілтеме мына жерде: XT-60 штепселі бар 1000mAh 2s (7.4V) LiPo

5) СКД мониторы (міндетті емес) ($ 15). Ноутбукте тікелей көру үшін AV-USB адаптері мен DVD көшіру бағдарламалық жасақтамасын қолдануға болады. Бұл сонымен қатар бейне мен фотоларды нақты уақытта көрудің орнына, оларды жазуға мүмкіндік береді.

6) Егер сіз байланыстырылғаннан басқа штепсельді батареяларды сатып алған болсаңыз, сізге сәйкес адаптерлер қажет болуы мүмкін. Қарамастан, мониторға қуат беретін батареяның штепсельдік ұшына сәйкес келетін адаптер алыңыз. Мұнда XT-60 адаптерлерін қайдан алуға болады

* = тек жетілдірілген жоба үшін

** = тек негізгі жоба үшін

Шығындар:

Егер нөлден басталса (бірақ дәнекерлегішпен және т.б.), FPV жүйесі жоқ: ~ 370 доллар

Егер сізде RC таратқышы/қабылдағышы, LiPo аккумуляторы мен LiPo батареясы болса: ~ 260 доллар

FPV жүйесінің құны: $ 80

2 -қадам: жақтауды жинаңыз

Бұл қадам өте қарапайым, әсіресе егер біз қолданған алдын ала дайындалған жақтауды қолдансақ. Жиынтықтағы бұрандаларды қолданыңыз және жақтауға сәйкес бұрандалы кілтті немесе бұрағышты қолданып, суретті көрсетілгендей жақтауды біріктіріңіз. Дронның алдыңғы және артқы жағы айқын болуы үшін бір түсті қолдар бір -біріне жақын орналасқанына көз жеткізіңіз (бұл суреттегідей). Әрі қарай, төменгі тақтайшаның ұзын бөлігі қарама-қарсы түсті қолдардың арасына жабысып қалуын қадағалаңыз. Бұл кейін маңызды болады.

3 -қадам: Моторларды орнатыңыз және Escs жалғаңыз

Енді рамка жиналғаннан кейін, төрт қозғалтқыш пен төрт қондыратын аксессуарды алыңыз. Қозғалтқыштар мен бекітпелерді бұрау үшін монтаждау жиынтығына кіретін бұрандаларды немесе квадрокоптер жақтауынан қалған бұрандаларды қолдануға болады. Егер сіз біз байланыстырған тіректерді сатып алсаңыз, сіз жоғарыда көрсетілген қосымша екі компонентті аласыз. Бізде бұл бөлшектерсіз жақсы қозғалтқыш өнімділігі болды, сондықтан біз салмақты азайту үшін оларды қалдырдық.

Қозғалтқыштарды бұрап алғаннан кейін, квадрокоптер жақтауының үстіңгі тақтасының үстіне эпоксидті электр тарату тақтасы (PDB) орнатылады. Батарея коннекторы жоғарыдағы суреттегідей түрлі түсті қолдар арасында (төменгі пластинаның ұзын бөліктерінің біріне параллель) көрсететін етіп бағыттағаныңызға көз жеткізіңіз.

Сондай -ақ, әйел жіптері бар төрт бұрандалы конус болуы керек. Бұларды әзірге бір жаққа қойыңыз.

Енді ESC -теріңізді шығарыңыз. Бір жағынан одан екі сым шығады, біреуі қызыл, біреуі қара. Төрт ESC -тің әрқайсысы үшін қызыл сымды PDB -дегі оң қосқышқа, ал қара -теріс жағына салыңыз. Басқа PDB қолдансаңыз, бұл қадамда дәнекерлеу қажет болуы мүмкін екенін ескеріңіз. Енді әр қозғалтқыштан шығатын үш сымның әрқайсысын қосыңыз. Бұл жағдайда сіз қандай ESC сымын қандай қозғалтқыш сыммен қосқаныңыз маңызды емес (егер сіз бір ЭСК барлық сымдарын бір қозғалтқышпен қоссаңыз!) Сіз кейінірек кез келген кері полярлықты түзетесіз. Егер сымдар керісінше болса, қауіпті емес; бұл тек мотордың артқа айналуына әкеледі.

4 -қадам: Arduino мен Shield дайындаңыз

Бастамас бұрын ескерту

Біріншіден, сіз барлық сымдарды тікелей дәнекерлеуді таңдай аласыз. Алайда, біз істікшелі тақырыптарды пайдалануды баға жетпес деп таптық, себебі олар ақауларды жоюға және жобаны бейімдеуге үлкен икемділік береді. Бұдан әрі біз жасаған нәрселердің сипаттамасы (және басқаларға жасауға кеңес береміз).

Arduino мен қалқаны дайындаңыз

Arduino Mega (немесе автономды емес квадратпен жұмыс жасайтын Uno), GPS қалқаны мен жиналмалы тақырыптарды алыңыз. Жиналмалы тақырыптардың еркек ұшын жоғарыда көрсетілген суретте көрсетілгендей, GPS қалқанына, алдын ала дәнекерленген түйреуіштерге параллель түйреуіштер қатарына дәнекерлеңіз. Сонымен қатар 3V, CD,… RX деп белгіленген түйреуіш жолында жиналмалы тақырыптарда дәнекерлеу. Төменгі жағында орналасқан түйреуіштердің артық ұзындығын кесу үшін сым кескішті қолданыңыз. Осы жиналмалы тақырыптардың барлығына иілген шыңдары бар ерлер тақырыптарын қойыңыз. Қалған компоненттер үшін сымдарды дәнекерлейтін боласыз.

GPS қалқанын жоғары қарай бекітіңіз, түйреуіштердің Arduino (Mega немесе Uno) құрылғысымен сәйкес келетініне көз жеткізіңіз. Назар аударыңыз, егер сіз Mega -ді қолдансаңыз, қалқанды орнына қойғаннан кейін Arduino -ның көп бөлігі ашылады.

Қысқа тұйықталудың алдын алу үшін Arduino -ның түбіне электр таспасын салыңыз, ол барлық ашық түйіспелі дәнекерлерді жабады, себебі Arduino PDB -ге тіреледі.

5 -қадам: Компоненттерді сыммен біріктіріп, батареяны салыңыз (Uno)

Жоғарыда келтірілген схема Джуп Брукинг жасағанға ұқсас, өйткені біз оның дизайнын қатты құрдық.

*Назар аударыңыз, бұл схема дұрыс орнатылған GPS қалқаны болып табылады, сондықтан GPS бұл схемада пайда болмайды.

Жоғарыда келтірілген схема Fritzing бағдарламалық жасақтамасының көмегімен дайындалды, ол әсіресе Arduino қатысатын схемаларға өте ұсынылады. Біз көбінесе икемді түрде өңдеуге болатын жалпы бөліктерді қолдандық, өйткені біздің бөліктеріміз Фритзингтің қосалқы кітапханасында болмаған.

-GPS қалқанындағы қосқыштың «Тікелей жазуға» ауысқанына көз жеткізіңіз.

-Енді барлық компоненттерді жоғарыдағы схемаға сәйкес қосыңыз (аккумулятордан басқа!) (Төменде GPS деректер сымдары туралы маңызды ескерту).

-Сіз ESC -ті қозғалтқыш пен PDB -ге қосқаныңызды ескеріңіз, сондықтан схеманың бұл бөлігі аяқталды.

-Сонымен қатар, GPS деректері (сары сымдар) Arduino 0 мен 1 түйреуіштерінен шығатынын ескеріңіз (GPS -те бөлек Tx және Rx түйреуіштері емес). Себебі, «Тікелей жазуға» конфигурацияланған (төменде қараңыз), GPS біртұтас құрылғының сериялық порттарына тікелей шығады (0 және 1 түйреуіштер). Бұл толық сымның жоғарыдағы екінші суретте айқын көрсетілген.

-RC қабылдағышты қосқанда, жоғарыдағы суретке қараңыз. Деректер сымдары жоғарғы қатарға енетінін қадағалаңыз, ал Vin және Gnd тиісінше екінші және үшінші жолдарда (және түйреуіштердің екіншіден ең алыс бағандарында).

-HC-12 трансиверінің, RC қабылдағышының және 5Vout сымдарын PDB-ден Arduino-ның Вин-ге дейін жеткізу үшін біз жиналмалы тақырыптарды қолдандық, ал гиро үшін біз сымдарды тақтаға тікелей дәнекерледік және айналасында жылуды төмендететін құбырларды қолдандық. дәнекерлеу. Сіз кез -келген компоненттерді таңдай аласыз, бірақ тікелей гироға дәнекерлеу ұсынылады, себебі ол орынды үнемдейді, бұл кішкене бөлікті орнатуды жеңілдетеді. Тақырыптарды пайдалану - бұл аз жұмыс, бірақ икемділікті қамтамасыз етеді. Дәнекерлеу сымдары ұзақ мерзімді қауіпсіз байланыс болып табылады, бірақ бұл компонентті басқа жобада пайдалану қиынырақ екенін білдіреді. Назар аударыңыз, егер сіз GPS қалқанында тақырыптарды қолдансаңыз, сіз не істеп жатқаныңызға қарамастан, сізде әлі де лайықты икемділік бар. Маңыздысы, GPS -тегі 0 және 1 түйреуіштердегі GPS деректер сымдарын оңай алып тастауға және ауыстыруға болатынына көз жеткізіңіз.

Жобаның соңында біз барлық компоненттерді жақтауға бекітудің жақсы әдісін жасай алмадық. Біздің сыныптың уақыттық қысымына байланысты, біздің шешімдеріміз көбіне екі жақты көбік таспасы, жабысқақ таспа, электрлік таспа және ілмектерге байланысты болды. Егер сіз оны ұзақ мерзімді жоба деп жоспарласаңыз, тұрақты монтаждық құрылымдарды жобалауға көбірек уақыт бөлуді ұсынамыз. Осының барлығымен, егер сіз тез прототип жасағыңыз келсе, біздің процесті ұстануға болады. Дегенмен, гиро сенімді түрде орнатылғанына көз жеткізіңіз. Бұл Arduino квадрокоптердің не істейтінін білетін жалғыз әдіс, сондықтан егер ол ұшып бара жатса, сізде проблемалар болады.

Бәрі қосылып, орнында тұрғанда, LiPo батареясын алыңыз және оны жақтаудың үстіңгі және астыңғы тақталарының арасына салыңыз. Оның коннекторы PDB коннекторымен бірдей бағытта екеніне және олар қосыла алатынына көз жеткізіңіз. Біз батареяны орнында ұстау үшін жабысқақ таспаны қолдандық (велкро таспа да жұмыс істейді, бірақ жабысқақ таспаға қарағанда тітіркендіргіш). Жабысқақ таспа жақсы жұмыс істейді, себебі батареяны оңай ауыстыруға немесе зарядтауға алып тастауға болады. Аккумуляторды ұшып бара жатқанда айналасында қозғалатындай етіп, бұл дронның тепе -теңдігін бұзуы мүмкін сияқты, батареяны мықтап түсіріп алғаныңызға сенімді болуыңыз керек. Батареяны әлі PDB -ге қоспаңыз.

6 -қадам: Компоненттерді сымға қосыңыз және батареяны салыңыз (Мега)

Жоғарыда келтірілген схема Fritzing бағдарламалық жасақтамасының көмегімен дайындалды, ол әсіресе arduino қатысатын схемалар үшін өте ұсынылады. Біз көбінесе жалпы бөліктерді қолдандық, өйткені біздің бөліктеріміз Фритзингтің кітапханасында болмаған.

-Бұл схемада дұрыс орнатылған GPS қалқаны бар екенін ескеріңіз, сондықтан GPS бұл схемада пайда болмайды.

-Mega 2560 қосқышын «жұмсақ серияға» аударыңыз.

-Енді барлық компоненттерді жоғарыдағы схемаға сәйкес қосыңыз (батареядан басқа!)

-Сіз ESC -ті қозғалтқыш пен PDB -ге қосқаныңызды ескеріңіз, сондықтан схеманың бұл бөлігі аяқталды.

-Pin 8-ден Rx-ке және Pin-7-ден Tx-ке дейінгі секіргіш кабельдер бар, өйткені (бұл қалқан жасалған Uno-дан айырмашылығы), мегада 7 және 8-ші түйреуіштерде әмбебап асинхронды қабылдағыш-таратқыш (UART) жоқ, сондықтан бізге аппараттық сериялық түйреуіштерді қолдану керек. Бізге кейінірек талқыланатын аппараттық сериялық түйреуіштер қажет болатын басқа да себептер бар.

-RC қабылдағышты қосқанда жоғарыдағы суретке қараңыз. Деректер сымдары жоғарғы қатарға енетінін қадағалаңыз, ал Vin және Gnd тиісінше екінші және үшінші жолдарда (және түйреуіштердің екіншіден ең алыс бағандарында).

-HC-12 трансиверінің, RC қабылдағышының және 5Vout сымдарын PDB-ден Arduino-ға дейінгі винтке қосу үшін біз жиналмалы колонкаларды қолдандық, ал гиро үшін біз сымдарды тікелей дәнекерледік және дәнекерлеуіштің айналасындағы жылу өткізгіш түтіктерді қолдандық. Сіз кез келген компоненттер үшін жасай аласыз. Тақырыптарды пайдалану - бұл аз жұмыс, бірақ икемділікті қамтамасыз етеді. Дәнекерлеу сымдары ұзақ мерзімді қауіпсіз байланыс болып табылады, бірақ бұл компонентті басқа жобада пайдалану қиынырақ екенін білдіреді. Назар аударыңыз, егер сіз GPS қалқанында тақырыптарды қолдансаңыз, сіз не істеп жатқаныңызға қарамастан, сізде әлі де лайықты икемділік бар.

Жобаның соңында біз барлық компоненттерді жақтауға бекітудің жақсы әдісін жасай алмадық. Біздің сыныптың уақыттық қысымына байланысты, біздің шешімдеріміз көбіне екі жақты көбік таспасы, жабысқақ таспа, электр таспасы және ілмектерге байланысты болды. Егер сіз оны ұзақ мерзімді жоба деп жоспарласаңыз, тұрақты монтаждық құрылымдарды жобалауға көбірек уақыт бөлуді ұсынамыз. Осының барлығымен, егер сіз тез прототип жасағыңыз келсе, біздің процесте еркін жүріңіз. Дегенмен, гиро сенімді түрде орнатылғанына көз жеткізіңіз. Бұл Arduino квадрокоптердің не істейтінін білетін жалғыз әдіс, сондықтан егер ол ұшып бара жатса, сізде проблемалар болады.

Бәрі қосылып, орнында тұрғанда, LiPo батареясын алыңыз және оны жақтаудың үстіңгі және астыңғы тақталарының арасына салыңыз. Оның коннекторы PDB коннекторымен бірдей бағытта екеніне және олар қосыла алатынына көз жеткізіңіз. Біз батареяны орнында ұстау үшін жабысқақ таспаны қолдандық (велкро таспа да жұмыс істейді, бірақ жабысқақ таспаға қарағанда тітіркендіргіш). Жабысқақ таспа жақсы жұмыс істейді, себебі батареяны оңай ауыстыруға немесе зарядтауға алып тастауға болады. Аккумуляторды ұшып бара жатқанда айналасында қозғалатындай етіп, бұл дронның тепе -теңдігін бұзуы мүмкін сияқты, батареяны мықтап түсіріп алғаныңызға сенімді болуыңыз керек. Батареяны әлі PDB -ге қоспаңыз.

7 -қадам: Қабылдағышты байлаңыз

RC қабылдағышты алыңыз және оны 5В қуат көзіне уақытша қосыңыз (Arduino -ны USB немесе 9V қуатымен немесе бөлек қуат көзімен қосу арқылы. LiPo -ны Arduino -ға әлі қоспаңыз). RC қабылдағышымен бірге келген байланыстырғыш түйреуішті алыңыз және оны ресивердегі BIND түйреуіштеріне қойыңыз. Сонымен қатар, жоғарыдағы суретте көрсетілгендей BIND бағанындағы жоғарғы және төменгі түйреуіштерді қысқа етіп бекітіңіз. Қабылдағышта қызыл шам тез жыпылықтауы керек. Енді контроллерді алып, жоғарыда көрсетілгендей өшірілген кезде артқы жағындағы түймені басыңыз. Түйме басылған кезде контроллерді қосыңыз. Енді ресивердегі жыпылықтайтын жарық жануы керек. Қабылдағыш байланған. Байланыстырушы кабельді алыңыз. Егер сіз басқа қуат көзін пайдалансаңыз, ресиверді Arduino -дан 5 В -ға қайта қосыңыз.

8 -қадам: (Міндетті емес) Сымды бірге жалғап, FPV камера жүйесін орнатыңыз

Алдымен XT-60 адаптерін монитордағы қуат және жерге қосу сымымен бірге дәнекерлеңіз. Бұл монитордан мониторға дейін өзгеруі мүмкін, бірақ қуат әрдайым дерлік қызыл болады, жер әрқашан қара болады. Енді дәнекерленген сымдары бар адаптерді XT-60 ашасы бар 1000 мАч LiPo-ға салыңыз. Монитор (әдетте) көк фонмен қосылуы керек. Бұл ең қиын қадам!

Енді қабылдағыш пен таратқыштағы антенналарды бұраңыз.

Шағын 500 мАч липоны таратқышқа қосыңыз. Ең оң жақ түйреуіш (антеннаның астында) батареяның жерге қосылады (V_), келесі түйреуіш сол жақта - V+. Олар камераға түсетін үш сымды алады. Сіздің камераңыз таратқышқа сәйкес келетін үш штепсельді штепсельмен бірге келуі керек. Ортасында сары деректер сымы бар екеніне көз жеткізіңіз. Егер сіз бізбен байланыстырылған батареяларды штепсельдік ұштармен қолдансаңыз, бұл қадамда дәнекерлеу қажет емес.

Ақырында, басқа 1000 мАч батареяны ресивермен бірге жеткізілетін тұрақты ток сымымен қосыңыз, ал оны өз кезегінде қабылдағыштағы тұрақты ток портына қосыңыз. Ақырында, ресивермен бірге келген AVin кабелінің қара ұшын қабылдағыштағы AVin портына, ал екінші (сары, әйел) монитордың AVin кабелінің сары еркек ұшына жалғаңыз.

Бұл кезде сіз мониторда камералық көріністі көруіңіз керек. Егер мүмкін болмаса, қабылдағыш пен таратқыштың қосулы екеніне көз жеткізіңіз (олардың экрандарында сандарды көру керек) және олар бір арнада (екеуінде де 11 арнаны қолдандық және жақсы табысқа жеттік). Бұдан басқа, монитордағы арнаны өзгерту қажет болуы мүмкін.

Компоненттерді жақтауға орнатыңыз.

Орнату аяқталғаннан кейін, ұшуға дайын болғанша батареяларды ажыратыңыз.

9 -қадам: GPS деректерін қабылдауды орнатыңыз

Екінші Arduino-ны екінші HC-12 трансиверімен жоғарыда көрсетілген схемада көрсетілгендей етіп орнатыңыз, бұл компьютерге қосылған кезде ғана көрсетілген күйде болатынын есте сақтаңыз. Берілген трансивер кодын жүктеп алыңыз, сериялық мониторды 9600 bod ашыңыз.

Егер неғұрлым қарапайым қондырғыны қолдансаңыз, егер сіздің GPS қалқаңыз басқа HC-12 қабылдағышына дұрыс қосылған болса (және қалқанның қосқышы «Тікелей жазу» режимінде болса) GPS сөйлемдерін алуды бастауыңыз керек.

Mega көмегімен қосқыштың «Жұмсақ сериялы» екеніне көз жеткізіңіз.

10 -қадам: Орнату кодын орындаңыз (Uno)

Бұл код Джуп Броккинг өзінің Arduino квадрокоптерлік оқулығында қолданғанға ұқсас және ол оны жазғаны үшін барлық құрметке лайық.

Батарея ажыратылған кезде компьютерді Arduino -ға қосу үшін USB сымын қолданыңыз және оған қосылған орнату кодын жүктеңіз. RC таратқышын қосыңыз. Сериялық мониторды 57600 bod ашыңыз және нұсқауларды орындаңыз.

Жалпы қателер:

Егер код жүктелмесе, UNO/GPS қалқанында 0 және 1 түйреуіштердің ажыратылғанына көз жеткізіңіз. Бұл құрылғы компьютермен байланысу үшін пайдаланатын аппараттық порты, сондықтан ол бос болуы керек.

Егер код бірден бірнеше қадамдарды өткізіп жіберсе, GPS қосқышы «Тікелей жазу» күйінде тұрғанын тексеріңіз.

Егер қабылдағыш анықталмаса, таратқыш қосулы кезде қабылдағышта қатты (бірақ күңгірт) қызыл шам бар екеніне көз жеткізіңіз. Олай болса, сымдарды тексеріңіз.

Егер гиро анықталмаса, бұл гиро бүлінгендіктен немесе егер сізде код жазуға арналған гироның басқа түрі болса.

11 -қадам: Орнату кодын орындаңыз (Мега)

Бұл код Джуп Броккинг өзінің Arduino квадрокоптерлік оқулығында қолданғанға ұқсас және ол оны жазғаны үшін барлық құрметке лайық. Біз Mega сымдарын қабылдағыш кірістері Pin өзгерту үзілісінің дұрыс түйреуіштеріне сәйкес келетін етіп бейімдедік.

Батарея ажыратылған кезде компьютерді Arduino -ға қосу үшін USB сымын қолданыңыз және оған қосылған орнату кодын жүктеңіз. Сериялық мониторды 57600 bod ашыңыз және нұсқауларды орындаңыз.

12 -қадам: ESCs калибрлеу (Uno)

Тағы да, бұл код Joop Brokking кодымен бірдей. Барлық өзгертулер GPS пен Arduino -ны біріктіру мақсатында жасалды және оны кейінірек жетілдірілген квадрокоптер құрылысының сипаттамасынан табуға болады.

Қосылған ESC калибрлеу кодын жүктеңіз. Сериялық мониторда 'r' әрпін жазыңыз және қайтаруды басыңыз. Сіз нақты уақыттағы RC контроллерінің мәндерін тізімнен көре бастауыңыз керек. Олар дроссель, ролл, қадам және айналу шектерінде 1000 -нан 2000 -ге дейін өзгеретінін тексеріңіз. Содан кейін 'a' деп жазыңыз және қайтаруды басыңыз. Директорды калибрлеуге рұқсат беріңіз, содан кейін гиро төртбұрыштың қозғалысын тіркейтінін тексеріңіз. Енді компьютерден ардуиноны қосыңыз, дроссельді контроллерге дейін жоғары қарай итеріп, батареяны қосыңыз. ESC әр түрлі дыбыстық сигналдарды жіберуі керек (бірақ бұл ESC және оның микробағдарламасына байланысты әр түрлі болуы мүмкін). Дроссельді төмен қарай итеріңіз. ESC төменгі дыбыстық сигналдарды шығаруы керек, содан кейін үнсіз қалуы керек. Батареяны ажыратыңыз.

Қажет болса, сіз дәл осы уақытта қозғалтқышты бекітуге арналған қондырмалар пакетімен бірге келген конустарды қолданып, бұрандаларды мықтап бұрай аласыз. Содан кейін 1 - 4 қозғалтқыштарын қосу үшін сериялық мониторға сәйкесінше 1 - 4 сандарын енгізіңіз. Бағдарлама реквизиттердің теңгерімсіздігіне байланысты дірілдеу мөлшерін тіркейді. Сіз мұны бір жаққа немесе басқа тірекке аз мөлшерде скотч қосу арқылы түзетуге тырысуға болады. Біз бұл қадамсыз жақсы ұшуға болатынын білдік, бірақ біз реквизиттерді теңестіргеннен гөрі біршама тиімді емес және қаттырақ.

13 -қадам: ESCs (Mega) калибрлеу

Бұл код Броккинг кодына өте ұқсас, бірақ біз оны (және сәйкес сымдарды) Mega -мен жұмыс істеуге бейімдедік.

Қосылған ESC калибрлеу кодын жүктеңіз. Сериялық мониторда 'r' әрпін жазыңыз және қайтаруды басыңыз. Сіз нақты уақыттағы RC контроллерінің мәндерін тізімнен көре бастауыңыз керек. Олар дроссель, ролл, қадам және айналу шектерінде 1000 -нан 2000 -ға дейін өзгеретінін тексеріңіз.

Содан кейін 'a' деп жазыңыз және қайтаруды басыңыз. Директорды калибрлеуге рұқсат беріңіз, содан кейін гиро төртбұрыштың қозғалысын тіркейтінін тексеріңіз.

Енді компьютерден arduino қосыңыз, дроссельді контроллерге дейін жоғары қарай итеріп, батареяны қосыңыз. ESC үш төмен дыбыстық сигнал шығаруы керек, содан кейін жоғары дыбыстық сигнал (бірақ бұл ESC және оның микробағдарламасына байланысты әр түрлі болуы мүмкін). Дроссельді төмен қарай итеріңіз. Батареяны ажыратыңыз.

Бұл кодқа біз енгізген өзгерістер - ESC түйреуіштерінің PORTD -дан PORTA -ға ауысу, содан кейін осы порттарға жазылған байттарды өзгерту, сымдардың схемасында көрсетілгендей тиісті түйреуіштерді іске қосу үшін. Бұл өзгеріс PORTD регистрлік түйреуіштері Meo -да Uno -дағыдай бір жерде емес. Біз бұл кодты толық тексере алмадық, өйткені біз мектептің дүкенінде ескі брендсіз Mega-мен жұмыс істедік. Бұл қандай да бір себептермен PORTA тіркеу түйреуіштерінің барлығы ESC -ті дұрыс қосуға қабілетсіз болғанын білдіреді. Біз сондай -ақ тестілеудің кейбір кодында or equals (| =) операторын қолдануда қиындықтарға тап болдық. Неліктен байттарды ESC пин кернеуін орнату үшін қиындықтар тудырғанына сенімді емеспіз, сондықтан біз Брукинг кодын мүмкіндігінше аз өзгерттік. Біз бұл код функционалдылыққа өте жақын деп ойлаймыз, бірақ сіздің жүгірісіңіз әр түрлі болуы мүмкін.

14 -қадам: әуеде болыңыз !! (Бірге)

Тағы да, бұл данышпандық кодтың үшінші бөлігі - Джуп Броккингтің жұмысы. Барлық осы үш код бөлігіне өзгертулер тек GPS деректерін Arduino -ға біріктіру әрекетінде ғана болады.

Винттерді кадрға мықтап орнатып, барлық компоненттерді байлап, таспамен немесе басқа жолмен орнатқан кезде, ұшу контроллерінің кодын Arduino -ға жүктеңіз, содан кейін Arduino -ны компьютерден ажыратыңыз.

Квадрокоптеріңізді сыртқа шығарыңыз, батареяны қосыңыз және таратқышты қосыңыз. Қажет болса, GPS қабылдау қондырғысына қосылған ноутбукті, бейне қабылдау қондырғысы мен мониторды алып келіңіз. Трансивердің кодын жердегі Arduino -ға жүктеңіз, сериялық мониторды 9600 -ге ашыңыз және GPS деректерінің түсуін бақылаңыз.

Енді сіз ұшуға дайынсыз. Дроссельді төмен қарай итеріп, квадрокоптерді қаруландыру үшін солға қарай иіңіз, содан кейін дроссельді ақырын көтеріңіз. Өзіңізді ыңғайлы болғанша жерге және шөп тәрізді жұмсақ беттерге төмен ұшудан бастаңыз.

Біз дрон мен GPS -тің бір мезгілде жұмыс жасауына бірінші рет қол жеткізгенде, біз дронмен толқып ұшып бара жатқаны туралы бейнеленген бейнені қараңыз.

15 -қадам: әуеде болыңыз !! (Мега)

Mega үшін ESC калибрлеу кодымен байланыс орнатылғандықтан, біз бұл тақта үшін ұшу контроллерінің кодын жасай алмадық. Егер сіз осы деңгейге жеткен болсаңыз, онда сіз Mega үшін жұмыс істеу үшін ESC калибрлеу кодын қолдандыңыз деп ойлаймын. Сондықтан, сіз, мүмкін, соңғы қадамда жасаған сияқты ұшу контроллерінің кодына ұқсас өзгерістер енгізуге тура келеді. Егер біздің Mega үшін ESC калибрлеу коды сиқырлы түрде басқа өзгертулерсіз жұмыс жасаса, онда бұл қадам үшін жұмыс істеу үшін акциялар кодына бірнеше әрекеттерді орындау қажет. Сізге алдымен PORTD -дің барлық даналарын PORTA -мен ауыстыру қажет. Сонымен қатар, DDRD -ні DDRA -ға өзгертуді ұмытпаңыз. Содан кейін PORTA регистріне жазылған барлық байттарды өзгерту қажет болады, осылайша олар тиісті түйреуіштерді іске қосады. Ол үшін түйреуіштерді жоғары деңгейге қою үшін B11000011 байтын қолданыңыз, ал түйреуіштерді төменге қою үшін B00111100 пайдаланыңыз. Сәттілік, және егер сіз Mega көмегімен сәтті ұшсаңыз, бізге хабарлаңыз!

16 -қадам: Мега дизайнымен қазіргі кезде қалай жетістік

Бұл жоба біз үшін Arduino мен электроника әуесқойлары үшін жаңадан үйренушілер үшін үлкен тәжірибе болды. Сондықтан, біз GPS -ті іздеу кезінде кездестірген барлық нәрселерді қосамыз, бірақ Joop Brokking кодын қосамыз. Броккинг коды біз жазғандарға қарағанда өте күрделі және күрделі болғандықтан, біз оны мүмкіндігінше аз өзгертуді шештік. Біз GPS қалқанын деректерді Arduino -ға жіберуге тырыстық, содан кейін Arduino бұл ақпаратты бізге HC12 трансивері арқылы ұшу кодын немесе сымдарды өзгертпей жіберуге мәжбүр етті. Қандай түйреуіштер бар екенін анықтау үшін біздің Arduino Uno -ның схемалары мен сымдарын қарап шыққаннан кейін, біз қолданыстағы дизайнды өңдеу үшін қолданатын GPS -трансивер кодын өзгерттік. Содан кейін біз бәрі жұмыс істейтініне көз жеткізу үшін оны тексердік. Бұл кезде істер перспективалы болып көрінді.

Келесі қадам - біз жаңадан өзгерткен және Броккингтің ұшу контроллерімен тексерілген кодты біріктіру болды. Бұл өте қиын болған жоқ, бірақ біз тез қатеге тап болдық. Броккингтің ұшу реттегіші Arduino Wire және EEPROM кітапханаларына сүйенеді, ал біздің GPS коды Бағдарламалық сериялы кітапхананы да, Arduino GPS кітапханасын да қолданады. Wire Library бағдарламалық жасақтаманың кітапханасына сілтеме жасағандықтан, біз кодты құрастырмайтын қатеге тап болдық, себебі «_vector 3_ үшін бірнеше анықтамалар» бар, бұл нені білдіреді. Google -ды іздеп, кітапханаларды аралап көргеннен кейін, біз бұл кітапхана қақтығысы кодтың осы бөліктерін бірге пайдалану мүмкін еместігін түсіндік. Сонымен, біз балама іздеуге кірістік.

Біз анықтағанымыз - қате жібермеген кітапханалардың жалғыз комбинациясы - бұл стандартты GPS кітапханасын neoGPS -ке ауыстыру, содан кейін Software Serial орнына AltSoftSerial пайдалану. Бұл комбинация жұмыс істеді, алайда AltSoftSerial тек біздің конструкцияда жоқ арнайы түйреуіштермен жұмыс жасай алады. Бұл бізді Mega -ны қолдануға әкеледі. Arduino Megas -тың бірнеше аппараттық сериялық порттары бар, бұл бағдарламалық қамтамасыз етудің сериялық портын мүлде ашудың қажеті жоқ болғандықтан, осы кітапхана қақтығысын айналып өтуге болатынын білдіреді.

Алайда, біз Mega -ды қолдана бастаған кезде, біз түйреуіштің конфигурациясы басқаша екенін тез түсіндік. Мегада үзілістері бар Uno түйреуіштері басқаша. Сол сияқты, SDA және SCL түйреуіштері әр түрлі жерлерде болды. Ардуиноның әр түрінің пин-схемаларын зерттеп, кодта көрсетілген регистрлерді қысқартқан соң, біз ұшуды орнату кодын қайта қосудың минимумынсыз және бағдарламалық жасақтаманы өзгертусіз жүргізе алдық.

ESC калибрлеу коды - біз проблемаларды шеше бастадық. Біз бұған бұрын қысқаша тоқталдық, бірақ негізінен код ESC -ті басқару үшін қолданылатын түйреуіштерді реттеу үшін пин -регистрлерді қолданады. Бұл кодты стандартты pinMode () функциясын қолданудан гөрі оқуды қиындатады; дегенмен, бұл кодты тезірек іске қосады және түйреуіштерді бір уақытта іске қосады. Бұл өте маңызды, себебі ұшу коды мұқият белгіленген циклде жұмыс істейді. Arduinos арасындағы түйреуіштер айырмашылығына байланысты біз Mega портындағы А регистрін қолдануды шештік. Алайда, біздің тестілеу кезінде, барлық түйреуіштер бізге жоғары жұмыс істеу керектігін айтқан кезде бірдей шығыс кернеуін бермеді. Кейбір түйреуіштердің шығысы шамамен 4,90В болды, ал басқалары бізге 4,95В -қа жақындатты. Шамасы, бізде бар ESC -тер біршама күрделі, сондықтан олар жоғары кернеулі түйреуіштерді қолданған кезде ғана дұрыс жұмыс істейтін болады. Бұл бізді A тіркеу үшін жазған байттарды өзгертуге мәжбүр етті, осылайша біз дұрыс түйреуіштермен сөйлесетін болдық. Бұл туралы қосымша ақпарат ESC калибрлеу бөлімінде бар.

Бұл біз жобаның осы бөлігіне жеткенше. Біз өзгертілген ESC калибрлеу кодын тексеруге барғанымызда, бірдеңе жетпей қалды және біз Arduino -мен байланысымызды үздік. Біз бұған қатты таң қалдық, өйткені біз сымдарды ауыстырған жоқпыз. Бұл бізді артқа шегінуге мәжбүр етті және біздің үйлесімсіз бөлшектерді бір -біріне сыйғызуға тырысқаннан кейін ұшатын дронды алуға бірнеше күн ғана қалғанын түсінуге мәжбүр етті. Сондықтан біз кері шегініп, Uno көмегімен қарапайым жобаны құрдық. Дегенмен, біз әлі де біздің көзқарасымыз Mega -мен жұмыс жасауға аз ғана уақыт қалды деп ойлаймыз.

Біздің мақсат - біз кездескен кедергілердің бұл түсіндірмесі, егер сіз Броккинг кодын өзгерту бойынша жұмыс жасайтын болсаңыз, сізге көмектеседі. Біз GPS -ке негізделген кез келген автономды басқару мүмкіндіктерін кодтауға тырысқан жоқпыз. Бұл сізге Mega -мен жұмыс істейтін дрон жасағаннан кейін түсіну керек нәрсе. Алайда, Google -дің алдын ала жүргізген зерттеулеріне қарағанда, Калман сүзгісін қолдану ұшу жағдайын анықтаудың ең тұрақты және дәл әдісі болуы мүмкін. Сізге бұл алгоритмнің мемлекеттік бағалауды қалай оңтайландыратыны туралы аздап зерттеуді ұсынамыз. Бұдан басқа, сәттілік тілеп қойыңыз, егер сіз біздің мүмкіндігімізден асып кетсеңіз, бізге хабарлаңыз!