DIY Smart Follow Me Drone камерасы бар (Arduino негізіндегі): 22 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Дрондар қазіргі кезде өте танымал ойыншықтар мен құралдар. Сіз нарықта кәсіби және тіпті бастаушы дрондар мен ұшатын гаджеттерді таба аласыз. Менде төрт дрон бар (квадрокоптер мен гекскоптер), өйткені мен ұшатынның бәрін жақсы көремін, бірақ 200 -ші рейс соншалықты қызықты емес және жалықтыра бастайды, сондықтан мен өзімнің дронымды қосымша фьючерстермен жасаймын деп шештім. Мен Arduino бағдарламалауды, схемалар мен гаджеттерді жобалауды ұнатамын, сондықтан мен оны құра бастадым. Мен Arduino UNO -да қолданылатын ATMega328 чипіне негізделген MultiWii ұшу контроллерін қолдандым, сондықтан бағдарламалау өте қарапайым болды. Бұл дронды GPS деректерін дронға жіберетін Android GPS смартфонына қосуға болады, ол өзінің GPS сигналымен салыстырады, содан кейін телефонмен жүре бастайды, сондықтан мен көшеде қозғалсам, дрон менің артымнан жүреді. Әрине, әлі де көптеген кемшіліктер бар, өйткені мен кәсіби дрон жасай алмадым, бірақ телефонды қадағалаймын, бейне түсіремін, сонымен қатар ауадағы кедергілерді болдырмау үшін ультрадыбыстық қашықтық сенсоры бар. Менің ойымша, бұл үйдегі дронның ерекшеліктері. Мен мүмкіндігінше тезірек ұшу туралы бейнені жүктеймін, бірақ үнемі қозғалыстағы дронмен сапалы жазбалар жасау қиын.

1 -қадам: Негізгі қасиеттер

Дрон толығымен автоматты түрде жұмыс істейді, оны басқарудың қажеті жоқ, себебі әдетте велосипедте жүретін телефонды ұстайды, ультрадыбыстық сенсор ағаштарды, ғимараттарды және басқа да кедергілерді айналып өтуге көмектеседі, ал GPS өте дәл орналасқан жер туралы деректерді береді, бірақ бізде не бар екенін көрейік:

• 1000 мАч батарея, 16-18 минут үздіксіз ұшуға жеткілікті
• ауадағы кедергілерді болдырмайтын ультрадыбыстық сенсор
• Телефоннан деректерді алуға арналған Bluetooth модулі
• Arduino негізіндегі микроконтроллер
• кіріктірілген гироскоп
• реттелетін максималды биіктік (5 метр)
• Батарея заряды азайған кезде телефонға автоматты түрде түседі (сіздің қолыңызда)
• салу үшін шамамен 100 доллар қажет
• кез келген нәрсеге бағдарламалануы мүмкін
• GPS көмегімен дронды кез келген координатқа жіберуге болады
• квадрокоптердің дизайны
• 2MP 720p HQ видеокамерасымен жабдықталған
• салмағы 109 грамм (3,84 унция)

Бұл бірінші нұсқа жасай алатын нәрсе, әрине мен оны дамытқым келеді. Жазда мен бұл бағдарламалық жасақтамамен үлкен дронды бұзғым келеді.

2 -қадам: Ұшуды тексеруге арналған бейне

Мен екі жақсы досымнан дронның астында жүргенде, құлап кетсе, оны сақтап қалуды сұрадым. Бірақ тест сәтті өтті, және сіз көріп отырғандай, дрон әлі де тұрақты емес, бірақ жұмыс істеді. Сары футболка киген сол жігіт GPS деректерін беретін телефонды ұстады. Бұл камерадағы бейне сапасы жақсы емес, бірақ мен төмен салмақты 1080p камераларды таппадым.

3 -қадам: Бөлшектер мен құралдарды жинау

Бұл жоба үшін сізге жаңа және ерекше бөлшектер қажет. Мен жұмсақ және қайта өңделген бөлшектерден өзіндік құнын төмендету үшін ойлап таптым, және мен жақтау үшін өте жақсы материалдар алдым. Бірақ бізге не қажет екенін көрейік! Мен Amazon.com сайтынан контроллердің Crius маркасын сатып алдым және жұмыс жасадым

Құралдар:

• Пісіру темірі
• Желім мылтық
• Кескіш
• Сым кескіш
• Айналмалы құрал
• Супер желім
• Ductape
• Резеңке жолақ

Бөлшектер:

• MultiWii 32 кБ ұшу реттегіші
• GPS сериялық модулі
• I2C түрлендіргішіне сериялық
• Bluetooth модулі
• Ультрадыбыстық сенсор
• Сабан
• Пластикалық бөлік
• Тісті беріліс
• Қозғалтқыштар
• Желдеткіштер
• Бұрандалар
• L293D мотор драйвері (бұл дұрыс емес таңдау болды, мен екінші нұсқада түзетемін)
• 1000 мАч литий -иондық батарея

4 -қадам: пропеллерлерді жинаңыз

Мен қозғалтқышы бар Amazon.com -дан 18 долларға сатып алдым, олар Syma S5X дронының қосалқы бөлшектері, бірақ олар пайдалы болып көрінді, сондықтан мен оларға тапсырыс бердім және жақсы жұмыс істедім. Қозғалтқышты тесікке қою керек, ал тіректерді редукторға бекіту керек.

5 -қадам: схемалық схема

Жұмыс кезінде әрқашан схемаға қараңыз және байланыстарға абай болыңыз.

6 -қадам: қозғалтқыштарды жүргізушіге дәнекерлеу

Енді сіз барлық кабельдерді қозғалтқыштардан L293D мотор драйвері IC -ге дәнекерлеуіңіз керек. Суреттерге қараңыз, олар көп нәрсені айтады, сіз қара және көк сымдарды GND-ге және оң сымдарды 1-4 шығысына қосуыңыз керек, дәл мен сияқты. L293D бұл қозғалтқыштарды басқара алады, бірақ мен кейбір қуатты транзисторларды қолдануды ұсынамын, себебі бұл чип барлық төрт қозғалтқышты жоғары қуатпен басқара алмайды (2 амперден көп). 15 см сабан кесілгеннен кейін олар қозғалтқыштарды орнында ұстайды. Мен жергілікті наубайхана мен кафеден алған қосымша сабанды қолдандым. Бұл сабандарды мотордың редукторына ақырын салыңыз.

7 -қадам: жақтауды жинау

Пропеллерді қалай жабдықтау керектігін көрсететін екінші суретке назар аударыңыз. Барлық төрт пропеллерге сәйкес келетін ыстық желім мен супер желімді қолданыңыз, содан кейін қосылымдарды тексеріңіз. Қозғалтқыштардың бір -бірінен бірдей қашықтықта болуы өте маңызды.

8 -қадам: L293D -ге сымдар қосыңыз

Төрт аналық-аналық секіргіш сымдарды алып, оны екіге бөліңіз. Содан кейін оларды қалған IC түйреуіштеріне дәнекерлеңіз. Бұл түйреуіштерді Arduino енгізу -шығару түйреуіштеріне қосуға көмектеседі. Енді схеманы құру уақыты келді.

9 -қадам: Цикл

Барлық модульдер мен басқарған ұшу контроллерінің жинағына кіреді, сондықтан оларды бір -бірімен байланыстыру қажет. Bluetooth сериялық портқа өтеді, GPS алдымен I2C түрлендіргішінде, содан кейін I2C портында. Енді сіз оны дронмен жабдықтай аласыз.

10 -қадам: Схеманы жақтауға қою

Кейбір екі жақты таспаны қолданыңыз және алдымен GPS қосыңыз. Бұл губка таспасы бәрін орнында ұстайды, сондықтан әр модульді пластмассадан бір-бірден жабыстырыңыз. Егер мұны аяқтасаңыз, мотор драйверінің түйреуіштерін MultiWii -ге қосуға болады.

11 -қадам: екі тізбекті қосу

Енгізу түйрегіштері D3, D9, D10, D11-ге өтеді, қалғандары VCC+ және GND-түйреуіштеріне қосылуы керек. Schemantic ертең жүктеледі.

12 -қадам: Батарея…

Мен батареяны дронның түбіне бекіту үшін резеңке жолақтарды қолдандым және оны қатты ұстадым. Мен өзім ойлағандай қосылдым және жұмыс жасадым.

13 -қадам: Ультрадыбыстық сенсор

Sonar сенсоры дронға резеңке жолақпен бекітілген және MultiWii контроллерінің D7 және D6 түйреуіштеріне қосылған.

14 -қадам: Оны қалай бағдарламалау керек?

Чипті бағдарламалау үшін сізге Serial FTDI модулін қолдану қажет. Жинаққа сонымен қатар бағдарламашы модулі кіреді.

15 -қадам: GPS қалай жұмыс істейді?

Жаһандық позициялау жүйесі (GPS)-бұл төрт немесе одан да көп GPS спутниктерінің көру сызығы жоқ жерде, кез келген жерде немесе кез келген ауа райы жағдайында орналасқан жері мен уақыты туралы ақпаратты беретін ғарыштық навигациялық жүйе. Жүйе бүкіл әлем бойынша әскери, азаматтық және коммерциялық пайдаланушыларға маңызды мүмкіндіктер береді. Америка Құрама Штаттарының үкіметі жүйені құрды, оны ұстайды және оны GPS қабылдағышы бар кез келген адамға еркін қол жетімді етеді. GPS модульдері әдетте Ұлттық теңіз электронды ассоциациясы (NMEA) хаттамасы бойынша стандартты ақпарат тізбегін шығарады. NMEA стандартты деректер тізбегі туралы қосымша ақпаратты осы сайттан табуға болады.

Бағдарламалау туралы қосымша ақпаратты мына жерден оқыңыз:

16 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

Бағдарламалық жасақтама чипке жүктелген -жүктелмегенін білмеймін, бірақ мен мұнда не істеу керектігін түсіндіремін. Алдымен компьютерге MultiWii ресми кітапханасын жүктеңіз.. Zip файлын шығарыңыз, содан кейін оны MultiWii.ino файлын ашыңыз. «Arduino/Genuino UNO» таңдаңыз және оны тақтаға жүктеңіз. Енді сіздің микроконтроллеріңізде барлық функциялар алдын ала орнатылған. Гироскоп, шамдар, Bluetooth және тіпті шағын СКД (бұл жобада қолданылмайды) жүктелген кодпен жұмыс істейді. Бірақ бұл кодты модульдердің мінсіз жұмыс жасайтынын тексеру үшін ғана қолдануға болады. Дронды еңкейтуге тырысыңыз, сонда сіз моторлар гиросенсордың арқасында айналатынын көресіз. Біз телефонды бақылау үшін контроллердің кодын өзгертуіміз керек.

Осыдан кейін сіз Arduino -ны бағдарламалай алсаңыз немесе менің нұсқауларымды орындап, оны «маған еріңіз» дронына айналдырсаңыз, сіз өзіңіздің бұзылған дронды жасай аласыз.

Бағдарламалық жасақтама үшін GitHub сілтемесі:

Бағдарламалар туралы қосымша ақпарат алу үшін ресми сайтқа кіріңіз:

17 -қадам: Кодексті өзгерту

Мен сенсорлардың кодын және ATMega328 нұсқауын берген контроллердің кодын өзгертуім керек болды, бірақ қазір Bluetooth модулі GPS -тің үш координатын береді және осыларға байланысты дрон қозғалады, сондықтан егер менің телефонымның x және y координаттары 46^44'31 болса » және 65^24 «13 'және дронның координаттары 46^14'14» және 65^24 «0', содан кейін дрон телефонға жеткенше бір бағытта қозғалады.

18 -қадам: Телефон қосымшасы

Мен сізден смартфонға жүктеуге болатын SensoDuino қосымшасын қолдандым: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Дронға Bluetooth арқылы қосылыңыз және GPS TX пен деректерді тіркеуді қосыңыз. Енді телефон қосымшасы дайын.

19 -қадам: камера

Мен өте арзан қытайлық 720p брелок камерасын сатып алдым және сапасы жақсы болды. Мен дронның түбіне екі қабатты таспамен сәйкес келдім. Бұл камера менің көптеген жобаларымда қолданылған және оны әрқашан жақсы қолданады, салмағы 15 грамм және өте жақсы бейне түсіре алады.

20 -қадам: тестілеу…

Дрон әлі де тұрақсыз, себебі бұл кәсіби жоба емес, бірақ жақсы жұмыс істейді. Мен нәтижелерге өте қуаныштымын. Қосылу қашықтығы шамамен 8 метрді құрады, бұл мұндай дронға жеткілікті. Бейне жақында шығады және сізге ұнайды деп сенемін. Бұл дрон емес, сонымен қатар өте жылдам.

21 -қадам: Болашаққа жоспарлар

Менде үлкен дрон бар, егер мен кодтағы қателерді түзете алсам, оны ESP8266 модулімен WiFi байланысы арқылы қолданғым келеді. Бұл үлкен роторларға ие және тіпті бірінші нұсқаға ұқсамайтын GoPro -ны көтере алады. Бұл дрон велосипедпен жүру, көлік жүргізу, шаңғымен сырғанау, жүзу немесе спорт кезінде пайдалы құрал болуы мүмкін, ол әрқашан сіздің соңыңыздан жүреді.

22 -қадам: Қарағандарыңызға рахмет

Сізге менің инстуктивім ұнады деп үміттенемін, егер иә болса, Make It Fly байқауында маған жақсы дауыс беріңіз. Егер сізде сұрақтар туындаса, еркін қойыңыз. Егер сіз лайықты деп ойласаңыз, бөлісуді және жүрек сыйлауды ұмытпаңыз. Қарағаныңыз үшін тағы да рахмет!

Сәлеметсіз бе, Иметоми

Сырттай сайыста 2016 ж

Автоматтандыру байқауының екінші жүлдесі 2016 ж

Make It Fly байқауының екінші жүлдесі 2016 ж