Jak postavit RC dron a vysílač pomocí Arduina: 11 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Výroba dronu je v dnešní době jednoduchý úkol, ale bude vás to stát mnoho. Takže vám řeknu, jak postavit dron pomocí arduina za nízkou cenu. Také vám řeknu, jak postavit vysílač dronu také. takže tento dron je plně domácí. Nemusíte kupovat žádné desky nebo vysílače řízení letu.

Zásoby

Na výrobu dronu potřebujeme tyto položky,

• Pro dron-

  1. Rám - „páteř“kvadrokoptéry. Rám je tím, co drží všechny části helikoptéry pohromadě. Musí být robustní, ale na druhou stranu musí být také lehký, aby se motory a baterie nesnažily udržet ho ve vzduchu.
  2. Motory - tah, který umožňuje létání Quadcopteru, zajišťují střídavé stejnosměrné motory a každý z nich je samostatně řízen elektronickým regulátorem otáček nebo ESC.
  3. ESC - elektronický regulátor rychlosti je jako nerv, který přenáší informace o pohybu z mozku (letový ovladač) do svalů paže nebo nohy (motory). Reguluje, jaký výkon mají motory, což určuje změny rychlosti a směru čtyřkolky.
  4. Vrtule-V závislosti na typu čtyřkolky můžete použít 9 až 10 nebo 11 palcové rekvizity (pro stabilní lety, letecké snímky) nebo 5palcové závodní rekvizity pro menší tah, ale větší rychlost.
  5. Baterie - V závislosti na nastavení maximální úrovně napětí si můžete vybrat z 2S, 3S, 4S nebo dokonce 5S baterií. Ale standard pro čtyřkolku, který má být použit pro letecké natáčení (jen příklad), budete potřebovat 11,4 V 3S baterii. Pokud stavíte závodní čtyřkolku a chcete, aby se motory točily mnohem rychleji, můžete jet s 22,8 V 4S.
  6. Deska Arduino (Nano)
  7. IMU (MPU 6050) - Deska, která je v podstatě (v závislosti na vaší volbě) součtem různých senzorů, které pomáhají vaší čtyřkolce vědět, kde se nachází a jak se vyrovnat.

• Pro vysílač-

  1. Modul transceiveru NRF24L01
  2. NRF24L01 + PA + LNA
  3. Potenciometr
  4. Servomotor
  5. Přepnout spínač
  6. Joystick
  7. Arduino Pro Mini

Krok 1: SCHÉMA

Toto je hlavní plán vaší operace.

Jak připojit ESC:

• Signální kolík ESC 1 - D3
• Signální kolík ESC 3 - D9
• Signální kolík ESC 2 - D10
• Signální kolík ESC 4 - D11

Jak připojit modul Bluetooth:

• Tx - Rx
• Rx - Tx

Jak připojit MPU-6050:

• SDA - A4
• SCL - A5

Jak připojit LED indikátor:

LED anodová noha - D8

Jak připojit přijímač:

• Plyn - 2 Elerony - D4
• Křidélka - D5
• Kormidlo - D6
• AUX 1-D7 K uzemnění potřebujete MPU-6050, modul Bluetooth, přijímač a ESC. A k tomu je třeba připojit všechny piny GND k pinu Arduino GND.

Krok 2: PÁJEC VŠE SPOLEČNĚ

• První věc, kterou musíte udělat, je vzít ženské záhlaví a pájet je na desku prototypu. Tím bude umístěna vaše deska Arduino.
• Pájejte je přímo do středu, aby zbylo místo pro zbývající záhlaví pro MPU, modul Bluetooth, přijímač a ESC a ponechte prostor pro další senzory, které se můžete v budoucnu rozhodnout přidat.

• Dalším krokem je pájení samčích hlaviček přijímače a ESC přímo ze samičích hlaviček Arduino. Kolik mužských řádků záhlaví ESC budete mít, závisí na tom, kolik motorů bude mít váš dron. V našem případě stavíme kvadrokoptéru, což znamená, že budou 4 rotory a pro každý ESC. To dále znamená 4 řádky, z nichž každý má 3 samčí záhlaví. První záhlaví v prvním řádku bude použito pro PID signálu, druhé pro 5V (i když to závisí na tom, zda vaše ESC mají pin 5V nebo ne, pokud ne, ponecháte tato záhlaví prázdná) a třetí záhlaví bude pro GND.

  Když pájecí část ESC skončí, můžete přejít na pájecí část hlaviček přijímače. Ve většině případů má čtyřkolka 4 kanály. Jedná se o Throttle, Pitch, Yaw a Roll. Zbývající volný kanál (pátý) se použije pro změny letového režimu (pomocný kanál). To znamená, že budete muset pájet samčí záhlaví v 5 řadách. A každý kromě jednoho bude mít jedno záhlaví, zatímco jen jeden z těchto řádků potřebuje 3 záhlaví za sebou.

• všechny důvody byly spojeny s důvody Arduina. To zahrnuje všechna uzemnění ESC, uzemnění přijímače (hlavička signálu škrticí klapky zcela vpravo) a uzemnění modulu Bluetooth a MPU.
• Poté musíte postupovat podle schémat a připojení, která jsme vysvětlili výše. Například MPU (SDA - A4 a SCL - A5) a pro Bluetooth (TX - TX a RX - RX) Arduino. Poté postupujte podle připojení, jak jsme je napsali: Signální piny ESC1, ESC2… až D3, D10… Arduina. Poté signál přijímače piny Pitch - D2, Roll - D4… a tak dále. Kromě toho musíte připojit dlouhý vodič LED (kladný terminál) ke kolíku Arduino D8 a také přidat odpor 330 ohmů mezi uzemnění Arduino a krátký vodič LED (záporný pól). Poslední věc, kterou musíte udělat, je zajistit připojení zdroje napájení 5V. A k tomu potřebujete paralelně připojit černý vodič (uzemnění baterie) k uzemnění všech vašich komponent a červený vodič k Arduino, MPU a modulu Bluetooth, 5V piny. Nyní je třeba MPU 6050 pájet na samčí hlavičky na ty, které plánujete používat. Poté otočte desku o 180 stupňů a připojte všechny své součásti k příslušným záhlavím na prototypové desce.
• Zapněte jej a vaše Arduino je připraveno k přidávání kódů přes počítač!

Krok 3: JAK PROGRAMOVAT SVŮJ REGULÁTOR LETU ARDUINO

1. Nejprve si musíte stáhnout MultiWii 2.4. Poté jej rozbalte.
2. Vstupte do složky MultiWii, vyhledejte ikonu MultiWii a spusťte ji
3. Pomocí Arduino IDE vyhledejte „Soubor Arduino“nebo soubor Multiwii s „.ino“. Jakýkoli „soubor CPP“nebo „soubor H“jsou soubory podpory pro náš kód Multiwii, takže je neotevírejte. Stačí použít soubor Multiwii.ino.
4. Když otevřete soubor, najdete mnoho záložek Alarms.cpp, Alarms.h, EEPROM.cpp, EEPROM.h a mnoho dalších. Najděte soubor „config.h“
5. Přejděte dolů, dokud nenajdete „Typ více koptéry“, a poté odstraněním „//“označíte, jak je definováno a spuštěno. Quad X, protože předpokládáme, že na svém quad používáte konfiguraci rotoru „X“.
6. Nyní přejděte dolů a vyhledejte „Kombinované desky IMU“a aktivujte typ desky Gyro+Acc, kterou používáte. V našem případě jsme použili GY-521, takže jsme tuto možnost aktivovali.
7. Pokud se rozhodnete přidat další senzory, jako je barometr nebo ultrazvukový senzor, stačí je zde „aktivovat“a budou spuštěny.
8. Další je „Buzzer pin“, Tam musíte aktivovat možnosti indikátoru letu (první 3)
9. Odpojte desku Arduino od ovladače letu a poté ji připojte k počítači pomocí USB. Jakmile jste mimo FC a připojeni k počítači, najdete NÁSTROJE a vyberete typ desky Arduino (v našem případě Arduino Nano).
10. Nyní najděte „Sériový port“a aktivujte COM port, ke kterému je Arduino Nano připojeno (náš případ, COM3). Nakonec klikněte na šipku a nahrajte kód a počkejte, až bude kód přenesen.
11. Když je nahrávání dokončeno, odpojte Arduino od USB, vložte jej zpět na své místo na desce FC a připojte 5V baterii, aby se zapnul celý FC, a poté počkejte, až začne LED na Arduinu svítit červeně. To znamená, že je zavádění dokončeno a můžete jej znovu připojit k počítači. Nyní najděte složku Multiwii 2.4, poté MultiwiiConfig a vyhledejte složku, která je kompatibilní s vaším operačním systémem. V našem případě je to „application.windows64“.
12. Nyní spusťte aplikaci MultiwiiConf a je to! Okamžitě si všimnete, jak přesouváte FC, hodnoty pro data akcelerometru a gyroskopu na obrazovce. Orientace vašeho FC je zobrazena ve spodní části. V tomto rozhraní můžete změnit hodnoty PID a doladit svůj quad na odpovídat vašim osobním preferencím. A v tomto rozhraní můžete také přiřadit letové režimy k určitým pozicím pomocného spínače. Jediné, co musíte udělat, je najít místo pro váš Arduino FC na rámu a je připraveno vyrazit do nebe.

Krok 4: Rámeček

Nyní musíte všechny části nastavit na rám. Rám si můžete koupit nebo si jej můžete vyrobit doma

Krok 5: Sestavení motorů a regulátorů rychlosti

• Nejprve musíte vyvrtat otvory v rámu pro motory podle vzdálenosti mezi otvory pro šrouby na motorech. Bylo by dobré udělat další otvor, který umožní volný pohyb klipu a hřídele motoru.
• Doporučujeme připojit regulátory rychlosti na spodní stranu rámu z několika důvodů, které zahrnují funkčnost dronu. Mezi tyto důvody mimo jiné patří, že „vyloží“horní stranu dronu, kam by měly být přidány další součásti.

Krok 6: Přidání ovladače letu a baterie

• Nyní sestavte náš domácí letový ovladač (přijímač arduino) do středu rámu dronu.
• Doporučuje se dát malý kousek houby na spodní stranu letového ovladače, protože absorbuje a snižuje vibrace z motorů. Váš dron bude tedy při létání stabilnější a stabilita je pro létání s dronem klíčová.
• Nyní přidejte lipo baterii do spodní části rámu a ujistěte se, že je dron vyvážen do středu.
• teď je váš dron připraven vzlétnout

Krok 7: Výroba vysílače

• Rádiová komunikace tohoto ovladače je založena na modulu transceiveru NRF24L01, který při použití se zesílenou anténou může mít stabilní dosah až 700 metrů v otevřeném prostoru. Obsahuje 14 kanálů, z nichž 6 jsou analogové a 8 digitálních vstupů.
• Má dva joysticky, dva potenciometry, dva přepínače, šest tlačítek a navíc vnitřní měřicí jednotku sestávající z akcelerometru a gyroskopu, které lze také použít k ovládání věcí pouhým pohybem nebo nakloněním ovladače.

Krok 8: Schéma zapojení

• Mozkem tohoto RC ovladače je Arduino Pro Mini, který je napájen 2 LiPo bateriemi produkujícími přibližně 7,4 voltů. Můžeme je připojit přímo k RAW pinu Pro Mini, který má regulátor napětí, který snížil napětí na 5V. Všimněte si, že existují dvě verze Arduino Pro Mini, jako ta, kterou mám, která pracuje na 5V a druhá pracuje na 3,3V.
• Na druhou stranu modul NRF24L01 nutně potřebuje 3,3 V a doporučuje se pocházet z vyhrazeného zdroje. Proto musíme použít regulátor napětí 3,3 V, který je připojen k bateriím, a převést 7,4 V na 3,3 V. Také musíme použít oddělovací kondenzátor hned vedle modulu, abychom udrželi napětí stabilnější, takže i rádiová komunikace bude stabilnější. Modul NRF24L01 komunikuje s Arduino pomocí protokolu SPI, zatímco akcelerometr a gyro modul MPU6050 používá protokol I2C.
• Všechny součásti musíte pájet dohromady podle schématu. Obvod můžete navrhnout a vytisknout, což usnadňuje.

Krok 9: Kódování vysílače

• Pro programování desky Pro Mini potřebujeme rozhraní USB na sériové UART, které lze připojit k programovací hlavičce umístěné na horní straně našeho ovladače.
• Poté v nabídce nástrojů Arduino IDE musíme vybrat desku Arduino Pro nebo Pro Mini, vybrat správnou verzi procesoru, vybrat port a zvolit způsob programování na „USBasp“.
• Zde je kompletní kód Arduino pro tento DIY vysílač Arduino RC
• Nahrajte jej do arduino pro mini.

Krok 10: Kódování přijímače

• Zde je jednoduchý kód přijímače, kde přijmeme data a jednoduše je vytiskneme na sériovém monitoru, abychom věděli, že komunikace funguje správně. Opět musíme zahrnout knihovnu RF24 a definovat objekty a strukturu stejným způsobem jako v kódu vysílače. V sekci nastavení při definování rádiové komunikace musíme použít stejná nastavení jako vysílač a nastavit modul jako přijímač pomocí funkce radio.startListening ().
• Nahrajte jej do přijímače

Krok 11: Sundání dronu

• Nejprve umístěte dron na zem a připravte jej k provozu. Popadněte svého letového ovladače a poté opatrně a bezpečně zahájte svůj první let.
• Důrazně se však doporučuje dron přidávat plyn. Kromě toho se poprvé ujistěte, že s ním létáte v nižší nadmořské výšce.
• Doufám, že vám tento článek pomůže postavit si vlastní dron.
• Nezapomeňte dát lajk a zanechat komentář.