ArDrone 2.0 Quadcopter krmilna enota na modulih MPU6050 in ESP8266: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Velikost, cena in razpoložljivost Wi-Fi vam omogočajo izdelavo proračunske krmilne enote za štirikopter ArDrone 2.0 na modulu ESP8266 (cene na AliExpress, Gearbest). Za nadzor bomo uporabili modul Gy-521 na čipu MPU6050 (žiroskop, merilnik pospeška).

Parrot AR. Drone je radijsko vodeni kvadrokopter, to je helikopter s štirimi glavnimi rotorji, nameščenimi na oddaljenih diagonalnih nosilcih. AR. Drone sam deluje v operacijskem sistemu Linux in skoraj vsak pametni telefon ali tablični računalnik z zaslonom na dotik Android ali iOS lahko deluje kot daljinski upravljalnik za štirikopter. Razdalja stabilnega nadzora nad Wi-Fi je od 25 do 100 metrov in je odvisna od prostora in vremenskih razmer, če leti potekajo na ulici.

1. korak: ESP8266 povežite z dostopno točko Ar Drone 2.0

Ko je omogočeno, AR. Drone ustvari dostopno točko SSIS "ardrone_XX_XX". Povezovanje brez gesla.

Poskusimo se povezati z dostopno točko Ar. Dron z ukazi AT Priključite kartico ESP8266 na vrata Com v računalniku prek napajalnika UART USB 3,3 V.

Odprite Arduino IDE, monitor serijskih vrat in pošljite ukaze AT na ploščo ESP (kvadkopter mora biti omogočen)

2. korak: Komunikacija z AR. Dron se izvaja z ukazi AT

Ukazi se pošiljajo v AR. Drone kot paketi UDP ali TCP;

En sam paket UDP mora vsebovati vsaj en celoten ukaz ali več; Če paket vsebuje več ukazov, se za ločevanje ukazov uporabi znak 0x0A.

Nizki so kodirani kot 8-bitni znaki ASCII;

Največja dolžina ukaza je 1024 znakov;

Med ukazi je 30 ms zamude.

Ukaz je sestavljen iz

AT * [ime ukaza] = [zaporedna številka ukaza kot niz] [, argument 1, argument 2…]

Seznam glavnih ukazov AT za nadzor AR. Brezpilotni letalnik:

AT * REF-uporablja se za vzlet, pristanek, ponastavitev in ustavitev v sili;

AT*PCMD-ta ukaz se uporablja za nadzor AR. Premikanje drona;

AT*FTRIM - na vodoravni ravnini;

AT*CONFIG konfiguriranje AR. Parametri drona;

AT*LED-nastavi LED animacije na AR. Brezpilotni letalnik;

AT*ANIM namešča animacijo leta na AR. Brezpilotni letalnik.

NA * COMWDG-ukaz za ponastavitev watchdog-a-nenehno ga pošiljamo na quadcopter.

Za komunikacijo se uporabljajo naslednja vrata:

Ukazi za pošiljanje porta 5556-UDP na AR. Brezpilotni letalnik;

Vrata 5554-UDP, ki sprejemajo podatkovne pakete iz AR. Brezpilotni letalnik;

Port 5555-Reply stream video paketi iz AR. Brezpilotni letalnik;

Paketi vrat 5559-TCP za kritične podatke, ki jih ni mogoče izgubiti, običajno za konfiguracijo.

Odjemalec se odklopi od vrat UDP po 2 sekundah po pošiljanju zadnjega ukaza !!! - zato morate nenehno pošiljati ukaze, po potrebi-AT*COMWDG.

Razmislite o pridobivanju navigacijskih podatkov iz ARDrone (vrata 5554-UDP). Paket navigacijskih podatkov v predstavitvenem načinu je dolg 500 bajtov. Če gre kaj narobe, lahko dron pošlje 32-in 24-bajtni paket. Če je paket dolg 24 bajtov, to pomeni, da so vrata 5554 v načinu BOOTSTRAP in se morate znova povezati z vrati, da ga preklopite v predstavitveni način. ARDrone lahko odjemalcu posreduje navigacijske podatke v dveh oblikah:

skrajšano (ali demo), velikosti 500 bajtov. popolno.

Če želite dobiti predstavitvene podatke, najprej pošljite štiri bajte 0x01, 0x00, 0x00, 0x00 na vrata 5554 in nato pošljite ukaz na vrata 5556

AT*CONFIG = "+(seq ++)+", / "splošno: navdata_demo \", / "TRUE \" kjer je seq zaporedna številka ukaza.

Struktura podatkovnega paketa za navigacijo. Na začetku paketa so 4 imenovane vrednosti:

32-bitna glava paketa: zastavice statusa helikopterja 32 bitov;

zaporedna številka zadnjega ukaza, ki ga je odjemalec poslal 32 -bitnemu helikopterju;

vidna zastava 32 bitov. Naslednja-možnost možnosti navdata Glava: 20-23.

Možnost navdata ima naslednja polja:

BATERIJA = 24; napolnjenost baterije v odstotkih;

PITCH = 28; kot nagiba vzdolž vzdolžne osi;

ROLL = 32; kot nagiba glede na prečno os;

YAW = 36; kot vrtenja glede na navpično os;

VISINA = 40; višina;

VX = 44; hitrost osi x;

VY = 48; hitrost osi y;

VZ = 52; hitrost na osi z.

3. korak: Priključitev zaslona Nokia 5110 na ploščo ESP8266

Zaslon Nokia 5110 povežite z modulom ESP8266 in nanj in na monitor serijskih vrat vnesite nekaj navigacijskih podatkov.

4. korak: Pridobite podatke o navigaciji in jih prikažite na zaslonu Nokia5110

Prenesite (skica ardrone_esp8266_01. Ino) in opazujte izhod navigacijskih podatkov do serijskih vrat in zaslona.

5. korak: Pošiljanje ukazov za vzlet in pristanek

Zdaj bomo našemu projektu dodali vzlet in pristanek štirikopterja z ukazi iz daljinskega upravljalnika. Za vzlet morate poslati ukaz

AT*REF = [zaporedna številka], 290718208

Za pristanek

AT*REF = [zaporedna številka], 290717696

Pred vzletom morate poslati ukaz za vodoravno umerjanje, sicer se Ar Drone med letom ne bo mogel stabilizirati.

AT * F TRIM = [zaporedna številka]

Prenesite skico ardrone_esp8266_02.ino () na ploščo ESP8266, vklopite štirikopter Ar Drone 2.0 in preverite delovanje tipk. Ko kliknete vzlet, naslednjič kliknete-pristanek itd.

Korak 6: Priključitev MPU6050 na nadzor Ardrone 2.0

Senzorji za določanje položaja v vesolju se uporabljajo za krmiljenje štirikopterjev. Čip MPU6050 vsebuje na krovu merilnik pospeška in žiroskop ter temperaturni senzor. MPU6050 je glavni element modula Gy-531 (slika 15.44). Poleg tega čipa modularna plošča vsebuje potrebno vezavo MPU6050, vključno z vlečnimi upori vmesnika I2C, pa tudi 3,3-voltni stabilizator napetosti z majhnim padcem napetosti (pri napajanju pri 3,3 volta je izhod stabilizator bo 3 natančno voltov) s filtrirnimi kondenzatorji.

Povezava z mikrokrmilnikom po protokolu I2C.

7. korak: Upravljanje kvadrokopterja z uporabo MPU6050

Z merilnikom pospeška in žiroskopom lahko določite odstopanje na osi x in y ter se odstopanje "spremenite" v ukaze za premikanje kvadrokopterja po ustreznih osi. Prenos odčitkov, prejetih s senzorja, v kot odklona.

ukaz za pošiljanje v Ar Drone za nadzor leta

AT*REF = [Zaporedna številka], [Bitno polje zastavice], [Roll], [Pitch], [Gaz], [Yaw]

Vrednosti Roll in Pitch v območju -1 do 1 so vzete iz tabele const int float , indeks ustreza kotu odstopanja, izračunanemu iz podatkov senzorja mu6050.

Skico ardrone_esp8266_03.ino naložite na ploščo ESP8266, vklopite štirikontropter ar Drone 2.0 in preverite delovanje daljinskega upravljalnika.