DIY Smart Follow Me Drone s kamero (na osnovi Arduina): 22 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Droni so danes zelo priljubljena igrača in orodje. Na trgu lahko najdete profesionalne in celo začetne drone in leteče pripomočke. Imam štiri brezpilotne letalnike (quadcopters in hexcopters), ker imam rad vse, kar leti, a 200. let ni tako zanimiv in se mi zdi dolgočasen, zato sem se odločil, da bom z nekaj dodatnimi lastnostmi zgradil lasten dron. Rad programiram Arduino in oblikujem vezja in pripomočke, zato sem ga začel graditi. Uporabil sem krmilnik letenja MultiWii, ki temelji na čipu ATMega328, ki se uporablja tudi v Arduino UNO, zato je bilo programiranje precej preprosto. Ta dron je lahko povezan s pametnim telefonom Android, ki pošilja njegove podatke GPS GPS, ki je v primerjavi z njegovim lastnim signalom GPS, nato pa začne slediti telefonu, zato, če se premikam po ulici, mi dron sledi. Seveda ima še veliko pomanjkljivosti, ker nisem mogel narediti profesionalnega snemalnega drona, ampak sledi telefonu, posname video in ima tudi ultrazvočni senzor razdalje, da se izogne oviram v zraku. Mislim, da je to precej značilnosti domačega drona. Čim prej bom naložil videoposnetek o letu, vendar je težko narediti kakovostne zapise z vedno premikajočim se dronom.

1. korak: Glavne lastnosti

Dron je skoraj popolnoma samodejen, ni vam ga treba nadzorovati, ker sledi telefonu, ki je običajno v vašem kolesu. Ultrazvočni senzor pomaga obiti drevesa, zgradbe in druge ovire, GPS pa daje zelo natančne podatke o položaju, vendar poglejmo, kaj vse skupaj imamo:

• Baterija 1000mAh, dovolj za 16-18 minut neprekinjenega letenja
• ultrazvočni senzor za preprečevanje ovir v zraku
• Modul Bluetooth za sprejem podatkov iz telefona
• Mikrokrmilnik na osnovi Arduino
• vgrajen žiroskop
• regulirana največja višina (5 metrov)
• ko je baterija skoraj prazna, samodejno pristane na telefonu (upam, da v vaših rokah)
• gradnja stane približno 100 USD
• se lahko programira na karkoli
• s pomočjo GPS lahko pošljete dron na katere koli koordinate
• oblikovanje štirikopterja
• opremljen z 2MP 720p HQ video kamero
• tehta 109 gramov (3,84 unč)

To je vse, kar lahko naredi prva različica, seveda jo želim razviti. Poleti želim s to programsko opremo vdreti v svoj večji dron.

Korak: Video posnetek preizkusa letenja

Dva dobra prijatelja sem prosil, naj hodita pred brezpilotnim letalom, medtem ko sem bil pod dronom, da ga shranim, če pade. Toda test je uspel in kot vidite, dron še vedno ni zelo stabilen, vendar je deloval. Levi moški v rumeni majici je držal telefon, ki je prenašal podatke GPS. Kakovost videa s tem fotoaparatom ni najboljša, vendar nisem našel fotoaparatov z nizko težo 1080p.

3. korak: Zbiranje delov in orodja

Za ta projekt potrebujete nekaj novih in nenavadnih delov. Oblikoval sem iz nizko debeline in recikliranih delov, da bi znižal stroške, in uspel sem dobiti zelo dobre materiale za okvir. Toda poglejmo, kaj potrebujemo! Znamko Crius kontrolorja letenja sem kupil na Amazon.com in delal

Orodja:

• Spajkalnik
• Pištola za lepilo
• Rezalnik
• Rezalnik žice
• Rotacijsko orodje
• Super lepilo
• Ductape
• Elastika

Deli:

• MultiWii 32kB letalski krmilnik
• Serijski modul GPS
• Serijski pretvornik v I2C
• Modul Bluetooth
• Ultrazvočni senzor
• Slamice
• Plastični kos
• Zobniki
• Motorji
• Propelerji
• Vijaki
• L293D Motor Driver (bila je slaba izbira, bom popravil v drugi različici)
• 1000mAh litij -ionska baterija

4. korak: Sestavite propelerje

Te propelerje z motorji sem kupil na Amazon.com za 18 dolarjev, so rezervni deli za dron Syma S5X, vendar so se mi zdeli uporabni, zato sem jih naročil in dobro delal. Motor morate samo vstaviti v luknjo in pritrditi podpornike na gonilo.

5. korak: Shema vezja

Med delom vedno glejte shemo in bodite previdni pri povezavah.

6. korak: Spajkanje motorjev vozniku

Zdaj morate spajati vse kable od motorjev do IC gonilnika motorja L293D. Poglejte slike, pravijo veliko več, črne in modre žice morate priključiti na GND in pozitivne žice na izhode 1-4, tako kot jaz. L293D lahko poganja te motorje, vendar priporočam uporabo nekaterih močnostnih tranzistorjev, ker ta čip ne zmore vseh štirih motorjev pri visoki moči (več kot 2 ampera). Po tem razrezu 15 cm slamic bodo ti držali motorje na mestu. Uporabil sem ekstra močne slamice, ki sem jih dobil iz lokalne pekarne in kavarne. Te slamice nežno položite na gonila motorja.

7. korak: Sestavljanje okvirja

Prosimo, bodite pozorni na drugo sliko, ki prikazuje, kako opremiti propelerje. Uporabite nekaj vročega lepila in super lepila, ki ustreza vsem štirim propelerjem, nato preverite povezave. Zelo pomembno je, da so propelerji na enaki razdalji drug od drugega.

8. korak: Dodajte žice v L293D

Vzemite štiri žice za ženske in ženske in jih prerežite na pol. Nato jih spajkajte na preostale zatiče IC. To bo pomagalo pri priključitvi nožic na vhodno -izhodne zatiče Arduino. Zdaj je čas za izgradnjo vezja.

9. korak: Vezje

Vsi moduli so vključeni v komplet krmilnika letenja, ki sem ga oderal, zato jih morate samo povezati skupaj. Bluetooth gre na serijska vrata, GPS najprej v pretvorniku I2C, nato v vratih I2C. Zdaj lahko to opremite na svojem brezpilotnem letalu.

10. korak: Namestitev vezja na okvir

Uporabite dvostranski trak in najprej dodajte GPS. Ta spužvasti trak drži vse na svojem mestu, zato lepite vsak modul enega za drugim na plastični kos. Če ste s tem končali, lahko priključite zatiče gonilnika motorja na MultiWii.

11. korak: Priključitev dveh vezij

Vhodni zatiči gredo na D3, D9, D10, D11, drugi pa morajo biti priključeni na nožice VCC+ in GND. Shema bo naložena jutri.

Korak: Baterija…

Uporabil sem nekaj gumijastih trakov, da sem baterijo pritrdil na dno drona in se tam močno drži. Priključil sem se in delal, tako kot sem si zamislil.

Korak: Ultrazvočni senzor

Sonarni senzor je pritrjen na dron z gumijastim trakom in povezan z zatiči D7 in D6 krmilnika MultiWii.

14. korak: Kako ga programirati?

Za programiranje čipa morate uporabiti serijski modul FTDI. Komplet vsebuje tudi modul za programiranje.

Korak 15: Kako deluje GPS?

Globalni sistem za določanje položaja (GPS) je navigacijski sistem, ki temelji na vesolju in ponuja informacije o lokaciji in času v vseh vremenskih razmerah, kjer koli na Zemlji ali v njeni bližini, kjer je neoviran pogled na štiri ali več satelitov GPS. Sistem zagotavlja kritične zmogljivosti vojaškim, civilnim in komercialnim uporabnikom po vsem svetu. Vlada Združenih držav je ustvarila sistem, ga vzdržuje in omogoča prost dostop vsem, ki imajo sprejemnik GPS. GPS moduli običajno oddajajo vrsto standardnih nizov informacij, pod protokolom National Marine Electronics Association (NMEA). Več informacij o standardnih podatkovnih nizih NMEA najdete na tem spletnem mestu.

Za več informacij o programiranju preberite to:

Korak 16: Programska oprema

Ne vem, ali je programska oprema že naložena na čip ali ne, ampak tukaj bom razložil, kaj storiti. Najprej prenesite uradno knjižnico MultiWii v računalnik. Izvlecite datoteko.zip in jo odprite datoteko MultiWii.ino. Izberite "Arduino/Genuino UNO" in ga naložite na svojo desko. Zdaj so v vašem mikrokrmilniku vnaprej nameščene vse funkcije. Žiroskop, luči, Bluetooth in celo majhen LCD (ki se v tem projektu ne uporablja) delujejo s preneseno kodo. Toda to kodo lahko uporabite samo za testiranje, ali moduli delujejo brezhibno ali ne. Poskusite nagniti brezpilotnega letala in videli boste, da se motorji vrtijo zaradi žirosenzorja. Kodo krmilnika moramo spremeniti, da sledi telefonu.

Po tem lahko naredite svoj vdrli brezpilotni letalnik, če lahko programirate Arduino ali sledite mojim navodilom in ga spremenite v brezpilotnega letala "sledi mi".

Povezava do programske opreme GitHub:

Za več podrobnosti o programski opremi obiščite uradno spletno stran:

17. korak: Spremenite kodo

Moral sem spremeniti kodo senzorjev in kodo krmilnika, ki je pozival ATMega328, zdaj pa modul Bluetooth daje tri koordinate GPS in glede na to se drone premika, tako da, če sta koordinati x in y v telefonu 46^44'31 " in 65^24 "13 ', koordinate drona pa 46^14'14" in 65^24 "0', potem se bo dron premikal v eno smer, dokler ne doseže telefona.

18. korak: aplikacija za telefon

Uporabil sem aplikacijo SensoDuino, ki jo lahko prenesete od tu na vaš pametni telefon: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Povežite se z brezpilotnim letalom prek Bluetootha in vklopite GPS TX in beleženje podatkov. Zdaj je aplikacija za telefon pripravljena.

19. korak: Kamera

Kupil sem zelo poceni kitajsko kamero z obeskom 720p in sem imel odlično kakovost. Na spodnji del drona sem se oblekel z dvostranskim trakom. Ta fotoaparat je bil uporabljen v številnih mojih projektih in ga je vedno dobro uporabljati, tehta 15 gramov in lahko naredi zelo dober video.

20. korak: Preizkušanje …

Dron je še vedno nenasiten, ker ni profesionalen projekt, vendar dobro deluje. Zelo sem zadovoljen z rezultati. Razdalja povezave je bila približno 8 metrov, kar je za takšnega brezpilotnega letala več kot dovolj. Video kmalu prihaja in upam, da vam bo všeč. Ni dirkalni dron, je pa tudi precej hiter.

21. korak: Načrti za prihodnost

Imam tudi večji dron in če lahko popravim napake v kodi, ga želim uporabiti s tem prek povezave WiFi z modulom ESP8266. Ta ima večje rotorje in lahko dvigne celo GoPro, ne tako kot prva različica. Ta dron bi lahko bil uporabno orodje med kolesarjenjem, vožnjo, smučanjem, plavanjem ali športom, vedno vam sledi.

Korak 22: Hvala za ogled

Resnično upam, da vam je bil moj Instuctable všeč, in če je tako, prosim, da mi prijazno glasujete na tekmovanju Make It Fly. Če imate vprašanja, vprašajte. Ne pozabite deliti in dati srca, če mislite, da si to zasluži. Še enkrat hvala za ogled!

Na zdravje, Imetomi

Podprvak na zunanjem tekmovanju 2016

Druga nagrada na tekmovanju za avtomatizacijo 2016

Druga nagrada na tekmovanju Make It Fly 2016