Hovedoppgaven som forfatteren har satt seg hjemmelaget - lag et billig quadrocopter hvis fly vil stabilisere seg pga Arduino. Et annet quadrocopter har autonom kraft. Den totale kostnaden for et slikt hjemmelaget produkt er omtrent $ 60.
Hvis det er en mer betydelig mengde, er det mer lovende å utstyre hjemmelagde motorer uten børster med de tilsvarende kontrollene.
For å stabilisere flyreisen brukes et gyroskop og et akselerometer. Et gyroskop er nødvendig for å bestemme helningsvinkelen til quadrocopter i forhold til jordens tyngdekraft. Akselerometeret er nødvendig for å beregne akselerasjonen.
Materialer og verktøy:
- litiumbatterier (3,7 V);
- ledninger;
- transistor ULN2003A Darlington Transistor (du kan bruke kraftigere transistorer);
- motorer som 0820 Coreless Motors;
- mikrokontroller Arduino Uno;
- MPU-6050-brett (det er både et gyroskop og et akselerometer);
- tilstedeværelsen av en 3D-skriver eller tilgang til den;
- nødvendige verktøy.
Produksjonsprosess:
Første trinn. Lag et quadrocopter-hus
Saken gjøres veldig raskt og enkelt. Den skrives ut ved hjelp av en 3D-skriver. Opprettelsen av rammen er derfor god fordi den kommer ut lett, alt dette takket være trykking av "honningkaker". Deldesign fant sted i Solidworks-programmet. Ved hjelp av dette programmet kan du redigere sakens parametere, gjøre dine egne endringer om nødvendig.
Etter at quadrocopter-rammen er skrevet ut, kan du installere motorene og lodde ledningene til dem.
Trinn to Vi kobler sammen Arduino
Hvordan koble MPU6050-kortet kan sees i diagrammet nedenfor. Det er viktig å forstå at Arduino-biblioteket betyr å koble deg gjennom disse kontaktene. Hvis du bruker en krets fra en annen produsent, er det viktig å forsikre deg om at kontaktene er i samme sekvens.
Bare 3,3 V spenning brukes til å drive kortet. Hvis det er strøm fra 5 V, vil det forringes. Noen MPU6050-brett har en sikring som beskytter systemet mot høyspenning, men det er bedre å ikke risikere det. Hvis styret har kontakt AD0, må det kobles til jord (GND). I dette tilfellet er VIO koblet til AD0-utgangen direkte på brettet, slik at du ikke trenger å koble AD0-pinnen.
For at Arduino skal kunne styre motorene vil det være behov for transistorer, takket være dem vil det være mulig å levere mye spenning til motorene. Du kan se mer detaljert hvordan alle elementene er koblet sammen i diagrammet.
Trinn tre Skisse for Arduino
Etter at MPU-6050 er koblet til Arduino, må du slå den på og laste ned I2C-skannerkodeskissen.Deretter må du kopiere programkoden og lime den inn i en tom skisse. Etter det må du åpne Arduino IDE seriell monitor (Tools-> Serial Monitor) og sørge for at 9600 er tilkoblet.
Hvis alt er gjort riktig, vil en I2C-enhet bli oppdaget, den vil bli tildelt adressen 0x68 eller 0x69, den må skrives ned.
Deretter lastes en skisse som behandler informasjon fra gyroskop og akselerometer. Det er mange av dem på Internett, men det er best å bruke.
På sluttfasen må du kalibrere verdiene til gyroskopet og akselerometeret. For å gjøre dette, finn en flat overflate og plasser MPU6050 på den. Deretter startes skissen for kalibrering, de oppnådde avviksdata blir registrert og deretter brukt i skissen MPU6050_DMP6.
Trinn fire Program for Arduino
Takket være programmet, som er lagt ut, stabiliserer og fryser quadrocopter i stabil tilstand. Deretter utføres quadrocopter-kontroll ved bruk av dette programmet.
For å stabilisere quadrocopter brukes to PID-kontrollere. Den ene er nødvendig for tonehøyde, og den andre for rullering. Kontrolleren måler rotasjonshastigheten på skruene og basert på dette kontrolleres quadrocopter.
Trinn fem Quadrocopter modifisering
Hovedproblemet med et lite og billig quadrocopter er dens vekt. For å løse dette problemet må du installere kraftigere og lettere motorer, børsteløse er best egnet, de kalles også ventilmotorer. De er mye bedre enn børster, men du må også kjøpe hastighetskontrollere for dem, så kostnadene for hjemmelagde produkter øker kraftig.
For å gjøre designen enklere er det best å bruke Arduino Uno-kontrolleren, du kan fjerne den allerede sydd mikroprosessorbrikken fra den og deretter legge den direkte på ProtoBoard. Som et resultat vil det vise seg å vinne omtrent 30 gram vekt, noe som er ganske bra. Et alternativ er å bruke Arduino Pro Mini.
Et program som ble laget for å kontrollere hjemmelaget arbeid, kan enkelt utvides. Men den viktigste oppgaven er å stabilisere quadrocopter under flyging, på dette stadiet ble det fullstendig løst. For å kontrollere hjemmelaget arbeid eksternt, kan du bruke Bluetooth-modulen eller se nærmere på sendere / mottakere.