Den vigtigste opgave, som forfatteren har sat sig hjemmelavet - lav en billig quadrocopter, hvis flyvning stabiliseres pga Arduino. En anden quadrocopter har autonom magt. De samlede omkostninger ved et sådant hjemmelavet produkt er omkring $ 60.
Hvis der er en mere betydelig mængde, er det mere lovende at udstyre hjemmelavede motorer uden børster med de tilsvarende styreenheder.
For at stabilisere flyvningen bruges et gyroskop og et accelerometer. Et gyroskop er nødvendigt for at bestemme quadrocopter's hældningsvinkel i forhold til Jordens tyngdekraft. Accelerometeret er nødvendigt for at beregne accelerationen.
Materialer og værktøjer:
- litiumbatterier (3,7 V);
- ledninger;
- transistor ULN2003A Darlington Transistor (du kan bruge mere kraftfulde transistorer);
- motorer som 0820 Coreless Motors;
- mikrokontroller Arduino Uno;
- MPU-6050-kort (det er både et gyroskop og et accelerometer);
- tilstedeværelsen af en 3D-printer eller adgang til den;
- nødvendige værktøjer.
Fremstillingsproces:
Første trin. Opret en quadrocopter-bolig
Sagen udføres meget hurtigt og enkelt. Det udskrives ved hjælp af en 3D-printer. Oprettelsen af rammen er derfor god, fordi den kommer ud alt sammen takket være udskrivningen af "honningkager". Deldesign fandt sted i Solidworks-programmet. Ved hjælp af dette program kan du redigere sagens parametre, foretage dine egne ændringer om nødvendigt.
Når quadrocopter-rammen er udskrevet, kan du installere motorerne og lodde ledningerne til dem.
Trin to Vi forbinder Arduino
Sådan tilsluttes MPU6050-kortet kan ses i nedenstående diagram. Det er vigtigt at forstå, at Arduino-biblioteket betyder forbindelse via disse kontakter. Hvis du bruger et kredsløb fra en anden producent, er det vigtigt at sikre, at kontakterne er i samme rækkefølge.
Der bruges kun 3,3 V spænding til at drive kortet, hvis det drives fra 5 V, vil det forringes. Nogle MPU6050-plader har en sikring, der beskytter systemet mod højspænding, men det er bedre ikke at risikere det. Hvis kortet har kontakt AD0, skal det tilsluttes jord (GND). I dette tilfælde er VIO tilsluttet AD0-udgangen direkte på tavlen, så du behøver ikke at tilslutte AD0-stiften.
For at Arduino skal kunne styre motorerne er der behov for transistorer, takket være dem vil det være muligt at levere en masse spænding til motorerne. Du kan se mere detaljeret, hvordan alle elementerne er forbundet i diagrammet.
Trin tre Skitse til Arduino
Når MPU-6050 er tilsluttet Arduino, skal du tænde den og hente I2C-scannerkodeskitsen.Dernæst skal du kopiere programkoden og indsætte den i en tom skitse. Derefter skal du åbne Arduino IDE-seriemonitoren (Tools-> Serial Monitor) og sørge for, at 9600 er tilsluttet.
Hvis alt gøres korrekt, registreres en I2C-enhed, den tildeles adressen 0x68 eller 0x69, den skal skrives ned.
Dernæst indlæses en skitse, der behandler information fra gyroskopet og accelerometeret. Der er mange af dem på Internettet, men det er bedst at bruge.
På det sidste trin skal du kalibrere værdierne for gyroskopet og accelerometeret. For at gøre dette skal du finde en plan overflade og placere MPU6050 på den. Derefter startes skitsen til kalibrering, de modtagne afvigelsesdata registreres og derefter bruges i skitsen MPU6050_DMP6.
Trin fire Program til Arduino
Takket være det program, der er lagt ud, stabiliserer og fryser quadrocopter i stabil tilstand. Dernæst udføres quadrocopter-kontrol ved hjælp af dette program.
For at stabilisere quadrocopter bruges to PID-controllere. Den ene er nødvendig for tonelejen, og den anden til rullingen. Controlleren måler skruernes rotationshastighed og på baggrund heraf styres quadrocopter.
Trin Fem Quadrocopter-ændring
Det største problem med en lille og billig quadrocopter er dens vægt. For at løse dette problem skal du installere mere kraftfulde og lettere motorer, børsteløse motorer er bedst egnede, de kaldes også ventilmotorer. De er meget bedre end børster, men du skal også købe hastighedskontrollere til dem, så udgifterne til hjemmelavede produkter stiger kraftigt.
For at gøre designet lettere er det bedst at bruge Arduino Uno-controlleren, du kan fjerne den allerede syede mikroprocessorchip fra den og derefter placere den direkte på ProtoBoard. Som et resultat vil det vise sig at vinde ca. 30 gram vægt, hvilket er ret godt. Et alternativ er at bruge Arduino Pro Mini.
Et program, der blev oprettet til at kontrollere hjemmelavet arbejde, kan let udvides. Men den vigtigste opgave er at stabilisere quadrocopter under flyvning, på dette tidspunkt blev den helt løst. For at kontrollere hjemmelavet arbejde eksternt kan du bruge Bluetooth-modulet eller se nærmere på sendere / modtagere.