Hlavná úloha, ktorú si autor stanovil domáci - vyrobiť lacný kvadrokoptér, ktorého let sa v dôsledku toho stabilizuje Arduino, Ďalší kvadrokoptéra má autonómnu moc. Celkové náklady na takýto domáci výrobok sú asi 60 dolárov.
Ak existuje väčšie množstvo, potom je sľubnejšie vybaviť domáce motory bez kefiek zodpovedajúcimi ovládačmi.
Na stabilizáciu letu sa používa gyroskop a akcelerometer. Na určenie uhla sklonu kvadrokoptéry vzhľadom na zemskú gravitáciu je potrebný gyroskop. Akcelerometer je potrebný na výpočet zrýchlenia.
Materiály a náradie:
- lítiové batérie (3,7 V);
- drôty;
- tranzistor ULN2003A Darlingtonov tranzistor (môžete použiť výkonnejšie tranzistory);
- motory ako 0820 Coreless Motors;
- mikrokontrolér Arduino Uno;
- doska MPU-6050 (je to gyroskop aj akcelerometer);
- prítomnosť 3D tlačiarne alebo prístup k nej;
- potrebné nástroje.
Výrobný proces:
Prvý krok. Vytvorte kryt kvadrokoptéry
Prípad sa koná veľmi rýchlo a jednoducho. Vytlačí sa pomocou 3D tlačiarne. Vytvorenie rámu je preto dobré, pretože vyjde svetlo, to všetko vďaka tlači „voštín“. Dizajn dielov sa uskutočnil v programe Solidworks. Pomocou tohto programu môžete upravovať parametre prípadu, v prípade potreby vykonať vlastné zmeny.
Po vytlačení rámu kvadrokoptéry môžete nainštalovať motory a pripojiť k nim vodiče.
Krok dva Spájame Arduino
Ako zapojiť dosku MPU6050, môžete vidieť na obrázku nižšie. Je dôležité pochopiť, že knižnica Arduino znamená spojenie prostredníctvom týchto kontaktov. Ak používate obvod od iného výrobcu, je dôležité uistiť sa, že kontakty sú v rovnakom poradí.
Na napájanie dosky sa používa iba napätie 3,3 V. Ak je napájané z 5 V, zhorší sa. Niektoré dosky MPU6050 majú poistku, ktorá chráni systém pred vysokým napätím, ale je lepšie to riskovať. Ak má doska kontakt AD0, musí byť pripojený k zemi (GND). V tomto prípade je VIO pripojený k výstupu AD0 priamo na doske, takže nie je potrebné pripájať pin AD0.
Aby bolo Arduino schopné ovládať motory, budú potrebné tranzistory, vďaka ktorým bude možné do motorov dodávať veľa napätia. Môžete vidieť podrobnejšie, ako sú všetky prvky spojené v diagrame.
Krok tri Skica pre Arduino
Po pripojení zariadenia MPU-6050 k Arduino ho musíte zapnúť a stiahnuť skicu kódu skenera I2C.Ďalej musíte skopírovať programový kód a vložiť ho do prázdnej náčrtu. Potom musíte otvoriť sériový monitor Arduino IDE (Tools-> Serial Monitor) a uistite sa, že je pripojené 9600.
Ak sa všetko urobí správne, zariadenie I2C bude detegované, bude mu pridelená adresa 0x68 alebo 0x69, musí sa zapísať.
Ďalej sa načíta náčrt, ktorý spracováva informácie z gyroskopu a akcelerometra. Na internete ich je veľa, ale najlepšie je ich použiť.
V záverečnej fáze budete musieť kalibrovať hodnoty gyroskopu a akcelerometra. Na tento účel nájdite plochý povrch a položte naň MPU6050. Ďalej sa spustí skica na kalibráciu, zaznamenajú sa získané dáta odchýlok a potom sa použijú v skici MPU6050_DMP6.
Krok štyri Program pre Arduino
Kvôli usporiadaniu programu sa kvadrokoptéra stabilizuje a stabilizuje. Ďalej sa pomocou tohto programu vykoná kontrola kvadrokoptéry.
Na stabilizáciu kvadrokoptéra sa používajú dva regulátory PID. Jeden je potrebný na ihrisku a druhý na hodenie. Regulátor meria rýchlosť otáčania skrutiek a na základe toho sa riadi kvadrokoptéra.
Krok 5 Modifikácia kvadrokoptéry
Hlavným problémom malého a lacného kvadrokoptéra je jeho váha. Na vyriešenie tohto problému je potrebné nainštalovať výkonnejšie a ľahšie motory, kefové motory sa najlepšie hodia, nazývajú sa aj ventilové motory. Sú omnoho lepšie ako kefy, musíte si však kúpiť regulátory otáčok, takže náklady na domáce výrobky sa výrazne zvyšujú.
Na uľahčenie návrhu je najlepšie použiť radič Arduino Uno, môžete z neho odstrániť už prešitý mikroprocesorový čip a potom ho umiestniť priamo na prvok ProtoBoard. Výsledkom bude, že vyhrá asi 30 gramov hmotnosti, čo je celkom dobré. Alternatívou je použitie Arduino Pro Mini.
Program, ktorý bol vytvorený na kontrolu domácej práce, sa dá ľahko rozšíriť. Najdôležitejšou úlohou je však stabilizácia kvadrokoptéry za letu, v tejto fáze bola úplne vyriešená. Na diaľkové ovládanie domácej práce môžete použiť modul Bluetooth alebo sa bližšie pozrieť na vysielače / prijímače.