Hogyan építsünk Rc drónt és az adót az Arduino használatával: 11 lépés

2025 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:47

A drón elkészítése manapság egyszerű feladat, de sokba fog kerülni. Tehát elmondom, hogyan lehet dront építeni arduino használatával alacsony költséggel. Azt is elmondom, hogyan kell felépíteni a drón adóját is. tehát ez a drón teljesen házi készítésű. Nem kell semmilyen repülésvezérlő táblát vagy adót vásárolnia.

Kellékek

Szükségünk van ezekre a tárgyakra a drón elkészítéséhez,

• A drónhoz-

  1. Keret - A quadcopter „gerince”. A keret az, ami egyben tartja a helikopter minden részét. Erősnek kell lennie, de másrészt könnyűnek is kell lennie, hogy a motorok és az akkumulátorok ne küzdjenek a levegőben tartásért.
  2. Motorok - A tolóerőt, amely lehetővé teszi a Quadcopter levegőbe jutását, kefe nélküli egyenáramú motorok biztosítják, és mindegyiket külön vezérli egy elektronikus sebességszabályozó vagy ESC.
  3. ESC - Az elektronikus sebességszabályozó olyan, mint egy ideg, amely a mozgásinformációkat az agyból (repülésvezérlő) a kar- vagy lábizmokba (motorok) továbbítja. Ez szabályozza a motorok mennyi teljesítményét, ami meghatározza a quad sebességét és irányváltozását.
  4. Propellerek-A quad típusától függően használhat 9-10 vagy 11 hüvelykes támaszokat (stabil, légi fényképezéshez), vagy 5 hüvelykes versenytámaszokat a kisebb tolóerő, de nagyobb sebesség érdekében.
  5. Akkumulátor - A beállított maximális feszültségszinttől függően 2S, 3S, 4S vagy akár 5S akkumulátor közül választhat. De a légi felvételekhez tervezett quad szabványa (csak egy példa), szüksége lesz egy 11,4 V -os 3S elemre. Mehetne a 22,8 V 4S -el, ha verseny quadot épít, és azt szeretné, hogy a motorok sokkal gyorsabban pörögjenek.
  6. Arduino tábla (Nano)
  7. IMU (MPU 6050) - Alaplap, amely alapvetően (az Ön választásától függően) különböző érzékelők összege, amelyek segítenek a quadjának abban, hogy hol van, és hogyan kell szintet állítani.

• Az adó számára-

  1. NRF24L01 adó -vevő modul
  2. NRF24L01 + PA + LNA
  3. Potenciométer
  4. Szervómotor
  5. Kapcsoló
  6. Joystick
  7. Arduino Pro Mini

1. lépés: SCHEMATICS

Ez a művelet fő terve.

Az ESC -k csatlakoztatása:

• Jelzőcsap ESC 1 - D3
• Jelzőcsap ESC 3 - D9
• Jelzőcsap ESC 2 - D10
• Jelzőcsap ESC 4 - D11

A Bluetooth modul csatlakoztatása:

• Tx - Rx
• Rx - Tx

Az MPU-6050 csatlakoztatása:

• SDA - A4
• SCL - A5

A LED jelzőfény csatlakoztatása:

LED anód láb - D8

A vevő csatlakoztatása:

• Fojtószelep - 2Elerons - D4
• Ailerons - D5
• Kormány - D6
• AUX 1-D7 Az MPU-6050-et, a Bluetooth-modult, a vevőt és az ESC-ket földelni kell. Ehhez pedig az összes GND csapot az Arduino GND Pin -hez kell csatlakoztatnia.

2. lépés: MINDEN EGYÜTT KALÁCSOL

• Az első dolog, amit meg kell tennie, hogy vegye a női fejléceket és forrasztja őket a prototípus táblához. Ez fogja elhelyezni az Arduino táblát.
• Forrasztja őket közvetlenül a középpontba, hogy legyen hely az MPU, a Bluetooth modul, a vevő és az ESC fejléceinek többi részére, és hagyjon helyet néhány további érzékelőnek, amelyeket a jövőben hozzáadhat.

• A következő lépés a vevő és az ESC -k fejléceinek forrasztása közvetlenül az Arduino női fejlécekből. Az, hogy hány férfi ESC fejléc lesz, attól függ, hogy hány motorja lesz a drónjának. Esetünkben quadcoptert építünk, vagyis 4 rotor lesz, és mindegyikhez ESC. Ez további 4 sort jelent, mindegyikben 3 fejfejjel. Az első sor első fejlécét a Signal PID, a másodikat az 5V -ra fogja használni (bár ez attól függ, hogy az ESC -k rendelkeznek -e 5V -os tűvel, vagy sem, ha nincs, akkor üresen hagyja ezeket a fejléceket), és a harmadik fejléc a GND -hez lesz.

  Amikor az ESC -k forrasztási része véget ért, továbbléphet a Vevőfej fejrészek forrasztási részéhez. A legtöbb esetben egy quad 4 csatornával rendelkezik. Ezek a fojtószelep, a hangmagasság, az elfordulás és a tekercs. A fennmaradó szabad csatorna (az ötödik) a repülési mód váltására szolgál (a segédcsatorna). Ez azt jelenti, hogy a férfi fejléceket 5 sorban kell forrasztani. És mindegyik kivételével egy fejléccel rendelkezik, míg e sorok közül csak az egyikhez 3 fejléc szükséges.

• minden terület kapcsolódott az Arduino területéhez. Ez magában foglalja az összes ESC alapot, a vevő földelését (a fojtószelep jelfejléce teljesen a jobb oldalon), valamint a Bluetooth modult és az MPU földelését.
• Ezután kövesse a vázlatokat és a fent ismertetett kapcsolatokat. Például az Arduino MPU (SDA - A4 és SCL - A5) és Bluetooth (TX - TX és RX - RX) esetén. Ezt követően csak kövesse a kapcsolatokat, ahogy írtuk: ESC1, ESC2… D3, D10… Arduino jelzőtűi. Ezután a vevő jelzőcsapjai Pitch - D2, Roll - D4 … és így tovább. Ezenkívül csatlakoztatnia kell a LED hosszú vezetékét (pozitív terminál) az Arduino D8 tűhöz, valamint hozzá kell adnia a 330 ohmos ellenállást az Arduino földe és a LED rövid vezeték (negatív kapocs) közé. Az utolsó dolog, hogy 5 V -os áramforrást kell biztosítani. Ehhez párhuzamosan kell csatlakoztatni a fekete vezetéket (az akkumulátor földjét) az összes alkatrész földeléséhez, a vörös vezetéket pedig az Arduino, az MPU és a Bluetooth modulhoz, 5 V -os tűkhöz. Most az MPU 6050 -et be kell forrasztani a férfi fejlécekhez azokhoz, amelyeket használni szeretne. Ezt követően forgassa el a táblát 180 fokkal, és csatlakoztassa az összes komponenst a prototípus -tábla megfelelő fejléceihez.
• Kapcsolja be, és az Arduino készen áll a kódok számítógépen keresztüli hozzáadására!

3. lépés: HOGYAN PROGRAMOZZA ARDUINO FLIGHT CONTROLLER -ét

1. Először le kell töltenie a MultiWii 2.4 -et. Ezután vonja ki.
2. Lépjen be a MultiWii mappába, keresse meg a MultiWii ikont, és futtassa
3. Az Arduino IDE használatával keresse meg az „Arduino fájl” vagy a „.ino” fájllal rendelkező Multiwii fájlt. Bármely „CPP -fájl” vagy „H -fájl” a Multiwii -kódunk támogatási fájljai, ezért ne nyissa meg azokat. Csak használja a Multiwii.ino fájlt.
4. A fájl megnyitásakor számos lapot talál: Alarms.cpp, Alarms.h, EEPROM.cpp, EEPROM.h és még sok más. Keresse meg a "config.h"
5. Görgessen lefelé, amíg meg nem találja a „Multi-copter típusa” -t, majd a „//” törlésével a megjelölt definíció szerint fut. Quad X, mert feltételezzük, hogy az „X” rotor konfigurációt használja a quadján.
6. Most görgessen lefelé, és keresse meg a „Kombinált IMU táblák” lehetőséget, és aktiválja az új Gyro+Acc tábla típusát. Esetünkben a GY-521-et használtuk, ezért aktiváltuk ezt az opciót.
7. Ha úgy dönt, hogy más érzékelőket, például barométert vagy ultrahangos érzékelőt ad hozzá, mindössze annyit kell tennie, hogy itt „aktiválja” őket, és működni fognak.
8. A következő a „Zümmögő gomb”, ott aktiválnia kell a Repülésjelző opciókat (az első 3)
9. Húzza ki az Arduino kártyát a repülési vezérlőből, majd csatlakoztassa a számítógéphez USB -n keresztül. Miután kilépett az FC -ből és csatlakozott a számítógépéhez, megtalálja az ESZKÖZÖKET, és kiválasztja az Arduino kártya típusát (esetünkben Arduino Nano).
10. Most keresse meg a „Soros port” elemet, és aktiválja azt a COM portot, amelyhez az Arduino Nano csatlakozik (esetünkben, COM3). Végül kattintson a nyílra, és töltse fel a kódot, és várja meg, amíg a kód átkerül.
11. Amikor a feltöltés befejeződött, válassza le az Arduino -t az USB -ről, helyezze vissza a helyére az FC kártyán, és csatlakoztasson egy 5 V -os akkumulátort, hogy az egész FC bekapcsoljon, majd várja meg, amíg az Arduino LED pirosan világít. Ez azt jelenti, hogy befejezte a rendszerindítást, és újra csatlakoztathatja a számítógéphez. Most keresse meg a Multiwii 2.4 mappát, majd a MultiwiiConfig mappát, és keresse meg az operációs rendszerrel kompatibilis mappát. Esetünkben ez az „application.windows64”.
12. Most indítsa el a MultiwiiConf alkalmazástÉs ennyi! Azonnal észreveszi, hogyan mozgatja az FC-t, a gyorsulásmérő és a giroszkóp adatait a képernyőn. Az FC tájolása alul látható. Ezen a felületen megváltoztathatja a PID-értékeket, és finomhangolhatja quadját illeszkedjen személyes preferenciáihoz. Ezen kívül a repülési módokat hozzárendelheti bizonyos segédkapcsolók pozícióihoz ezen a felületen. Most már csak a kereten kell helyet találnia az Arduino FC -nek, és készen áll az égre.

4. lépés: Keret

Most meg kell tennie, hogy minden alkatrészt a kerethez állít. Vásárolhat keretet, vagy készíthet otthon

5. lépés: A motorok és a sebességszabályozók összeszerelése

• Először meg kell fúrni a lyukakat a motor keretében, a motorok csavarjai közötti távolságnak megfelelően. Jó lenne egy másik lyukat készíteni, amely lehetővé teszi a motor csipeszének és tengelyének szabad mozgását.
• Javasoljuk, hogy csatlakoztassa a sebességszabályozókat a keret alsó oldalához több ok miatt, amelyek magukban foglalják a drón működését. Többek között ezek közé tartozik, hogy „kirakja” a drón felső oldalát, ahol más alkatrészeket kell hozzáadni.

6. lépés: A repülésvezérlő és az akkumulátor hozzáadása

• Most szerelje össze a házi készítésű repülésvezérlőt (arduino vevőt) a drón keret közepére.
• Javasoljuk, hogy tegyen egy kis szivacsdarabot a repülésvezérlő aljára, mert elnyeli és csökkenti a motorok rezgését. Így a drónja stabilabb lesz repülés közben, és a stabilitás kulcsfontosságú a drón repüléséhez.
• Most helyezze a lipo akkumulátort a keret aljára, és győződjön meg arról, hogy a drón középre van egyensúlyozva.
• most a drónja felszállásra kész

7. lépés: Az adó elkészítése

• A vezérlő rádiókommunikációja az NRF24L01 adó -vevő modulon alapul, amelyet erősített antennával használva akár 700 méteres hatótávolsága is lehet nyílt térben. 14 csatornával rendelkezik, ebből 6 analóg és 8 digitális bemenet.
• Két joystickot, két potenciométert, két billenőkapcsolót, hat gombot és egy belső mérőegységet tartalmaz, amely gyorsulásmérőből és giroszkópból áll, és amelyek a dolgok vezérlésére is használhatók a vezérlő mozgatásával vagy megdöntésével.

8. lépés: Áramköri diagram

• Ennek az RC vezérlőnek az agya egy Arduino Pro Mini, amely 2 LiPo akkumulátorral működik, körülbelül 7,4 voltot. Közvetlenül csatlakoztathatjuk őket a Pro Mini RAW csapjához, amelynek feszültségszabályozója 5 V -ra csökkentette a feszültséget. Ne feledje, hogy az Arduino Pro Mini két verziója létezik, például az egyik, amelyik 5V -os, a másik pedig 3.3V -os.
• Másrészt az NRF24L01 modulnak szigorúan 3.3V -ra van szüksége, és ajánlott, hogy erre a célra szolgáló forrásból származjon. Ezért az elemekhez csatlakoztatott 3,3 V -os feszültségszabályozót kell használnunk, és a 7,4 V -ot 3,3 V -ra kell alakítanunk. A feszültség stabilabbá tételéhez közvetlenül a modul mellett egy leválasztó kondenzátort kell használnunk, így a rádiós kommunikáció is stabilabb lesz. Az NRF24L01 modul SPI protokoll használatával kommunikál az Arduino -val, míg az MPU6050 gyorsulásmérő és giroszkóp modul az I2C protokollt használja.
• Az összes alkatrészt össze kell forrasztania az ábra szerint. Megtervezhet és kinyomtathat egy áramkört, amely megkönnyíti.

9. lépés: Az adó kódolása

• A Pro Mini kártya programozásához szükségünk van egy USB -soros UART interfészre, amely csatlakoztatható a vezérlő felső részén található programozófejhez.
• Ezután az Arduino IDE eszközök menüjében ki kell választanunk az Arduino Pro vagy Pro Mini kártyát, ki kell választanunk a processzor megfelelő verzióját, ki kell választanunk a portot, és ki kell választanunk az „USBasp” programozási módszert.
• Íme a teljes Arduino kód ehhez a DIY Arduino RC távadóhoz
• Töltsd fel az arduino pro mini -re.

10. lépés: A vevő kódolása

• Íme egy egyszerű vevőkód, ahol megkapjuk az adatokat, és egyszerűen kinyomtatjuk a soros monitoron, hogy tudjuk, hogy a kommunikáció megfelelően működik. Ismét be kell vonnunk az RF24 könyvtárat, és ugyanúgy meg kell határoznunk az objektumokat és a szerkezetet, mint az adó kódjában. A beállítási szakaszban a rádiókommunikáció meghatározásakor ugyanazokat a beállításokat kell használnunk, mint az adót, és a rádió.startListening () függvénnyel be kell állítanunk a modult vevőként.
• Töltse fel a vevőkészülékre

11. lépés: A drón levétele

• Először helyezze a drónt a talajra, és készítse elő a működésre. Fogja meg a repülésvezérlőt, majd óvatosan és biztonságosan indítsa el az első repülést.
• Erősen ajánlott azonban lassítani a drónt. Ezenkívül először ügyeljen arra, hogy alacsonyabb magasságban repüljön.
• Remélem, hogy ez a cikk segít a házi drón elkészítésében.
• Ne felejtsd el lájkolni ezt, és hagyj megjegyzést.