DIY Smart Follow Me Drone kamerával (Arduino alapú): 22 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

A drónok manapság nagyon népszerű játékok és eszközök. A piacon professzionális és még kezdő drónokat és repülő szerkentyűket talál. Négy drónom van (quadcopters és hexcopters), mert mindent szeretek, ami repül, de a 200. repülés nem olyan érdekes, és kezd unalmassá válni, ezért úgy döntöttem, hogy saját drónt fogok építeni néhány extra funkcióval. Szeretek programozni Arduino -t, valamint áramköröket és modulokat tervezni, ezért elkezdtem építeni. A MultiWii repülésvezérlőt használtam, amely az ATMega328 chipen alapul, amelyet az Arduino UNO -ban is használnak, így a programozás nagyon egyszerű volt. Ez a drón csatlakoztatható egy Android okostelefonhoz, amely elküldi a GPS -adatait a drónhoz, amely összehasonlítja a saját GPS -jelét, majd követni kezdi a telefont, tehát ha az utcán mozgok, a drón követ engem. Természetesen sok hibája van még, mert nem voltam képes professzionális forgatási drónt készíteni, hanem követi a telefont, videót készít és ultrahangos távolságérzékelővel is rendelkezik, hogy elkerülje a levegőben lévő akadályokat. Azt hiszem, ez nagyjából egy házi drón jellemzői. A lehető leghamarabb feltöltök egy videót egy repülésről, de nehéz mindig jó minőségű rekordokat készíteni egy mindig mozgó drónnal.

1. lépés: Fő tulajdonságok

A drón szinte teljesen automatikusan működik, nem kell irányítania, mert követi a telefonját, amely általában a kerékpárban van, Az ultrahangos érzékelő segít megkerülni a fákat, épületeket és egyéb akadályokat, a GPS pedig nagyon pontos helyzetadatokat ad, de lássuk, mi van összesen:

• 1000mAh akkumulátor, elegendő 16-18 perc folyamatos repüléshez
• ultrahangos érzékelő, hogy elkerülje a levegőben lévő akadályokat
• Bluetooth modul adat fogadására a telefonról
• Arduino alapú mikrovezérlő
• beépített giroszkóp
• szabályozott maximális magasság (5 méter)
• ha az akkumulátor lemerül, automatikusan leesik a telefonra (remélhetőleg a kezedben)
• építése körülbelül 100 dollárba kerül
• bármire programozható
• a GPS segítségével bármelyik koordinátára elküldheti a drónt
• quadcopter desing
• 2MP 720p HQ videokamerával felszerelt
• súlya 109 gramm (3,84 uncia)

Tehát az első verzió csak ennyit tud, természetesen fejleszteni akarom. Nyáron szeretném feltörni a nagyobb drónomat ezzel a szoftverrel.

2. lépés: Repülési tesztvideó

Megkértem két jó barátomat, hogy amíg a drón alatt vagyok, menjenek a drón elé, hogy mentsék meg, ha leesik. De a teszt sikeres volt, és mint látható, a drone még mindig nem túl stabil, de működött. A bal oldali srác sárga pólóban tartotta a telefont, amely továbbította a GPS adatokat. A videó minősége ezzel a kamerával nem a legjobb, de nem találtam alacsony súlyú 1080p kamerákat.

3. lépés: Alkatrészek és eszközök összegyűjtése

Ehhez a projekthez új és szokatlan alkatrészekre van szüksége. Kis költségű és újrahasznosított alkatrészekből terveztem a költségek csökkentése érdekében, és sikerült, nagyon jó anyagokat kaptam a kerethez. De nézzük, mire van szükségünk! Az Amazon.com -ról vettem a repülésvezérlő Crius márkáját, és működtem

Eszközök:

• Forrasztópáka
• Ragasztópisztoly
• Vágó
• Drótvágó
• Rotary Tool
• Pillanatragasztó
• Ductape
• Gumiszalag

Alkatrészek:

• MultiWii 32kB repülőgép -vezérlő
• Soros GPS modul
• Soros I2C átalakító
• Bluetooth modul
• Ultrahangos érzékelő
• Szalma
• Műanyag darab
• Áttétel
• Motorok
• Propellerek
• Csavarok
• L293D motorvezérlő (rossz választás volt, a második verzióban javítom)
• 1000mAh lítium -ion akkumulátor

4. lépés: Állítsa be a propellereket

Ezeket a motoros propellereket az Amazon.com -tól vásároltam 18 dollárért, ezek a Syma S5X drón alkatrészei, de hasznosnak tűntek, ezért megrendeltem őket, és jól működtek. Csak be kell helyeznie a motort a lyukába, és rögzítenie kell a támaszokat a hajtóműhöz.

5. lépés: Circuit Schemantic

Munka közben mindig nézze meg a vázlatot, és legyen óvatos a csatlakozásokkal.

6. lépés: A motorok forrasztása a vezetőhöz

Most forrasztania kell az összes kábelt a motoroktól az L293D motorvezérlő IC -ig. Nézze meg a képeket, ezek sokkal többet mondanak, fekete-kék vezetékeket kell csatlakoztatni a GND-hez, pozitív vezetékeket pedig az 1-4-es kimenetekhez, mint én. Az L293D képes meghajtani ezeket a motorokat, de javaslom néhány teljesítménytranzisztor használatát, mert ez a chip nem tudja kezelni mind a négy motort nagy teljesítményen (több mint 2 amper). A vágott 15 cm -es szívószálak után ezek tartják a motorokat a helyükön. Extra erős szívószálakat használtam, amelyeket egy helyi pékségből és kávézóból kaptam. Ezeket a szívószálakat óvatosan tegye a motor fogaskerekeire.

7. lépés: A keret összeszerelése

Kérjük, fordítson figyelmet a második képre, amely bemutatja a propellerek felszerelését. Használjon forró ragasztót és szuperragasztót, hogy megfeleljen mind a négy légcsavarnak, majd ellenőrizze a csatlakozásokat. Nagyon fontos, hogy a propellerek azonos távolságra legyenek egymástól.

8. lépés: Vezetékek hozzáadása az L293D -hez

Vegyünk négy női-női áthidaló vezetéket, és vágjuk félbe. Ezután forrasztja őket az IC többi csapjára. Ez segít összekapcsolni a csapokat az Arduino I/O csapjaival. Most itt az ideje, hogy felépítse az áramkört.

9. lépés: Az áramkör

Minden modult a repülésvezérlő készlethez mellékeltem, ezért csak össze kell kötni őket. A Bluetooth a soros portra megy, a GPS először az I2C átalakítóba, majd az I2C portba. Most felszerelheti ezt a drónján.

10. lépés: Az áramkör felhelyezése a keretre

Használjon kétoldalas szalagot, és először adja hozzá a GPS -t. Ez a szivacsszalag mindent a helyén tart, ezért ragasszon fel minden modult egyenként a műanyag darabra. Ha ezzel kész, csatlakoztathatja a motorvezérlő csapjait a MultiWii -hez.

11. lépés: A két áramkör csatlakoztatása

A bemeneti érintkezők a D3, D9, D10, D11-hez mennek, a többit a VCC+ és a GND-csapokhoz kell csatlakoztatni. A Schemantic holnap kerül feltöltésre.

12. lépés: Akkumulátor…

Néhány gumiszalaggal rögzítettem az akkumulátort a drón aljára, és elég erősen tart ott. Csatlakoztattam és működtem, ahogy elképzeltem.

13. lépés: Az ultrahangos érzékelő

A szonárérzékelő gumiszalaggal van rögzítve a drónon, és a MultiWii vezérlő D7 és D6 csapjaihoz van csatlakoztatva.

14. lépés: Hogyan programozható?

A chip programozásához soros FTDI modult kell használnia. A készlet a programozó modult is tartalmazza.

15. lépés: Hogyan működik a GPS?

A globális helymeghatározó rendszer (GPS) egy űralapú navigációs rendszer, amely minden időjárási körülmények között, bárhol a Földön vagy annak közelében, ahol négy vagy több GPS-műholdnak akadálytalan látómezője van, hely- és időinformációt biztosít. A rendszer kritikus képességeket biztosít a katonai, polgári és kereskedelmi felhasználók számára világszerte. Az Egyesült Államok kormánya létrehozta, fenntartja és szabadon hozzáférhetővé teszi azt bárki számára, aki rendelkezik GPS vevővel. A GPS -modulok általában szabványos információs sorozatokat adnak ki, úgynevezett National Marine Electronics Association (NMEA) protokoll szerint. Az NMEA szabványos adatsorokkal kapcsolatos további információk ezen a webhelyen találhatók.

A programozással kapcsolatos további információkért olvassa el ezt a linket:

16. lépés: A szoftver

Nem tudom, hogy a szoftver már fel van -e töltve a chipre, vagy sem, de itt elmagyarázom, mit kell tenni. Először töltse le a hivatalos MultiWii könyvtárat a számítógépére. Bontsa ki a.zip fájlt, majd nyissa meg a MultiWii.ino fájlt. Válassza az "Arduino/Genuino UNO" lehetőséget, és töltse fel a táblára. A mikrokontroller minden funkciója előre telepítve van. A giroszkóp, a lámpák, a Bluetooth és még a kis LCD is (amelyet ebben a projektben nem használnak) működik a feltöltött kóddal. Ez a kód azonban csak annak tesztelésére használható, hogy a modulok tökéletesen működnek -e vagy sem. Próbálja megdönteni a drónt, és látni fogja, hogy a motorok pörögni fognak a giroszenzor miatt. A telefon követéséhez módosítanunk kell a vezérlő kódját.

Ezt követően elkészítheti saját feltört drónját, ha be tudja programozni az Arduino -t, vagy követi az utasításaimat, és "kövessen engem" drónnak.

GitHub link a szoftverhez:

Kérjük, látogasson el a hivatalos webhelyre, ahol további részleteket találhat a szoftverekről:

17. lépés: A kód módosítása

Módosítanom kellett az érzékelők kódját és a vezérlő kódját, amely utasításokat adott az ATMega328 -nak, de most a Bluetooth modul három GPS koordinátát ad, és ezek függvényében a drón mozog, tehát ha a telefonom x és y koordinátái 46^44'31 " és 65^24 "13 ', és a drón koordinátái 46^14'14" és 65^24 "0', akkor a dron egy irányban mozog, amíg eléri a telefont.

18. lépés: Telefonos alkalmazás

A SensoDuino alkalmazást használtam, amely innen letölthető okostelefonjára: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Csatlakozzon a drónhoz Bluetooth -on keresztül, és kapcsolja be a GPS TX -et és az adatnaplózást. Most a telefonos alkalmazás készen áll.

19. lépés: A kamera

Vettem egy nagyon olcsó kínai 720p kulcstartó kamerát, és kiváló minőségű volt. A drón aljára illeszkedtem, kétoldalas szalaggal. Ezt a kamerát sok projektemben használtam, és mindig jó használni, súlya 15 gramm, és nagyon jó videót készíthet.

20. lépés: Tesztelés…

A drón továbbra is kifogástalan, mert nem professzionális projekt, de jól működik. Nagyon örülök az eredményeknek. A csatlakozási távolság körülbelül 8 méter volt, ami több mint elég egy ilyen drónhoz. Hamarosan jön a videó és remélem tetszeni fog. Ez nem verseny drón, de nagyon gyors is.

21. lépés: Jövőbeli tervek

Van egy nagyobb drónom is, és ha kijavíthatom a kód hibáit, akkor azt szeretném használni vele, WiFi kapcsolaton keresztül ESP8266 modullal. Ez nagyobb forgórészekkel rendelkezik, és akár egy GoPro -t is képes emelni, nem úgy, mint az első verzió. Ez a drón hasznos eszköz lehet kerékpározás, vezetés, síelés, úszás vagy sportolás közben, mindig követ téged.

22. lépés: Köszönöm, hogy megnézted

Nagyon remélem, hogy tetszett az Instuctable, és ha igen, kérem, szavazzon kedvesen a Make It Fly versenyen. Ha kérdése van, bátran tegye fel. Ne felejtsd el megosztani és adni egy szívet, ha úgy gondolod, hogy megérdemli. Még egyszer köszönöm, hogy megnézted!

Üdv, Imetomi

Második helyezett a külső versenyen 2016

Második díj az automatizálási versenyen 2016

A Make It Fly verseny második díja 2016