Ինչպես կառուցել RC անօդաչու թռչող սարք և հաղորդիչ Arduino- ի միջոցով. 11 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Այս օրերին անօդաչու սարք պատրաստելը պարզ գործ է, բայց դա ձեզ շատ կարժենա: Այսպիսով, ես ձեզ կասեմ, թե ինչպես կարելի է անօդաչու սարք ստեղծել arduino- ի միջոցով ցածր գնով: Նաև ես ձեզ կասեմ, թե ինչպես պատրաստել անօդաչուի հաղորդիչ այս անօդաչու թռչող սարքը լիովին տնական է: Դուք կարիք չունեք որևէ թռիչքային կառավարման տախտակ կամ հաղորդիչ գնել:

Պարագաներ

Անօդաչու թռչող սարքը պատրաստելու համար մեզ անհրաժեշտ են այս տարրերը,

• Անօդաչու թռչող սարքի համար-

  1. Շրջանակ - Quadcopter- ի «ողնաշարը»: Շրջանակն այն է, ինչ պահում է ուղղաթիռի բոլոր մասերը միասին: Այն պետք է լինի ամուր, բայց մյուս կողմից ՝ նաև պետք է լինի թեթև, որպեսզի շարժիչներն ու մարտկոցները չպայքարեն այն օդում պահելու համար:
  2. Շարժիչներ - Շարժումը, որը թույլ է տալիս Quadcopter- ին օդ բարձրանալ, տրամադրվում է Brushless DC շարժիչներով, և նրանցից յուրաքանչյուրը առանձին վերահսկվում է էլեկտրոնային արագության վերահսկիչով կամ ESC- ով:
  3. ESCs - Էլեկտրոնային արագության վերահսկիչը նման է նյարդի, որը փոխանցում է շարժման մասին տեղեկությունները ուղեղից (թռիչքի վերահսկիչ) դեպի ձեռքի կամ ոտքի մկանները (շարժիչներ): Այն կարգավորում է, թե որքան էներգիա են ստանում շարժիչները, ինչը որոշում է քառանկյունի արագությունն ու ուղղությունը:
  4. Պտուտակներ-Կախված քառանկյունի տեսակից, կարող եք օգտագործել 9-ից 10 կամ 11-դյույմանոց հենարաններ (կայուն, օդային լուսանկարչության թռիչքների համար) կամ 5 դյույմանոց մրցարշավական հենարաններ `ավելի քիչ հարվածի, բայց ավելի արագության համար:
  5. Մարտկոց - Կախված ձեր տեղադրման առավելագույն լարման մակարդակից, կարող եք ընտրել 2S, 3S, 4S կամ նույնիսկ 5S մարտկոցներից: Բայց, քառակուսու չափանիշը, որը նախատեսվում է օգտագործել օդային նկարահանումների համար (ընդամենը օրինակ), ձեզ հարկավոր կլինի 11.4 V 3S մարտկոց: Դուք կարող եք գնալ 22.8 V 4S- ով, եթե կառուցում եք մրցարշավի քառյակ և ցանկանում եք, որ շարժիչները շատ ավելի արագ պտտվեն:
  6. Arduino տախտակ (Նանո)
  7. IMU (MPU 6050) - տախտակ, որը հիմնականում (կախված ձեր ընտրությունից) տարբեր սենսորների գումար է, որոնք օգնում են ձեր քառանկյունին իմանալ, թե որտեղ է այն և ինչպես ինքն իրեն հավասարեցնել:

• Հաղորդիչի համար-

  1. NRF24L01 հաղորդիչ մոդուլ
  2. NRF24L01 + PA + LNA
  3. Պոտենցիոմետր
  4. Servo Motor
  5. Միացնել / անջատել անջատիչը
  6. Ջոյստիկ
  7. Arduino Pro Mini

Քայլ 1. ՍԿԵՄԱՏԻԿԱ

Սա ձեր գործունեության հիմնական ծրագիրն է:

Ինչպես միացնել ESC- ները

• Ազդանշանի Pin ESC 1 - D3
• Ազդանշանի Pin ESC 3 - D9
• Ազդանշանի Pin ESC 2 - D10
• Ազդանշանի Pin ESC 4 - D11

Ինչպես միացնել Bluetooth մոդուլը

• Tx - Rx
• Rx - Tx

Ինչպես միացնել MPU-6050- ը

• SDA - A4
• SCL - A5

Ինչպես միացնել LED ցուցիչը

LED անոդ ոտք - D8

Ինչպես միացնել ընդունիչը

• Շնչափող - 2 Էլերոն - D4
• Այլերոնս - D5
• Սայլակ - D6
• AUX 1-D7 Ձեզ անհրաժեշտ է MPU-6050- ը, Bluetooth մոդուլը, ընդունիչը և ESC- ները `հիմնավորված լինելու համար: Եվ դա անելու համար հարկավոր է միացնել GND- ի բոլոր կապումներն Arduino GND կապին:

Քայլ 2. ERԵERԵԼ ԱՄԵՆ ԻՆՉ ՄԻԱՅՆ

• Առաջին բանը, որ դուք պետք է անեք, վերցնել վերնագրերը և դրանք զոդել նախատիպի տախտակին: Սա կտեղավորի ձեր Arduino տախտակը:
• Erոդեք դրանք անմիջապես կենտրոնում, այնպես որ տեղ կա մնացած վերնագրերի համար MPU- ի, Bluetooth մոդուլի, ընդունիչի և ESC- ների համար և որոշ տեղ թողեք լրացուցիչ սենսորների համար, որոնք կարող եք որոշել հետագայում ավելացնել:

• Հաջորդ քայլը ընդունիչի և ESC- ի արական վերնագրերի միացումն է Arduino իգական վերնագրերից անմիջապես: Քանի՞ արական ESC վերնագրի տող կունենաք, դա կախված է նրանից, թե ձեր անօդաչու թռչող սարքը քանի շարժիչ կունենա: Մեր դեպքում մենք կառուցում ենք քվոդոպոպտեր, այսինքն ՝ լինելու է 4 ռոտոր և յուրաքանչյուրի համար ESC: Դա նշանակում է 4 տող, որոնցից յուրաքանչյուրը ունի 3 արական վերնագիր: Առաջին տողի առաջին վերնագիրը կօգտագործվի Signal PID- ի համար, երկրորդը ՝ 5V- ի համար (չնայած դա կախված է նրանից, որ ձեր ESC- ները ունենալու են 5V pin կամ ոչ, եթե ոչ, ապա այս վերնագրերը դատարկ եք թողնելու), իսկ երրորդը վերնագիրը կլինի GND- ի համար:

  Երբ ESC- ների զոդման մասն ավարտվի, կարող եք անցնել Ստացողի վերնագրերի զոդման մասին: Շատ դեպքերում քառյակն ունի 4 ալիք: Սրանք են ՝ Throttle, Pitch, Yaw և Roll: Մնացած անվճար ալիքը (հինգերորդը) օգտագործվում է Թռիչքի ռեժիմի փոփոխման համար (օժանդակ ալիք): Սա նշանակում է, որ դուք պետք է զետեղեք արական վերնագրերը 5 շարքում: Եվ յուրաքանչյուրը կունենա մեկ վերնագիր, մինչդեռ այդ տողերից միայն մեկին պետք է անընդմեջ 3 գլուխ:

• բոլոր հիմքերը կապված էին Արդուինոյի հիմքերի հետ: Դա ներառում է ESC- ի բոլոր հիմքերը, Ստացողի հիմքը (Throttle ազդանշանի վերնագիր ամբողջությամբ աջ կողմում) և Bluetooth մոդուլի և MPU հիմքերը:
• Հետո, դուք պետք է հետևեք սխեմաներին և այն կապերին, որոնք մենք բացատրեցինք վերևում: Օրինակ, MPU (SDA - A4, և SCL - A5), և Arduino- ի Bluetooth- ի (TX - TX և RX - RX) համար: Դրանից հետո պարզապես հետևեք մեր գրած միացումներին. ESC1, ESC2… դեպի D3, D10… Arduino- ի ազդանշանային կապում: Հետո Ստացողի ազդանշանը կապում է Pitch - D2, Roll - D4… և այլն: Ավելին, դուք պետք է միացնեք LED- ի երկար կապը (դրական տերմինալ) Arduino D8 Pin- ին, ինչպես նաև ավելացրեք 330 օմ դիմադրություն Arduino- ի հիմքի և LED կարճ կապի միջև (բացասական տերմինալ): Վերջին բանը, որ պետք է անել, 5 Վ էներգիայի աղբյուրի միացում ապահովելն է: Եվ դրա համար անհրաժեշտ է զուգահեռաբար միացնել Սև մետաղալարը (մարտկոցի հիմքը) ձեր բոլոր բաղադրիչների գետնին, իսկ կարմիր մետաղալարը ՝ Arduino- ին, MPU- ին և Bluetooth մոդուլին, 5V կապում: Այժմ, MPU 6050 -ը պետք է զոդել արական վերնագրերին, որոնցից նախատեսում եք օգտագործել: Դրանից հետո տախտակը շրջեք 180 աստիճանով և միացրեք ձեր բոլոր բաղադրիչները նախատիպի տախտակի համապատասխան վերնագրերին:
• Միացրեք այն և ձեր Arduino- ն պատրաստ է համակարգչի միջոցով ծածկագրեր ավելացնելու համար:

Քայլ 3. ԻՆՉՊԵՍ PROՐԱԳՐԱՎՈՐԵԼ ՁԵՐ ARDUINO FLIGHT CONTROLLER- ը

1. Նախ, անհրաժեշտ է ներբեռնել MultiWii 2.4 -ը: Այնուհետեւ հանեք այն:
2. Մուտքագրեք MultiWii թղթապանակը և փնտրեք MultiWii պատկերակը և գործարկեք այն
3. Օգտագործեք Arduino IDE- ն ՝ գտնելու «Arduino ֆայլը» կամ Multiwii ֆայլը «.ino» - ով: “Անկացած «CPP ֆայլ» կամ «H ֆայլ» մեր Multiwii կոդի օժանդակ ֆայլերն են, այնպես որ դրանք մի բացեք: Պարզապես օգտագործեք Multiwii.ino ֆայլը:
4. Ֆայլը բացելիս դուք կգտնեք բազմաթիվ ներդիրներ Alarms.cpp, Alarms.h, EEPROM.cpp, EEPROM.h և շատ ավելին: Գտեք «config.h»
5. Ոլորեք ներքև մինչև չգտնեք «Մուլտիպլիկատորների տեսակը», այնուհետև ջնջելով «//» նշանը, ինչպես սահմանված է, և գործարկված է: Quad X, քանի որ մենք ենթադրում ենք, որ դուք օգտագործում եք «X» ռոտորի կոնֆիգուրացիան ձեր քառանկյունում:
6. Այժմ ոլորեք ներքև և փնտրեք «Համակցված IMU տախտակներ» և ակտիվացրեք Gyro+Acc տախտակի տեսակը, որը դուք օգտագործում եք: Մեր դեպքում մենք օգտագործեցինք GY-521- ը, ուստի մենք ակտիվացրեցինք այդ տարբերակը:
7. Եթե որոշեք ավելացնել այլ տվիչներ, ինչպիսիք են բարոմետրը կամ Ուլտրաձայնային տվիչը, ապա ձեզ մնում է միայն դրանք «ակտիվացնել» այստեղ, և դրանք կաշխատեն:
8. Հաջորդը «Buzzer pin» - ն է, այնտեղ դուք պետք է ակտիվացնեք Թռիչքի ցուցիչի ընտրանքները (առաջին 3 -ը)
9. Անջատեք Arduino տախտակը Flight վերահսկիչից, այնուհետև միացրեք այն ձեր համակարգչին USB- ի միջոցով: ՖԱ -ից դուրս գալուց և ձեր համակարգչին միանալուց դուք կգտնեք TOOLS և ընտրեք ձեր Arduino տախտակի տեսակը (մեր դեպքում `Arduino Nano):
10. Այժմ գտեք «Սերիայի նավահանգիստ» և ակտիվացրեք COM նավահանգիստը, որին միացված է Arduino Nano- ն (մեր գործը ՝ COM3): Վերջապես, կտտացրեք սլաքի վրա և վերբեռնեք ծածկագիրը և սպասեք, որ կոդը փոխանցվի:
11. Վերբեռնումն ավարտվելուց հետո միացրեք Arduino- ն USB- ից, տեղադրեք այն FC տախտակի իր տեղը և միացրեք 5 Վ մարտկոց, որպեսզի ամբողջ FC- ն սնուցվի և սպասեք մինչև Arduino- ի LED- ը կարմիր լինի: Դա նշանակում է, որ այն ավարտել է գործարկումը և կարող եք նորից միացնել այն ձեր համակարգչին: Այժմ գտեք Multiwii 2.4 պանակը, այնուհետև MultiwiiConfig- ը և գտեք ձեր OS- ի հետ համատեղելի թղթապանակը: Մեր դեպքում դա «application.windows64» - ն է:
12. Այժմ գործարկեք MultiwiiConf հավելվածը Եվ վերջ, վերջ! Դուք անմիջապես կնկատեք, թե ինչպես եք տեղափոխում FC- ն, էկրանի վրա Արագացուցիչի և գիրոսկոպի տվյալների արժեքները: Ձեր FC- ի կողմնորոշումը ցուցադրվում է ներքևում: Այս ինտերֆեյսում կարող եք փոխել PID- ի արժեքները և կատարելագործել ձեր քառանկյունը համապատասխանել ձեր անձնական նախասիրություններին: Եվ, կարող եք նաև թռիչքի ռեժիմները նշանակել այս միջերեսի օժանդակ անջատիչի որոշակի դիրքի: Մնում է միայն տեղ գտնել ձեր Arduino FC- ի համար շրջանակի վրա և այն պատրաստ է հարվածել երկինք:

Քայլ 4: Շրջանակ

Այժմ դուք պետք է անեք, որ բոլոր մասերը դնեք շրջանակի վրա: կարող եք շրջանակ գնել կամ այն պատրաստել տանը:

Քայլ 5: Շարժիչների և արագության կարգավորիչների հավաքում

• Նախ անհրաժեշտ է շարժիչների համար շրջանակի անցքեր փորել ՝ ըստ շարժիչների վրա պտուտակների անցքերի միջև եղած հեռավորության: Լավ կլինի մեկ այլ անցք անել, որը թույլ կտա շարժիչի սեղմիչն ու առանցքը ազատ տեղաշարժվել:
• Խորհուրդ է տրվում արագության կարգավորիչները միացնել շրջանակի ներքևի մասում ՝ մի քանի պատճառներով, որոնք ներառում են անօդաչու թռչող սարքի գործունակությունը: Այս պատճառները, ի թիվս այլոց, ներառում են այն, որ այն «կբեռնաթափի» անօդաչու թռչող սարքի վերին կողմը, որտեղ պետք է ավելացվեն այլ բաղադրիչներ:

Քայլ 6: Թռիչքի վերահսկիչի և մարտկոցի ավելացում

• Այժմ հավաքեք մեր պատրաստած թռիչքի վերահսկիչը (arduino ընդունիչ) դեպի անօդաչու թռչող սարքի շրջանակի կենտրոն:
• Թռիչքի վերահսկիչի ներքևի մասում խորհուրդ է տրվում մի փոքր կտոր սպունգ դնել, քանի որ այն կլանում և նվազեցնում է շարժիչներից ստացվող թրթռումները: Այսպիսով, ձեր անօդաչու թռչող սարքը թռիչքի ընթացքում ավելի կայուն կլինի, և անօդաչու թռչելու համար կայունությունը կարևոր է:
• Այժմ ավելացրեք lipo մարտկոցը շրջանակի ներքևում և համոզվեք, որ դրոնը հավասարակշռված է դեպի կենտրոն:
• այժմ ձեր անօդաչուն պատրաստ է թռիչքի

Քայլ 7: Հաղորդիչի պատրաստում

• Այս վերահսկիչի ռադիոկապը հիմնված է NRF24L01 ընդունիչ մոդուլի վրա, որն ուժեղացված ալեհավաքով օգտագործելու դեպքում բաց տարածության վրա կարող է ունենալ մինչև 700 մ կայուն հեռահարություն: Այն ունի 14 ալիք, որոնցից 6 -ը անալոգային և 8 թվային մուտքեր են:
• Այն ունի երկու ջոյսթիք, երկու պոտենցիոմետր, երկու անջատիչ, վեց կոճակ և լրացուցիչ ներքին չափիչ միավոր, որը բաղկացած է արագացուցիչից և գիրոսկոպից, որը կարող է օգտագործվել նաև իրերը վերահսկելու համար ՝ շրջելով կամ թեքելով վերահսկիչը:

Քայլ 8: Շղթայի դիագրամ

• Այս RC վերահսկիչի ուղեղը Arduino Pro Mini է, որը սնուցվում է երկու LiPo մարտկոցի միջոցով, որոնք արտադրում են շուրջ 7.4 վոլտ: Մենք կարող ենք դրանք ուղղակիորեն միացնել Pro Mini- ի RAW կապին, որն ունի լարման կարգավորիչ, որը նվազեցրել է լարումը մինչև 5 Վ: Ուշադրություն դարձրեք, որ Arduino Pro Mini- ի երկու տարբերակ կա, ինչպիսին ես ունեմ, որը աշխատում է 5V- ով, իսկ մյուսը `3.3V- ով:
• Մյուս կողմից, NRF24L01 մոդուլին խստորեն անհրաժեշտ է 3.3 Վ, և խորհուրդ է տրվում գալ հատուկ աղբյուրից: Հետևաբար, մենք պետք է օգտագործենք 3.3 Վ լարման կարգավորիչ, որը միացված է մարտկոցներին և փոխարկենք 7.4 Վ -ը 3.3 Վ -ի: Նաև մոդուլի կողքին անհրաժեշտ է օգտագործել անջատման կոնդենսատոր `լարումը ավելի կայուն պահելու համար, ուստի ռադիոկապը նույնպես ավելի կայուն կլինի: NRF24L01 մոդուլը Arduino- ի հետ շփվում է SPI արձանագրության միջոցով, մինչդեռ MPU6050 արագացուցիչը և գիրո մոդուլը օգտագործում են I2C արձանագրությունը:
• Դուք պետք է բոլոր մասերը միասին կպցրեք ըստ սխեմայի: կարող եք նախագծել և տպել միացում, որն ավելի հեշտ է դարձնում:

Քայլ 9. Հաղորդիչի կոդավորումը

• Pro Mini տախտակ ծրագրավորելու համար մեզ անհրաժեշտ է USB- ից մինչև UART սերիական ինտերֆեյս, որը կարող է միացվել ծրագրակազմի վերնագրին, որը գտնվում է մեր վերահսկիչի վերին մասում:
• Այնուհետև Arduino IDE գործիքների ընտրացանկում մենք պետք է ընտրենք Arduino Pro կամ Pro Mini տախտակը, ընտրենք պրոցեսորի համապատասխան տարբերակը, ընտրենք նավահանգիստը և ընտրենք «USBasp» - ի ծրագրավորման մեթոդը:
• Ահա Arduino- ի ամբողջական կոդը այս DIY Arduino RC հաղորդիչի համար
• Վերբեռնեք այն arduino pro mini- ում:

Քայլ 10. Ստացողի կոդավորում

• Ահա մի ստացողի պարզ կոդ, որտեղ մենք կստանանք տվյալները և պարզապես դրանք կտպագրենք սերիական մոնիտորի վրա, որպեսզի իմանանք, որ հաղորդակցությունը ճիշտ է աշխատում: Կրկին մենք պետք է ներառենք RF24 գրադարանը և օբյեկտներն ու կառուցվածքը սահմանենք այնպես, ինչպես հաղորդիչի ծածկագրում: Կարգավորումների բաժնում ռադիոկապը սահմանելիս մենք պետք է օգտագործենք հաղորդիչի նույն պարամետրերը և մոդուլը ընդունիչ դնենք `օգտագործելով radio.startListening () գործառույթը:
• Վերբեռնեք այն ընդունիչին

Քայլ 11: Անօդաչու թռչելը

• Նախ, տեղադրեք ձեր անօդաչու թռչող սարքը գետնին և պատրաստեք այն շահագործման: Վերցրեք ձեր թռիչքի վերահսկիչը, ապա սկսեք ձեր առաջին թռիչքը ուշադիր և ապահով:
• Այնուամենայնիվ, խստորեն խորհուրդ է տրվում անօդաչու թռչող սարքը դանդաղ փչացնել: Ավելին, առաջին անգամ համոզվեք, որ այն թռչեք ավելի ցածր բարձրության վրա:
• Հուսով եմ, որ այս հոդվածը կօգնի ձեզ պատրաստել ձեր տնական անօդաչու թռչող սարքը:
• Չմոռանաք հավանել սա և թողնել մեկնաբանություն: