DIY Smart Follow Me Drone с камера (базиран на Arduino): 22 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

Дроновете са много популярни играчки и инструменти в наши дни. На пазара можете да намерите професионални и дори начинаещи дронове и летящи джаджи. Имам четири дрона (квадрокоптери и хекскоптери), защото обичам всичко, което лети, но 200 -ият полет не е толкова интересен и започва да е скучен, затова реших, че ще направя свой собствен дрон с някои допълнителни черти. Обичам да програмирам Arduino и да проектирам схеми и джаджи, така че започнах да го изграждам. Използвах полетния контролер MultiWii, базиран на чипа ATMega328, който се използва и в Arduino UNO, така че програмирането беше доста просто. Този дрон може да бъде свързан към смартфон с Android, който изпраща своите GPS данни към дрона, който се сравнява със собствения му GPS сигнал, след което започва да следва телефона, така че ако се движа по улицата, дронът ме следва. Разбира се, все още има много недостатъци, тъй като не успях да направя професионален снимащ дрон, но следвам телефона, прави видео и също има ултразвуков сензор за разстояние, за да избегна препятствията във въздуха. Мисля, че това са доста функции от домашен дрон. При първа възможност ще заредя видео за полет, но е трудно да се правят записи с добро качество с постоянно движещ се дрон.

Стъпка 1: Основни свойства

Дронът е почти напълно автоматичен, не е нужно да го контролирате, защото следва телефона ви, който обикновено е във вашия мотор, Ултразвуковият сензор помага за заобикаляне на дървета, сгради и други препятствия, а GPS дава много точни данни за позицията, но да видим какво имаме общо:

• 1000mAh батерия, достатъчна за 16-18 минути непрекъснато летене
• ултразвуков сензор за избягване на препятствия във въздуха
• Bluetooth модул за получаване на данни от телефона
• Микроконтролер на базата на Arduino
• вграден жироскоп
• регулирана максимална височина (5 метра)
• когато батерията е изтощена, автоматично попада на телефона (надявам се в ръцете ви)
• струва около 100 долара за изграждане
• може да се програмира за всичко
• с помощта на GPS можете да изпращате дрона до всякакви координати
• проектиране на квадрокоптер
• оборудван с 2MP 720p HQ видеокамера
• тежи 109 грама (3,84 унции)

Това е всичко, което първата версия може да направи, разбира се, че искам да я разработя. През лятото искам да хакна по -големия си дрон с този софтуер.

Стъпка 2: Видео за полетен тест

Помолих двама добри приятели да минат в предната част на дрона, докато бях под дрона, за да го спася, ако падне. Но тестът успя и както виждате дронът все още не е много стабилен, но работи. Лявият човек в жълта тениска държеше телефона, който предаваше GPS данните. Качеството на видеото с тази камера не е най -доброто, но не намерих ниско тегло 1080p камери.

Стъпка 3: Събиране на части и инструменти

За този проект се нуждаете от нови и необичайни части. Проектирах от части с ниска дебелина и рециклирани части, за да намаля разходите и успях да получа много добри материали за рамката. Но нека видим какво ни трябва! Купих марката Crius на полетния контролер от Amazon.com и работих

Инструменти:

• Поялник
• Пистолет за лепило
• Фреза
• Резачка за тел
• Ротационен инструмент
• Супер лепило
• Дуктапе
• Гумена лента

Части:

• MultiWii 32kB полетен контролер
• Сериен GPS модул
• Сериен към I2C конвертор
• Bluetooth модул
• Ултразвуков сензор
• Сламки
• Пластмасова част
• Предаване
• Двигатели
• Витла
• Винтове
• L293D Motor Driver (беше лош избор, ще коригирам във втората версия)
• 1000mAh литиево -йонна батерия

Стъпка 4: Сглобете витлата

Купих тези витла с двигатели от Amazon.com за 18 долара, те са резервни части за дрона Syma S5X, но изглеждаха полезни, затова ги поръчах и работех добре. Просто трябва да поставите двигателя в отвора му и да прикрепите подпорите към предавката.

Стъпка 5: Схема на веригата

Винаги гледайте схемата по време на работа и внимавайте с връзките.

Стъпка 6: Запояване на двигатели към водача

Сега трябва да запоите всички кабели от двигателите към интегралната схема на драйвера на двигателя L293D. Вижте снимките, те казват много повече, трябва да свържете черни и сини проводници към GND и положителни проводници към изходите 1-4, също като мен. L293D може да задвижва тези двигатели, но препоръчвам да използвате някои силови транзистори, тъй като този чип не може да се справи с четирите двигателя с висока мощност (повече от 2 ампера). След това нарязани на 15 см сламки те ще задържат двигателите на място. Използвах изключително здрави сламки, които получих от местна пекарна и кафене. Поставете тези сламки внимателно върху зъбните колела на двигателя.

Стъпка 7: Сглобяване на рамката

Моля, обърнете внимание на втората снимка, която показва как се оборудват витлата. Използвайте малко горещо лепило и супер лепило, за да отговарят на четирите витла, след което проверете връзките. Много е важно витлата да са на еднакво разстояние един от друг.

Стъпка 8: Добавете проводници към L293D

Вземете четири женско-женски джъмпера и ги разрежете наполовина. След това ги запоявайте към останалите щифтове на IC. Това ще ви помогне да свържете щифтовете към I/O пиновете на Arduino. Сега е време за изграждане на веригата.

Стъпка 9: Веригата

Всички модули са включени в комплекта на полетния контролер, който одерирах, така че просто трябва да ги свържете заедно. Bluetooth отива към серийния порт, GPS първо в I2C конвертора, след това в I2C порта. Сега можете да оборудвате това на вашия дрон.

Стъпка 10: Поставяне на веригата върху рамката

Използвайте двустранна лента и първо добавете GPS. Тази гъба задържа всичко на място, така че залепете всеки модул един по един върху пластмасовото парче. Ако сте приключили с това, можете да свържете щифтовете на драйвера на двигателя към MultiWii.

Стъпка 11: Свързване на двете вериги

Входните щифтове отиват към D3, D9, D10, D11, останалите трябва да бъдат свързани към щифтовете VCC+ и GND. Схемата ще бъде качена утре.

Стъпка 12: Батерия …

Използвах гумени ленти, за да фиксирам батерията си в долната част на дрона и се държа там доста силно. Включих се и работех, точно както си представях.

Стъпка 13: Ултразвуков сензор

Сонарният сензор е фиксиран върху дрона с гумена лента и е свързан към щифтовете D7 и D6 на контролера MultiWii.

Стъпка 14: Как да го програмирате?

Трябва да използвате сериен FTDI модул, за да програмирате чипа. Комплектът включва и модул за програмиране.

Стъпка 15: Как работи GPS?

Глобалната система за позициониране (GPS) е космическа навигационна система, която предоставя информация за местоположението и времето при всякакви метеорологични условия, навсякъде на или близо до Земята, където има безпрепятствена видимост до четири или повече GPS спътника. Системата предоставя критични възможности на военни, граждански и търговски потребители по целия свят. Правителството на САЩ създаде системата, поддържа я и я прави свободно достъпна за всеки с GPS приемник. GPS модулите обикновено издават поредица от стандартни низове информация, под нещо, наречено протокол на Националната асоциация на морската електроника (NMEA). Повече информация за стандартните низове от данни на NMEA може да бъде намерена на този сайт.

За повече информация относно програмирането прочетете това:

Стъпка 16: Софтуерът

Не знам дали софтуерът вече е качен на чипа или не, но тук ще обясня какво да правя. Първо изтеглете официалната библиотека MultiWii на вашия компютър. Екстрахирайте.zip файла, след което го отворете файла MultiWii.ino. Изберете „Arduino/Genuino UNO“и го качете на дъската си. Сега вашият микроконтролер има всички предварително инсталирани функции. Жироскопът, светлините, Bluetooth и дори малкият LCD дисплей (който не се използва в този проект) работи с качения код. Но този код може да се използва само за тестване дали модулите работят перфектно или не. Опитайте се да наклоните дрона и ще видите, че двигателите ще се въртят заради жиросензора. Трябва да променим кода на контролера, за да следваме телефона.

След това можете да направите свой собствен хакнат безпилотен самолет, ако можете да програмирате Arduino или да следвате инструкциите ми и да го превърнете в дрон "следвайте ме".

GitHub връзка за софтуера:

Моля, посетете официалния сайт за повече подробности относно софтуера:

Стъпка 17: Промяна на кода

Трябваше да променя кода на сензорите и кода на контролера, който даваше подкани на ATMega328, но сега Bluetooth модулът дава три GPS координати и в зависимост от тях дронът се движи, така че ако координатите x и y на телефона ми са 46^44'31 " и 65^24 "13 ', а координатите на дрона са 46^14'14" и 65^24 "0', тогава дронът ще се движи в една посока, докато достигне телефона.

Стъпка 18: Приложение за телефон

Използвах приложението SensoDuino, което може да бъде изтеглено от тук на вашия смартфон: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Свържете се с дрона чрез Bluetooth и включете GPS TX и регистрирането на данни. Сега телефонното приложение е готово.

Стъпка 19: Камерата

Купих много евтина китайска камера с ключодържател 720p и имах страхотно качество. Подходих на дъното на дрона с двойно залепваща лента. Тази камера беше използвана в много от моите проекти и винаги е добре да се използва, тежи 15 грама и може да направи много добър видеоклип.

Стъпка 20: Тестване …

Дронът все още е ненаситен, защото не е професионален проект, но работи добре. Много съм доволен от резултатите. Разстоянието на връзката беше около 8 метра, което е повече от достатъчно за такъв дрон. Видеото идва скоро и се надявам да ви хареса. Това не е състезателен дрон, но е и доста бърз.

Стъпка 21: Бъдещи планове

Имам и по -голям дрон и ако мога да коригирам грешките в кода, искам да го използвам с този чрез WiFi връзка с модул ESP8266. Това има по -големи ротори и може да повдигне дори GoPro, не като първата версия. Този дрон може да бъде полезен инструмент, докато карате колело, шофирате, карате ски, плувате или спортувате, той винаги ви следва.

Стъпка 22: Благодарим ви, че гледате

Наистина се надявам, че моят Instuctable ви е харесал и ако да, моля, дайте ми любезен вот в конкурса Make It Fly. Ако имате въпроси, не се колебайте да попитате. Не забравяйте да споделите и да дадете сърце, ако смятате, че го заслужава. Благодаря отново за гледането!

Наздраве, Иметоми

Вицешампион във външното състезание 2016 г.

Втора награда в конкурса за автоматизация 2016

Втора награда в конкурса Make It Fly 2016