Avui en dia, els drons són joguines molt populars. Al mercat podeu trobar drons i drons voladors professionals per a aficionats. El mestre, l’autor d’aquest article, té quatre drons (quadrocòpters i hexòpters), perquè li encanta tot el que vola, però el vol número 200 no és tan interessant i esdevé avorrit, així que va decidir crear el seu propi drone amb algunes funcions addicionals. Al mestre li agrada programar Arduino i dissenyant circuits i aparells, per la qual cosa va començar a construir-lo. Dins casolans També s’utilitza el controlador de vol MultiWii basat en el xip ATMega328, que també s’utilitza a Arduino UNO, de manera que la programació és força senzilla. Aquest drone es pot connectar a un telèfon intel·ligent Android, que envia les seves dades GPS al drone, que compara aquestes dades amb el seu propi senyal GPS, i després comença a seguir el telèfon. Per tant, si us moveu pel carrer, el drone us seguirà. Per descomptat, hi ha moltes mancances, però el drone monitoritza el telèfon, filma vídeo i també disposa d’un sensor de distància ultrasònic per evitar obstacles a l’aire. Aquestes són les característiques d’un drone casolà.
Pas 1: Característiques clau
El drone funciona gairebé completament de forma automàtica, no cal que el controlis, perquè segueix el teu telèfon, que sol estar sempre amb tu, el sensor d’ultrasons ajuda a desviar arbres, edificis i altres obstacles i el GPS dóna dades d’ubicació molt precises, però vegem com a resultat:
- Bateria de 1000 mAh, suficient per 16-18 minuts de vol continu;
- un sensor d’ultrasons per evitar obstacles a l’aire;
- Mòdul Bluetooth per rebre dades del telèfon;
- Microcontrolador basat en Arduino;
- giroscopi incorporat;
- alçada màxima regulable (5 m);
- quan la bateria està baixa, el drone cau automàticament al telèfon; (preferiblement, mantingueu el telèfon a les mans)
- el cost de la construcció d’un drone és d’uns 100 dòlars;
- es pot programar per a qualsevol cosa;
- Amb GPS, podeu enviar un drone a qualsevol coordenada;
- disseny a l’estil d’un quadrocòpter;
- equipat amb una càmera de vídeo HQ de 7 megapíxels 720p;
- pesa 109 g;
Pas 2: Selecció de peces i eines
Eines:
- Planxa de soldar;
- Pistola de cola;
- tallador;
- Pinces;
- Super cola;
- Cinta adhesiva a doble cara;
- Goma;
Electrònica components:
- Controlador de vol MultiWii 32kB;
- Mòdul GPS en sèrie;
- Convertidor serial I2C;
- Mòdul Bluetooth;
- Sensor d’ultrasons;
- Un tros de plàstic dur;
- Palles del cafè;
- transmissió d’engranatges;
- Motors;
- hèlixs;
- cargols;
- Controlador de motor L293D (aquesta no va ser una elecció correcta del conductor, es solucionarà a la segona versió);
- Bateria d’ions de liti de 1000 mAh;
Pas 3: muntatge de les hèlixs
El mestre va comprar aquestes hélices amb motors a Aliexpress, que són recanvis per al drone Syma S5X, però van resultar útils per a aquest producte casolà.
Pas 4: esquemàtic
Mireu sempre el diagrama durant el funcionament i aneu amb compte amb les comunicacions.
Pas 5: soldar els motors al controlador de control
Ara heu de soldar tots els cables des dels motors a les CI del controlador del motor L293D. Mireu les imatges, diuen molt més. Heu de connectar els cables negre i blau a terra i els cables positius a les sortides 1-4. El L293D pot controlar aquests motors, però el mestre recomana utilitzar transistors de potència perquè aquest xip no pot funcionar amb els quatre motors a gran potència (més de 2 A).
Pas 6: Muntatge de marcs
Atenció a la segona imatge, que mostra com equipar les hèlixs. Utilitzeu robustes palla de palla d’un cafè i un tros de plàstic per muntar el marc. Utilitzeu una mica de cola calenta i super cola per als quatre cargols i, a continuació, comproveu les connexions. És molt important que les hèlixs estiguin a la mateixa distància les unes de les altres.
Pas 7: Afegir fils al controlador L293D
Soldem els cables als contactes restants del xip. Això ajudarà a connectar els pins Arduino a la E / S. Ara toca construir el circuit.
Pas 8: esquema
Tots els mòduls estan inclosos en el kit del controlador de vol, que el mestre va ordenar amb antelació, per la qual cosa només cal que els connecteu. Bluetooth va al port sèrie, primer GPS al convertidor I2C, després al port I2C. Ara aquest esquema es pot instal·lar al vostre drone.
Pas 9: Fixació del circuit elèctric al bastidor
Utilitzeu cinta a doble cara i afegiu GPS primer. Aquesta cinta esponja ho manté tot al seu lloc, de manera que enganxeu cada mòdul un a un sobre la part de plàstic. Al final, connecteu els contactes de l'accionament del motor al MultiWii.
Pas 10: connecteu els dos circuits
Els pins d'entrada van a D3, D9, D10, D11, la resta s'ha de connectar als pins VCC + i GND.
Pas 11: Bateria ...
El mestre va utilitzar diverses bandes de cautxú per connectar la bateria al drone. Està força estret.
Pas 12: Sensor d'ultrasons
El sensor sonar està muntat al drone amb una banda de goma i està connectat als pins D7 i D6 del controlador MultiWii.
Pas 13: Programació de xip
Per programar el xip, heu d'utilitzar el mòdul Serial FTDI. El conjunt de xips inclou un mòdul de programador.
Pas 14: Programari
L’assistent no sap si el programari es carrega al xip o no, però aquí explica què cal fer. Primer descarregar la biblioteca oficial MultiWii al vostre ordinador. Extreu el fitxer .zip i obriu el fitxer MultiWii.ino. Seleccioneu "Arduino / Genuino UNO" i descarregueu-lo al vostre xip. Ara el vostre microcontrolador té totes les funcions predefinides. El giroscopi, la llum, el Bluetooth i fins i tot una petita pantalla LCD (que no s’utilitza en aquest projecte) funciona amb el codi descarregat. Però aquest codi només es pot utilitzar per verificar la funcionalitat dels mòduls. Intenteu inclinar el drone i veureu que els motors giraran a causa del giroscensor. Hauríem de canviar el codi del controlador perquè el drone segueixi el telèfon.
Si podeu programar Arduino o seguir les instruccions de l'assistent, podeu crear el vostre propi drone que us seguirà a tot arreu.
Github - enllaç al programari
Pas 15: canvieu el codi
El mestre va haver de canviar el codi de sensor i controlador, que va donar suggeriments per a ATMega328, però ara el mòdul Bluetooth dóna tres coordenades GPS i, en funció d’aquestes, el drone es mou.
Arxius adjunts
Pas 16: aplicació per telèfon
L’assistent va utilitzar l’aplicació SensoDuino, que es pot descarregar del Google Play Market. Connecteu-vos al drone mitjançant Bluetooth i activeu el GPS TX i el registre de dades. Després d’això, l’aplicació telefònica està a punt.
Pas 17: Càmera
Com a càmera fotogràfica s’utilitzava càmera barata xinesa. Aquesta càmera es va utilitzar en molts projectes del màster i sempre va mostrar resultats excel·lents. Pesa només 15 g i pot filmar un bon vídeo.
Pas 18: Prova ...
La distància de connexió era d’uns 8 m, que és més que suficient per a un drone com aquest.
