DIY Smart Follow Me Drone s kamerom (na bazi Arduina): 22 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Dronovi su danas vrlo popularne igračke i alati. Na tržištu možete pronaći profesionalne, pa čak i početne dronove i leteće gadgete. Imam četiri bespilotne letjelice (quadcopters i hexcopters), jer volim sve što leti, ali 200. let nije toliko zanimljiv i počinje biti dosadan, pa sam odlučio da ću izgraditi vlastiti dron s nekim dodatnim mogućnostima. Volim programirati Arduino i dizajnirati sklopove i gadgete pa sam ga počeo graditi. Koristio sam kontroler leta MultiWii koji se temelji na čipu ATMega328 koji se također koristi u Arduino UNO, pa je programiranje bilo prilično jednostavno. Ovaj dron može se povezati s Android pametnim telefonom koji šalje njegove GPS podatke dronu, koji se uspoređuje s vlastitim GPS signalom, a zatim počinje slijediti telefon, pa ako se krećem ulicom, dron me slijedi. Naravno da ima još dosta propusta, jer nisam uspio napraviti profesionalni dron za snimanje, ali prati telefon, snima video zapis i ima ultrazvučni senzor udaljenosti kako bi izbjegao prepreke u zraku. Mislim da se radi o značajkama domaćeg drona. Što je prije moguće učitati ću video zapis o letu, ali teško je napraviti kvalitetne zapise s bespilotnom letjelicom koja se uvijek kreće.

Korak 1: Glavna svojstva

Dron je gotovo potpuno automatski, ne morate ga kontrolirati, jer slijedi vaš telefon koji je obično u vašem biciklu, ultrazvučni senzor pomaže u zaobilaženju drveća, zgrada i drugih prepreka, a GPS daje vrlo točne podatke o položaju, ali da vidimo što sve imamo:

• Baterija od 1000 mAh, dovoljna za 16-18 minuta neprekidnog leta
• ultrazvučni senzor za izbjegavanje prepreka u zraku
• Bluetooth modul za primanje podataka s telefona
• Mikrokontroler zasnovan na Arduinu
• ugrađeni žiroskop
• regulirana maksimalna visina (5 metara)
• kada se baterija isprazni, automatski pada na telefon (nadam se u vašim rukama)
• izgradnja košta oko 100 USD
• može se programirati na bilo što
• uz pomoć GPS -a možete poslati dron na bilo koje koordinate
• dizajn quadcoptera
• opremljen video kamerom od 2 MP 720p
• teži 109 grama (3,84 unci)

To je sve što prva verzija može učiniti, naravno da je želim razviti. Tijekom ljeta želim hakirati svoj veći dron s ovim softverom.

Korak 2: Video test leta

Zamolio sam dva svoja dobra prijatelja da prođu ispred drona, dok sam bio ispod drona, da ga spasim ako padne. No, test je uspio i kao što vidite dron još uvijek nije jako stabilan, ali je radio. Lijevi tip u žutoj majici držao je telefon koji je prenosio GPS podatke. Kvaliteta videa s ovom kamerom nije najbolja, ali nisam našao kamere male težine 1080p.

Korak 3: Skupljanje dijelova i alata

Za ovaj projekt trebate neke nove i neobične dijelove. Dizajnirao sam od dijelova niske gustine i recikliranih dijelova kako bih smanjio troškove, a uspio sam dobiti vrlo dobre materijale za okvir. No, da vidimo što nam treba! Kupio sam marku kontrolera leta Crius na Amazon.com i radio

Alati:

• Lemilica
• Pištolj za ljepilo
• Rezač
• Rezač žice
• Rotacijski alat
• Super ljepilo
• Ductape
• Gumica

Dijelovi:

• MultiWii kontroler leta 32kB
• Serijski GPS modul
• Serijski u I2C pretvarač
• Bluetooth modul
• Ultrazvučni senzor
• Slamke
• Plastični komad
• Zupčanik
• Motori
• Propeleri
• Vijci
• Vozač motora L293D (bio je loš izbor, ispravit ću u drugoj verziji)
• Litij -ionska baterija od 1000 mAh

Korak 4: Sastavite propelere

Ove propelere s motorima kupio sam na Amazon.com za 18 dolara, rezervni su dijelovi za dron Syma S5X, ali činili su se korisnima pa sam ih naručio i radili su dobro. Morate samo staviti motor u njegovu rupu i pričvrstiti podupirače na zupčanik.

Korak 5: Shema kruga

Tijekom rada uvijek pogledajte shemu i budite oprezni s vezama.

Korak 6: Lemljenje motora vozaču

Sada morate lemiti sve kabele od motora do IC upravljačkog sklopa motora L293D. Pogledajte slike, one govore mnogo više, morate spojiti crne i plave žice na GND, a pozitivne žice na izlaze 1-4, baš kao i ja. L293D može pokretati ove motore, ali preporučujem korištenje nekih tranzistora snage jer ovaj čip ne može rukovati sa sva četiri motora pri velikoj snazi (više od 2 ampera). Nakon ovog izrezivanja slamki od 15 cm oni će držati motore na mjestu. Koristio sam ekstra jake slamke koje sam nabavio u lokalnoj pekari i kafiću. Lagano stavite ove slamke na zupčanike motora.

Korak 7: Sastavljanje okvira

Molimo vas da obratite pozornost na drugu sliku koja prikazuje kako opremiti propelere. Upotrijebite vruće ljepilo i super ljepilo koje odgovara svim četiri propelera, a zatim provjerite spojeve. Vrlo je važno da elise moraju biti na istoj udaljenosti jedna od druge.

Korak 8: Dodajte žice u L293D

Uzmite četiri žice žensko-ženski kratkospojnik i prepolovite ih. Zatim ih lemite na preostale pinove IC -a. To će vam pomoći spojiti pinove na Arduino I/O pinove. Sada je vrijeme za izgradnju kruga.

Korak 9: Krug

Svi moduli su uključeni u komplet kontrolera leta koji sam oderao, pa ih samo morate povezati zajedno. Bluetooth ide na serijski port, GPS prvo u I2C pretvaraču, a zatim u I2C priključak. Sada ovo možete opremiti na svom dronu.

Korak 10: Stavljanje kruga na okvir

Upotrijebite dvostranu traku i najprije dodajte GPS. Ova spužvasta traka drži sve na mjestu pa zato zalijepite svaki modul jedan po jedan na plastični komad. Ako ste s ovim završili, možete spojiti iglice vozača motora na MultiWii.

Korak 11: Spajanje dva kruga

Ulazni pinovi idu na D3, D9, D10, D11, ostali bi trebali biti spojeni na VCC+ i GND- pinove. Shema će biti učitana sutra.

Korak 12: Baterija …

Koristio sam neke gumice da pričvrstim bateriju na dno drona i tu se jako drži. Uključio sam se i radio, baš kako sam zamislio.

Korak 13: Ultrazvučni senzor

Senzor sonara pričvršćen je na dron gumenom trakom i spojen na pinove D7 i D6 kontrolera MultiWii.

Korak 14: Kako ga programirati?

Za programiranje čipa morate koristiti serijski FTDI modul. Komplet također uključuje modul programera.

Korak 15: Kako GPS funkcionira?

Globalni sustav pozicioniranja (GPS) svemirski je navigacijski sustav koji pruža informacije o lokaciji i vremenu u svim vremenskim uvjetima, bilo gdje na Zemlji ili blizu nje, gdje postoji neometana linija vidljivosti za četiri ili više GPS satelita. Sustav pruža kritične sposobnosti vojnim, civilnim i komercijalnim korisnicima širom svijeta. Vlada Sjedinjenih Država stvorila je sustav, održava ga i čini ga slobodno dostupnim svima s GPS prijamnikom. GPS moduli obično emitiraju niz standardnih nizova informacija, pod nečim što se naziva protokolom National Marine Electronics Association (NMEA). Više informacija o standardnim nizovima podataka NMEA može se pronaći na ovoj web stranici.

Za više informacija o programiranju pročitajte ovo:

Korak 16: Softver

Ne znam je li softver već postavljen na čip ili ne, ali ovdje ću objasniti što učiniti. Prvo preuzmite službenu biblioteku MultiWii na svoje računalo. Izvucite datoteku.zip, a zatim je otvorite datoteku MultiWii.ino. Odaberite "Arduino/Genuino UNO" i postavite ga na svoju ploču. Sada su na vašem mikrokontroleru unaprijed instalirane sve funkcije. Žiroskop, svjetla, Bluetooth, pa čak i mali LCD (koji se ne koristi u ovom projektu) rade s prenesenim kodom. No ovaj se kôd može koristiti samo za testiranje rade li moduli savršeno ili ne. Pokušajte nagnuti bespilotnu letjelicu, pa ćete vidjeti da će se motori vrtjeti zbog žirosenzora. Moramo izmijeniti kod kontrolera da bismo slijedili telefon.

Nakon ovoga možete napraviti vlastiti hakirani dron ako možete programirati Arduino ili slijediti moje upute i učiniti ga dronom "follow me".

GitHub veza za softver:

Za više pojedinosti o softveru posjetite službenu web stranicu:

Korak 17: Izmjena Kodeksa

Morao sam izmijeniti kôd senzora i kôd kontrolera koji je davao upute za ATMega328, ali sada Bluetooth modul daje tri GPS koordinate i ovisno o tome dron se pomiče, pa ako su koordinate x i y moga telefona 46^44'31 " i 65^24 "13 ', a koordinate drona su 46^14'14" i 65^24 "0', tada će se dron kretati u jednom smjeru dok ne dođe do telefona.

Korak 18: Aplikacija za telefon

Koristio sam aplikaciju SensoDuino koja se odavde može preuzeti na vaš pametni telefon: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Povežite se s dronom putem Bluetootha i uključite GPS TX i bilježenje podataka. Sada je aplikacija za telefon spremna.

Korak 19: Kamera

Kupio sam vrlo jeftinu kinesku kameru za ključeve 720p i imao sam odličnu kvalitetu. Odgovarao sam na dno drona s dvostranom trakom. Ova je kamera korištena u mnogim mojim projektima i uvijek je dobra za upotrebu, teška je 15 grama i može napraviti jako dobar video.

Korak 20: Testiranje …

Dron je i dalje nezasitan jer nije stručan projekt, ali radi dobro. Jako sam zadovoljan rezultatima. Udaljenost veze bila je oko 8 metara što je više nego dovoljno za ovakav dron. Video stiže uskoro i nadam se da će vam se svidjeti. Nije trkaći dron, ali je i prilično brz.

Korak 21: Planovi za budućnost

Također imam veći dron i ako mogu ispraviti pogreške u kodu, želim ga koristiti s tim putem WiFi veze s modulom ESP8266. To ima veće rotore i može podići čak i GoPro, a ne kao prva verzija. Ovaj bi dron mogao biti koristan alat za vožnju bicikla, vožnju, skijanje, plivanje ili sport, uvijek vas prati.

Korak 22: Hvala vam što gledate

Zaista se nadam da vam se svidio moj Instuctable, a ako da, molim vas dajte mi ljubazno glasovanje na natječaju Make It Fly. Ako imate pitanja, slobodno pitajte. Ne zaboravite podijeliti i dati srce ako mislite da to zaslužuje. Hvala još jednom na gledanju!

Živjeli, Imetomi

Drugoplasirani na vanjskom natjecanju 2016

Druga nagrada na natječaju za automatizaciju 2016

Druga nagrada na natječaju Make It Fly 2016