Päätehtävä, jonka kirjailija on asettanut itselleen kotitekoinen - valmistaa edullinen nelikopteri, jonka lento vakiintuu johtuen Työläs. Toisella nelikopterilla on itsenäinen voima. Tällaisen kotitekoisen tuotteen kokonaiskustannukset ovat noin 60 dollaria.
Jos määrää on huomattavasti enemmän, on lupaavampaa varustaa kotitekoiset moottorit ilman harjoja vastaavilla ohjaimilla.
Lennon vakauttamiseksi käytetään gyroskooppia ja kiihtyvyysanturia. Gyroskooppia tarvitaan nelikopterin kallistuskulman määrittämiseen suhteessa maan painovoimaan. Kiihtyvyysanturi tarvitaan kiihtyvyyden laskemiseen.
Materiaalit ja työkalut:
- litiumparistot (3,7 V);
- johdot;
- transistori ULN2003A Darlingtonin transistori (voit käyttää tehokkaampia transistoreita);
- moottorit, kuten 0820 Coreless Motors;
- mikrokontrolleri Arduino Uno;
- MPU-6050-kortti (se on sekä gyroskooppi että kiihtyvyysanturi);
- 3D-tulostimen läsnäolo tai pääsy siihen;
- tarvittavat työkalut.
Valmistusprosessi:
Ensimmäinen askel. Luo nelikopterikotelo
Tapaus tehdään hyvin nopeasti ja yksinkertaisesti. Se tulostetaan 3D-tulostimella. Siksi kehyksen luominen on hyvää, koska se tulee kevyeksi, kaiken tämän ansiosta "hunajakennojen" tulostamiseen. Osien suunnittelu tapahtui Solidworks-ohjelmassa. Tätä ohjelmaa käyttämällä voit muokata tapauksen parametreja, tehdä tarvittaessa omia muutoksia siihen.
Kun nelikopterin runko on painettu, voit asentaa moottorit ja juottaa johdot niihin.
Vaihe toinen Yhdistämme Arduinon
MPU6050-kortin kytkeminen näkyy alla olevassa kaaviossa. On tärkeää ymmärtää, että Arduino-kirjasto tarkoittaa yhteydenpitoa näiden kontaktien kautta. Jos käytät toisen valmistajan piiriä, on tärkeää varmistaa, että koskettimet ovat samassa järjestyksessä.
Levyn virrankäytössä käytetään vain 3,3 V jännitettä, jos sen virta on 5 V: n virralla, se huononee. Joissakin MPU6050-korteissa on sulake, joka suojaa järjestelmää korkeaa jännitettä vastaan, mutta on parempi olla ottamatta sitä riskiä. Jos kortilla on kosketin AD0, se on kytkettävä maahan (GND). Tässä tapauksessa VIO on kytketty AD0-ulostuloon suoraan kortilla, joten sinun ei tarvitse kytkeä AD0-nastaa.
Jotta Arduino voi ohjata moottoreita, tarvitaan transistoreita, joiden ansiosta moottoreihin on mahdollista syöttää paljon jännitettä. Voit nähdä yksityiskohtaisemmin, kuinka kaikki elementit on kytketty kaaviosta.
Vaihe kolme Luonnos Arduinolle
Kun MPU-6050 on kytketty Arduinoon, sinun on kytkettävä se päälle ja ladattava I2C-skannerin koodiluonnos.Seuraavaksi sinun on kopioitava ohjelmakoodi ja liitä se tyhjään luonnokseen. Sen jälkeen sinun on avattava Arduino IDE -sarjamonitori (Työkalut-> Sarjamonitori) ja varmista, että 9600 on kytketty.
Jos kaikki tehdään oikein, I2C-laite havaitaan, sille osoitetaan osoite 0x68 tai 0x69, se on kirjoitettava muistiin.
Seuraavaksi ladataan luonnos, joka käsittelee tietoja gyroskoopista ja kiihtyvyysanturista. Niitä on monia Internetissä, mutta se on parasta käyttää.
Viimeisessä vaiheessa sinun on kalibroitava gyroskoopin ja kiihtyvyysanturin arvot. Löydä tämä tasainen pinta ja aseta MPU6050 siihen. Seuraavaksi kalibrointiluonnos aloitetaan, saadut poikkeamatiedot tallennetaan ja käytetään sitten luonnokseen MPU6050_DMP6.
Vaihe neljä Ohjelma Arduinolle
Suunnitellun ohjelman ansiosta nelikopteri vakaa ja jäätyy vakaaan tilaan. Seuraavaksi tätä ohjelmaa käyttämällä suoritetaan nelikopteriohjaus.
Nelikopterin vakauttamiseksi käytetään kahta PID-ohjainta. Yksi tarvitaan sävelkorkeudelle ja toinen rullalle. Ohjain mittaa ruuvien pyörimisnopeuksia ja tämän perusteella nelikopteria ohjataan.
Vaihe viisi Nelikopterin muokkaus
Pienen ja halvan nelikopterin pääongelma on sen paino. Tämän ongelman ratkaisemiseksi sinun on asennettava tehokkaammat ja kevyemmät moottorit, harjattomat moottorit ovat parhaiten sopivia, niitä kutsutaan myös venttiilimoottoreiksi. Ne ovat paljon parempia kuin harjat, mutta joudut ostamaan myös nopeussäätimet, joten kotitekoisten töiden kustannukset nousevat voimakkaasti.
Suunnittelun helpottamiseksi on parasta käyttää Arduino Uno -ohjainta. Voit poistaa jo ommellut mikroprosessorisirut siitä ja laittaa sen sitten suoraan ProtoBoard-levylle. Seurauksena on, että se voittaa noin 30 grammaa painoa, mikä on aika hyvää. Vaihtoehto on käyttää Arduino Pro Mini -sovellusta.
Kotitekoisen työn ohjaamiseksi luotu ohjelmaa voidaan helposti laajentaa. Mutta tärkein tehtävä on nelikopterin vakauttaminen lennossa, tässä vaiheessa se oli täysin ratkaistu. Voit hallita kotitekoista työtä etäkäyttämällä bluetooth-moduulia tai tutustumalla lähettimiin / vastaanottimiin tarkemmin.