Yazarın belirlediği ana görev ev yapımı - uçuşu nedeniyle istikrara kavuşacak ucuz bir quadrocopter yapın Arduino. Başka bir quadrocopter özerk güce sahiptir. Böyle bir ev yapımı ürünün toplam maliyeti yaklaşık 60 $ 'dır.
Daha önemli bir miktar varsa, ev yapımı motorların fırçasız ilgili kontrolörlerle donatılması daha umut vericidir.
Uçuşu stabilize etmek için bir jiroskop ve bir ivmeölçer kullanılır. Quadrocopter'in yer çekimine göre eğim açısını belirlemek için bir jiroskop gereklidir. Hızlanmayı hesaplamak için ivmeölçer gereklidir.
Malzemeler ve araçlar:
- lityum piller (3,7 V);
- teller;
- transistör ULN2003A Darlington Transistör (daha güçlü transistörler kullanabilirsiniz);
- 0820 Coreless Motors gibi motorlar;
- mikrodenetleyici Arduino Uno;
- MPU-6050 kartı (hem bir jiroskop hem de bir ivmeölçerdir);
- 3D yazıcının varlığı veya yazıcıya erişim;
- gerekli araçlar.
Üretim süreci:
İlk adım. Quadrocopter muhafazası oluşturun
Dava çok hızlı ve basit bir şekilde yapılır. Bir 3D yazıcı kullanılarak yazdırılır. Bu nedenle çerçevenin oluşturulması iyidir, çünkü "peteklerin" baskısı sayesinde ışık ortaya çıkar. Parça tasarımı Solidworks programında gerçekleşti. Bu programı kullanarak, davanın parametrelerini düzenleyebilir, gerekirse kendi değişikliklerinizi yapabilirsiniz.
Quadrocopter çerçevesi basıldıktan sonra, motorları kurabilir ve kabloları onlara lehimleyebilirsiniz.
İkinci Adım Arduino'yu bağlarız
MPU6050 kartının nasıl bağlanacağı aşağıdaki şemada görülebilir. Arduino kütüphanesinin bu kontaklar üzerinden bağlanmak anlamına geldiğini anlamak önemlidir. Başka bir üreticiden bir devre kullanıyorsanız, kontakların aynı sırada olduğundan emin olun.
Karta güç sağlamak için sadece 3,3 V voltaj kullanılır, 5 V'den güç alırsa bozulur. Bazı MPU6050 kartlarında sistemi yüksek voltajdan koruyan bir sigorta vardır, ancak risk almamak daha iyidir. Kartın AD0 ile teması varsa, toprağa (GND) bağlı olmalıdır. Bu durumda, VIO doğrudan kart üzerindeki AD0 çıkışına bağlanır, bu nedenle AD0 pinini bağlamanız gerekmez.
Arduino'nun motorları kontrol edebilmesi için transistörlere ihtiyaç duyulacak, onlar sayesinde motorlara çok fazla voltaj sağlamak mümkün olacak. Tüm elemanların şemada nasıl bağlandığını daha ayrıntılı olarak görebilirsiniz.
Üçüncü Adım Arduino için taslak
MPU-6050, Arduino'ya bağlandıktan sonra, açmanız ve I2C tarayıcı kodu çizimini indirmeniz gerekir.Ardından, program kodunu kopyalamanız ve boş bir taslağa yapıştırmanız gerekir. Bundan sonra, Arduino IDE seri monitörünü (Araçlar-> Seri Monitör) açmanız ve 9600'ün bağlı olduğundan emin olmanız gerekir.
Her şey doğru yapılırsa, bir I2C cihazı algılanır, 0x68 veya 0x69 adresi atanır, yazılmalıdır.
Daha sonra, jiroskop ve ivmeölçerden bilgi işleyen bir kroki yüklenir. İnternette birçoğu var, ancak en iyisi kullanmak.
Son aşamada, jiroskop ve ivmeölçerin değerlerini kalibre etmeniz gerekecektir. Bunu yapmak için düz bir yüzey bulun ve MPU6050'yi üzerine yerleştirin. Daha sonra, kalibrasyon için çizim başlatılır, elde edilen sapma verileri kaydedilir ve daha sonra MPU6050_DMP6 çiziminde kullanılır.
Dördüncü Adım Arduino Programı
Düzenlenen program sayesinde, quadrocopter stabil bir durumda stabilize olur ve donar. Daha sonra, bu programı kullanarak quadrocopter kontrolü gerçekleştirilir.
Quadrocopter'i stabilize etmek için iki PID kontrolörü kullanılır. Biri perde için, diğeri rulo için gereklidir. Kontrolör vidaların dönme hızını ölçer ve buna dayanarak quadrocopter kontrol edilir.
Beşinci Adım Quadrocopter değişikliği
Küçük ve ucuz bir quadrocopter'in ana sorunu ağırlığıdır. Bu sorunu çözmek için, daha güçlü ve daha hafif motorlar kurmanız gerekir, fırçasız olanlar en uygun olanlardır, bunlara valf motorları da denir. Fırçalardan çok daha iyidirler, ancak onlar için hız kontrolörleri satın almanız gerekir, bu nedenle ev yapımı ürünlerin maliyeti keskin bir şekilde artar.
Tasarımı kolaylaştırmak için Arduino Uno denetleyicisini kullanmak en iyisidir, zaten dikişli mikroişlemci yongasını ondan çıkarabilir ve daha sonra doğrudan ProtoBoard'a koyabilirsiniz. Sonuç olarak, yaklaşık 30 gram ağırlık kazanacak, ki bu oldukça iyi. Bir alternatif, Arduino Pro Mini'yi kullanmaktır.
Ev yapımı işleri kontrol etmek için oluşturulan bir program kolayca genişletilebilir. Ancak en önemli görev, quadrocopter'i uçuşta stabilize etmektir, bu aşamada tamamen çözüldü. Ev yapımı işleri uzaktan kontrol etmek için bluetooth modülünü kullanabilir veya vericilere / alıcılara daha yakından bakabilirsiniz.