ArDrone 2.0 Quadcopter -ohjausyksikkö MPU6050- ja ESP8266 -moduulissa: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Wi-Fi-verkon koon, hinnan ja saatavuuden ansiosta voit tehdä budjetin ohjausyksikön ArDrone 2.0 -kvadrokopterille ESP8266-moduulissa (hinnat AliExpressissä, Gearbestissa). Ohjaukseen käytämme GyU-521-moduulia MPU6050-sirulla (gyroskooppi, kiihtyvyysmittari).

Parrot AR. Drone on radio-ohjattu nelikopteri, eli helikopteri, jossa on neljä pääroottoria, jotka on sijoitettu etäisille diagonaalisille palkeille. AR. Drone itse toimii Linux-käyttöjärjestelmässä, ja melkein mikä tahansa Android- tai iOS-kosketusnäyttöinen älypuhelin tai tabletti voi toimia nelikopterin kaukosäätimenä. Langattoman verkon vakaan hallinnan etäisyys on 25-100 metriä ja riippuu huoneesta ja sääolosuhteista, jos lennot tapahtuvat kadulla.

Vaihe 1: ESP8266: n liittäminen Ar Drone 2.0 -yhteyspisteeseen

Kun tämä on käytössä, AR. Drone luo SSIS -tukiaseman "ardrone_XX_XX". Yhdistäminen ilman salasanaa.

Yritetään muodostaa yhteys Ar. Dron -tukiasemaan AT -komentojen avulla Kytke ESP8266 -kortti tietokoneen com -porttiin UART -USB -sovittimen 3,3 V.

Avaa sarjaporttimonitori Arduino IDE ja lähetä AT -komennot ESP -kortille (nelikopteri on otettava käyttöön)

Vaihe 2: Viestintä AR: n kanssa. Drone suoritetaan AT -komentojen avulla

Komennot lähetetään AR: lle. Drone UDP- tai TCP -paketteina;

Yhden UDP -paketin on sisällettävä vähintään yksi täydellinen komento tai useampia; Jos paketti sisältää useamman kuin yhden komennon, komentojen erottamiseen käytetään merkkiä 0x0A.

Merkkijonot on koodattu 8-bittisiksi ASCII-merkeiksi;

Komentojen enimmäispituus on 1024 merkkiä;

Komentojen välillä on 30 MS viive.

Komento koostuu

AT * [komennon nimi] = [komennon sarjanumero merkkijonona] [, argumentti 1, argumentti 2…]

Luettelo tärkeimmistä AT -komennoista AR: n ohjaamiseksi. Lennokki:

AT * REF-käytetään lentoonlähdössä, laskeutumisessa, nollauksessa ja hätäpysäytyksessä;

AT*PCMD-tätä komentoa käytetään AR: n ohjaamiseen. Drone -liike;

AT*FTRIM - vaakatasossa;

AT*CONFIG-konfiguroiva AR. Drone -parametrit;

AT*LED asettaa LED-animaatioita AR: lle. Lennokki;

AT*ANIM asentaa lentoanimaation AR: lle. Lennokki.

AT * COMWDG-watchdog reset -komento-lähetämme sen jatkuvasti nelikopteriin.

Seuraavia portteja käytetään viestintään:

Portti 5556-UDP lähettää komentoja AR: lle. Lennokki;

Portti 5554-UDP-vastaanottavat datapaketit AR: lta. Lennokki;

Portti 5555-Vastaa suoratoista videopaketteja AR: lta. Lennokki;

Portti 5559-TCP-paketit tärkeille tiedoille, joita ei voida menettää, yleensä kokoonpanoa varten.

Asiakas katkaisee yhteyden UDP -porttiin kahden sekunnin viiveen jälkeen viimeisen komennon lähettämisen jälkeen !!! - siksi sinun on jatkuvasti lähetettävä komentoja tarvittaessa- AT*COMWDG.

Harkitse navigointitietojen hankkimista ARDronesta (portti 5554-UDP). Navigointidatapaketti demotilassa on 500 tavua pitkä. Jos jotain menee pieleen, drone voi lähettää 32 ja 24 tavun paketin. Jos paketti on 24 tavua pitkä, tämä tarkoittaa, että portti 5554 on BOOTSTRAP -tilassa ja sinun on muodostettava yhteys porttiin uudelleen vaihtaaksesi sen demotilaan. ARDrone voi lähettää navigointitietoja asiakkaalle kahdessa muodossa:

lyhennetty (tai demo), 500 tavua. saattaa loppuun.

Jos haluat saada demotietoja, lähetä ensin neljä tavua 0x01, 0x00, 0x00, 0x00 porttiin 5554 ja lähetä sitten komento porttiin 5556

AT*CONFIG = "+(seq ++)+", / "general: navdata_demo \", / "TRUE", missä seq on komennon järjestysnumero.

Navigointidatapaketin rakenne. Paketin alussa on 4 nimettyä arvoa:

32-bittinen pakettiotsikko: helikopterin tilaliput 32 bittiä;

asiakkaan helikopterille lähettämän viimeisen komennon järjestysnumero 32 bittiä;

visio lippu 32 bittiä. Seuraava-navdata-vaihtoehto Otsikko: 20-23.

Navdata -vaihtoehdossa on seuraavat kentät:

AKKU = 24; akun varaus prosentteina;

PITCH = 28; kallistuskulma pitkittäisakselia pitkin;

ROLL = 32; kallistuskulma poikittaisakseliin nähden;

YAW = 36; pyörimiskulma suhteessa pystysuoraan akseliin;

KORKEUS = 40; korkeus;

VX = 44; x-akselin nopeus;

VY = 48; y-akselin nopeus;

VZ = 52; nopeus z -akselilla.

Vaihe 3: Nokia 5110 -näytön liittäminen ESP8266 -korttiin

Liitä Nokia 5110 -näyttö ESP8266 -moduuliin ja anna joitakin navigointitietoja siihen ja sarjaporttinäyttöön

Vaihe 4: Navigointitietojen hakeminen ja näyttäminen Nokia5110 -näytöllä

Lataa (luonnos ardrone_esp8266_01. Ino) ja tarkkaile navigointitietojen tulostusta sarjaporttiin ja näyttöruutuun.

Vaihe 5: Lähtö- ja laskeutumiskomentojen lähettäminen

Nyt lisäämme projektiimme nelikopterin nousun ja laskun kaukosäätimen komennoilla. Lähtöön on lähetettävä komento

AT*REF = [Sarjanumero], 290718208

Laskeutumista varten

AT*REF = [Sarjanumero], 290717696

Ennen lentoonlähtöä sinun on lähetettävä vaakasuuntaisen kalibroinnin komento, muuten Ar Drone ei pysty vakautumaan lennon aikana.

AT * F TRIM = [Sarjanumero]

Lataa luonnos ardrone_esp8266_02.ino () ESP8266 -kortille, käynnistä Ar Drone 2.0 -nelikopteri ja tarkista painikkeiden toiminta. Kun napsautat lentoonlähtöä, seuraavan kerran napsautat-laskeutuminen jne.

Vaihe 6: MPU6050: n liittäminen Ardrone 2.0: n ohjaukseen

Antureita sijainnin määrittämiseen avaruudessa käytetään nelikoptereiden ohjaamiseen. MPU6050 -siru sisältää sekä kiihtyvyysanturin että gyroskoopin, sekä lämpötila -anturin. MPU6050 on Gy-531-moduulin pääelementti (kuva 15.44). Tämän sirun lisäksi moduulilevy sisältää tarvittavan MPU6050-sidonnan, mukaan lukien I2C-liitännän vetovastukset, sekä 3,3 voltin jännitteenvakaajan, jolla on pieni jännitehäviö (3,3 voltin jännitteellä 3 voltin tarkkuudella) suodatinkondensaattoreilla.

Yhdistäminen mikrokontrolleriin I2C -protokollan avulla.

Vaihe 7: Nelikopterin ohjaus MPU6050: n avulla

Kiihtyvyysmittarin ja gyroskoopin avulla voit määrittää x- ja y -akselin poikkeaman ja poikkeaman "kääntyä" komennoiksi nelikopterin siirtämiseksi vastaavia akseleita pitkin. Anturilta saatujen lukujen muuntaminen taipumakulmaksi.

komento lähettää Ar Dronelle lennonohjausta varten

AT*REF = [Sarjanumero], [Lipun bittikenttä], [Roll], [Pitch], [Gaz], [Yaw]

Rollin ja Pitchin arvot alueella -1 -1 on otettu taulukosta const int float , indeksi vastaa mu6050 -anturitiedoista laskettua poikkeamakulmaa.

Lataa luonnos ardrone_esp8266_03.ino se ESP8266 -kortille, kytke ar Drone 2.0 -kvadrokopteri päälle ja tarkista kauko -ohjaimen toiminta.