DIY Smart Follow Me Drone kameralla (Arduino -pohjainen): 22 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Dronet ovat nykyään erittäin suosittuja leluja ja työkaluja. Markkinoilta löydät ammattimaisia ja jopa aloittelevia droneja ja lentäviä laitteita. Minulla on neljä dronia (nelikopterit ja heksokopterit), koska rakastan kaikkea lentävää, mutta 200. lento ei ole niin mielenkiintoinen ja alkaa olla tylsää, joten päätin rakentaa oman dronin, jossa on ylimääräisiä ominaisuuksia. Pidän Arduinon ohjelmoinnista ja piirien ja gadgetien suunnittelusta, joten aloin rakentaa sitä. Käytin MultiWii -lennonohjainta, joka perustuu ATMega328 -siruun, jota käytetään myös Arduino UNO: ssa, joten ohjelmointi oli melko yksinkertaista. Tämä drone voidaan liittää Android -älypuhelimeen, joka lähettää GPS -tiedot droonille, joka vertaa omaa GPS -signaaliaan ja alkaa sitten seurata puhelinta, joten jos liikun kadulla, drone seuraa minua. Tietenkin on vielä monia epäonnistumisia, koska en pystynyt tekemään ammattimaista kuvausdroonia, mutta seuraan puhelinta, teen videon ja siinä on myös ultraääni -etäisyysanturi, jotta vältetään ilmassa olevat esteet. Mielestäni tämä on melko paljon kotitekoisen dronin ominaisuuksia. Lataan mahdollisimman pian videon lennosta, mutta aina on vaikea tehdä laadukkaita tietueita aina liikkuvaan droneen.

Vaihe 1: Pääominaisuudet

Drone on melkein täysin automaattinen, sinun ei tarvitse hallita sitä, koska se seuraa puhelinta, joka on tavallisesti pyörässäsi. Ultraäänianturi auttaa ohittamaan puita, rakennuksia ja muita esteitä, ja GPS antaa erittäin tarkat sijaintitiedot katsotaan mitä meillä on yhteensä:

• 1000 mAh akku, riittää 16-18 minuutin jatkuvaan lentämiseen
• ultraääni -anturi, jotta vältetään ilmassa olevat esteet
• Bluetooth -moduuli tietojen vastaanottamiseen puhelimesta
• Arduino -pohjainen mikro -ohjain
• sisäänrakennettu gyroskooppi
• säädetty enimmäiskorkeus (5 metriä)
• kun akku on vähissä, se laskeutuu automaattisesti puhelimeen (toivottavasti käsissäsi)
• rakentaminen maksaa noin 100 dollaria
• voidaan ohjelmoida mihin tahansa
• GPS: n avulla voit lähettää dronin mihin tahansa koordinaattiin
• quadcopter desing
• varustettu 2MP 720p HQ -videokameralla
• painaa 109 grammaa (3,84 unssia)

Joten se on kaikki, mitä ensimmäinen versio voi tehdä, tietysti haluan kehittää sitä. Kesällä haluan hakkeroida isomman dronin tällä ohjelmistolla.

Vaihe 2: Lentotestivideo

Pyysin kahta hyvää ystävääni kävelemään droonin edessä, kun olin dronin alla, pelastaaksesi sen, jos putoaa. Mutta testi onnistui, ja kuten näette, drone ei ole vielä kovin vakaa, mutta toimi. Vasen mies keltaisessa T-paidassa piti puhelinta, joka välitti GPS-tiedot. Videon laatu tällä kameralla ei ole paras, mutta en löytänyt kevyitä 1080p -kameroita.

Vaihe 3: Osien ja työkalujen kerääminen

Tätä projektia varten tarvitset uusia ja epätavallisia osia. Suunnittelin pienestä kulutuksesta ja kierrätetyistä osista kustannusten vähentämiseksi, ja onnistuin saamaan erittäin hyvät materiaalit kehykseen. Mutta katsotaan mitä tarvitsemme! Ostin lennonohjaimen Crius -merkin Amazon.com -sivustolta ja toimi

Työkalut:

• Juotin
• Liimapistooli
• Leikkuri
• Lankaleikkuri
• Pyörivä työkalu
• Pikaliima
• Ductape
• Kuminauha

Osat:

• MultiWii 32kB lennonohjain
• Sarja -GPS -moduuli
• Sarja -I2C -muunnin
• Bluetooth -moduuli
• Ultraääni -anturi
• Olkia
• Muovikappale
• Velkaantumisaste
• Moottorit
• Potkurit
• Ruuvit
• L293D -moottoriajuri (se oli huono valinta, korjaan toisessa versiossa)
• 1000mAh litiumioniakku

Vaihe 4: Asenna potkurit

Ostin nämä potkurit, joissa on moottorit, Amazon.comilta 18 dollarilla, ne ovat varaosia Syma S5X -droneille, mutta ne näyttivät hyödyllisiltä, joten tilasin ne ja toimivat hyvin. Sinun tarvitsee vain laittaa moottori reikäänsä ja kiinnittää tarvikkeet vaihteistoon.

Vaihe 5: Circuit Schemantic

Katso aina kaaviota työskennellessäsi ja ole varovainen liitäntöjen kanssa.

Vaihe 6: Juotosmoottorit kuljettajalle

Nyt sinun on juotettava kaikki kaapelit moottoreista L293D -moottorin ohjainpiiriin. Katso kuvia, ne sanovat paljon enemmän, sinun on kytkettävä mustat ja siniset johdot GND: hen ja positiiviset johdot lähtöihin 1-4, aivan kuten minä. L293D voi ajaa näitä moottoreita, mutta suosittelen käyttämään joitain tehotransistoreita, koska tämä siru ei pysty käsittelemään kaikkia neljää moottoria suurella teholla (yli 2 ampeeria). Tämän leikkaamisen jälkeen 15 cm oljet pitävät moottorit paikallaan. Käytin erittäin vahvoja olkia, jotka sain paikallisesta leipomosta ja kahvilasta. Aseta nämä oljet varovasti moottorin vaihteisiin.

Vaihe 7: Kehyksen kokoaminen

Kiinnitä huomiota toiseen kuvaan, joka näyttää potkureiden varustamisen. Käytä kuumaliimaa ja superliimaa kaikille neljälle potkurille ja tarkista sitten liitännät. On erittäin tärkeää, että potkureiden on oltava samalla etäisyydellä toisistaan.

Vaihe 8: Lisää johdot L293D -laitteeseen

Ota neljä naaras-naarashyppylankaa ja leikkaa puoliksi. Juotetaan ne sitten IC: n jäljellä oleviin nastoihin. Tämä auttaa yhdistämään nastat Arduinon I/O -nastoihin. Nyt on aika rakentaa piiri.

Vaihe 9: Piiri

Kaikki moduulit sisältyvät odottamani lennonohjainpakettiin, joten sinun on vain liitettävä ne yhteen. Bluetooth siirtyy sarjaporttiin, GPS ensin I2C -muuntimeen ja sitten I2C -porttiin. Nyt voit varustaa tämän dronellasi.

Vaihe 10: Piirin asettaminen runkoon

Käytä ensin kaksipuolista teippiä ja lisää GPS. Tämä sieninauha pitää kaiken paikallaan, joten liimaa jokainen moduuli yksitellen muovikappaleen päälle. Jos olet valmis, voit liittää moottorin ohjaimen nastat MultiWii -laitteeseen.

Vaihe 11: Kahden piirin yhdistäminen

Tulonapit menevät kohtiin D3, D9, D10, D11, muut tulee liittää VCC+ ja GND-nastoihin. Schemantic ladataan huomenna.

Vaihe 12: Akku …

Käytin joitakin kuminauhoja akun kiinnittämiseen dronin pohjaan ja se pysyy siellä melko voimakkaasti. Liitin ja työskentelin, kuten kuvittelin.

Vaihe 13: Ultraääni -anturi

Kaikuluotain on kiinnitetty drooniin kuminauhalla ja yhdistetty MultiWii -ohjaimen D7- ja D6 -nastoihin.

Vaihe 14: Kuinka ohjelmoida se?

Sinun on käytettävä Serial FTDI -moduulia sirun ohjelmointiin. Sarja sisältää myös ohjelmointimoduulin.

Vaihe 15: Kuinka GPS toimii?

Global Positioning System (GPS) on avaruuspohjainen navigointijärjestelmä, joka tarjoaa sijainti- ja aikatietoja kaikissa sääolosuhteissa, missä tahansa maapallolla tai sen lähellä, missä on esteetön näköyhteys neljään tai useampaan GPS-satelliittiin. Järjestelmä tarjoaa kriittisiä valmiuksia sotilas-, siviili- ja kaupallisille käyttäjille ympäri maailmaa. Yhdysvaltain hallitus loi järjestelmän, ylläpitää sitä ja asettaa sen vapaasti kaikkien saataville, joilla on GPS -vastaanotin. GPS -moduulit tarjoavat tyypillisesti sarjan vakiotietojonoja, joita kutsutaan nimellä National Marine Electronics Association (NMEA). Lisätietoja NMEA -standardin datasarjoista on tällä sivustolla.

Jos haluat lisätietoja ohjelmoinnista, lue tämä:

Vaihe 16: Ohjelmisto

En tiedä, onko ohjelmisto jo ladattu sirulle vai ei, mutta tässä kerron, mitä tehdä. Lataa ensin virallinen MultiWii -kirjasto tietokoneellesi. Ekstrasoi.zip -tiedosto ja avaa sitten MultiWii.ino -tiedosto. Valitse "Arduino/Genuino UNO" ja lataa se taulullesi. Nyt mikrokontrolleriisi on esiasennettu kaikki toiminnot. Gyroskooppi, valot, Bluetooth ja jopa pieni nestekidenäyttö (jota ei käytetä tässä projektissa) toimii ladatun koodin kanssa. Mutta tätä koodia voidaan käyttää vain testaamaan, toimivatko moduulit täydellisesti vai eivät. Yritä kallistaa dronea, niin näet, että moottorit pyörivät gyrosensorin takia. Meidän on muutettava ohjaimen koodia seurataksemme puhelinta.

Tämän jälkeen voit tehdä oman hakkeroidun dronin, jos voit ohjelmoida Arduinon tai noudattaa ohjeita ja tehdä siitä "seuraa minua" drone.

Ohjelmiston GitHub-linkki:

Käy virallisella sivustolla saadaksesi lisätietoja ohjelmistoista:

Vaihe 17: Koodin muokkaaminen

Minun piti muuttaa antureiden koodia ja ohjaimen koodia, joka antoi kehotteen ATMega328: lle, mutta nyt Bluetooth -moduuli antaa kolme GPS -koordinaattia ja näistä riippuen drone liikkuu, joten jos puhelimen x- ja y -koordinaatit ovat 46^44'31 " ja 65^24 "13 'ja dronin koordinaatit ovat 46^14'14" ja 65^24 "0', sitten dron liikkuu yhteen suuntaan, kunnes saavuttaa puhelimen.

Vaihe 18: Puhelinsovellus

Käytin sensoDuino -sovellusta, jonka voit ladata täältä älypuhelimeesi: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Muodosta yhteys drooniin Bluetoothin kautta ja kytke GPS -lähetys ja tiedonkeruu päälle. Nyt puhelinsovellus on valmis.

Vaihe 19: Kamera

Ostin erittäin halvan kiinalaisen 720p -avaimenperäkameran ja se oli laadukasta. Sovitin droonin pohjalle kaksipuolisella teipillä. Tätä kameraa käytettiin monissa projekteissani, ja sitä on aina hyvä käyttää, se painaa 15 grammaa ja voi tehdä erittäin hyvän videon.

Vaihe 20: Testaus…

Drone on edelleen vakaa, koska se ei ole ammattimainen projekti, mutta toimii hyvin. Olen erittäin tyytyväinen tuloksiin. Yhteysetäisyys oli noin 8 metriä, mikä on enemmän kuin tarpeeksi tällaiselle droneille. Video tulee pian ja toivottavasti pidät siitä. Se ei ole kilpa -drone, mutta se on myös melko nopea.

Vaihe 21: Tulevat suunnitelmat

Minulla on myös isompi drone ja jos voin korjata koodin virheet, haluan käyttää sitä sen kanssa WiFi -yhteyden kautta ESP8266 -moduulin avulla. Siinä on isommat roottorit ja se voi nostaa jopa GoPron, ei kuten ensimmäinen versio. Tämä drone voisi olla hyödyllinen työkalu pyöräilyn, ajamisen, hiihdon, uinnin tai urheilun aikana, hän seuraa aina sinua.

Vaihe 22: Kiitos, että katsoit

Toivon todella, että pidit Instuctable -tuotteestani, ja jos vastasit kyllä, anna minulle ystävällinen äänestys Make It Fly -kilpailussa. Jos sinulla on kysymyksiä, kysy rohkeasti. Älä unohda jakaa ja antaa sydäntä, jos luulet sen ansaitsevan. Kiitos taas katsomisesta!

Terveisin, Imetomi

Toinen sija kilpailussa 2016

Toinen palkinto automaatiokilpailussa 2016

Toinen palkinto Make It Fly -kilpailussa 2016