Glavni zadatak koji je autor postavio sebi domaći - napraviti jeftin quadrocopter, čiji će se let stabilizirati zbog Težak, Drugi kvadrokopter ima autonomnu moć. Ukupni trošak takvog domaćeg proizvoda je oko 60 dolara.
Ako je značajnija količina, tada je perspektivnije opremiti domaće motore bez četkica s odgovarajućim regulatorima.
Za stabilizaciju leta koriste se žiroskop i akcelerometar. Žiroskop je potreban kako bi se odredio kut nagiba kvadrokoptera u odnosu na Zemljinu gravitaciju. Akcelerometar je potreban za izračun ubrzanja.
Materijali i alati:
- litijeve baterije (3,7 V);
- žice;
- tranzistor ULN2003A Darlington tranzistor (možete koristiti snažnije tranzistore);
- motori poput 0820 Coreless Motors;
- mikrokontroler Arduino Uno;
- ploča MPU-6050 (to je žiroskop i akcelerometar);
- prisutnost 3D pisača ili pristup njemu;
- potrebni alati.
Proces proizvodnje:
Prvi korak. Napravite kućište quadrocopter-a
Slučaj se obavlja vrlo brzo i jednostavno. Ispisuje se pomoću 3D pisača. Stvaranje okvira je, dakle, dobro jer izlazi lagano, a sve to zahvaljujući tiskanju "saća". Dizajn dijelova odvijao se u programu Solidworks. Pomoću ovog programa možete urediti parametre slučaja, ako je potrebno, izvršiti vlastite promjene.
Nakon ispisa okvira quadrocopter, možete instalirati motore i lemiti žice na njih.
Drugi korak Povezujemo Arduino
Kako spojiti MPU6050 ploču možete vidjeti na donjem dijagramu. Važno je razumjeti da knjižnica Arduino znači povezivanje putem tih kontakata. Ako koristite sklop drugog proizvođača, važno je osigurati da kontakti budu u istom redoslijedu.
Za napajanje ploče koristi se samo napon 3,3 V. Ako se napaja od 5 V, to će se pokvariti. Neke MPU6050 ploče imaju osigurač koji štiti sustav od visokog napona, ali bolje je ne riskirati. Ako ploča ima kontakt AD0, mora biti spojena na zemlju (GND). U tom slučaju, VIO je spojen na izlaz AD0 izravno na ploči, tako da ne trebate priključivati klin AD0.
Da bi Arduino mogao upravljati motorima, trebat će tranzistori, zahvaljujući njima će motorima biti moguće napajati puno napona. Možete detaljnije vidjeti kako su svi elementi povezani u dijagramu.
Treći korak Skica za Arduino
Nakon što je MPU-6050 spojen na Arduino, morate ga uključiti i preuzeti skicu I2C koda skenera.Zatim morate kopirati programski kod i zalijepiti ga u praznu skicu. Nakon toga trebate otvoriti serijski monitor Arduino IDE (Alati-> Serijski monitor) i provjeriti je li 9600 spojen.
Ako se sve pravilno izvrši, detektirat će se I2C uređaj, dodijelit će mu adresu 0x68 ili 0x69, to mora biti zapisano.
Zatim se postavlja skica koja obrađuje podatke s žiroskopa i akcelerometra. Na internetu ih je mnogo, ali najbolje ih je koristiti.
U završnoj fazi morat ćete kalibrirati vrijednosti žiroskopa i akcelerometra. Da biste to učinili, pronađite ravnu površinu i stavite MPU6050 na nju. Zatim se pokreće skica za umjeravanje, dobiveni podaci o odstupanju bilježe se i zatim koriste u skici MPU6050_DMP6.
Četvrti korak Program za Arduino
Zahvaljujući programu koji je postavljen, quadrocopter se stabilizira i smrzava u stabilnom stanju. Zatim se pomoću ovog programa provodi quadrocopter kontrola.
Za stabilizaciju quadrocoptera koriste se dva PID kontrolera. Jedan je potreban za smola, a drugi za kolut. Regulator mjeri brzinu rotacije vijaka i na temelju toga se kontrolira quadrocopter.
Peti korak Modifikacija kvadrokoptera
Glavni problem malog i jeftinog quadrocoptera je njegova težina. Da biste riješili taj problem, trebate instalirati snažnije i lakše motore, oni bez četkica su najprikladniji, oni se nazivaju i motorima sa ventilima. Oni su puno bolji od četkica, ali za njih morate kupiti i kontrolere brzine, pa se troškovi domaćeg rada naglo povećavaju.
Da biste olakšali dizajn, najbolje je koristiti kontroler Arduino Uno, možete ukloniti već zašiljeni mikroprocesorski čip iz njega, a zatim ga izravno staviti na ProtoBoard. Kao rezultat, pokazat će se da pobijedi oko 30 grama težine, što je prilično dobro. Alternativa je upotreba Arduino Pro Mini-a.
Program koji je stvoren za kontrolu domaćeg rada može se lako proširiti. Ali najvažniji zadatak je stabilizirati quadrocopter u letu, u ovoj fazi to je u potpunosti riješeno. Za daljinsku kontrolu domaćeg rada možete koristiti bluetooth modul ili detaljnije pogledajte predajnike / prijemnike.