ภารกิจหลักที่ผู้แต่งตั้งไว้ ทำที่บ้าน - ทำ quadrocopter ที่ราคาไม่แพงซึ่งเป็นเที่ยวบินที่จะทำให้มีเสถียรภาพเนื่องจาก Arduino. Quadrocopter อีกอันหนึ่งมีพลังอิสระ ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของผลิตภัณฑ์โฮมเมดเช่นนั้นอยู่ที่ประมาณ $ 60
หากมีจำนวนมากขึ้นก็มีแนวโน้มที่จะติดตั้งมอเตอร์แบบโฮมเมดโดยไม่ต้องใช้แปรงกับตัวควบคุมที่เกี่ยวข้อง
เพื่อสร้างความเสถียรให้กับเที่ยวบินจะใช้ไจโรสโคปและมาตรความเร่ง จำเป็นต้องใช้เครื่องวัดการหมุนวนเพื่อกำหนดมุมเอียงของ quadrocopter เทียบกับแรงโน้มถ่วงของโลก จำเป็นต้องใช้ accelerometer เพื่อคำนวณความเร่ง
วัสดุและเครื่องมือ:
- แบตเตอรี่ลิเธียม (3.7 V)
- สายไฟ
- ทรานซิสเตอร์ ULN2003A ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตัน (คุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์ที่ทรงพลังกว่า);
- เครื่องยนต์เช่น 0820 Coreless Motors;
- ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Uno;
- MPU-6050 board (เป็นทั้งไจโรสโคปและ accelerometer);
- การมีอยู่ของเครื่องพิมพ์ 3D หรือการเข้าถึง
- เครื่องมือที่จำเป็น
กระบวนการผลิต:
ขั้นตอนแรก สร้างที่อยู่อาศัย Quadrocopter
กรณีจะทำอย่างรวดเร็วและง่ายดาย มันถูกพิมพ์โดยใช้เครื่องพิมพ์ 3D ดังนั้นการสร้างเฟรมจึงเป็นสิ่งที่ดีเพราะมีแสงออกมาทั้งหมดนี้ต้องขอบคุณการพิมพ์ "honeycombs" การออกแบบชิ้นส่วนเกิดขึ้นในโปรแกรม Solidworks การใช้โปรแกรมนี้คุณสามารถแก้ไขพารามิเตอร์ของเคสทำการเปลี่ยนแปลงด้วยตัวคุณเองหากจำเป็น
หลังจากพิมพ์เฟรมควอดคอปเตอร์แล้วคุณสามารถติดตั้งเครื่องยนต์และบัดกรีสายไฟให้กับพวกเขาได้
ขั้นตอนที่สอง เราเชื่อมต่อ Arduino
วิธีการเชื่อมต่อบอร์ด MPU6050 สามารถดูได้จากแผนภาพด้านล่าง สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าไลบรารี Arduino หมายถึงการเชื่อมต่อผ่านผู้ติดต่อเหล่านี้ หากคุณใช้วงจรจากผู้ผลิตรายอื่นเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าผู้ติดต่ออยู่ในลำดับเดียวกัน
ใช้แรงดันไฟฟ้า 3.3 V เท่านั้นในการจ่ายไฟให้กับบอร์ดหากใช้พลังงานจาก 5 V จะทำให้แผงควบคุมเสื่อมสภาพ บอร์ด MPU6050 บางอันมีฟิวส์ที่ป้องกันระบบจากไฟฟ้าแรงสูง แต่ก็ไม่ควรเสี่ยง หากบอร์ดมีการติดต่อ AD0 จะต้องเชื่อมต่อกับกราวด์ (GND) ในกรณีนี้ VIO เชื่อมต่อกับเอาต์พุต AD0 โดยตรงบนบอร์ดดังนั้นคุณไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อขา AD0
เพื่อให้ Arduino สามารถควบคุมมอเตอร์ได้จำเป็นต้องมีทรานซิสเตอร์เพราะพวกมันจะสามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้าจำนวนมากให้กับมอเตอร์ได้ คุณสามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมว่าองค์ประกอบทั้งหมดเชื่อมต่อกันอย่างไรในแผนภาพ
ขั้นตอนที่สาม Sketch สำหรับ Arduino
หลังจาก MPU-6050 เชื่อมต่อกับ Arduino คุณจะต้องเปิดเครื่องและดาวน์โหลดภาพร่างโค้ดสแกนเนอร์ I2Cถัดไปคุณต้องคัดลอกรหัสโปรแกรมและวางลงในภาพร่างเปล่า หลังจากนั้นคุณจะต้องเปิดมอนิเตอร์ Arduino IDE (เครื่องมือ -> การตรวจสอบอนุกรม) และตรวจสอบให้แน่ใจว่าเชื่อมต่อ 9600 แล้ว
หากทุกอย่างทำอย่างถูกต้องอุปกรณ์ I2C จะถูกตรวจจับมันจะถูกกำหนดที่อยู่ 0x68 หรือ 0x69 มันจะต้องถูกเขียนลงไป
จากนั้นจะมีการโหลดภาพร่างซึ่งประมวลผลข้อมูลจากไจโรสโคปและมาตรความเร่ง มีหลายคนบนอินเทอร์เน็ต แต่วิธีที่ดีที่สุดคือใช้
ในขั้นตอนสุดท้ายคุณจะต้องสอบเทียบค่าไจโรสโคปและมาตรความเร่ง เมื่อต้องการทำเช่นนี้ให้ค้นหาพื้นผิวที่เรียบและวาง MPU6050 ไว้ จากนั้นภาพร่างสำหรับการสอบเทียบจะเริ่มขึ้นข้อมูลการเบี่ยงเบนที่ได้รับจะถูกบันทึกและใช้ในร่าง MPU6050_DMP6
ขั้นตอนที่สี่ โปรแกรมสำหรับ Arduino
ต้องขอบคุณโปรแกรมที่มีการจัดวางไว้ Quadrocopter จะเสถียรและหยุดนิ่งในสถานะเสถียร ถัดไปโดยใช้โปรแกรมนี้จะทำการควบคุมควอดคอปเตอร์
เพื่อรักษาเสถียรภาพของ Quadrocopter นั้นจะใช้ตัวควบคุม PID สองตัว มีความจำเป็นอย่างหนึ่งสำหรับระดับเสียงและระดับที่สองสำหรับม้วน ตัวควบคุมวัดความเร็วในการหมุนของสกรูและจากนี้ไปจะทำการควบคุมควอดคอปเตอร์
ขั้นตอนที่ห้า การดัดแปลง Quadrocopter
ปัญหาหลักของ Quadrocopter ขนาดเล็กและราคาถูกคือน้ำหนักของมัน ในการแก้ปัญหานี้คุณต้องติดตั้งเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพและเบากว่าโดยที่ brushless นั้นเหมาะที่สุดพวกเขาจะเรียกว่ามอเตอร์วาล์ว พวกเขาดีกว่าแปรง แต่คุณต้องซื้อตัวควบคุมความเร็วสำหรับพวกเขาด้วยดังนั้นราคาของผลิตภัณฑ์โฮมเมดก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
เพื่อให้การออกแบบง่ายขึ้นวิธีที่ดีที่สุดคือการใช้ตัวควบคุม Arduino Uno คุณสามารถลบชิพไมโครโปรเซสเซอร์ที่ถูกเย็บออกไปแล้วจากนั้นวางลงบน ProtoBoard โดยตรง เป็นผลให้มันจะกลายเป็นชนะประมาณ 30 กรัมของน้ำหนักซึ่งค่อนข้างดี อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้ Arduino Pro Mini
โปรแกรมที่สร้างขึ้นเพื่อควบคุมการทำงานแบบโฮมเมดสามารถขยายได้อย่างง่ายดาย แต่งานที่สำคัญที่สุดคือการรักษาความมั่นคงของ Quadrocopter ในการบินในขั้นตอนนี้มันได้รับการแก้ไขอย่างสมบูรณ์ ในการควบคุมการทำงานแบบโฮมเมดจากระยะไกลคุณสามารถใช้โมดูลบลูทู ธ หรือดูที่เครื่องส่งสัญญาณ / ตัวรับสัญญาณอย่างละเอียดยิ่งขึ้น