Unit Kawalan Quadcopter ArDrone 2.0 pada MPU6050 dan ESP8266 Modul: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Ukuran, harga dan ketersediaan Wi-Fi membolehkan anda membuat unit kawalan anggaran untuk quadrocopter ArDrone 2.0 pada modul ESP8266 (harga di AliExpress, Gearbest). Untuk kawalan, kami akan menggunakan Modul Gy-521 pada cip MPU6050 (giroskop, pecutan).

The Parrot AR. Drone adalah quadrocopter yang dikendalikan radio, iaitu helikopter dengan empat rotor utama yang diletakkan pada balok diagonal jauh. AR. Drone sendiri berjalan di sistem operasi Linux, dan hampir semua telefon pintar atau tablet skrin sentuh Android atau iOS boleh bertindak sebagai alat kawalan jauh untuk quadcopter. Jarak kawalan stabil terhadap Wi-Fi adalah dari 25 hingga 100 meter dan bergantung pada keadaan bilik dan cuaca, jika penerbangan dilakukan di jalan.

Langkah 1: Menyambungkan ESP8266 ke Titik Akses Ar Drone 2.0

Apabila diaktifkan, AR. Drone membuat titik akses SSIS "ardrone_XX_XX". Menyambung tanpa kata laluan.

Mari cuba sambungkan ke titik akses Ar. Dron menggunakan perintah AT Sambungkan kad ESP8266 ke port komputer melalui bekalan kuasa penyesuai USB UART 3.3 V.

Buka Arduino IDE, monitor port bersiri, dan hantarkan perintah AT ke Papan ESP (quadcopter mesti diaktifkan)

Langkah 2: Komunikasi Dengan AR. Drone Dilakukan Menggunakan Perintah AT

Perintah dihantar ke AR. Drone sebagai paket UDP atau TCP;

Satu paket UDP mesti mengandungi sekurang-kurangnya satu arahan lengkap atau lebih; Sekiranya pakej mengandungi lebih dari satu arahan, watak 0x0A digunakan untuk memisahkan perintah.

Rentetan dikodkan sebagai aksara ASCII 8-bit;

Panjang perintah maksimum ialah 1024 aksara;

Terdapat kelewatan 30 MS antara arahan.

Perintah terdiri daripada

AT * [nama perintah] = [nombor urutan perintah sebagai rentetan] [, argumen 1, argumen 2…]

Senarai arahan AT utama untuk mengawal AR. Drone:

AT * REF digunakan untuk lepas landas, mendarat, menetapkan semula, dan berhenti kecemasan;

AT * PCMD-arahan ini digunakan untuk mengawal AR. Pergerakan drone;

AT * FTRIM - pada satah mendatar;

AT * CONFIG-konfigurasi AR. Parameter drone;

AT * LED-set animasi LED di AR. Drone;

AT * ANIM-memasang animasi penerbangan di AR. Drone.

AT * perintah tetapan semula COMWDG-pengawas-kami menghantarnya terus ke quadcopter.

Port berikut digunakan untuk komunikasi:

Port 5556-UDP-menghantar arahan ke AR. Drone;

Paket data yang menerima port 5554-UDP dari AR. Drone;

Port 5555-Balas streaming paket video dari AR. Drone;

Paket port 5559-TCP untuk data kritikal yang tidak dapat hilang, biasanya untuk konfigurasi.

Pelanggan terputus dari port UDP setelah penundaan 2 saat setelah menghantar arahan terakhir !!! - oleh itu, anda mesti sentiasa menghantar arahan, jika perlu-AT * COMWDG.

Pertimbangkan untuk mendapatkan data navigasi dari ARDrone (Port 5554-UDP). Paket data navigasi dalam mod demo panjangnya 500 bait. Sekiranya ada yang tidak kena, drone boleh menghantar paket 32-dan 24-bait. Sekiranya paket itu panjang 24 byte ini bermakna port 5554 berada dalam mod BOOTSTRAP dan anda perlu menyambung semula ke port untuk menukarnya ke mod Demo ARDrone dapat menghantar data navigasi kepada klien dalam dua bentuk:

disingkat (atau demo), berukuran 500 bait. lengkap.

Untuk mendapatkan data demo, hantar pertama empat bait 0x01, 0x00, 0x00, 0x00 ke port 5554, dan kemudian hantar arahan ke port 5556

AT * CONFIG = "+ (seq ++) +", / "umum: navdata_demo \", / "TRUE \" di mana seq adalah nombor urutan perintah.

Struktur pakej data navigasi. Terdapat 4 nilai bernama pada awal pakej:

Header paket 32-bit: status helikopter menandakan 32 bit;

nombor urutan arahan terakhir yang dihantar ke helikopter oleh pelanggan 32 bit;

bendera penglihatan 32 bit. Header pilihan navdata seterusnya: 20-23.

Pilihan navdata mempunyai medan berikut:

BATERI = 24; cas bateri sebagai peratusan;

PITCH = 28; sudut kecondongan sepanjang paksi membujur;

ROLL = 32; sudut kecenderungan relatif dengan paksi melintang;

YAW = 36; sudut putaran relatif dengan paksi menegak;

ALTITUD = 40; ketinggian;

VX = 44; kelajuan paksi-x;

VY = 48; kelajuan paksi-y;

VZ = 52; kelajuan pada paksi z.

Langkah 3: Menyambungkan Paparan Nokia 5110 ke Papan ESP8266

Sambungkan paparan Nokia 5110 ke modul ESP8266 dan keluarkan beberapa data navigasi ke dalamnya dan ke monitor port bersiri

Langkah 4: Mendapatkan Data Navigasi dan Memaparkannya di Paparan Nokia5110

Muat turun (sketsa ardrone_esp8266_01. Ino), dan perhatikan output data navigasi ke port bersiri dan layar paparan.

Langkah 5: Menghantar Perintah Berlepas dan Mendarat

Sekarang kita akan menambah ke projek kita lepas landas dan mendarat quadcopter dengan perintah dari alat kawalan jauh. Untuk melepaskan, anda perlu menghantar arahan

AT * REF = [Nombor urutan], 290718208

Untuk mendarat

AT * REF = [Nombor urutan], 290717696

Sebelum berlepas, anda mesti menghantar arahan untuk penentukuran mendatar, jika tidak, Ar Drone tidak akan dapat stabil semasa penerbangan.

AT * F TRIM = [Nombor urutan]

Muat naik sketsa ardrone_esp8266_02.ino () ke Papan ESP8266, hidupkan quadcopter Ar Drone 2.0 dan periksa operasi butang. Apabila anda klik-lepas landas, pada kali berikutnya anda mengklik - mendarat, dll.

Langkah 6: Menyambungkan MPU6050 untuk Mengawal Ardrone 2.0

Sensor untuk menentukan kedudukan di ruang digunakan untuk mengawal quadrocopters. Cip MPU6050 berisi akselerometer dan giroskop di Papan, serta sensor suhu. MPU6050 adalah elemen utama modul Gy-531 (Gamb. 15.44). Sebagai tambahan kepada cip ini, Papan modul mengandungi pengikatan MPU6050 yang diperlukan, termasuk perintang tarik dari antara muka I2C, serta penstabil voltan 3,3 volt dengan penurunan voltan kecil (ketika digerakkan pada 3.3 volt, output dari penstabil akan 3 volt tepat) dengan kapasitor penapis.

Menyambung ke mikrokontroler menggunakan Protokol I2C.

Langkah 7: Mengawal Quadcopter Menggunakan MPU6050

Menggunakan pecutan dan giroskop membolehkan anda menentukan penyimpangan pada paksi x dan y, dan penyimpangan "berubah" menjadi perintah untuk menggerakkan quadcopter di sepanjang paksi yang sesuai. Terjemahan bacaan yang diterima dari sensor ke sudut pesongan.

Perintah untuk dihantar ke Ar Drone untuk kawalan penerbangan

AT * REF = [Nombor urutan], [Medan bit bendera], [Roll], [Pitch], [Gaz], [Yaw]

Nilai Roll dan Pitch dalam julat -1 hingga 1 diambil dari tabel const int float , indeks sesuai dengan sudut sisihan yang dihitung dari data sensor mu6050.

Muat naik lakaran ardrone_esp8266_03.ino ke Papan ESP8266, hidupkan quadrocopter ar Drone 2.0 dan periksa operasi alat kawalan jauh.