DIY Smart Follow Me Drone With Camera (Berasaskan Arduino): 22 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Drone adalah mainan dan alat yang sangat popular hari ini. Anda boleh mencari drone profesional dan alat pemula dan alat terbang di pasaran. Saya mempunyai empat drone (quadcopters dan hexcopters), kerana saya suka semua yang terbang, tetapi penerbangan ke-200 tidak begitu menarik dan mula membosankan, jadi saya memutuskan bahawa saya akan membina drone sendiri dengan beberapa kelebihan tambahan. Saya suka memprogram Arduino dan merancang litar dan alat jadi saya mula membinanya. Saya menggunakan pengawal penerbangan MultiWii yang berdasarkan cip ATMega328 yang juga digunakan di Arduino UNO, jadi pengaturcaraannya cukup mudah. Drone ini dapat disambungkan ke telefon pintar Android yang mengirimkan data GPSnya ke drone, yang dibandingkan dengan isyarat GPSnya sendiri, kemudian mula mengikuti telefon, jadi jika saya bergerak di jalan, drone itu mengikuti saya. Sudah tentu ada banyak kegagalan, kerana saya tidak dapat membuat drone penggambaran profesional, tetapi mengikuti telefon, membuat video dan juga memiliki sensor jarak ultrasonik untuk mengelakkan halangan di udara. Saya rasa ini adalah banyak ciri dari drone buatan sendiri. Secepat mungkin saya akan memuatkan video mengenai penerbangan, tetapi sukar untuk membuat rakaman kualiti yang baik dengan drone yang selalu bergerak.

Langkah 1: Sifat Utama

Drone hampir sepenuhnya automatik, anda tidak perlu mengawalnya, kerana mengikuti telefon anda yang biasanya ada di basikal anda, Sensor ultrasonik membantu memotong pokok, bangunan dan halangan lain dan GPS memberikan data kedudukan yang sangat tepat, tetapi mari kita lihat apa yang kita ada secara keseluruhan:

• Bateri 1000mAh, cukup untuk 16-18 minit penerbangan berterusan
• sensor ultrasonik untuk mengelakkan halangan di udara
• Modul Bluetooth untuk menerima data dari telefon
• Pengawal mikro berasaskan Arduino
• giroskop terbina dalam
• ketinggian maksimum yang dikawal selia (5 meter)
• apabila bateri rendah secara automatik turun di telefon (mudah-mudahan di tangan anda)
• berharga kira-kira $ 100 untuk dibina
• boleh diprogramkan untuk apa sahaja
• dengan bantuan GPS anda boleh menghantar drone ke koordinat apa pun
• quadcopter desing
• dilengkapi dengan videocamera 2MP 720p HQ
• berat 109 gram (3.84 auns)

Oleh itu, itulah yang dapat dilakukan versi pertama, sudah tentu saya mahu mengembangkannya. Semasa musim panas, saya ingin menggodam drone besar saya dengan perisian ini.

Langkah 2: Video Ujian Penerbangan

Saya meminta dua rakan baik saya berjalan di depan drone, semasa saya berada di bawah drone, untuk menyelamatkannya jika jatuh. Tetapi ujian berjaya, dan seperti yang anda lihat, drone masih tidak stabil, tetapi berjaya. Lelaki kiri dengan kemeja-T kuning memegang telefon, yang menghantar data GPS. Kualiti video dengan kamera ini bukanlah yang terbaik, tetapi saya tidak menemui kamera 1080p dengan berat badan yang rendah.

Langkah 3: Mengumpulkan Bahagian dan Alat

Untuk projek ini, anda memerlukan beberapa bahagian baru dan tidak biasa. Saya merancang dari bahagian berketul rendah dan dikitar semula untuk mengurangkan kos, dan berjaya saya mendapat bahan yang sangat baik untuk bingkai. Tetapi mari kita lihat apa yang kita perlukan! Saya membeli jenama Crius pengawal penerbangan dari Amazon.com dan bekerja

Alat:

• Besi pematerian
• Pistol gam
• Pemotong
• Pemotong wayar
• Alat Putar
• Lem Super
• Ductape
• Getah

Bahagian:

• Pengawal Penerbangan MultiWii 32kB
• Modul GPS Bersiri
• Penukar Serial ke I2C
• Modul Bluetooth
• Sensor Ultrasonik
• Jerami
• Kepingan Plastik
• Gear
• Motor
• Baling-Baling
• Skru
• Pemandu Motor L293D (itu adalah pilihan yang tidak baik, saya akan betulkan pada versi kedua)
• Bateri Lithium Ion 1000mAh

Langkah 4: Kumpulkan Baling-Baling

Saya membeli baling-baling ini dengan motor dari Amazon.com dengan harga 18 dolar, mereka adalah alat ganti untuk drone Syma S5X, tetapi nampaknya berguna jadi saya memesannya, dan berfungsi dengan baik. Anda hanya perlu memasukkan motor ke dalam lubang, dan pasangkan alat peraga ke roda gigi.

Langkah 5: Skematik Litar

Sentiasa melihat skema semasa bekerja dan berhati-hati dengan hubungannya.

Langkah 6: Memateri Motor kepada Pemandu

Sekarang anda perlu menyolder semua kabel dari motor ke IC pemandu motor L293D. Lihat gambarnya, mereka mengatakan lebih banyak lagi, anda harus menyambungkan wayar hitam dan biru ke GND dan wayar positif ke Output 1-4, sama seperti saya. L293D dapat menggerakkan motor ini, tetapi saya cadangkan untuk menggunakan beberapa transistor kuasa kerana cip ini tidak dapat mengendalikan keempat-empat motor dengan kuasa tinggi (lebih daripada 2 Amper). Setelah memotong sedotan 15 cm, ini akan menahan motor di tempatnya. Saya menggunakan straw yang sangat kuat yang saya dapat dari kedai roti dan kafe tempatan. Letakkan jerami ini dengan perlahan pada gear motor.

Langkah 7: Memasang Bingkai

Mohon perhatian pada gambar kedua, yang menunjukkan bagaimana melengkapkan pendorong. Gunakan beberapa gam panas dan gam super untuk memenuhi keempat-empat baling-baling kemudian periksa sambungannya. Adalah sangat penting bahawa pendorong harus berada pada jarak yang sama antara satu sama lain.

Langkah 8: Tambahkan Wayar ke L293D

Ambil empat wayar pelompat wanita-wanita dan potong separuh. Kemudian pasangkannya ke pin IC yang tinggal. Ini akan membantu menghubungkan pin ke pin I / O Arduino. Kini tiba masanya untuk membina litar.

Langkah 9: Litar

Semua modul disertakan dengan kit pengendali penerbangan yang saya pesan, jadi anda hanya perlu menyambungkannya bersama. Bluetooth masuk ke port Serial, GPS pertama di penukar I2C kemudian di port I2C. Sekarang anda boleh melengkapkannya dengan drone anda.

Langkah 10: Meletakkan Litar pada Bingkai

Gunakan pita dua sisi dan tambah GPS terlebih dahulu. Pita span ini menyimpan semuanya di tempatnya, jadi tempelkan setiap modul satu persatu pada kepingan plastik. Sekiranya anda selesai dengan ini, anda boleh menyambungkan pin pemandu motor ke MultiWii.

Langkah 11: Menyambungkan Dua Litar

Pin Input pergi ke D3, D9, D10, D11 yang lain harus disambungkan ke pin VCC + dan GND. Schemantic akan dimuat naik esok.

Langkah 12: Bateri…

Saya menggunakan beberapa gelang getah untuk memasang bateri saya ke bahagian bawah drone, dan memegangnya dengan kuat. Saya memasang dan bekerja, seperti yang saya bayangkan.

Langkah 13: Sensor Ultrasonik

Sensor sonar terpasang pada drone dengan gelang getah, dan disambungkan ke pin D7 dan D6 pengawal MultiWii.

Langkah 14: Bagaimana Memprogramnya?

Anda harus menggunakan modul Serial FTDI untuk memprogram cip. Kit ini juga merangkumi modul pengaturcara.

Langkah 15: Bagaimana GPS Berfungsi?

Sistem Penentududukan Global (GPS) adalah sistem navigasi berasaskan ruang yang menyediakan maklumat lokasi dan masa dalam semua keadaan cuaca, di mana sahaja di atau dekat Bumi di mana terdapat garis penglihatan yang tidak terhalang ke empat atau lebih satelit GPS. Sistem ini memberikan kemampuan kritikal kepada pengguna tentera, awam, dan komersial di seluruh dunia. Kerajaan Amerika Syarikat mencipta sistem, memeliharanya, dan membuatnya dapat diakses secara bebas oleh sesiapa sahaja yang mempunyai penerima GPS. Modul GPS biasanya mengeluarkan satu siri rentetan maklumat standard, di bawah sesuatu yang disebut protokol National Marine Electronics Association (NMEA). Lebih banyak maklumat mengenai rentetan data standard NMEA boleh didapati di laman web ini.

Untuk maklumat lebih lanjut mengenai pengaturcaraan, baca ini:

Langkah 16: Perisian

Saya tidak tahu sama ada perisian sudah dimuat naik pada cip atau tidak, tetapi di sini saya akan menerangkan apa yang harus dilakukan. Muat turun dahulu perpustakaan MultiWii rasmi ke komputer anda. Tambahan fail.zip kemudian buka fail MultiWii.ino. Pilih "Arduino / Genuino UNO" dan muat naik di papan anda. Kini mikrokontroler anda mempunyai setiap fungsi yang telah diprapasang. Giroskop, lampu, Bluetooth dan bahkan LCD kecil (yang tidak digunakan dalam projek ini) berfungsi dengan kod yang dimuat naik. Tetapi kod ini hanya boleh digunakan untuk menguji sama ada modul berfungsi dengan sempurna atau tidak. Cuba memiringkan drone, dan anda akan melihat motor akan berputar kerana gyrosensor. Kita harus mengubah kod pengawal untuk mengikuti telefon.

Selepas ini, anda boleh membuat drone yang diretas sendiri jika anda dapat memprogram Arduino atau mengikuti arahan saya dan menjadikannya drone "follow me".

Pautan GitHub untuk perisian:

Sila lawati laman web rasmi untuk maklumat lebih lanjut mengenai perisian:

Langkah 17: Mengubah Kod

Saya terpaksa mengubah kod sensor dan kod pengawal yang memberi arahan kepada ATMega328, tetapi sekarang modul Bluetooth memberikan tiga koordinat GPS dan bergantung kepada pergerakan drone, jadi jika koordinat x dan y telefon saya 46 ^ 44'31 " dan 65 ^ 24 "13 'dan koordinat drone adalah 46 ^ 14'14" dan 65 ^ 24 "0' maka dron akan bergerak ke satu arah sehingga sampai ke telefon.

Langkah 18: Aplikasi Telefon

Saya menggunakan aplikasi SensoDuino yang boleh dimuat turun dari sini ke telefon pintar anda: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Sambungkan ke drone melalui Bluetooth dan hidupkan GPS TX dan log data. Kini aplikasi telefon sudah siap.

Langkah 19: Kamera

Saya membeli kamera keychain 720p cina yang sangat murah dan berkualiti. Saya sesuai di bahagian bawah drone dengan pita sisi berlapis. Kamera ini digunakan dalam banyak projek saya dan selalu bagus untuk menggunakannya, beratnya 15 gram dan dapat membuat video yang sangat bagus.

Langkah 20: Menguji…

Drone itu masih tidak dapat dilaksanakan kerana bukan projek profesional, tetapi berfungsi dengan baik. Saya sangat gembira dengan hasilnya. Jarak sambungan kira-kira 8 meter lebih dari cukup untuk drone seperti ini. Video akan segera hadir dan saya harap anda menyukainya. Ia bukan drone perlumbaan, tetapi juga cukup pantas.

Langkah 21: Rancangan Masa Depan

Saya juga mempunyai drone yang lebih besar dan jika saya dapat membetulkan kesalahan dalam kod, saya ingin menggunakannya dengan sambungan melalui sambungan WiFi dengan modul ESP8266. Itu mempunyai rotor yang lebih besar dan dapat mengangkat GoPro walaupun tidak seperti versi pertama. Drone ini boleh menjadi alat yang berguna ketika berbasikal, memandu, bermain ski, berenang atau bersukan, dia selalu mengikuti anda.

Langkah 22: Terima kasih kerana menonton

Saya sangat berharap anda menyukai Instuctable saya, dan jika ya, tolong beri saya suara dalam Peraduan Make It Fly. Sekiranya anda mempunyai pertanyaan jangan ragu untuk bertanya. Jangan lupa untuk berkongsi dan memberikan hati jika anda menganggapnya layak. Terima kasih sekali lagi kerana menonton!

Ceria, Imetomi

Naib Johan dalam Peraduan Luar 2016

Hadiah Kedua dalam Peraduan Automasi 2016

Hadiah Kedua dalam Peraduan Make It Fly 2016