DIY Smart Follow Me Drone cu cameră (bazat pe Arduino): 22 de pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Dronele sunt jucării și instrumente foarte populare în zilele noastre. Puteți găsi pe piață drone profesionale și chiar pentru începători și dispozitive de zbor. Am patru drone (quadcopters și hexcopters), pentru că ador tot ce zboară, dar cel de-al 200-lea zbor nu este atât de interesant și începe să fie plictisitor, așa că am decis că îmi voi construi propria dronă cu câteva feuturi suplimentare. Îmi place să programez Arduino și să proiectez circuite și gadget-uri, așa că am început să-l construiesc. Am folosit controlerul de zbor MultiWii care se bazează pe cipul ATMega328 care este utilizat și în Arduino UNO, deci programarea a fost destul de simplă. Această dronă poate fi conectată la un smartphone Android care își trimite datele GPS către dronă, care se compară cu propriul său semnal GPS, apoi începe să urmărească telefonul, așa că, dacă mă mișc pe stradă, drona mă urmărește. Desigur, are încă multe deficiențe, deoarece nu am reușit să fac o dronă de filmare profesională, dar urmăresc telefonul, realizează un videoclip și are și un senzor de distanță cu ultrasunete pentru a evita obstacolele din aer. Cred că este destul de mult caracteristicile unei drone de casă. Cât mai curând posibil, voi încărca un videoclip despre un zbor, dar este greu să faci înregistrări de bună calitate cu o dronă mereu în mișcare.

Pasul 1: Proprietăți principale

Drona este aproape complet automată, nu trebuie să o controlați, deoarece vă urmărește telefonul care se află de obicei în bicicletă, Senzorul cu ultrasunete ajută la ocolirea copacilor, clădirilor și a altor obstacole, iar GPS-ul oferă date de poziție foarte precise, dar să vedem ce avem în total:

• Baterie de 1000mAh, suficientă pentru 16-18 minute de zbor continuu
• senzor cu ultrasunete pentru a evita obstacolele din aer
• Modul Bluetooth pentru a primi date de pe telefon
• Microcontroler bazat pe Arduino
• giroscop integrat
• înălțime maximă reglementată (5 metri)
• când bateria este descărcată, aterizează automat pe telefon (sperăm în mâinile tale)
• costă aproximativ 100 USD pentru construcție
• poate fi programat pentru orice
• cu ajutorul GPS-ului puteți trimite drona către orice coordonate
• proiectare quadcopter
• echipat cu o cameră video HQ de 2MP 720p
• cântărește 109 grame (3,84 uncii)

Deci asta este tot ceea ce poate face prima versiune, desigur că vreau să o dezvolt. În timpul verii, vreau să-mi sparg drona mai mare cu acest software.

Pasul 2: Video test de zbor

Am rugat doi prieteni buni cu mine să meargă în fața dronei, în timp ce eram sub dronă, pentru a o salva dacă cade. Dar testul a reușit și, după cum puteți vedea, drona încă nu este foarte stabilă, dar a funcționat. Băiatul din stânga, cu un tricou galben, ținea telefonul, care transmitea datele GPS. Calitatea video a acestei camere nu este cea mai bună, dar nu am găsit camere de 1080p cu greutate redusă.

Pasul 3: Adunarea pieselor și a instrumentelor

Pentru acest proiect aveți nevoie de câteva piese noi și neobișnuite. Am proiectat din piese cu dimensiuni reduse și reciclate pentru a reduce costurile și am reușit să am materiale foarte bune pentru cadru. Dar să vedem de ce avem nevoie! Am cumpărat marca Crius a controlerului de zbor de pe Amazon.com și am lucrat

Instrumente:

• Ciocan de lipit
• Pistol de lipit
• Cutter
• Cleste de sarma
• Instrument rotativ
• Super-lipici
• Ductape
• Bandă de cauciuc

Părți:

• Controler de zbor MultiWii 32kB
• Modul GPS serial
• Convertor serial în I2C
• Modul Bluetooth
• Senzor cu ultrasunete
• Paie
• Bucată de plastic
• Angrenaj
• Motoare
• Elice
• Șuruburi
• Driver de motor L293D (a fost o alegere proastă, voi corecta în a doua versiune)
• Baterie litiu-ion de 1000mAh

Pasul 4: Montați elicele

Am cumpărat aceste elice cu motoare de pe Amazon.com pentru 18 dolari, sunt piese de schimb pentru drona Syma S5X, dar mi s-au părut utile așa că le-am comandat și am funcționat bine. Trebuie doar să puneți motorul în orificiul său și să atașați recuzita la angrenaj.

Pasul 5: Circuit Schemantic

Uitați-vă întotdeauna la schematic în timp ce lucrați și fiți atenți la conexiuni.

Pasul 6: lipirea motoarelor la șofer

Acum trebuie să lipiți toate cablurile de la motoare la IC-ul driverului de motor L293D. Uită-te la imagini, ei spun mult mai mult, trebuie să conectezi fire negre și albastre la GND și fire pozitive la ieșirile 1-4, la fel ca mine. L293D poate conduce aceste motoare, dar vă recomand să utilizați niște tranzistoare de putere, deoarece acest cip nu poate gestiona toate cele patru motoare cu putere mare (mai mult de 2 Amperi). După această tăiere paie de 15 cm acestea vor ține motoarele în poziție. Am folosit paie foarte puternice pe care le-am obținut de la o brutărie și o cafenea locale. Puneți aceste paie ușor pe angrenajele motoarelor.

Pasul 7: Asamblarea cadrului

Vă rugăm să acordați atenție atenției asupra celei de-a doua imagini, care arată modul în care echipați elice. Folosiți niște lipici fierbinți și super lipici pentru a se potrivi tuturor celor patru elice, apoi verificați conexiunile. Este foarte important ca elicele să fie la aceeași distanță una de cealaltă.

Pasul 8: Adăugați fire la L293D

Luați patru fire jumper-femeie și tăiați-le în jumătate. Apoi lipiți-le la pinii rămași ai IC. Acest lucru vă va ajuta să conectați pinii la pinii I / O ai Arduino. Acum este timpul să construim circuitul.

Pasul 9: Circuitul

Toate modulele sunt incluse în kitul controlerului de zbor pe care l-am oderat, deci trebuie doar să le conectați împreună. Bluetooth-ul merge la portul serial, GPS-ul mai întâi în convertorul I2C apoi în portul I2C. Acum puteți echipa acest lucru pe drona dvs.

Pasul 10: Punerea circuitului pe cadru

Folosiți niște bandă dublă și adăugați mai întâi GPS-ul. Această bandă de burete ține totul la loc, așa că lipiți fiecare modul unul câte unul pe piesa de plastic. Dacă ați terminat cu acest lucru, puteți conecta pinii șoferului motorului la MultiWii.

Pasul 11: Conectarea celor două circuite

Pinii de intrare merg la D3, D9, D10, D11, ceilalți ar trebui să fie conectați la pinii VCC + și GND. Schemantic va fi încărcat mâine.

Pasul 12: Baterie …

Am folosit niște benzi de cauciuc pentru a-mi fixa bateria în partea inferioară a dronei și țin acolo destul de puternic. M-am conectat și am lucrat, exact cum mi-am imaginat.

Pasul 13: Senzorul cu ultrasunete

Senzorul sonar este fixat pe dronă cu o bandă de cauciuc și conectat la pinii D7 și D6 ai controlerului MultiWii.

Pasul 14: Cum să îl programați?

Trebuie să utilizați un modul Serial FTDI pentru a programa cipul. Kitul include și modulul programator.

Pasul 15: Cum funcționează un GPS?

Sistemul de poziționare globală (GPS) este un sistem de navigație spațial care oferă informații despre locație și oră în toate condițiile meteorologice, oriunde pe sau în apropierea Pământului unde există o linie de vedere neobstrucționată către patru sau mai mulți sateliți GPS. Sistemul oferă capacități critice utilizatorilor militari, civili și comerciali din întreaga lume. Guvernul Statelor Unite a creat sistemul, îl menține și îl face liber accesibil oricui are un receptor GPS. Modulele GPS publică în mod obișnuit o serie de șiruri standard de informații, în conformitate cu protocolul NMEA (National Marine Electronics Association). Mai multe informații despre șirurile de date standard NMEA pot fi găsite pe acest site.

Pentru mai multe informații despre programare, citiți acest lucru:

Pasul 16: Software-ul

Nu știu dacă software-ul este deja încărcat pe cip sau nu, dar aici vă voi explica ce să fac. Mai întâi descărcați biblioteca oficială MultiWii pe computer. Extraxt fișierul.zip, apoi deschideți fișierul MultiWii.ino. Alegeți „Arduino / Genuino UNO” și încărcați-l pe tablă. Acum microcontrolerul dvs. are toate funcțiile preinstalate. Giroscopul, luminile, Bluetooth-ul și chiar micul LCD (care nu este utilizat în acest proiect) funcționează cu codul încărcat. Dar acest cod poate fi folosit doar pentru a testa dacă modulele funcționează perfect sau nu. Încercați să înclinați drona și veți vedea că motoarele se vor roti din cauza girosenzorului. Trebuie să modificăm codul controlerului pentru a urmări telefonul.

După aceasta, puteți crea propria dvs. dronă hackedă dacă puteți programa Arduino sau urmați instrucțiunile mele și să o faceți o dronă „urmați-mă”.

Link GitHub pentru software:

Vă rugăm să vizitați site-ul oficial pentru mai multe detalii despre software:

Pasul 17: Modificarea codului

A trebuit să modific codul senzorilor și codul controlerului care a dat prompturi ATMega328, dar acum modulul Bluetooth dă trei coordonate GPS și în funcție de acestea drona se mișcă, deci dacă coordonatele x și y ale telefonului meu sunt 46 ^ 44'31 " și 65 ^ 24 "13 ', iar coordonatele dronei sunt 46 ^ 14'14" și 65 ^ 24 "0', apoi dronul se va deplasa într-o direcție până ajunge la telefon.

Pasul 18: aplicația pentru telefon

Am folosit aplicația SensoDuino care poate fi descărcată de aici pe telefonul dvs. smartphone: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Conectați-vă la dronă prin Bluetooth și activați GPS TX și înregistrarea datelor. Acum aplicația pentru telefon este gata.

Pasul 19: Camera

Am cumpărat un aparat de fotografiat chinezesc foarte ieftin 720p și am avut o calitate excelentă. M-am potrivit pe partea de jos a dronei cu bandă dublă. Această cameră a fost folosită în multe dintre proiectele mele și este întotdeauna bună să o folosesc, cântărește 15 grame și poate face un videoclip foarte bun.

Pasul 20: Testarea …

Drona este încă nesăbuită, deoarece nu este un proiect profesional, dar funcționează bine. Sunt foarte mulțumit de rezultate. Distanța de conectare a fost de aproximativ 8 metri, ceea ce este mai mult decât suficient pentru o dronă ca aceasta. Videoclipul va apărea în curând și sper să vă placă. Nu este o dronă de curse, dar este și destul de rapidă.

Pasul 21: Planuri de viitor

Am și o dronă mai mare și dacă pot corecta erorile din cod vreau să o folosesc cu aceea prin conexiune WiFi cu un modul ESP8266. Acesta are rotoare mai mari și poate ridica chiar și un GoPro, nu ca prima versiune. Această dronă ar putea fi un instrument util în timpul mersului cu bicicleta, la volan, la schi, înot sau sport, el te urmărește mereu.

Pasul 22: Vă mulțumim pentru vizionare

Sper cu adevărat că ți-a plăcut Instuctabilul meu și, dacă da, te rog să-mi dai un vot amabil la Concursul Make It Fly. Dacă aveți întrebări, nu ezitați să întrebați. Nu uitați să împărtășiți și să dați inimă dacă credeți că merită. Vă mulțumim din nou pentru vizionare!

Noroc, Imetomi

Locul doi în concursul exterior 2016

Premiul II la Concursul de automatizare 2016

Premiul II la Concursul Make It Fly 2016