יחידת הבקרה ArDrone 2.0 Quadcopter במודול MPU6050 ו- ESP8266: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

הגודל, המחיר והזמינות של ה- Wi-Fi מאפשרים לך ליצור יחידת בקרה תקציבית עבור הארבע-מטוס ArDrone 2.0 במודול ESP8266 (מחירים ב- AliExpress, Gearbest). לבקרה, נשתמש במודול Gy-521 בשבב MPU6050 (גירוסקופ, מד תאוצה).

התוכי AR. מזל ט הוא קוואדרוקטופטר נשלט רדיו, כלומר מסוק בעל ארבעה רוטורים עיקריים המוצבים על קורות אלכסוניות מרוחקות. ה- AR. Drone עצמו פועל על מערכת ההפעלה לינוקס, וכמעט כל סמארטפון או טאבלט עם מסך מגע של אנדרואיד או iOS יכול לשמש כשלט רחוק עבור הארבע. מרחק השליטה היציבה ב- Wi-Fi הוא בין 25 ל -100 מטרים ותלוי בחדר ובמזג האוויר, אם יתקיימו טיסות ברחוב.

שלב 1: חיבור ה- ESP8266 לנקודת הגישה Ar Drone 2.0

כשהוא מופעל, AR. Drone יוצר נקודת גישה SSIS "ardrone_XX_XX". מתחבר ללא סיסמה.

ננסה להתחבר לנקודת הגישה Ar. Dron באמצעות פקודות AT חבר את כרטיס ESP8266 ליציאת ה- com של המחשב באמצעות ספק הכוח של UART USB 3.3 וולט.

פתח את ה- Arduino IDE, צג היציאה הטורית, ושלח פקודות AT ללוח ה- ESP (יש להפעיל את הארבע)

שלב 2: תקשורת עם AR. מזל"ט מבוצע באמצעות פקודות AT

פקודות נשלחות ל- AR. מזל ט כחבילות UDP או TCP;

חבילת UDP אחת חייבת להכיל לפחות פקודה מלאה אחת או יותר; אם החבילה מכילה יותר מפקודה אחת, התו 0x0A משמש להפרדת הפקודות.

מחרוזות מקודדות כתווי ASCII של 8 סיביות;

אורך הפקודה המרבי הוא 1024 תווים;

יש עיכוב של 30 MS בין הפקודות.

הפקודה מורכבת מ

AT * [שם הפקודה] = [מספר רצף הפקודה כמחרוזת] [, ארגומנט 1, ארגומנט 2 …]

רשימת פקודות AT העיקריות לשליטה ב- AR. מטוס זעיר ללא טייס:

AT * REF משמש להמראה, נחיתה, איפוס ועצירת חירום;

AT*PCMD-פקודה זו משמשת לשליטה ב- AR. תנועת מל טים;

AT*FTRIM - במישור האופקי;

AT*CONFIG עם תצורת AR. פרמטרים של מזל ט;

AT*LED מגדיר אנימציות LED ב- AR. מטוס זעיר ללא טייס;

AT*ANIM-התקנת אנימציה לטיסה ב- AR. מטוס זעיר ללא טייס.

בפקודת איפוס * COMWDG-כלב השמירה-אנו שולחים אותה ללא הרף למרובע.

היציאות הבאות משמשות לתקשורת:

פקודות שליחת 5556-UDP לשירות AR. מטוס זעיר ללא טייס;

מנות נתונים של Port 5554-UDP המקבלות מ- AR. מטוס זעיר ללא טייס;

יציאת 5555-השב חבילות וידיאו של זרם מ- AR. מטוס זעיר ללא טייס;

מנות יציאה 5559-TCP לנתונים קריטיים שאינם ניתנים לאיבוד, בדרך כלל לתצורה.

הלקוח מתנתק מיציאת UDP לאחר עיכוב של 2 שניות לאחר שליחת הפקודה האחרונה !!! - לכן עליך לשלוח כל הזמן פקודות, במידת הצורך- AT*COMWDG.

שקול לקבל נתוני ניווט מ- ARDrone (יציאה 5554-UDP). אריזת נתוני הניווט במצב הדגמה אורכה 500 בתים. אם משהו משתבש, הרחפן יכול לשלוח חבילה של 32 ו -24 בתים. אם המנה היא באורך של 24 בתים זה אומר שיציאה 5554 נמצאת במצב BOOTSTRAP ואתה צריך להתחבר מחדש ליציאה כדי לעבור למצב הדגמה ARDrone יכול להעביר נתוני ניווט ללקוח בשתי צורות:

מקוצר (או הדגמה), בגודל 500 בתים. לְהַשְׁלִים.

כדי לקבל נתוני הדגמה, שלח תחילה ארבעה בתים 0x01, 0x00, 0x00, 0x00 ליציאה 5554 ולאחר מכן שלח פקודה ליציאה 5556

AT*CONFIG = "+(seq ++)+", / "general: navdata_demo \", / "TRUE \" כאשר seq הוא המספר הרצף של הפקודה.

מבנה חבילת נתוני הניווט. בתחילת החבילה ישנם 4 ערכים בשם:

כותרת מנות 32 סיביות: דגלי סטטוס מסוק 32 סיביות;

מספר הרצף של הפקודה האחרונה שנשלחה למסוק על ידי הלקוח 32 סיביות;

דגל חזון 32 סיביות. הכותרת הבאה של נתוני ה- navdata: 20-23.

לאפשרות navdata יש את השדות הבאים:

סוללה = 24; טעינת סוללה באחוזים;

PITCH = 28; זווית נטייה לאורך ציר האורך;

ROLL = 32; זווית נטייה ביחס לציר הרוחבי;

YAW = 36; זווית סיבוב ביחס לציר האנכי;

ALTITUDE = 40; גוֹבַה;

VX = 44; מהירות ציר x;

VY = 48; מהירות ציר y;

VZ = 52; מהירות בציר z.

שלב 3: חיבור התצוגה של Nokia 5110 ללוח ESP8266

חבר את צג נוקיה 5110 למודול ESP8266 ופלט אליו נתוני ניווט ולצג היציאה הטורית

שלב 4: קבלת נתוני ניווט והצגתם במסך Nokia5110

הורד (סקיצה ardrone_esp8266_01. Ino) וצפה בפלט נתוני הניווט ליציאה הטורית ולמסך התצוגה.

שלב 5: שליחת פקודות המראה ונחיתה

כעת נוסיף לפרויקט שלנו את ההמראה והנחיתה של הרובע עם פקודות מהשלט הרחוק. כדי להמריא, עליך לשלוח פקודה

AT*REF = [מספר רצף], 290718208

לנחיתה

AT*REF = [מספר רצף], 290717696

לפני ההמראה, עליך לשלוח פקודה לכיול אופקי, אחרת מזל ט ה- Ar לא יוכל להתייצב במהלך הטיסה.

AT * F TRIM = [מספר רצף]

העלה את הסקיצה ardrone_esp8266_02.ino () ללוח ESP8266, הפעל את האר -דרוקן 2.0 quadcopter ובדוק את פעולת הכפתורים. כאשר אתה לוחץ על המראה, בפעם הבאה שאתה לוחץ-נחיתה וכו '.

שלב 6: חיבור MPU6050 לשליטה ב- Ardrone 2.0

חיישנים לקביעת המיקום בחלל משמשים לשליטה ברביעיות. שבב MPU6050 מכיל גם מד תאוצה וגם ג'ירוסקופ על הלוח, כמו גם חיישן טמפרטורה. ה- MPU6050 הוא המרכיב העיקרי של מודול Gy-531 (איור 15.44). בנוסף לשבב זה, לוח המודולים מכיל את הכריכה הנדרשת MPU6050, כולל נגדי משיכה של ממשק I2C, כמו גם מייצב מתח 3.3 וולט עם ירידת מתח קטנה (כאשר הוא מופעל ב -3.3 וולט, תפוקת המתח מייצב יהיה 3 וולט בדיוק) עם קבלים מסננים.

חיבור למיקרו -בקר באמצעות פרוטוקול I2C.

שלב 7: שליטה על Quadcopter באמצעות MPU6050

שימוש במד התאוצה ובג'ירוסקופ מאפשר לך לקבוע את הסטייה בציר x ו- y, והסטייה "הופכת" לפקודות להנעת הארבע לאורך הצירים המתאימים. תרגום הקריאות המתקבלות מהחיישן לזווית ההסטה.

הפקודה לשלוח למזל ט אר לבקרת טיסה

AT*REF = [מספר רצף], [סימון שדה סיביות], [רול], [המגרש], [גז], [יאו]

הערכים של Roll and Pitch בטווח -1 עד 1 נלקחים מהטבלה const int float , האינדקס מתאים לזווית הסטייה המחושבת מנתוני החיישן mu6050.

העלה את הסקיצה ardrone_esp8266_03.ino אותה ללוח ESP8266, הפעל את האר -דראון 2.0 quadrocopter ובדוק את פעולת השלט.