המדריך שהלוואי שהיה לי בבניית מזל"ט ארדואינו: 9 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

זהו מסמך הוא מעין תיעוד מלוכסן "כיצד להנחות" שעובר תהליכים שלקח לי להבין את המושגים כדי להשיג את מטרתי לבנות מטוס פשוט שתוכל לשלוט בו מהטלפון הנייד שלי.

כדי לבצע את הפרויקט הזה רציתי לקבל מושג מהו מזל ט בעצם, במקרה שלי quadcopter, אז התחלתי לעשות קצת מחקר. צפיתי בהרבה סרטוני יוטיוב, קראתי חבורה של מאמרים ודפים בלתי ניתנים להשמעה וזה מה שקיבלתי.

בעיקרו של דבר אתה יכול לחלק מזל"ט לשני חלקים. קראתי לזה "הפיזי" ו"הבקר ". הפיזיקלי הוא בעצם כל מה שקשור למכניקה שגורמת למזל"ט לעוף. אלה דברים כמו המנוע, המסגרת, הסוללה, מדחפים וכל דבר אחר שנותן פיזית למזל"ט את היכולת לעוף.

הבקר הוא בעצם בקר הטיסה. מה שולט על הגופני כך שהמל"ט יוכל לעוף כיחידה שלמה מבלי ליפול. בעיקרו המיקרו -בקר, התוכנה עליו והחיישנים שעוזרים לו למשולש את מיסביו. אז בסך הכל כדי שיהיה לי מזל"ט, הייתי צריך בקר וחבורה של חלקים פיזיים כדי שהבקר יוכל 'לשלוט'.

אספקה

תקציב הפרויקט: 250 $

מסגרת זמן: שבועיים

דברים שכדאי לקנות:

• מסגרת פיזית 20 $
• להבים $ 0 (מגיע עם מסגרת)
• מארז סוללות 25 $
• ESC (בקרי מהירות אלקטרוניים) $ 0 (מגיע עם מנועים)
• מוטורס 70 דולר

בקר טיסה

• ארדואינו ננו 20 $
• כבל USB Arduino 2 $
• מודול בלוטות '(HC-05) 8 $
• 3 מ"מ LED ו -330 אוהם נגדים וחוטים 13 $
• GY-87 (מד תאוצה, ג'ירוסקופ) 5 $
• לוח אב טיפוס 10 $
• כותרות זכר ונקבה 5 $

אַחֵר

• ערכת הלחמה 10 $
• מולטימטר 20 $

רציתי ליהנות מבניית הפרויקט הזה כמהנדס, אז קניתי עוד דברים שלא הייתי צריך.

סה כ: 208 דולר

שלב 1: הניסיון הראשוני שלי

לאחר שקניתי את כל הרכיבים שלי, חיברתי את הכל ואז ניסיתי להשיק את המזל"ט בעזרת Multiwii (הכניסה לתוכנה שהרבה מהקהילה DIY למל"טים משתמשת בה), אולם מהר מאוד הבנתי שאני לא לגמרי מבינה מה אני עשיתי כי היו הרבה טעויות ולא היה לי מושג איך לתקן אותן.

לאחר מכן החלטתי לפרק את המזל ט ולהבין כל רכיב חלק אחר חלק ולבנות אותו מחדש באופן שאבין לגמרי את כל מה שקורה.

בחלקים הבאים אעבור על תהליך חיבור הפאזל יחדיו. לפני כן בואו לקבל סקירה מהירה.

גוּפָנִי

מבחינה פיזית עלינו לקבל: המסגרת, המדחפים, הסוללה והאספים. אלה יהיה די קל לחבר יחד. כדי להבין את החלקים האלה ואת אילו אתה צריך לקבל אתה יכול לבקר בקישור זה. הוא מסביר מה שאתה צריך לדעת על רכישת כל אחד מהחלקים שרשמתי. צפו גם בסרטון היוטיוב הזה. זה יעזור לך אם אתה תקוע לחבר את החלקים יחד.

שלב 2: טיפים ליצירה וניקוי באגים של החלקים הפיזיים

מדחפים ומנועים

• כדי לבדוק אם המדחפים שלך בכיוון הנכון (התהפכו או לא), כאשר אתה מסובב אותם בכיוון המצוין על ידי המנועים (ברוב המנועים יש חיצים המראים כיצד עליהם להסתובב), אתה צריך להרגיש משב רוח מתחת למדחפים ולא למעלה.
• הברגים במדחפים מנוגדים צריכים להיות באותו צבע.
• הצבע של המדחפים הסמוכים צריך להיות זהה.
• וודא גם שסידרת את המנועים באופן שהם מסתובבים בדיוק כמו בתמונה למעלה.
• אם אתה מנסה להפוך את כיוון המנוע פשוט החלף חוטים בקצוות מנוגדים. זה יהפוך את כיוון המנוע.

סוללה והספק

• אם מסיבה כלשהי הדברים מתעוררים ואינך יכול להבין מדוע, סביר להניח כי יש לך החלפות חיוביות ושליליות.
• אם אינך בטוח מתי לטעון את הסוללות שלך, תוכל להשתמש במד וולט כדי לבדוק את המתח. אם הוא נמוך יותר מהמפרט של הסוללה, יש לטעון אותו. בדוק את הקישור הזה על טעינת הסוללות שלך.
• רוב סוללות LIPO אינן מגיעות עם מטענים. אתה קונה אותם בנפרד.

שלב 3: בקר Arduino

אין ספק שזהו החלק הקשה ביותר בכל הפרויקט הזה. קל מאוד לפוצץ רכיבים וניפוי באגים עלול להיות מתסכל ביותר אם אינך יודע מה אתה עושה. גם בפרויקט זה שלטתי במזל ט שלי באמצעות בלוטות 'ואפליקציה שאראה לך כיצד לבנות. זה הפך את הפרויקט לקשה במיוחד מכיוון ש -99% מהדרכות בחוץ משתמשות בבקרי רדיו (זו לא עובדה חחח), אבל אל דאגה עברתי את התסכול עבורך.

טיפים לפני שאתם יוצאים למסע הזה

• השתמש בלוח לחם לפני שתסיים את המכשיר על לוח PCB. זה מאפשר לך לבצע שינויים בקלות.
• אם בדקת רכיב בהרחבה וזה לא עובד, זה כנראה לא עובד!

• תסתכל על המתחים שבהם מכשיר יכול להתמודד לפני שאתה מחבר אותו לחשמל!

  • ארדואינו יכול להתמודד עם 6 עד 20 וולט, אך נסה לכבות אותו ב -12 וולט כדי שלא תפוצץ אותו. אתה יכול לקרוא עוד על המפרט שלה כאן.
  • HC-05 יכול להתמודד עם עד 5V אבל כמה סיכות עובדות ב -3.3V אז תיזהר מזה. נדבר על זה אחר כך.
  • ה- IMU (GY-521, MPU-6050) עובד גם על 5V.
• אנו נשתמש ב- RemoteXY לבניית האפליקציה שלנו. אם אתה רוצה לבנות אותו במכשיר iOS, עליך להשתמש במודול Bluetooth אחר (HM-10). תוכל ללמוד עוד על כך באתר RemoteXY.

מקווה שקראת את הטיפים. כעת נבדוק כל רכיב שיהיה חלק מהבקר בנפרד.

שלב 4: MPU-6050

למכשיר זה יש גירוסקופ ומד תאוצה, כך שבעצם הוא מספר לך את ההאצה בכיוון (X, Y, Z) ואת ההאצה הזוויתית לאורך כיוונים אלה.

כדי לבדוק זאת, נוכל להשתמש במדריך בנושא זה נוכל להשתמש במדריך זה באתר Arduino. אם זה עובד, אתה צריך לקבל זרם של מד תאוצה וערכי ג'ירוסקופ שמשתנים תוך כדי הטיה, סיבוב ומאיצה של ההתקנה. כמו כן, נסה לצבוט ולתפעל את הקוד כך שתדע מה קורה.

שלב 5: מודול הבלוטות 'HC-05

אינך חייב לבצע את החלק הזה אך חשוב שתוכל לעבור למצב AT (מצב הגדרות) מכיוון שסביר להניח שתצטרך לשנות את אחת מההגדרות של המודול. זה היה אחד החלקים המתסכלים ביותר בפרויקט זה. עשיתי כל כך הרבה מחקר כדי להבין איך להכניס את המודול שלי למצב AT, כי המכשיר שלי לא מגיב לפקודות שלי. לקח לי יומיים להסיק שהמודול שלי נשבר. הזמנתי עוד אחד וזה עבד. עיין במדריך זה בנושא כניסה למצב AT.

ה- HC-05 מגיע מסוגים שונים, יש כאלו עם כפתורים וחלקם ללא וכל מיני משתנים עיצוביים. אחת מהן שהיא קבועה היא שלכולן יש "סיכה 34". עיין במדריך זה.

דברים שכדאי לדעת

• כדי להיכנס למצב AT, פשוט החזק את 5V לסיכה 34 של מודול ה- Bluetooth לפני שתחבר אליו חשמל.
• חבר מחלק פוטנציאלי לסיכת RX של המודול כפי שהוא עובד על 3.3V. אתה עדיין יכול להשתמש בו על 5V אבל זה עשוי לטגן את הסיכה אם משהו משתבש.
• אם אתה משתמש בסיכה 34 (במקום הכפתור או דרך אחרת שמצאת באינטרנט), המודול יגדיר את קצב השידור של ה- bluetooth ל- 38400. לכן בקישור להדרכה למעלה יש שורה בקוד שאומר:

BTSerial.begin (38400); // מהירות ברירת המחדל של HC-05 בפקודה AT יותר

אם המודול עדיין אינו מגיב באמצעות "אישור", נסה להחליף את סיכות tx ו- rx. זה צריך להיות:

בלוטות '=> ארדואינו

RXD => TX1

TDX => RX0

אם זה עדיין לא עובד, בחר לשנות את הסיכות בקוד לסיכות ארדואינו אחרות. בדוק, אם זה לא עובד החלף את הסיכות tx ו- rx, ואז בדוק שוב

SoftwareSerial BTSerial (10, 11); // RX | TX

שנה את השורה למעלה. אתה יכול לנסות RX = 2, TX = 3 או כל שילוב תקף אחר. אתה יכול להסתכל על מספרי הסיכות של Arduino בתמונה למעלה.

שלב 6: חיבור החלקים

כעת, כשאנחנו בטוחים שהכל עובד, הגיע הזמן להתחיל לחבר אותם. אתה יכול לחבר את החלקים בדיוק כמו שמוצג במעגל. קיבלתי את זה מ- Electronoobs. הוא ממש עזר לי בפרויקט הזה. בדוק את גרסת הפרויקט שלו כאן. אם אתה עוקב אחר הדרכה זו, אינך צריך לדאוג לחיבורי המקלט: input_Yaw, input_Pitch וכו '. כל זה יטופל באמצעות Bluetooth. כמו כן, חבר את ה- bluetooth כפי שעשינו בסעיף הקודם. סיכות ה- tx וה- rx עשו לי קצת בעיות, אז השתמשתי בארדואינו:

RX כ -2, ו- TX כ -3, במקום הסיכות הרגילות. לאחר מכן נכתוב אפליקציה פשוטה שנמשיך לשפר עד שיהיה לנו המוצר הסופי.

שלב 7: היופי של RemoteXY

במשך הזמן הארוך ביותר חשבתי על דרך קלה לבנות אפליקציה מרחוק שמישה שתאפשר לי לשלוט במזל"ט. רוב האנשים משתמשים ב- MIT App Inventor, אך ממשק המשתמש אינו יפה כמו שהייתי רוצה ואני גם לא חובב תכנות ציורי. יכולתי לעצב אותו באמצעות Android Studio אבל זה יהיה פשוט יותר מדי עבודה. מאוד התרגשתי כשמצאתי הדרכה באמצעות RemoteXY. הנה הקישור לאתר. זה מאוד קל לשימוש והתיעוד טוב מאוד. ניצור ממשק משתמש פשוט למל"ט שלנו. אתה יכול להתאים אישית את שלך כרצונך. רק וודא שאתה יודע מה אתה עושה. בצע את ההנחיות כאן.

לאחר שתעשה זאת, אנו נערוך את הקוד כך שנוכל לשנות את המצערת במכשיר שלנו. הוסף את השורות שיש בהן את / **** הדברים שאתה צריך לעשות ולמה *** / לקוד שלך.

אם הוא אינו מהדר, ודא שהורדת הספרייה. פתח גם סקיצה לדוגמא והשווה את מה שיש בו שאין שלך.

////////////////////////////////////////////////////// ספרייה // ////////////////////////////////////

// RemoteXY בחר מצב חיבור וכולל ספרייה

#הגדר REMOTEXY_MODE_HC05_SOFTSERIAL

#include #include #include

// הגדרות חיבור RemoteXY

#הגדר REMOTEXY_SERIAL_RX 2 #הגדר REMOTEXY_SERIAL_TX 3 #הגדר REMOTEXY_SERIAL_SPEED 9600

// מדחפים

סרוו L_F_prop; סרוו L_B_prop; סרוו R_F_prop; סרוו R_B_prop;

// הגדרת RemoteXY

חבילת פרגמה (דחיפה, 1) uint8_t RemoteXY_CONF = {255, 3, 0, 0, 0, 61, 0, 8, 13, 0, 5, 0, 49, 15, 43, 43, 2, 26, 31, 4, 0, 12, 11, 8, 47, 2, 26, 129, 0, 11, 8, 11, 3, 17, 84, 104, 114, 111, 116, 116, 108, 101, 0, 129, 0, 66, 10, 7, 3, 17, 80, 105, 116, 99, 104, 0, 129, 0, 41, 34, 6, 3, 17, 82, 111, 108, 108, 0}; // מבנה זה מגדיר את כל המשתנים של מבנה ממשק הבקרה שלך {

// משתנה קלט

int8_t ג'ויסטיק_קס; // -100..100 x -תיאום מיקום הג'ויסטיק int8_t ג'ויסטיק_י; // -100..100 מיקום ג'ויסטיק מתאם y -8 int8_t ThrottleSlider; // 0..100 מיקום המחוון

// משתנה אחר

uint8_t connect_flag; // = 1 אם חוט מחובר, אחר = 0

} RemoteXY;

חבילת פרגמה (פופ)

/////////////////////////////////////////////

// END RemoteXY כוללים // ////////////////////////////////////// /

/********** הוסף שורה זו כדי להחזיק את ערך המצערת **************/

int input_THROTTLE;

הגדרת בטל () {

RemoteXY_Init ();

/********** חבר את המנועים לסיכות שנה את הערכים כך שיתאימו לשלך **************/

L_F_prop.attach (4); // מנוע קדמי שמאלי

L_B_prop.attach (5); // מנוע אחורי שמאל R_F_prop.attach (7); // מנוע קדמי ימני R_B_prop.attach (6); // מנוע אחורי ימני

/************** מנעו מ- esc להיכנס למצב תכנות *******************/

L_F_prop.writeMicroseconds (1000); L_B_prop.writeMicroseconds (1000); R_F_prop.writeMicroseconds (1000); R_B_prop.writeMicroseconds (1000); עיכוב (1000);

}

לולאת חלל () {

RemoteXY_Handler ();

/****** מפה את ערך המצערת שאתה מקבל מהאפליקציה ל- 1000 ו -2000 שהם הערכים שרוב ה- ESC פועלים ב- *********/

input_THROTTLE = מפה (RemoteXY. ThrottleSlider, 0, 100, 1000, 2000);

L_F_prop.writeMicroseconds (input_THROTTLE);

L_B_prop.writeMicroseconds (input_THROTTLE); R_F_prop.writeMicroseconds (input_THROTTLE); R_B_prop.writeMicroseconds (input_THROTTLE); }

שלב 8: בדיקה

אם עשית הכל נכון, אתה אמור להיות מסוגל לבדוק את המכשיר שלך על ידי החלקת המצערת למעלה ולמטה. הקפד לעשות זאת בחוץ. כמו כן אל תשאיר את המדחפים דולקים כי זה יגרום לקופץ לקפוץ. עדיין לא כתבנו את הקוד כדי לאזן אותו, אז זה יהיה רעיון גרוע לבדוק את זה עם המדחפים! עשיתי את זה רק בגלל lmao.

ההפגנה היא רק כדי להראות שעלינו להיות מסוגלים לשלוט על המצערת מהאפליקציה. תבחין כי המנועים מגמגמים. הסיבה לכך היא ש- ESCs לא כוילו. לשם כך, עיין בהוראות בדף Github זה. קרא את ההוראות, פתח את קובץ ESC-Calibration.ino ופעל לפי ההנחיות. אם אתה רוצה להבין מה קורה, עיין במדריך זה של Electronoobs.

בזמן שאתה מפעיל את התוכנית, הקפד לקשור את המזל ט בחוטים מכיוון שהוא יעבור במלוא המצערת. ודא גם שהמדחפים אינם מופעלים. השארתי את שלי רק כי אני חצי משוגע. אל תשאיר את הפרופלורים שלך !!! הדגמה זו מוצגת בסרטון השני.

שלב 9: אני עובד על הקוד. יסיים את ההנחיה תוך מספר ימים

רק רציתי להוסיף שאם אתה משתמש במדריך זה ומחכה לי, אני עדיין עובד על זה. רק שעלו דברים אחרים בחיי שאני גם עובד עליהם, אבל אל תדאג אפרסם אותו בקרוב. נניח עד 10 באוגוסט 2019.

עדכון 10 באוגוסט: לא רציתי להשאיר אותך תלוי. לצערי לא היה לי זמן לעבוד על הפרויקט בשבוע האחרון. היו עסוקים מאוד בדברים אחרים. אני לא רוצה להוביל אותך הלאה. אני מקווה שאשלים את ההנחיות בעתיד הקרוב. אם יש לך שאלות או שאתה זקוק לעזרה אתה יכול להוסיף הערה למטה ואחזור אליך.