מזל"ט ארדואינו עם GPS: 16 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

יצאנו לבנות מזל ט ארבעינו-מבוקר ומיוצב, מסוג GPS-first-view (FPV) בגוף ראשון עם חזרה הביתה, עבור לתיאום ותפקודי החזקת GPS. הנחנו בנאיביות ששילוב תוכניות ארדואינו קיימות וחיווט עבור מרובע ללא GPS עם אלה של מערכת שידור GPS יהיה פשוט יחסית וכי נוכל לעבור במהירות למשימות תכנות מורכבות יותר. עם זאת, כמות מפתיעה נאלצה להשתנות על מנת לשלב את שני הפרויקטים הללו, וכך בסופו של דבר יצרנו Quad Quadopter FPV התומך ב- GPS, ללא כל הפונקציונליות הנוספת.

כללנו הוראות כיצד לשכפל את המוצר שלנו אם אתה מרוצה מהרכב המצומצם יותר.

כללנו גם את כל הצעדים שעשינו בדרך לקווקדופטר אוטונומי יותר. אם אתה מרגיש בנוח לחפור לעומק ארדואינו או שיש לך כבר הרבה ניסיון בארדואינו ותרצה לקחת את נקודת העצירה שלנו כנקודת קפיצה לחקר שלך, אז ההנחיה הזו היא גם בשבילך.

זהו פרויקט נהדר ללמוד משהו על בנייה וקידוד עבור Arduino לא משנה כמה ניסיון יש לך. כמו כן, בתקווה שתסתלק עם מזל ט.

ההתקנה היא כדלקמן:

ברשימת החומרים, חלקים ללא כוכבית נדרשים לשתי המטרות.

חלקים עם כוכבית אחת נדרשים רק לפרויקט הבלתי גמור של קווקופטור אוטונומי יותר.

חלקים עם שתי כוכביות נדרשים רק עבור quadcopter מצומצם יותר.

לשלבים המשותפים לשני הפרויקטים אין סמן אחרי הכותרת

הצעדים הנדרשים רק עבור הארבע הלא-אוטונומי המצומצם יותר כוללים "(אונו)" אחרי הכותרת.

הצעדים הנדרשים רק לריבוע הארבע האוטונומי בתהליך יש "(מגה)" אחרי הכותרת.

כדי לבנות את המרובע המבוסס על Uno, בצע את השלבים לפי הסדר, ודלג על כל השלבים עם "(מגה)" אחרי הכותרת.

כדי לעבוד על המרובע המבוסס על מגה, בצע את השלבים לפי הסדר, ודלג על כל השלבים עם "(Uno)" אחרי הכותרת.

שלב 1: אסוף חומרים

רכיבים:

1) מסגרת מרובעת אחת (כנראה שהמסגרת המדויקת לא משנה) (15 $)

2) ארבעה מנועים ללא 2830, 900kV (או דומה), וארבע חבילות אביזר הרכבה (4x $ 6 + 4x $ 4 = $ 40 בסך הכל)

3) ארבעה ESCs 20A UBEC (4x $ 10 = $ 40 בסך הכל)

4) לוח חלוקת חשמל אחד (עם חיבור XT-60) ($ 20)

5) סוללת LiPo מסוג 3s אחת, 3000-5000mAh עם חיבור XT-60 (3000mAh מתאימה לכ -20 דקות טיסה) ($ 25)

6) הרבה מדחפים (אלה נשברים הרבה) ($ 10)

7) ארדואינו אחד מגה 2560* ($ 40)

8) אחד Arduino Uno R3 ($ 20)

9) Arduino Uno R3 ** שני ($ 20)

10) מגן GPS אחד Arduino Ultimate (אינך צריך את המגן, אך שימוש ב- GPS אחר ידרוש חיווט שונה) ($ 45)

11) שני משדרים אלחוטיים HC-12 (2x $ 5 = $ 10)

12) ג'ירו/מד תאוצה אחד MPU- 6050, 6DOF (דרגת חופש) (5 $)

13) זוג טרניגי 9x 2.4GHz, זוג ערוצים/מקלטים 9 ערוצים ($ 70)

14) כותרות Arduino נקבה (ניתנות לערימה) ($ 20)

15) מטען איזון סוללות LiPo (ומתאם DC 12V, לא כלול) (20 $)

17) כבל מתאם USB A ל- B זכר לגבר ($ 5)

17) סרט דביק

18) צינורות כיווץ

צִיוּד:

1) מגהץ הלחמה

2) הלחמה

3) אפוקסי מפלסטיק

4) מצית יותר

5) חשפן חוטים

6) סט של מפתחות ברגים

רכיבים אופציונאליים לשידור וידאו FPV בזמן אמת (תצוגה בגוף ראשון):

1) מצלמת FPV קטנה (קישור למצלמה די זולה ואיכותית שבה השתמשנו, תוכל להחליף מצלמה טובה יותר) (20 $)

2) זוג משדר/מקלט וידאו של 5.6GHz (בשימוש 832 דגמים) ($ 30)

3) 500mAh, 3s (11.1V) סוללת LiPo ($ 7) (השתמשנו בה עם תקע בננה, אך אנו ממליצים בדיעבד להשתמש בסוללה המקושרת, מכיוון שיש לה מחבר תואם למשדר TS832, וכך אין לא דורש הלחמה).

4) 2 סוללות LiPo של 1000mAh 2s (7.4V), או דומה (5 $). מספר ה- mAh אינו קריטי כל עוד הוא יותר מ- 1000mAh בערך. אותה הצהרה לעיל חלה על סוג התקע לאחת משתי הסוללות. השני ישמש להפעלת המסך, כך שתצטרך להלחם לא משנה מה. כנראה הכי טוב להשיג אחד עם תקע XT-60 בשביל זה (זה מה שעשינו). קישור לסוג זה נמצא כאן: 1000mAh 2s (7.4V) LiPo עם תקע XT-60

5) צג LCD (אופציונלי) (15 $). תוכל גם להשתמש במתאם AV-USB ותוכנת העתקת DVD על מנת לצפות ישירות במחשב נייד. זה גם נותן את האפשרות להקליט וידאו ותמונות, במקום לצפות בהם בזמן אמת.

6) אם קנית סוללות עם תקעים שונים מאלה המקושרות, ייתכן שתצטרך מתאמים מתאימים. בלי קשר, קבל מתאם המתאים לתקע הסוללה שמניע את הצג. כאן ניתן להשיג מתאמי XT-60

* = רק לפרויקט מתקדם יותר

** = רק לפרויקט בסיסי יותר

עלויות:

אם מתחילים מאפס (אבל עם מגהץ, וכו '…), אין מערכת FPV: ~ 370 $

אם כבר יש לך משדר/מקלט RC, מטען סוללות LiPo וסוללת LiPo: ~ 260 $

עלות מערכת FPV: 80 $

שלב 2: הרכבת המסגרת

שלב זה פשוט למדי, במיוחד אם משתמשים באותה מסגרת שהוכנה מראש בה השתמשנו. כל שעליך לעשות הוא להשתמש בברגים הכלולים ולחבר את המסגרת יחד כפי שמוצג, בעזרת מפתח ברגים או מברג מתאים למסגרת שלך. וודא שזרועות מאותו צבע צמודות זו לזו (כמו בתמונה זו), כך שלמל ט יהיה חזית ואחורה ברורה. יתר על כן, וודא כי החלק הארוך של הצלחת התחתונה מבצבץ בין זרועות בצבע מנוגד. זה נהיה חשוב אחר כך.

שלב 3: הרכיב מנועים וחיבור Escs

עכשיו כשהמסגרת מורכבת, הוציאו את ארבעת המנועים וארבעת אביזרי ההרכבה. אתה יכול להשתמש בברגים הכלולים במערכות ההרכבה, או בברגים שנותרו ממסגרת הארבעה כדי לברג את המנועים והתושבים במקומם. אם תקנה את התושבים שאליהם קישרנו, תקבל שני רכיבים נוספים, בתמונה למעלה. היו לנו ביצועים מוטוריים טובים ללא החלקים האלה, אז הפסקנו אותם להפחתת המשקל.

לאחר שהמנועים מוברגים במקומם, אפוקסי את לוח חלוקת החשמל (PDB) על גבי הלוח העליון של מסגרת הארבע. הקפד לכוון אותו כך שמחבר הסוללה מצביע בין זרועות בצבע שונה (במקביל לאחד החלקים הארוכים של הלוח התחתון), כמו בתמונה למעלה.

כמו כן, יהיו לך ארבעה חרוטי מדחף עם חוטים נקביים. שים את אלה בצד לעת עתה.

עכשיו תוציא את ה- ESC שלך. בצד אחד ייצאו ממנו שני חוטים, אחד אדום ואחד שחור. עבור כל אחד מארבעת ה- ESCs, הכנס את החוט האדום למחבר החיובי ב- PDB ואת השחור לשלילי. שים לב שאם אתה משתמש ב- PDB אחר, שלב זה עשוי לדרוש הלחמה. כעת חבר כל אחד משלושת החוטים היוצאים מכל מנוע. בשלב זה, לא משנה לאיזה חוט ESC אתה מחבר לאיזה חוט מנוע (כל עוד אתה מחבר את כל החוטים של ESC אחד עם אותו מנוע!) תתקן כל קוטביות לאחור בהמשך. זה לא מסוכן אם חוטים הפוכים; זה רק גורם לכך שהמנוע מסתובב לאחור.

שלב 4: הכינו את ארדואינו ומגן

הערה לפני שתתחיל

ראשית, אתה יכול לבחור להלחים את כל החוטים יחד ישירות. עם זאת, מצאנו שלא יסולא בפז להשתמש בכותרות סיכות מכיוון שהן מספקות גמישות רבה לפתרון בעיות והתאמת הפרויקט. להלן תיאור של מה שעשינו (וממליץ לאחרים לעשות).

הכינו את ארדואינו והמגן

הוציאו את ה- Arduino Mega שלכם (או Uno אם אתם עושים את המרובע הלא אוטונומי), את מגן ה- GPS ואת הכותרות הערימות. הלחם את הקצה הגברי של הכותרות הערימות במקומן על מגן ה- GPS, בשורות הסיכות המקבילות לסיכות המולחמות מראש, כפי שמוצג בתמונה למעלה. כמו כן הלחמה בכותרות הניתנות לערימה בשורת הסיכות המסומנות בתווית 3V, CD, … RX. השתמש בחותך תיל כדי לסגור אורך עודף על הסיכות הבולטות בתחתית. הניחו כותרות גבריות עם צמרות כפופות בכל הכותרות הערימות האלה. אלה הם מה שאתה תלחם חוטים עבור שאר הרכיבים.

חבר את מגן ה- GPS למעלה, וודא שהסיכות תואמות את אלה שבארדואינו (מגה או אונו). שים לב שאם אתה משתמש במגה, הרבה מהארדואינו עדיין ייחשף לאחר שתשים את המגן במקום.

הנח סרט חשמלי על החלק התחתון של הארדואינו, המכסה את כל מכרני הסיכות החשופות, כדי למנוע כל קצר כאשר הארדואינו מונח על ה- PDB.

שלב 5: חיבור רכיבים והצבת סוללה (Uno)

הסכימה לעיל כמעט זהה לזו של ג'ופ ברוקינג, שכן ביססנו את העיצוב שלנו בכבדות שלו.

*שים לב שסכימה זו מניחה מגן GPS המותקן כהלכה, ולכן ה- GPS אינו מופיע בסכימה זו.

הסכימה לעיל הוכנה באמצעות תוכנת Fritzing, המומלצת ביותר במיוחד עבור סכמטים הכוללים Arduino. לרוב השתמשנו בחלקים גנריים הניתנים לעריכה בגמישות, מכיוון שבדרך כלל החלקים שלנו לא היו בספריית החלקים הכלולה של פריטינג.

-וודא שהמתג במגן ה- GPS מופעל ל"כתיבה ישירה ".

-עכשיו חבר את כל הרכיבים בהתאם לסכימה לעיל (למעט הסוללה!) (הערה חשובה על חוטי נתוני GPS להלן).

שים לב שכבר חיברת את ה- ESC למנועים ול- PDB, כך שחלק זה של הסכימה נעשה.

-עוד, שים לב שנתוני GPS (חוטים צהובים) יוצאים מהסיכות 0 ו- 1 בארדואינו (לא מהסיכות הנפרדות Tx ו- Rx ב- GPS). הסיבה לכך היא שמוגדרת ה- GPS יוצאת ישירות ליציאות הטורקיות של החומרה ב- uno (סיכות 0 ו- 1) כשהן מוגדרות ל"כתיבה ישירה "(ראה להלן). הדבר מוצג בצורה הברורה ביותר בתמונה השנייה למעלה של החיווט השלם.

-כאשר חיווט מקלט RC, עיין בתמונה למעלה. שים לב שחוטי הנתונים נכנסים לשורה העליונה, בעוד ה- Vin ו- Gnd נמצאים בשורה השנייה והשלישית, בהתאמה (ובעמוד הסיכות השני עד הרחוק ביותר).

-כדי לבצע את החיווט עבור משדר HC-12, מקלט RC ו- 5Vout מה- PDB ל- Vin של הארדואינו השתמשנו בכותרות הניתנות לערימה, ואילו עבור הג'ירו הלחמנו את החוטים ישירות ללוח ושימוש בצינורות כיווץ חום סביב לְרַתֵך. אתה יכול לבחור לעשות כל אחד מהרכיבים, אולם מומלץ לבצע הלחמה ישירות לג'ירו מכיוון שהיא חוסכת מקום מה שהופך את החלק הקטן לקל יותר בהרכבה. השימוש בכותרות הוא מעט יותר עבודה מראש, אך מספק גמישות רבה יותר. חוטי הלחמה ישירות הם חיבור מאובטח יותר לטווח ארוך, אך המשמעות היא שהשימוש ברכיב זה בפרויקט אחר הוא קשה יותר. שים לב שאם השתמשת בכותרות על מגן ה- GPS, עדיין יש לך גמישות נאותה ללא קשר למה שאתה עושה. מה שחשוב, וודא כי קל להסיר ולהחליף את חוטי נתוני ה- GPS בפינים 0 ו -1 ב- GPS.

בסוף הפרויקט שלנו, לא הצלחנו לתכנן שיטה טובה לחיבור כל הרכיבים שלנו למסגרת. בשל לחץ הזמן של הכיתה שלנו, הפתרונות שלנו סובבים בדרך כלל סביב סרט קצף דו צדדי, סרט דביק, סרט חשמלי וקשרי רוכסן. אנו ממליצים בחום להשקיע יותר זמן בעיצוב מבני הרכבה יציבים אם אתה מתכנן שזה יהיה פרויקט לטווח ארוך יותר. עם כל מה שנאמר, אם אתה רק רוצה ליצור אב טיפוס מהיר, אל תהסס לעקוב בתהליך שלנו. עם זאת, ודא כי הג'ירו מותקן היטב. זו הדרך היחידה שהארדואינו יודע מה הקווקדופטר עושה, כך שאם הוא יזוז בטיסה יהיו לך בעיות.

כשהכל מחובר למקומו, קח את סוללת ה- LiPo שלך והחלק אותה בין הצלחות העליונות והתחתונות של המסגרת. ודא שהמחבר שלו מצביע לאותו כיוון כמו המחבר של ה- PDB, ושהם אכן יכולים להתחבר. השתמשנו בנייר דבק כדי להחזיק את הסוללה במקומה (סרט וולקרו עובד גם הוא, אך הוא מעצבן יותר מהדבקה). סרט הדבקה עובד היטב מכיוון שניתן להחליף את הסוללה בקלות או להסיר אותה לטעינה. עם זאת, עליך להיות בטוח שאתה מקליט את הסוללה בחוזקה, כאילו הסוללה נעה במהלך הטיסה זה עלול להפריע ברצינות לאיזון המזל ט. אין לחבר את הסוללה ל- PDB עדיין.

שלב 6: חיבור רכיבים והצבת סוללה (מגה)

הסכימה לעיל הוכנה באמצעות תוכנת Fritzing, המומלצת ביותר במיוחד עבור סכמטים הכוללים ארדואינו. לרוב השתמשנו בחלקים גנריים, מכיוון שבדרך כלל החלקים שלנו לא היו בספריית החלקים הכלולה של פריטינג.

-שימו לב שסכימה זו מניחה מגן GPS מותקן כראוי, ולכן ה- GPS אינו מופיע בסכימה זו.

הפוך את המתג במגה 2560 שלך ל- "Soft Serial".

-עכשיו חבר את כל הרכיבים על פי הסכימה לעיל (למעט הסוללה!)

שים לב שכבר חיברת את ה- ESC למנועים ול PDB, אז החלק הזה של הסכימה נעשה.

-כבלי המגשר מ- Pin 8 ל- Rx ו- Pin 7 ל- Tx נמצאים שם מכיוון שבניגוד ל- Uno, שלשמו נוצר המגן הזה, חסר במגה משדר מקלט אסינכרוני אוניברסלי (UART) בסיכות 7 ו- 8, וכך עלינו להשתמש בסיכות סדרתיות של חומרה. ישנן סיבות נוספות לכך שאנו זקוקים לסיכות סדרתיות של חומרה, ונדון בהן בהמשך.

-כאשר חיווט מקלט RC, עיין בתמונה למעלה. שים לב שחוטי הנתונים נכנסים לשורה העליונה, בעוד ה- Vin ו- Gnd נמצאים בשורה השנייה והשלישית, בהתאמה (ובעמוד הסיכות השני עד הרחוק ביותר).

-כדי לבצע את החיווט עבור משדר HC-12, מקלט RC ו- 5Vout מה- PDB ל- Vin של הארדואינו השתמשנו בכותרות הניתנות לערימה, ואילו עבור הג'ירו הלחמנו את החוטים ישירות ובאמצעות צינורות כיווץ חום סביב הלחמה. אתה יכול לבחור לבצע אחת מהמרכיבים. שימוש בכותרות הוא מעט יותר עבודה מראש, אך מספק גמישות רבה יותר. חוטי הלחמה ישירות הם חיבור מאובטח יותר לטווח ארוך, אך המשמעות היא שהשימוש ברכיב זה בפרויקט אחר הוא קשה יותר. שים לב שאם השתמשת בכותרות במגן ה- GPS, עדיין יש לך כמות גמישות נאותה ללא קשר למה שאתה עושה.

בסוף הפרויקט שלנו, לא הצלחנו לתכנן שיטה טובה לחיבור כל הרכיבים שלנו למסגרת. בשל לחץ הזמן של הכיתה שלנו, הפתרונות שלנו סובבים בדרך כלל סביב סרט קצף דו צדדי, סרט דביק, סרט חשמלי וקשרי רוכסן. אנו ממליצים בחום להשקיע יותר זמן בעיצוב מבני הרכבה יציבים אם אתה מתכנן שזה יהיה פרויקט לטווח ארוך יותר. עם כל מה שנאמר, אם אתה רק רוצה ליצור אב טיפוס מהיר, אתה מוזמן לעקוב בתהליך שלנו. עם זאת, ודא כי הג'ירו מותקן היטב. זו הדרך היחידה שהארדואינו יודע מה הקווקדופטר עושה, כך שאם הוא יזוז בטיסה יהיו לך בעיות.

כשהכל מחובר למקומו, קח את סוללת ה- LiPo שלך והחלק אותה בין הצלחות העליונות והתחתונות של המסגרת. וודא שהמחבר שלו מצביע לאותו כיוון כמו המחבר של ה- PDB, ושהם אכן יכולים להתחבר. השתמשנו בסרט דביק כדי להחזיק את הסוללה במקומה (סרט וולקרו עובד גם הוא, אך הוא מעצבן יותר מהדבקה). סרט הדבקה עובד היטב מכיוון שניתן להחליף את הסוללה בקלות או להסיר אותה לטעינה. עם זאת, עליך להיות בטוח שאתה מקליט את הסוללה בחוזקה, כאילו הסוללה נעה במהלך הטיסה זה עלול להפריע ברצינות לאיזון המזל ט. אין לחבר את הסוללה ל- PDB עדיין.

שלב 7: מקלט כריכה

קח את מקלט ה- RC וחבר אותו באופן זמני לאספק כוח של 5V (או על ידי הפעלת הארדואינו באמצעות מתח USB או 9V, או עם ספק כוח נפרד. אל תחבר את ה- LiPo ל- Arduino עדיין). קח את סיכת הכריכה שהגיעה עם מקלט ה- RC והנח אותה לסיכות BIND על המקלט. לחלופין, קצר את הסיכות העליונות והתחתונות בעמודה BIND כפי שמוצג בתמונה למעלה. נורה אדומה אמורה להבהב במהירות על המקלט. כעת קח את הבקר ולחץ על הכפתור מאחור כשהוא כבוי, כפי שמוצג למעלה. בלחיצה על הכפתור, הפעל את הבקר. כעת הנורה המהבהבת על המקלט אמורה להפוך לאיתנה. המקלט כבול. הסר את כבל הכריכה. אם השתמשת באספקת חשמל אחרת, חבר מחדש את המקלט ל- 5V מתוך הארדואינו.

שלב 8: (אופציונלי) חברו יחד והרכבו את מערכת מצלמות ה- FPV

ראשית, הלחם יחד את מתאם XT-60 עם חוטי החשמל והארקה שעל הצג. אלה עשויים להשתנות ממסך למסך, אך הכוח כמעט תמיד יהיה אדום, הקרקע כמעט תמיד שחורה. כעת הכנס את המתאם עם חוטים מולחמים לתוך ה- LiPo של 1000mAh שלך עם תקע XT-60. המסך צריך להידלק עם רקע (בדרך כלל) כחול. זה השלב הכי קשה!

כעת הברג את האנטנות על המקלט והמשדר שלך.

חבר את ליפו הקטן של 500mAh למשדר. הסיכה הימנית ביותר (ממש מתחת לאנטנה) היא הקרקע (V_) של הסוללה, הסיכה הבאה משמאל היא V+. הם מגיעים עם שלושת החוטים שעוברים למצלמה. המצלמה שלך אמורה להגיע עם תקע של שלושה באחד שמתאים למשדר. ודא שיש לך את חוט הנתונים הצהוב באמצע. אם השתמשת בסוללות שאליהן קישרנו עם תקעים המיועדים לכך, שלב זה לא צריך לדרוש הלחמה.

לבסוף, חבר את הסוללה האחרת של 1000mAh שלך עם חוט היציאה של DC שהגיע עם המקלט שלך, ובתורו חבר אותו ליציאת DC in במקלט שלך. לבסוף, חבר את הקצה השחור של כבל AVin שהגיע עם המקלט שלך ליציאת AVin במקלט שלך, ואת הקצה השני (צהוב, נקבה) לקצה הזכר הצהוב של כבל AVin של הצג שלך.

בשלב זה, אתה אמור להיות מסוגל לראות תצוגת מצלמה על הצג. אם אינך יכול, ודא שהמקלט והמשדר פועלים שניהם (אתה אמור לראות מספרים על המסכים הקטנים שלהם) ושהם נמצאים באותו ערוץ (השתמשנו בערוץ 11 לשניהם והצלחנו טוב). יתר על כן, ייתכן שיהיה עליך לשנות את הערוץ במסך.

הרכיבו את הרכיבים על המסגרת.

לאחר שההגדרה פועלת, נתק את הסוללות מהחשמל עד שאתה מוכן לעוף.

שלב 9: הגדר קליטת נתוני GPS

חבר את הארדואינו השני שלך עם משדר ה- HC-12 השני שלך כפי שמוצג בסכימה לעיל, זכור כי ההתקנה תהיה מופעלת כפי שהיא מוצגת רק אם היא מחוברת למחשב. הורד את קוד המשדר המסופק, פתח את הצג הטורי שלך ל- 9600 baud.

אם אתה משתמש בהגדרה הבסיסית יותר, עליך להתחיל לקבל משפטים של GPS אם מגן ה- GPS שלך מופעל ומחובר כראוי למקלט המשדר השני של HC-12 (ואם המתג על המגן מופעל על "כתיבה ישירה").

עם מגה, וודא שהמתג מופעל על "סדרה רכה".

שלב 10: בצע את קוד ההתקנה (Uno)

קוד זה זהה לזה ששימש ג'ופ ברוקינג בהדרכת הארבעינוקים בארדואינו, ומגיע לו כל הכבוד על כתיבתו.

כשהסוללה מנותקת, השתמש בכבל ה- USB כדי לחבר את המחשב שלך ל- Arduino והעלה את קוד ההתקנה המצורף. הפעל את משדר ה- RC שלך. פתח את הצג הטורי שלך ל- 57600 baud ופעל לפי ההנחיות.

שגיאות נפוצות:

אם הקוד לא מצליח להעלות, וודא שסיכות 0 ו -1 נותקו מהחשמל במגן UNO/GPS.זוהי אותה יציאת חומרה בה משתמש המכשיר כדי לתקשר עם המחשב, כך שהיא חייבת להיות בחינם.

אם הקוד מדלג על שלל שלבים בבת אחת, בדוק שמתג ה- GPS שלך פועל על "כתיבה ישירה".

אם לא זוהה מקלט, וודא שיש נורה אדומה (אך עמומה) על המקלט כאשר המשדר דולק. אם כן, בדוק את החיווט.

אם לא מזוהה ג'ירו, זה יכול להיות בגלל שהג'ירו ניזוק או שיש לך סוג אחר של ג'ירו מזה שהקוד נועד לכתוב אליו.

שלב 11: בצע את קוד ההתקנה (מגה)

קוד זה זהה לזה ששימש ג'ופ ברוקינג בהדרכת הארבעינוקים בארדואינו, ומגיע לו כל הכבוד על כתיבתו. פשוט התאים לנו את החיווט למגה כך שכניסות המקלט תואמות את הפינים הנכונים של שינויים בסיכה.

כשהסוללה מנותקת, השתמש בכבל ה- USB כדי לחבר את המחשב שלך ל- Arduino והעלה את קוד ההתקנה המצורף. פתח את הצג הטורי שלך ל- 57600 baud ופעל לפי ההנחיות.

שלב 12: כיול ESCs (Uno)

שוב, קוד זה זהה לקוד של ג'ופ ברוקינג. כל השינויים בוצעו במטרה לשלב את ה- GPS וארדואינו וניתן למצוא אותם בהמשך, בתיאור בניית הקווקדופטר המתקדם יותר.

העלה את קוד הכיול ESC המצורף. במסך הטורי כתוב את האות 'r' ולחץ על חזרה. אתה צריך להתחיל לראות ערכי בקר RC בזמן אמת. ודא שהם משתנים בין 1000 ל -2000 בקצוות המצערת, הגלגול, המגרש והפה. לאחר מכן כתוב 'a' ולחץ על חזרה. תן לכיול הג'ירו לעבור, ולאחר מכן וודא שהג'ירו רושם את תנועת המרובע. כעת תנתק את הארדואינו מהמחשב, דחוף את המצערת עד הבקר כלפי מעלה, וחבר את הסוללה. ה- ESCs צריכים לבצע מחזורי טון צפצופים שונים (אך זה עשוי להיות שונה בהתאם ל- ESC ולקושחה שלו). דחוף את המצערת עד למטה. ה- ESCs צריכים להשמיע צפצופים נמוכים יותר ואז לשתוק. נתק את הסוללה.

לחלופין, תוכל להשתמש בשלב זה בקונוסים שהגיעו עם חבילות אביזר ההרכבה של המנוע שלך כדי להבריג היטב את המניעים. לאחר מכן הזן את המספרים 1-4 במסך הטורי כדי להפעיל את המנועים 1-4 בהתאמה, בהספק הנמוך ביותר. התוכנית תרשום את כמות הטלטולים עקב חוסר איזון של האביזרים. אתה יכול לנסות לתקן זאת על ידי הוספת כמויות קטנות של סרט סקוטי לצד זה או אחר של האביזרים. גילינו שנוכל להגיע לטיסה טובה ללא שלב זה, אך אולי מעט פחות יעיל וקולני יותר מאשר איזןנו את האביזרים.

שלב 13: כיול ESCs (מגה)

הקוד הזה דומה מאוד לקוד של Brokking, אולם התאמנו אותו (ואת החיווט המתאים) לעבודה עם המגה.

העלה את קוד הכיול ESC המצורף. על הצג הטורי כתוב את האות 'r' ולחץ על חזרה. אתה צריך להתחיל לראות ערכי בקר RC בזמן אמת. ודא שהם משתנים בין 1000 ל -2000 בקצוות המצערת, הגלגול, המגרש והפה.

לאחר מכן כתוב 'a' ולחץ על חזרה. תן לכיול הג'ירו לעבור, ולאחר מכן וודא שהג'ירו רושם את תנועת המרובע.

כעת נתק את הארדואינו מהמחשב, דחוף את המצערת עד הבקר עד למעלה, וחבר את הסוללה. מערכות ה- ESC צריכות להוציא שלושה צפצופים נמוכים ואחריהם צפצוף גבוה (אך זה עשוי להיות שונה בהתאם ל- ESC ולקושחה שלו). דחוף את המצערת עד למטה. נתק את הסוללה.

השינויים שביצענו בקוד זה היו לעבור משימוש ב- PORTD עבור סיכות ה- ESC לשימוש ב- PORTA ולאחר מכן שינוי הבייטים שנכתבו ליציאות אלה כך שנפעיל את הסיכות המתאימות כפי שמוצג בתרשים החיווט. שינוי זה נובע מכך שסיכות הרישום של PORTD אינן נמצאות באותו מיקום במגה כפי שהן נמצאות ב- Uno. לא הצלחנו לבדוק את הקוד הזה במלואו כאשר עבדנו עם מגה ישנה מחוץ למותג שהיתה בחנות בית הספר שלנו. המשמעות הייתה שמשום מה לא כל סיכות הרישום של PORTA הצליחו להפעיל את ה- ESC כראוי. התקשנו גם להשתמש באופרטור או שווה (| =) בחלק מקוד הבדיקה שלנו. איננו בטוחים מדוע הדבר גרם לבעיות בעת כתיבת הבייטים להגדרת מתח סיכות ESC, ולכן שינינו את קוד ברוקינג כמה שפחות. אנו חושבים שקוד זה קרוב מאוד לתפקודי, אך הקילומטראז 'שלך עשוי להשתנות.

שלב 14: עוף באוויר !! (Uno)

ושוב, החלק השלישי הזה של הקוד הגאוני הוא יצירתו של ג'ופ ברוקינג. שינויים בשלושת פיסות הקוד הללו קיימים רק בניסיון ההשתלבות של נתוני ה- GPS בארדואינו.

כאשר המדחפים שלך מותקנים היטב על המסגרת וכל הרכיבים מחוברים, מודבקים או מותקנים באופן אחר, טען את קוד בקר הטיסה לארדואינו שלך, ולאחר מכן נתק את הארדואינו מהמחשב שלך.

קח את הארבע מטוס החוצה, חבר את הסוללה והפעל את המשדר. לחלופין, הביאו מחשב נייד המחובר להגדרת קבלת ה- GPS שלכם וכן את ההתקנה והצג של קבלת הווידאו שלכם. טען את קוד המקלט על הארדואינו הארצי שלך, פתח את המסך הסידורי שלך ל- 9600 באוד וצפה בנתוני ה- GPS נכנסים פנימה.

עכשיו אתה מוכן לעוף. דחוף את המצערת כלפי מטה ופעף שמאלה כדי לחמש את הארבע, ואז העלה בעדינות את המצערת כדי לרחף. התחל על ידי טיסה נמוכה לאדמה ומעל משטחים רכים כמו דשא עד שנוח לך.

ראו את הסרטון המשובץ שבו אנו מעופפים בהתרגשות במזל"ט בפעם הראשונה שהצלחנו לגרום למזל"ט ו- GPS לפעול במקביל.

שלב 15: עוף באוויר !! (מגה)

בשל הניתוק שלנו עם קוד הכיול ESC עבור מגה, מעולם לא הצלחנו ליצור קוד בקר טיסה ללוח זה. אם הגעת לנקודה זו, אז אני מתאר לעצמי שלפחות התעסקת עם קוד הכיול ESC כדי לגרום לזה לעבוד במגה. לכן סביר להניח שתצטרך לבצע שינויים דומים בקוד בקר הטיסה כפי שעשית בשלב האחרון. אם קוד הכיול ESC שלנו עבור מגה עובד בצורה קסומה ללא כל שינוי אחר, אז יש רק כמה דברים שתצטרך לעשות לקוד המניה כדי לגרום לו לעבוד לשלב זה. תחילה יהיה עליך לעבור ולהחליף את כל מופעי PORTD ב- PORTA. כמו כן, אל תשכח לשנות את DDRD ל- DDRA. לאחר מכן, יהיה עליך לשנות את כל הבייטים שנכתבים לרשם PORTA כך שיפעילו את הסיכות המתאימות. לשם כך, השתמש בבייט B11000011 כדי להגדיר את הסיכות לגבוהות ו- B00111100 כדי להגדיר את הסיכות לנמוכות. בהצלחה, וספר לנו אם אתה טס בהצלחה באמצעות מגה!

שלב 16: איך הגענו לאן שאנחנו נמצאים כיום עם עיצוב מגה

פרויקט זה היווה חווית למידה עצומה עבורנו כארדואינו ומתחבי אלקטרוניקה מתחביב. לכן, למרות שנכלול את סאגת כל מה שנתקלנו בו בזמן שניסינו לאפשר ל- GPS לאפשר את הקוד של Joop Brokking. מכיוון שהקוד של Brokking כל כך יסודי והרבה יותר מסובך מכל מה שכתבנו, החלטנו לשנות אותו כמה שפחות. ניסינו לגרום למגן ה- GPS לשלוח נתונים לארדואינו ולאחר מכן לגרום לארדואינו לשלוח לנו את המידע הזה באמצעות משדר HC12 מבלי לשנות את קוד הטיסה או החיווט בשום צורה. לאחר שבדקנו את התרשימים והחיווט של ה- Arduino Uno שלנו כדי להבין אילו סיכות זמינות, שינינו את קוד מקלט ה- GPS שבו השתמשנו כדי לעקוף את העיצוב הקיים. לאחר מכן בדקנו את זה כדי לוודא שהכל עובד. בשלב זה הדברים נראו מבטיחים.

השלב הבא היה לשלב את הקוד שרק שינינו ובדקנו עם בקר הטיסה של ברוקינג. זה לא היה קשה מדי, אבל מהר מאוד נתקלנו בשגיאה. בקר הטיסות של Brokking מסתמך על ספריות Arduino Wire ו- EEPROM בעוד קוד ה- GPS שלנו השתמש הן בספריית Serial Software והן בספריית ה- GPS של Arduino. מכיוון שספריית Wire מתייחסת לספריית Serial Software, נתקלנו בשגיאה שבה הקוד לא היה מהדור מכיוון שהיו "הגדרות מרובות עבור _ וקטור 3_", מה שזה לא אומר. לאחר שחיפשנו בגוגל והתעמקנו בספריות, בסופו של דבר הבנו שהעימות בספרייה הזה איפשר את השימוש בחתיכות הקוד האלה יחד. אז, הלכנו לחפש אלטרנטיבות.

מה שגילינו הוא שהשילוב היחיד של ספריות שלא הטילו עלינו את ההחלפה של ספריית ה- GPS הסטנדרטית ל- neoGPS ולאחר מכן שימוש ב- AltSoftSerial במקום ב- Serial Software. השילוב הזה עבד, עם זאת, AltSoftSerial יכולה לפעול רק עם סיכות ספציפיות, שלא היו זמינות בעיצוב שלנו. זה מה שהוביל אותנו לשימוש במגה. ל- Arduino Megas יש מספר יציאות סידריות חומרה, מה שאומר שנוכל לעקוף את סכסוך הספרייה הזה על ידי כך שלא נצטרך לפתוח יציאות סדרתיות של תוכנה כלל.

עם זאת, כשהתחלנו להשתמש במגה, הבנו במהירות שתצורת הסיכה שונה. סיכות ב- Uno עם הפרעות שונות במגה. באופן דומה, סיכות ה- SDA וה- SCL היו במקומות שונים. לאחר שלמדנו את תרשימי הסיכות עבור כל סוג של ארדואינו, והתייחסנו לרשמים הנקראים בקוד, הצלחנו להריץ את קוד הגדרת הטיסה עם חיווט מחדש מינימלי בלבד וללא שינויי תוכנה.

קוד הכיול ESC הוא המקום בו התחלנו להיתקל בבעיות. נגענו בזה בקצרה בעבר, אבל בעצם הקוד משתמש ברשומות סיכות כדי לווסת את הסיכות המשמשות לשליטה ב- ESC. זה מקשה על קריאת הקוד מאשר השימוש בפונקציה הסטנדרטית pinMode (); עם זאת, הוא גורם לקוד לפעול מהר יותר ולהפעיל סיכות בו זמנית. זה חשוב מכיוון שקוד הטיסה פועל בלולאה המתוזמנת בקפידה. בגלל הבדלי הסיכות בין הארדואינים, החלטנו להשתמש ברשם היציאות A במגה. עם זאת, בבדיקות שלנו, לא כל הסיכות נתנו לנו את אותו מתח יציאה כאשר אמרו לנו לרוץ גבוה. לחלק מהסיכות הייתה תפוקה של בסביבות 4.90V ואחרות נתנו לנו קרוב יותר ל- 4.95V. כנראה שה- ESC שיש לנו הם קצת מסובכים, ולכן הם יפעלו כראוי רק כאשר היינו משתמשים בסיכות עם המתח הגבוה יותר. זה אילץ אותנו לשנות את הבייטים שכתבנו לרישום A כך שדיברנו עם הסיכות הנכונות. יש מידע נוסף בנושא בקטע כיול ESC.

זה בערך עד שהגענו לחלק הזה של הפרויקט. כשהלכנו לבדוק את קוד הכיול ESC שהשתנה, משהו התקצר ואיבדנו את התקשורת עם הארדואינו שלנו. היינו תמהים מאוד מכך כי לא שינינו שום חיווט. זה אילץ אותנו לחזור אחורה ולהבין שיש לנו רק כמה ימים להשיג מזל ט מעופף אחרי שבועות שבהם ניסינו להתאים את החלקים הבלתי תואמים שלנו. זו הסיבה שחזרנו אחורה ויצרנו את הפרויקט הפשוט יותר עם ה- Uno. עם זאת, אנו עדיין חושבים שהגישה שלנו קרובה לעבודה עם המגה עם מעט יותר זמן.

המטרה שלנו היא שהסבר זה של המכשולים בהם נתקלנו יהיה מועיל לכם אם אתם עובדים על שינוי הקוד של ברוקינג. אף פעם לא קיבלנו את ההזדמנות לנסות לקודד כל תכונות שליטה אוטונומיות המבוססות על ה- GPS. זה משהו שתצטרך להבין לאחר יצירת מזל ט עובד עם מגה. עם זאת, ממחקרים ראשוניים של גוגל נראה כי יישום מסנן קלמן עשוי להיות הדרך היציבה והמדויקת ביותר לקביעת המיקום בטיסה. אנו מציעים שתחקור מעט כיצד האלגוריתם הזה מייעל את אומדני המצב. מלבד זאת, בהצלחה וספר לנו אם תגיע רחוק ממה שהצלחנו!