המשימה העיקרית שהמחבר הציב לעצמו תוצרת בית - צור קוואדרוקופטר לא יקר שהטיסה שלו תתייצב עקב ארדואינו. לקווטרוקופטר אחר יש כוח אוטונומי. העלות הכוללת של מוצר ביתי כזה היא כ- $ 60.
אם יש כמות משמעותית יותר, אז זה מבטיח יותר לצייד מנועים תוצרת בית ללא מברשות עם הבקרים המתאימים.
גירוסקופ ומד תאוצה משמשים לייצוב הטיסה. יש צורך בג'ירוסקופ על מנת לקבוע את זווית הנטייה של הקוודרוקופטר ביחס לכובד כדור הארץ. מד האצה נדרש בכדי לחשב את האצה.
חומרים וכלים:
- סוללות ליתיום (3.7 וולט);
- חוטים;
- טרנזיסטור ULN2003A טרנזיסטור דארלינגטון (אתה יכול להשתמש בטרנזיסטורים חזקים יותר);
- מנועים כמו 0820 מנועי Coreless;
- מיקרו-בקר Arduino Uno;
- לוח MPU-6050 (זה גם גירוסקופ וגם מד תאוצה);
- נוכחות מדפסת תלת ממדית או גישה אליו;
- כלים נחוצים.
תהליך ייצור:
צעד ראשון. צור דיור מרובע
התיק נעשה מהר מאוד ופשוט. הוא מודפס באמצעות מדפסת תלת ממדית. יצירת המסגרת, אם כן, טובה מכיוון שהיא יוצאת אור, כל זאת בזכות הדפסת "חלת דבש". תכנון חלקים התרחש בתוכנית Solidworks. באמצעות תוכנית זו תוכלו לערוך את פרמטרי המקרה, לערוך בה שינויים בעצמכם, במידת הצורך.
לאחר הדפסת מסגרת ה- Quadrocopter תוכלו להתקין את המנועים ולהלחם אליהם את החוטים.
שלב שני אנו מחברים בין ארדואינו
כיצד לחבר את לוח MPU6050 ניתן לראות בתרשים למטה. חשוב להבין כי ספריית ארדואינו פירושה חיבור דרך אנשי קשר אלה. אם אתה משתמש במעגל מיצרן אחר, חשוב לוודא שהמגעים הם באותו רצף.
רק מתח של 3.3 וולט משמש להפעלת הלוח, אם הוא מתח 5 וולט, הוא יתדרדר. בחלק מהלוחות MPU6050 יש נתיך המגן על המערכת מפני מתח גבוה, אך עדיף לא להסתכן בכך. אם יש ללוח קשר AD0, עליו להיות מחובר לקרקע (GND). במקרה זה, ה- VIO מחובר לפלט AD0 ישירות על הלוח, כך שלא תצטרך לחבר את סיכת ה- AD0.
על מנת שארדואינו יוכל לשלוט במנועים יהיה צורך בטרנזיסטורים, בזכותם ניתן יהיה לספק מתח רב למנוע. ניתן לראות ביתר פירוט כיצד כל האלמנטים מחוברים בתרשים.
שלב שלישי סקיצה לארדוינו
לאחר שה- MPU-6050 מחובר לארדואינו, עליך להפעיל אותו ולהוריד את מערכון קוד הסורק של I2C.בשלב הבא עליכם להעתיק את קוד התוכנית ולהדביק אותו במערכון ריק. לאחר מכן עליך לפתוח את המסך הסדרתי של Arduino IDE (כלים-> צג סידורי) ולוודא כי 9600 מחובר.
אם הכל נעשה כראוי, יתגלה מכשיר I2C, יינתן לו הכתובת 0x68 או 0x69, יש לרשום אותו.
בשלב הבא נטען סקיצה, המעבדת מידע מהג'ירוסקופ ומדי האצה. ישנם רבים מהם באינטרנט, אך עדיף להשתמש בהם.
בשלב האחרון תצטרך לכייל את ערכי הג'ירוסקופ ומד האצה. לשם כך, מצא משטח שטוח והניח עליו את MPU6050. בשלב הבא מתחיל הסקיצה לכיול, נתוני הסטייה המתקבלים נרשמים ומשתמשים בהם במערכון MPU6050_DMP6.
שלב רביעי תוכנית לארדואינו
בזכות התוכנית שנקבעה, הקוודרוקופטר מתייצב וקופא במצב יציב. בשלב הבא, באמצעות תוכנית זו, מבוצעת בקרת הרביעייה.
כדי לייצב את ה- Quadrocopter משתמשים בשני בקרי PID. האחד נחוץ למגרש, והשני לגלילה. הבקר מודד את מהירות הסיבוב של הברגים ועל סמך זה נשלט הרביע המסוק.
שלב חמישי שינוי Quadrocopter
הבעיה העיקרית של קוואדרוקופטר קטן וזול היא המשקל שלו. כדי לפתור את הבעיה, אתה צריך להתקין מנועים חזקים וקלים יותר, מנועי מברשת הם המתאימים ביותר, הם נקראים גם מנועי שסתום. הם הרבה יותר טובים ממברשות, אך עליכם לקנות גם בקרי מהירות עבורם, כך שעלותם של מוצרים ביתיים עולה בצורה חדה.
כדי להקל על העיצוב, עדיף להשתמש בבקר Arduino Uno, באפשרותך להסיר ממנו את שבב המיקרו-מעבד התפור ואז להניח אותו ישירות על ProtoBoard. כתוצאה מכך יתברר כזאת במשקל של כ- 30 גרם, וזה די טוב. אלטרנטיבה היא להשתמש ב- Arduino Pro Mini.
ניתן להרחיב בקלות תוכנית שנוצרה כדי לשלוט בעבודה תוצרת בית. אך המשימה החשובה ביותר היא לייצב את הרבע-מסוק בטיסה, בשלב זה הוא נפתר לחלוטין. כדי לשלוט ביצירה ביתית מרחוק, תוכלו להשתמש במודול ה- Bluetooth או לבחון מקרוב את המשדרים / מקלטים.