DIY Smart Follow Me Drone With Camera (Batay sa Arduino): 22 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Ang mga drone ay napakapopular na laruan at tool sa mga panahong ito. Maaari kang makahanap ng mga propesyonal at kahit na mga baguhang drone at paglipad na mga gadget sa merkado. Mayroon akong apat na mga drone (quadcopters at hexcopters), dahil mahal ko ang lahat na lumilipad, ngunit ang ika-200 na paglipad ay hindi masyadong kawili-wili at nagsisimulang maging mainip, kaya't nagpasya akong magtatayo ng sarili kong drone na may ilang labis na pagganap. Gusto kong i-program ang Arduino at mag-disenyo ng mga circuit at gadget kaya sinimulan kong buuin ito. Ginamit ko ang MultiWii flight controller na batay sa chip ng ATMega328 na ginagamit din sa Arduino UNO, kaya't ang programa ay medyo simple. Ang drone na ito ay maaaring konektado sa isang Android smartphone na nagpapadala ng data ng GPS nito sa drone, na ihinahambing sa sarili nitong signal ng GPS, pagkatapos ay magsisimulang sundin ang telepono, kaya kung lumipat ako sa kalye sinusundan ako ng drone. Siyempre ay may maraming mga pagkabigo pa rin, dahil hindi ako nakagawa ng isang proffesional filming drone, ngunit sumusunod sa telepono, gumagawa ng isang video at mayroon ding isang sensor ng distansya na ultrasonic upang maiwasan ang mga hadlang sa hangin. Sa palagay ko ito ay medyo maraming mga tampok mula sa isang homemade drone. Sa lalong madaling panahon ay maglo-load ako ng isang video tungkol sa isang paglipad, ngunit mahirap na gumawa ng mahusay na mga tala ng kalidad na may palaging gumagalaw na drone.

Hakbang 1: Pangunahing Mga Katangian

Ang drone ay halos ganap na awtomatiko, hindi mo ito kailangang kontrolin, dahil sinusunod ang iyong telepono na karaniwang nasa iyong bisikleta, Tumutulong ang sensor ng ultrasonic upang i-bypass ang mga puno, gusali at iba pang mga hadlang at ang GPS ay nagbibigay ng isang tumpak na data ng posisyon, ngunit tingnan natin kung ano ang mayroon tayo sa kabuuan:

• 1000mAh baterya, sapat para sa 16-18 minuto ng nakakahawang paglipad
• ultrasonic sensor upang maiwasan ang mga hadlang sa hangin
• Bluetooth module upang tanggapin ang data mula sa telepono
• Batay sa Arduino microcontroller
• build-in gyroscope
• kinokontrol ang maximum na taas (5 metro)
• kapag ang baterya ay mababa mababa awtomatikong napunta sa telepono (sana sa iyong mga kamay)
• nagkakahalaga ng halos $ 100 upang maitayo
• maaaring ma-program sa anumang bagay
• sa tulong ng GPS maaari mong ipadala ang drone sa anumang mga coordinate
• quadcopter desing
• nilagyan ng 2MP 720p HQ videocamera
• tumitimbang ng 109 gramo (3.84 ounces)

Kaya't iyon lang ang magagawa ng unang bersyon, syempre nais kong paunlarin ito. Sa panahon ng tag-init nais kong i-hack ang aking mas malaking drone sa software na ito.

Hakbang 2: Video ng Pagsubok sa Paglipad

Tinanong ko ang dalawang mabubuting kaibigan ko na maglakad sa harap ng drone, habang nasa ilalim ako ng drone, upang mai-save ito kung mahulog. Ngunit ang pagsubok ay nagtagumpay, at tulad ng makikita mo ang drone pa rin ay hindi masyadong matatag, ngunit nagtrabaho. Ang kaliwang lalaki na may kulay dilaw na T-shirt ay humahawak sa telepono, na naglipat ng data ng GPS. Ang kalidad ng video sa camera na ito ay hindi pinakamahusay, ngunit hindi ako nakahanap ng mga mabababang timbang na mga 1080p camera.

Hakbang 3: Pagtitipon ng Mga Bahagi at Mga Tool

Para sa proyektong ito kailangan mo ng ilang bago at hindi pangkaraniwang mga bahagi. Nagdisenyo ako mula sa mababang wieght at recycled na mga bahagi upang mabawasan ang gastos, at sumunod Nakakuha ako ng napakahusay na materyales para sa frame. Ngunit tingnan natin kung ano ang kailangan natin! Binili ko ang tatak na Crius ng flight controller mula sa Amazon.com at nagtrabaho

Mga tool:

• Panghinang
• Pandikit Baril
• Pamutol
• Pamutol ng Wire
• Rotary Tool
• Super Pandikit
• Maliit na tubo
• Rubberband

Mga Bahagi:

• MultiWii 32kB Flight Conroller
• Serial Module ng GPS
• Serial sa I2C Converter
• Module ng Bluetooth
• Ultrasonic Sensor
• Mga dayami
• Plastik na piraso
• Paggalaw
• Mga Motors
• Mga tagataguyod
• Mga tornilyo
• L293D Motor Driver (ito ay isang masamang pagpipilian, itatama ko sa pangalawang bersyon)
• 1000mAh Lithium Ion Battery

Hakbang 4: Tipunin ang mga Propeller

Binili ko ang mga proppeller na ito na may mga motor mula sa Amazon.com sa halagang 18 bucks, ang mga ito ay mga ekstrang bahagi para sa Syma S5X drone, ngunit tila kapaki-pakinabang sila kaya inorder ko sila, at gumana ng maayos. Kailangan mo lamang ilagay ang motor sa butas nito, at ilakip ang mga prop sa gearing.

Hakbang 5: Circuit Schemantic

Palaging tingnan ang eskemantiko habang nagtatrabaho at mag-ingat sa mga koneksyon.

Hakbang 6: Mga Soldering Motors sa Driver

Ngayon kailangan mong maghinang ng lahat ng mga kable mula sa mga motor sa L293D motor driver IC. Tingnan ang mga larawan, sinabi nila na higit pa, kailangan mong ikonekta ang mga itim at asul na mga wire sa GND at positibong mga wire sa Mga Output 1-4, tulad ng sa akin. Ang L293D ay maaaring magmaneho ng mga motor na ito, ngunit inirerekumenda kong gumamit ng ilang mga power transistor dahil ang chip na ito ay hindi kayang hawakan ang lahat ng apat na motor na may mataas na lakas (higit sa 2 Ampers). Pagkatapos nito gupitin ang 15 cm straw na ito ay hawakan ang mga motor sa lugar. Gumamit ako ng labis na malakas na mga dayami na nakuha ko mula sa isang lokal na panaderya at cafe. Dahan-dahang ilagay ang mga dayami na ito sa mga gearing ng motor.

Hakbang 7: Pag-iipon ng Frame

Mangyaring sakit ng pansin sa pangalawang larawan, na nagpapakita kung paano magbigay ng kasangkapan sa mga tagataguyod. Gumamit ng ilang maiinit na pandikit at sobrang pandikit upang umangkop sa lahat ng apat na propeller pagkatapos suriin ang mga koneksyon. Napakahalaga na ang mga proppeler ay dapat na sa pamamagitan ng parehong distansya mula sa bawat isa.

Hakbang 8: Magdagdag ng Mga Wires sa L293D

Kumuha ng apat na mga babaeng jumper na wire at gupitin ang kalahati. Pagkatapos ay ihihinang ang mga ito sa natitirang mga pin ng IC. Makakatulong ito upang ikonekta ang mga pin sa I / O na mga pin ng Arduino. Ngayon ay oras na upang bumuo ng circuit.

Hakbang 9: Ang Circuit

Ang lahat ng mga module ay kasama sa flight controller kit na aking na-oder, kaya kailangan mo lamang na ikonekta ang mga ito nang magkasama. Ang Bluetooth ay pumupunta sa Serial port, ang GPS muna sa I2C converter pagkatapos ay sa I2C port. Ngayon ay maaari mo itong bigyan ng kagamitan sa iyong drone.

Hakbang 10: Paglalagay ng Circuit sa Frame

Gumamit ng ilang dobleng panig na tape at idagdag muna ang GPS. Ang sponge-tape na ito ay nagtataglay ng lahat sa lugar, kaya idikit ang bawat module nang paisa-isa sa piraso ng plastik. Kung tapos ka na sa ito maaari mong ikonekta ang mga pin ng driver ng motor sa MultiWii.

Hakbang 11: Pagkonekta sa Dalawang Circuits

Ang mga pin ng Input ay pupunta sa D3, D9, D10, D11 ang iba ay dapat na konektado sa mga VCC + at GND- pin. Ang Schemantic ay ia-upload bukas.

Hakbang 12: Baterya…

Gumamit ako ng ilang mga rubberband upang ayusin ang aking baterya sa ilalim ng drone, at mahigpit na hawakan doon. Nag-plug in ako at nagtrabaho, kung paano ko naiisip.

Hakbang 13: Ang Ultrasonic Sensor

Ang sonar sensor ay naayos sa drone na may isang rubberband, at nakakonekta sa D7 at D6 na mga pin ng MultiWii controller.

Hakbang 14: Paano I-Program Ito?

Kailangan mong gumamit ng isang Serial FTDI module upang mai-program ang maliit na tilad. Kasama rin sa kit ang module ng programmer.

Hakbang 15: Paano gagana ang isang GPS?

Ang Global Positioning System (GPS) ay isang nabigasyon sa puwang na sistema na nagbibigay ng impormasyon sa lokasyon at oras sa lahat ng mga kondisyon ng panahon, saanman sa o malapit sa Earth kung saan mayroong isang hindi hadlang na linya ng paningin sa apat o higit pang mga satellite ng GPS. Nagbibigay ang system ng mga kritikal na kakayahan sa mga gumagamit ng militar, sibil, at komersyal sa buong mundo. Ang gobyerno ng Estados Unidos ang lumikha ng system, nagpapanatili nito, at ginagawang malayang ma-access sa sinumang may isang GPS receiver. Karaniwang naglalagay ang mga module ng GPS ng isang serye ng karaniwang mga hibla ng impormasyon, sa ilalim ng isang bagay na tinawag na National Marine Electronics Association (NMEA) na protocol. Ang karagdagang impormasyon sa mga pamantayan ng data ng NMEA ay matatagpuan sa site na ito.

Para sa karagdagang impormasyon tungkol sa programa basahin ito:

Hakbang 16: Ang Software

Hindi ko alam kung na-upload na ba ang software sa chip o hindi, ngunit dito ko ipapaliwanag kung ano ang gagawin. I-download muna ang opisyal na MultiWii library sa iyong computer. Extraxt ang.zip file pagkatapos buksan ito ang MultiWii.ino file. Piliin ang "Arduino / Genuino UNO" at i-upload ito sa iyong board. Ngayon ang iyong microcontroller ay may bawat pag-andar na paunang naka-install. Ang gyroscope, ang mga ilaw, ang Bluetooth at kahit ang maliit na LCD (na hindi ginagamit sa proyektong ito) ay gumagana sa na-upload na code. Ngunit ang code na ito ay maaari lamang magamit upang subukan kung ang mga module ay gumagana nang perpekto o hindi. Subukang ikiling ang drone, at makikita mo ang mga motor na umiikot dahil sa gyrosensor. Kailangan nating baguhin ang code ng tagakontrol upang sundin ang telepono.

Pagkatapos nito maaari kang gumawa ng iyong sariling na-hack na drone kung maaari mong i-program ang Arduino o sundin ang aking mga tagubilin at gawin itong isang "follow me" drone.

Link ng GitHub para sa software:

Mangyaring bisitahin ang opisyal na site para sa higit pang mga detalye tungkol sa mga softwares:

Hakbang 17: Pagbabago ng Code

Kailangan kong baguhin ang code ng mga sensor at ang code ng tagapamahala na nagbigay ng mga senyas sa ATMega328, ngunit ngayon ang module ng Bluetooth ay nagbibigay ng tatlong mga coordinate ng GPS at nakasalalay sa mga paggalaw ng drone, kaya't kung ang x at y koordinasyon ng aking telepono ay 46 ^ 44'31 " at 65 ^ 24 "13 'at ang mga coordinate ng drone ay 46 ^ 14'14" at 65 ^ 24 "0' pagkatapos ang dron ay lilipat sa isang direksyon hanggang sa maabot ang telepono.

Hakbang 18: App ng Telepono

Ginamit ko ang SensoDuino app na maaaring ma-download mula dito sa iyong smartphone: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Kumonekta sa drone sa pamamagitan ng Bluetooth at i-on ang GPS TX at pag-log ng data. Ngayon ang app ng telepono ay handa na.

Hakbang 19: Ang Camera

Bumili ako ng isang napaka murang chinese 720p keychain camera at may isang mahusay na kalidad. Akma ako sa ilalim ng drone na may doulble sided tape. Ang camera na ito ay ginamit sa marami sa aking mga proyekto at palaging mahusay na gamitin ito, tumitimbang ng 15 gramo at maaaring makagawa ng napakahusay na video.

Hakbang 20: Pagsubok…

Ang drone ay insatble pa rin dahil hindi isang proffesional na proyekto, ngunit gumagana nang maayos. Masayang-masaya ako sa mga resulta. Ang distansya ng koneksyon ay tungkol sa 8 metro na higit pa sa sapat para sa isang drone na tulad nito. Malapit na ang video at sana magustuhan mo ito. Ito ay hindi isang racing drone, ngunit ito ay medyo mabilis din.

Hakbang 21: Mga Plano sa Hinaharap

Mayroon din akong isang mas malaking drone at kung maaari kong iwasto ang mga error sa code na nais kong gamitin ito sa isa sa pamamagitan ng koneksyon sa WiFi na may isang module na ESP8266. Mayroon itong mas malaking rotors at maaaring iangat kahit isang GoPro, hindi tulad ng unang bersyon. Ang drone na ito ay maaaring maging isang kapaki-pakinabang na tool habang pagbibisikleta, pagmamaneho, skiing, paglangoy o palakasan, palagi kang sinusundan.

Hakbang 22: Salamat sa Panonood

Inaasahan ko talaga na nagustuhan mo ang aking Instuctable, at kung oo, mangyaring bigyan ako ng isang mabuting pagboto sa Make It Fly Contest. Kung mayroon kang mga katanungan huwag mag-atubiling magtanong. Huwag kalimutang magbahagi at magbigay ng isang puso kung sa tingin mo nararapat. Salamat ulit sa panonood!

Cheers, Imetomi

Runner Up sa Outside Contest 2016

Pangalawang Gantimpala sa Automation Contest 2016

Pangalawang Gantimpala sa Make It Fly Contest 2016