La tarea principal que el autor se ha impuesto hecho en casa - hacer un quadrocopter económico, cuyo vuelo se estabilizará debido a Arduino. Otro quadrocopter tiene poder autónomo. El costo total de este producto casero es de aproximadamente $ 60.
Si hay una cantidad más sustancial, entonces es más perspectiva equipar motores caseros sin escobillas con los controladores correspondientes.
Para estabilizar el vuelo, se utilizan un giroscopio y un acelerómetro. Se necesita un giroscopio para determinar el ángulo de inclinación del quadrocopter en relación con la gravedad de la Tierra. Se necesita el acelerómetro para calcular la aceleración.
Materiales y herramientas:
- baterías de litio (3.7 V);
- cables;
- transistor ULN2003A Darlington Transistor (puede usar transistores más potentes);
- motores como 0820 Coreless Motors;
- microcontrolador Arduino Uno;
- Placa MPU-6050 (es tanto un giroscopio como un acelerómetro);
- la presencia de una impresora 3D o acceso a ella;
- herramientas necesarias.
Proceso de fabricación:
Primer paso Crea una carcasa quadrocopter
El caso se realiza de manera muy rápida y sencilla. Se imprime con una impresora 3D. La creación del marco, por lo tanto, es buena porque sale a la luz, todo esto gracias a la impresión de "panales". El diseño de piezas se realizó en el programa Solidworks. Con este programa, puede editar los parámetros del caso, hacer sus propios cambios, si es necesario.
Después de imprimir el marco del quadrocopter, puede instalar los motores y soldar los cables a ellos.
Paso dos Conectamos Arduino
La forma de conectar la placa MPU6050 se puede ver en el siguiente diagrama. Es importante comprender que la biblioteca Arduino significa conectarse a través de estos contactos. Si está utilizando un circuito de otro fabricante, es importante asegurarse de que los contactos estén en la misma secuencia.
Solo se usa un voltaje de 3.3 V para alimentar la placa. Si se alimenta desde 5 V, se deteriorará. Algunas placas MPU6050 tienen un fusible que protege el sistema del alto voltaje, pero es mejor no arriesgarlo. Si la placa tiene contacto AD0, debe estar conectada a tierra (GND). En este caso, el VIO está conectado a la salida AD0 directamente en la placa, por lo que no necesita conectar el pin AD0.
Para que el Arduino pueda controlar los motores, se necesitarán transistores, gracias a ellos será posible suministrar mucha tensión a los motores. Puede ver con más detalle cómo están conectados todos los elementos en el diagrama.
Paso tres Boceto para Arduino
Después de conectar el MPU-6050 al Arduino, debe encenderlo y descargar el boceto del código del escáner I2C.A continuación, debe copiar el código del programa y pegarlo en un boceto vacío. Después de eso, debe abrir el monitor serie Arduino IDE (Herramientas-> Monitor serie) y asegurarse de que 9600 esté conectado.
Si todo se hace correctamente, se detectará un dispositivo I2C, se le asignará la dirección 0x68 o 0x69, se debe anotar.
A continuación, se carga un boceto, que procesa la información del giroscopio y el acelerómetro. Hay muchos de ellos en Internet, pero es mejor usarlos.
En la etapa final, deberá calibrar los valores del giroscopio y el acelerómetro. Para hacer esto, encuentre una superficie plana y coloque el MPU6050 sobre ella. A continuación, se inicia el boceto para la calibración, se registran los datos de desviación obtenidos y luego se usan en el boceto MPU6050_DMP6.
Paso cuatro Programa para Arduino
Gracias al programa, que se presenta, el quadrocopter se estabiliza y se congela en un estado estable. Luego, usando este programa, se realiza el control quadrocopter.
Para estabilizar el quadrocopter, se utilizan dos controladores PID. Uno es necesario para lanzar, y el segundo para rodar. El controlador mide la velocidad de rotación de los tornillos y, en base a esto, se controla el quadrocopter.
Paso cinco Modificación de Quadrocopter
El principal problema de un quadrocopter pequeño y barato es su peso. Para resolver este problema, necesita instalar motores más potentes y ligeros, los que no tienen escobillas son los más adecuados, también se denominan motores de válvula. Son mucho mejores que los cepillos, pero también es necesario comprar controladores de velocidad para ellos, por lo que el costo de los productos caseros aumenta considerablemente.
Para facilitar el diseño, es mejor usar el controlador Arduino Uno, puede quitar el chip del microprocesador ya cosido y luego colocarlo directamente en el ProtoBoard. Como resultado, resultará ganar unos 30 gramos de peso, lo cual es bastante bueno. Una alternativa es usar el Arduino Pro Mini.
Un programa creado para controlar el trabajo casero puede expandirse fácilmente. Pero la tarea más importante es estabilizar el quadrocopter en vuelo, en esta etapa se resolvió por completo. Para controlar el trabajo casero de forma remota, puede usar el módulo bluetooth o echar un vistazo más de cerca a los transmisores / receptores.