المهمة الرئيسية التي حددها المؤلف لنفسه محلية الصنع - جعل quadrocopter غير مكلفة ، والتي ستستقر رحلتها بسبب اردوينو. آخر quadrocopter لديه قوة مستقلة. التكلفة الإجمالية لمثل هذا المنتج محلي الصنع حوالي 60 دولارًا.
إذا كان هناك كمية أكبر ، فمن الأفضل تجهيز المحركات محلية الصنع بدون فرش مع وحدات التحكم المقابلة.
لتحقيق الاستقرار في الرحلة ، يتم استخدام الجيروسكوب ومقياس التسارع. هناك حاجة إلى جيروسكوب لتحديد زاوية ميل quadrocopter نسبة إلى جاذبية الأرض. هناك حاجة إلى مقياس التسارع من أجل حساب التسارع.
المواد والأدوات:
- بطاريات الليثيوم (3.7 فولت) ؛
- الأسلاك ؛
- الترانزستور ULN2003A Darlington Transistor (يمكنك استخدام ترانزستورات أكثر قوة) ؛
- محركات مثل 0820 Coreless Motors ؛
- متحكم اردوينو أونو ؛
- لوحة MPU-6050 (وهي جيروسكوب ومقياس تسارع) ؛
- وجود طابعة ثلاثية الأبعاد أو الوصول إليها ؛
- الأدوات اللازمة.
عملية التصنيع:
الخطوة الأولى. إنشاء سكن quadrocopter
تتم القضية بسرعة وببساطة. تتم طباعتها باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد. لذلك ، فإن إنشاء الإطار جيد لأنه يخرج خفيفًا ، كل هذا بفضل طباعة "أقراص العسل". تم تصميم الأجزاء في برنامج Solidworks. باستخدام هذا البرنامج ، يمكنك تحرير معلمات الحالة ، وإجراء التغييرات الخاصة بها ، إذا لزم الأمر.
بعد طباعة إطار quadrocopter ، يمكنك تثبيت المحركات ولحام الأسلاك بها.
الخطوة الثانية نربط اردوينو
يمكن رؤية كيفية توصيل لوحة MPU6050 في الرسم البياني أدناه. من المهم أن نفهم أن مكتبة Arduino تعني الاتصال من خلال جهات الاتصال هذه. إذا كنت تستخدم دائرة من مصنع آخر ، فمن المهم التأكد من أن جهات الاتصال في نفس التسلسل.
يتم استخدام جهد 3.3 فولت فقط لتشغيل اللوحة ، وإذا كانت تعمل من 5 فولت ، فسوف تتدهور. تحتوي بعض لوحات MPU6050 على فتيل يحمي النظام من الجهد العالي ، ولكن من الأفضل عدم المخاطرة به. إذا كانت اللوحة ملامسة AD0 ، فيجب توصيلها بالأرض (GND). في هذه الحالة ، يتم توصيل VIO بمخرج AD0 مباشرة على اللوحة ، لذلك لا تحتاج إلى توصيل دبوس AD0.
لكي يتمكن أردوينو من التحكم في المحركات ، ستكون هناك حاجة إلى الترانزستورات ، بفضلها سيكون من الممكن تزويد الكثير من الجهد للمحركات. يمكنك أن ترى بمزيد من التفصيل كيف ترتبط جميع العناصر في الرسم التخطيطي.
الخطوة الثالثة رسم لاردوينو
بعد توصيل MPU-6050 بـ Arduino ، تحتاج إلى تشغيله وتنزيل رسم رمز الماسح الضوئي I2C.بعد ذلك ، تحتاج إلى نسخ رمز البرنامج ولصقه في رسم فارغ. بعد ذلك ، تحتاج إلى فتح شاشة Arduino IDE التسلسلية (Tools-> Serial Monitor) والتأكد من توصيل 9600.
إذا تم كل شيء بشكل صحيح ، فسيتم الكشف عن جهاز I2C ، وسيتم تعيين العنوان 0x68 أو 0x69 ، يجب كتابته.
بعد ذلك ، يتم تحميل رسم تخطيطي ، يعالج المعلومات من الجيروسكوب ومقياس التسارع. هناك العديد منها على الإنترنت ، ولكن من الأفضل استخدامها.
في المرحلة النهائية ، ستحتاج إلى معايرة قيم الجيروسكوب ومقياس التسارع. للقيام بذلك ، ابحث عن سطح مستو وضع MPU6050 عليه. بعد ذلك ، يتم بدء رسم المعايرة ، ويتم تسجيل بيانات الانحراف التي تم الحصول عليها ثم استخدامها في الرسم التخطيطي MPU6050_DMP6.
الخطوة الرابعة برنامج اردوينو
بفضل البرنامج ، الذي تم وضعه ، تستقر quadrocopter وتتجمد في حالة مستقرة. بعد ذلك ، باستخدام هذا البرنامج ، يتم التحكم في quadrocopter.
لتحقيق الاستقرار في quadrocopter ، يتم استخدام جهازي تحكم PID. واحد مطلوب للملعب ، والثاني للفة. يقوم جهاز التحكم بقياس سرعة دوران البراغي واستنادا إلى ذلك ، يتم التحكم في quadrocopter.
الخطوة الخامسة تعديل Quadrocopter
المشكلة الرئيسية ل quadrocopter صغيرة ورخيصة هي وزنها. لحل هذه المشكلة ، تحتاج إلى تثبيت محركات أكثر قوة وأخف وزناً ، أما المحركات الخالية من الفرشاة فهي الأنسب ، ويطلق عليها أيضًا محركات الصمامات. إنها أفضل بكثير من الفرش ، ولكنك تحتاج أيضًا إلى شراء وحدات تحكم في السرعة لها ، لذلك تزداد تكلفة المنتجات محلية الصنع بشكل حاد.
لتسهيل التصميم ، من الأفضل استخدام وحدة تحكم Arduino Uno ، يمكنك إزالة رقاقة المعالج الدقيق المخيط منها بالفعل ثم وضعها مباشرة على ProtoBoard. ونتيجة لذلك ، سيتحول إلى كسب حوالي 30 جرامًا من الوزن ، وهو أمر جيد جدًا. البديل هو استخدام Arduino Pro Mini.
يمكن توسيع البرنامج الذي تم إنشاؤه للتحكم في العمل محلي الصنع بسهولة. لكن المهمة الأكثر أهمية هي تثبيت الطائرة الرباعية أثناء الطيران ، في هذه المرحلة تم حلها بالكامل. للتحكم في العمل محلي الصنع عن بعد ، يمكنك استخدام وحدة البلوتوث أو إلقاء نظرة فاحصة على أجهزة الإرسال / الاستقبال.