DIY Smart Follow Me Kameralı Drone (Arduino Tabanlı): 22 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Drone'lar bu günlerde çok popüler oyuncaklar ve araçlar. Piyasada profesyonel ve hatta acemi dronlar ve uçan araçlar bulabilirsiniz. Dört dronum var (dörtlü ve hexcopter), çünkü uçan her şeyi seviyorum ama 200. uçuş o kadar ilginç değil ve sıkıcı olmaya başladı, bu yüzden bazı ekstra özelliklerle kendi drone'umu yapmaya karar verdim. Arduino'yu programlamayı ve devreler ve gadget'lar tasarlamayı seviyorum, bu yüzden onu oluşturmaya başladım. Arduino UNO'da da kullanılan ATMega328 yongasını temel alan MultiWii uçuş kontrol cihazını kullandım, bu nedenle programlama oldukça basitti. Bu drone, GPS verilerini drone'a gönderen, kendi GPS sinyaliyle karşılaştıran ve ardından telefonu takip etmeye başlayan bir Android akıllı telefona bağlanabilir, yani sokakta hareket edersem drone beni takip eder. Tabii ki henüz birçok eksiği var çünkü profesyonel çekim droneu yapamadım ama telefonu takip ediyor, video çekiyor ve ayrıca havadaki engellere takılmamak için ultrasonik mesafe sensörüne sahip. Bence bu, ev yapımı bir drone'dan oldukça fazla özellik. En kısa zamanda bir uçuşla ilgili video yükleyeceğim ama sürekli hareket eden bir drone ile kaliteli kayıtlar yapmak çok zor.

Adım 1: Ana Özellikler

Drone neredeyse tamamen otomatiktir, kontrol etmeniz gerekmez, çünkü genellikle bisikletinizde bulunan telefonunuzu takip eder, Ultrasonik sensör ağaçları, binaları ve diğer engelleri atlamanıza yardımcı olur ve GPS çok doğru bir konum bilgisi verir, ancak bakalım toplamda ne var:

• 1000 mAh pil, 16-18 dakikalık sürekli uçuş için yeterli
• havadaki engelleri önlemek için ultrasonik sensör
• Telefondan veri almak için Bluetooth modülü
• Arduino tabanlı mikrodenetleyici
• yerleşik jiroskop
• düzenlenmiş maksimum yükseklik (5 metre)
• pil azaldığında otomatik olarak telefona gelir (umarım elinize geçer)
• inşa etmek için yaklaşık 100 $ maliyeti
• her şeye programlanabilir
• GPS yardımıyla drone'yu istediğiniz koordinatlara gönderebilirsiniz.
• quadcopter tasarımı
• 2MP 720p HQ video kamera ile donatılmış
• 109 gram (3.84 ons) ağırlığında

Yani ilk versiyonun yapabileceği tek şey bu, tabii ki geliştirmek istiyorum. Yaz boyunca bu yazılımla daha büyük dronumu hacklemek istiyorum.

2. Adım: Uçuş Testi Videosu

İki iyi arkadaşımdan drone'un altındayken düşerse kurtarmak için drone'un önünde yürümelerini istedim. Ancak test başarılı oldu ve gördüğünüz gibi drone hala çok kararlı değil, çalıştı. Sarı tişörtlü soldaki adam, GPS verilerini ileten telefonu tutuyordu. Bu kamera ile video kalitesi en iyi değil, ancak düşük ağırlıklı 1080p kameralar bulamadım.

Adım 3: Parçaları ve Araçları Toplama

Bu proje için bazı yeni ve sıra dışı parçalara ihtiyacınız var. Maliyeti düşürmek için düşük ağırlıklı ve geri dönüştürülmüş parçalardan tasarladım ve başarılı oldum, çerçeve için çok iyi malzemeler aldım. Ama bakalım neye ihtiyacımız var! Amazon.com'dan uçuş kontrol cihazının Crius markasını aldım ve çalıştım

Aletler:

• Havya
• Tutkal tabancası
• Kesici
• Tel makası
• Döner Alet
• Süper yapıştırıcı
• koli bandı
• lastik bant

Parçalar:

• MultiWii 32kB Uçuş Kontrol Cihazı
• Seri GPS Modülü
• Seriden I2C'ye Dönüştürücü
• Bluetooth Modülü
• Ultrasonik sensör
• pipetler
• Plastik Parça
• dişli
• motorlar
• Pervaneler
• Vidalar
• L293D Motor Driver (Kötü bir seçim oldu, ikinci versiyonda düzelteceğim)
• 1000mAh Lityum İyon Pil

Adım 4: Pervaneleri Birleştirin

Motorlu bu pervaneleri Amazon.com'dan 18 dolara satın aldım, bunlar Syma S5X drone için yedek parçalar, ancak kullanışlı göründükleri için sipariş ettim ve iyi çalıştı. Tek yapmanız gereken motoru deliğine yerleştirmek ve destekleri dişliye takmak.

Adım 5: Devre Şeması

Çalışırken daima şemaya bakın ve bağlantılara dikkat edin.

Adım 6: Sürücüye Motorları Lehimleme

Şimdi motorlardan gelen tüm kabloları L293D motor sürücüsü IC'ye lehimlemeniz gerekiyor. Resimlere bakın, çok daha fazlasını söylüyorlar, siyah ve mavi kabloları GND'ye, pozitif kabloları da benim gibi Çıkış 1-4'e bağlamanız gerekiyor. L293D bu motorları çalıştırabilir, ancak bazı güç transistörlerini kullanmanızı öneririm çünkü bu çip dört motorun hepsini yüksek güçte (2 Amperden fazla) işleyemez. Bu kesimden sonra 15 cm'lik pipetler motorları yerinde tutacaktır. Yerel bir fırın ve kafeden aldığım ekstra güçlü pipetler kullandım. Bu pipetleri yavaşça motor dişlilerinin üzerine koyun.

Adım 7: Çerçevenin Montajı

Pervanelerin nasıl donatıldığını gösteren ikinci resme lütfen dikkat edin. Dört pervaneye de uyacak şekilde biraz sıcak tutkal ve süper yapıştırıcı kullanın, ardından bağlantıları kontrol edin. Pervanelerin birbirinden aynı uzaklıkta olması çok önemlidir.

Adım 8: L293D'ye Kablolar Ekleyin

Dört dişi-dişi jumper teli alın ve ikiye bölün. Ardından bunları IC'nin kalan pinlerine lehimleyin. Bu, pinleri Arduino'nun I/O pinlerine bağlamaya yardımcı olacaktır. Şimdi devreyi kurma zamanı.

Adım 9: Devre

Tüm modüller, sipariş ettiğim uçuş kontrol kitine dahildir, bu yüzden onları birbirine bağlamanız yeterlidir. Bluetooth Seri bağlantı noktasına gider, GPS önce I2C dönüştürücüde, ardından I2C bağlantı noktasında. Artık bunu drone'nuza takabilirsiniz.

Adım 10: Devreyi Çerçeveye Yerleştirmek

Çift taraflı bant kullanın ve önce GPS'i ekleyin. Bu sünger bant her şeyi yerinde tutar, bu nedenle her modülü plastik parçaya tek tek yapıştırın. Bununla işiniz bittiyse, motor sürücüsünün pinlerini MultiWii'ye bağlayabilirsiniz.

Adım 11: İki Devrenin Bağlanması

Giriş pinleri D3, D9, D10, D11'e gider, diğerleri VCC+ ve GND- pinlerine bağlanmalıdır. Şema yarın yüklenecektir.

Adım 12: Pil…

Pilimi dronun altına sabitlemek için bazı lastik bantlar kullandım ve orada oldukça güçlü bir şekilde tutuyor. Fişe taktım ve hayal ettiğim gibi çalıştım.

Adım 13: Ultrasonik Sensör

Sonar sensörü, bir lastik bant ile drone üzerine sabitlenir ve MultiWii denetleyicisinin D7 ve D6 pinlerine bağlanır.

Adım 14: Nasıl Programlanır?

Çipi programlamak için bir Seri FTDI modülü kullanmanız gerekir. Kit ayrıca programlayıcı modülünü de içerir.

Adım 15: GPS Nasıl Çalışır?

Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS), dört veya daha fazla GPS uydusuna engelsiz bir görüş hattı olan Dünya üzerinde veya yakınında her türlü hava koşulunda yer ve zaman bilgisi sağlayan uzay tabanlı bir navigasyon sistemidir. Sistem, dünya çapındaki askeri, sivil ve ticari kullanıcılara kritik yetenekler sağlar. Amerika Birleşik Devletleri hükümeti sistemi oluşturdu, bakımını yaptı ve GPS alıcısı olan herkes tarafından ücretsiz olarak erişilebilir hale getirildi. GPS modülleri tipik olarak Ulusal Deniz Elektroniği Birliği (NMEA) protokolü adı verilen bir şey altında bir dizi standart bilgi dizisi ortaya koyar. NMEA standart veri dizileri hakkında daha fazla bilgi bu sitede bulunabilir.

Programlama hakkında daha fazla bilgi için şunu okuyun:

Adım 16: Yazılım

Yazılımın çipe önceden yüklenip yüklenmediğini bilmiyorum ama burada ne yapacağımı anlatacağım. Önce resmi MultiWii kütüphanesini bilgisayarınıza indirin..zip dosyasını çıkartın ve ardından MultiWii.ino dosyasını açın. "Arduino/Genuino UNO"yu seçin ve panonuza yükleyin. Artık mikrodenetleyicinizde tüm işlevler önceden yüklenmiştir. Jiroskop, ışıklar, Bluetooth ve hatta (bu projede kullanılmayan) küçük LCD bile yüklenen kodla çalışıyor. Ancak bu kod yalnızca modüllerin kusursuz çalışıp çalışmadığını test etmek için kullanılabilir. Uçağı eğmeye çalışın ve motorların gyrosensor nedeniyle döneceğini göreceksiniz. Telefonu takip etmek için kumandanın kodunu değiştirmeliyiz.

Bundan sonra Arduino'yu programlayabilir veya talimatlarımı uygulayabilir ve "beni takip et" drone'u yapabilirseniz, kendi saldırıya uğramış drone'nuzu yapabilirsiniz.

Yazılım için GitHub bağlantısı:

Yazılımlar hakkında daha fazla bilgi için lütfen resmi siteyi ziyaret edin:

Adım 17: Kodu Değiştirme

Sensörlerin kodunu ve ATMega328'e istemler veren denetleyicinin kodunu değiştirmek zorunda kaldım, ancak şimdi Bluetooth modülü üç GPS koordinatı veriyor ve bunlara bağlı olarak drone hareket ediyor, yani telefonumun x ve y koordinatları 46^44'31 ise" ve 65^24"13' ve dronun koordinatları 46^14'14" ve 65^24"0' ise dron telefona ulaşana kadar tek yönde hareket edecektir.

Adım 18: Telefon Uygulaması

Buradan akıllı telefonunuza indirebileceğiniz SensoDuino uygulamasını kullandım: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Drone'a Bluetooth üzerinden bağlanın ve GPS TX ve veri kaydını açın. Artık telefon uygulaması hazır.

Adım 19: Kamera

Çok ucuz bir Çin 720p anahtarlık kamerası aldım ve çok kaliteli bir ürün aldım. Dronun alt kısmına çift taraflı bant ile uyum sağladım. Bu kamera birçok projemde kullanıldı ve her zaman kullanmak iyidir, 15 gram ağırlığındadır ve çok iyi bir video çekebilir.

Adım 20: Test ediliyor…

Drone, profesyonel bir proje olmadığı için hala doyumsuz, ancak iyi çalışıyor. Sonuçlardan çok memnunum. Bağlantı mesafesi yaklaşık 8 metreydi ki bu böyle bir drone için fazlasıyla yeterliydi. Video yakında geliyor ve umarım beğenirsiniz. Bir yarış uçağı değil, aynı zamanda oldukça hızlı.

Adım 21: Gelecek Planları

Ayrıca daha büyük bir drone'um var ve eğer koddaki hataları düzeltebilirsem, onu bir ESP8266 modülü ile WiFi bağlantısı üzerinden kullanmak istiyorum. Bunun daha büyük rotorları var ve ilk versiyon gibi değil, bir GoPro'yu bile kaldırabilir. Bu drone bisiklet sürerken, araba kullanırken, kayak yaparken, yüzerken veya spor yaparken faydalı bir araç olabilir, sizi her zaman takip eder.

Adım 22: İzlediğiniz İçin Teşekkürler

Umarim Instuctable'ımı beğenmişsinizdir ve evetse, lütfen Make It Fly Yarışmasında bana nazikçe oy verin. Sorularınız varsa sormaktan çekinmeyin. Hak ettiğini düşünüyorsanız paylaşmayı ve kalp atmayı unutmayın. İzlediğiniz için tekrar teşekkürler!

Şerefe, Imetomi

Dış Yarışmada 2016 İkinciliği

2016 Otomasyon Yarışmasında İkincilik Ödülü

Make It Fly Yarışması 2016'da İkincilik Ödülü