DIY Smart Follow Me Drone With Camera (Arduino Based): 22 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:30

Droner er meget populære legetøj og værktøjer i disse dage. Du kan finde professionelle og endda begyndere droner og flyvende gadgets på markedet. Jeg har fire droner (quadcopters og hexcopters), fordi jeg elsker alt, hvad der flyver, men den 200. flyvning er ikke så interessant og begynder at være kedelig, så jeg besluttede, at jeg ville bygge min egen drone med nogle ekstra feutures. Jeg kan godt lide at programmere Arduino og designe kredsløb og gadgets, så jeg begyndte at bygge det. Jeg brugte MultiWii -flyvekontrolleren, der er baseret på ATMega328 -chippen, der også bruges i Arduino UNO, så programmeringen var ret enkel. Denne drone kan tilsluttes en Android -smartphone, der sender sine GPS -data til dronen, der kan sammenlignes med sit eget GPS -signal, og derefter begynder at følge telefonen, så hvis jeg bevæger mig på gaden, følger dronen mig. Selvfølgelig har mange fejl endnu, fordi jeg ikke var i stand til at lave en professionel filmdrone, men følger telefonen, laver en video og har også en ultralydsafstandssensor for at undgå forhindringer i luften. Jeg tror, det er stort set funktioner fra en hjemmelavet drone. Så hurtigt som muligt vil jeg indlæse en video om et fly, men det er svært at lave rekorder af god kvalitet med en drone, der altid er i bevægelse.

Trin 1: Hovedegenskaber

Dronen er næsten helt automatisk, du behøver ikke at styre den, for følger din telefon, der normalt er i din cykel, Ultralydssensoren hjælper med at omgå træer, bygninger og andre forhindringer, og GPS'en giver en meget præcis positionsdata, men lad os se, hvad vi har i alt:

• 1000mAh batteri, nok til 16-18 minutters kontinuerlig flyvning
• ultralydssensor for at undgå forhindringer i luften
• Bluetooth -modul til at modtage data fra telefonen
• Arduino baseret mikrokontroller
• indbygget gyroskop
• reguleret maksimal højde (5 meter)
• når batteriet er lavt, lander det automatisk på telefonen (forhåbentlig i dine hænder)
• koster omkring $ 100 at bygge
• kan programmeres til alt
• ved hjælp af GPS'en kan du sende dronen til alle koordinater
• quadcopter desing
• udstyret med et 2MP 720p HQ videokamera
• vejer 109 gram (3,84 ounces)

Så det er alt, hvad den første version kan gøre, selvfølgelig vil jeg udvikle den. I løbet af sommeren vil jeg hacke min større drone med denne software.

Trin 2: Flyvetestvideo

Jeg bad to gode venner af mig om at gå foran dronen, mens jeg var under dronen, for at gemme den, hvis den falder ned. Men testen lykkedes, og som du kan se er dronen stadig ikke særlig stabil, men fungerede. Den venstre fyr i en gul T-shirt holdt telefonen, der overførte GPS-data. Videokvaliteten med dette kamera er ikke den bedste, men jeg fandt ikke 1080p kameraer med lav vægt.

Trin 3: Indsamling af dele og værktøjer

Til dette projekt har du brug for nogle nye og usædvanlige dele. Jeg designet fra lav vægt og genbrugte dele for at reducere omkostningerne, og det lykkedes mig at få meget gode materialer til rammen. Men lad os se, hvad vi har brug for! Jeg købte Crius -mærket til flyvekontrolleren fra Amazon.com og arbejdede

Værktøjer:

• Loddekolbe
• Limpistol
• Skærer
• Wire Cutter
• Rotary værktøj
• Super lim
• Ductape
• Elastik

Dele:

• MultiWii 32kB Flight Conroller
• Serielt GPS -modul
• Seriel til I2C -konverter
• Bluetooth -modul
• Ultralydssensor
• Sugerør
• Plast stykke
• Gear
• Motorer
• Propeller
• Skruer
• L293D Motor Driver (det var et dårligt valg, jeg vil rette i den anden version)
• 1000mAh litiumionbatteri

Trin 4: Saml propellerne

Jeg købte disse proppellers med motorer fra Amazon.com for 18 dollars, de er reservedele til Syma S5X dronen, men de virkede nyttige, så jeg bestilte dem og fungerede fint. Du skal bare sætte motoren i dens hul og fastgøre rekvisitterne til gearet.

Trin 5: Circuit Schemantic

Se altid på det skematiske, mens du arbejder, og vær forsigtig med forbindelserne.

Trin 6: Loddemotorer til føreren

Nu skal du lodde alle kabler fra motorerne til L293D -motordriverens IC. Se på billederne, de siger meget mere, du skal forbinde sorte og blå ledninger til GND og positive ledninger til Outputs 1-4, ligesom jeg. L293D kan drive disse motorer, men jeg anbefaler at bruge nogle effekttransistorer, fordi denne chip ikke kan håndtere alle de fire motorer ved høj effekt (mere end 2 ampere). Efter dette snit på 15 cm sugerør holder disse motorerne på plads. Jeg brugte ekstra stærke sugerør, som jeg fik fra et lokalt bageri og en cafe. Sæt disse sugerør forsigtigt på motorens gear.

Trin 7: Montering af rammen

Vær opmærksom på det andet billede, der viser, hvordan udstyrerne er udstyret. Brug lidt varm lim og superlim, der passer til alle fire propeller, og kontroller derefter forbindelserne. Det er meget vigtigt, at ejerne skal være i samme afstand fra hinanden.

Trin 8: Tilføj ledninger til L293D

Tag fire hun-hun-jumper-tråde og skær den i halve. Lod derefter dem til de resterende stifter af IC. Dette hjælper med at forbinde stifterne til Arduino's I/O -ben. Nu er det tid til at bygge kredsløbet.

Trin 9: Kredsløbet

Alle moduler er inkluderet i flyvekontrollersættet, som jeg bestilte, så du skal bare forbinde dem sammen. Bluetooth går til den serielle port, GPS'en først i I2C -konverteren og derefter i I2C -porten. Nu kan du udstyre dette på din drone.

Trin 10: Sæt kredsløbet på rammen

Brug noget dobbeltsidet tape og tilføj først GPS'en. Denne svampebånd holder alt på plads, så lim hvert modul et efter et på plaststykket. Hvis du er færdig med dette, kan du slutte motorens driverstifter til MultiWii.

Trin 11: Tilslutning af de to kredsløb

Inputstifterne går til D3, D9, D10, D11 de andre skal tilsluttes VCC+ og GND-benene. Schemantic uploades i morgen.

Trin 12: Batteri …

Jeg brugte nogle gummibånd til at fastsætte mit batteri til bunden af dronen, og holder der temmelig stærkt. Jeg tilsluttede og arbejdede, lige som jeg forestillede mig.

Trin 13: Ultralydssensoren

Ekkolodssensoren er fastgjort på dronen med et gummibånd og forbundet til D7- og D6 -benene på MultiWii -controlleren.

Trin 14: Hvordan programmeres det?

Du skal bruge et serielt FTDI -modul til at programmere chippen. Sættet indeholder også programmeringsmodulet.

Trin 15: Hvordan fungerer en GPS?

Global Positioning System (GPS) er et rumbaseret navigationssystem, der giver oplysninger om placering og tid i alle vejrforhold, hvor som helst på eller i nærheden af Jorden, hvor der er en uhindret sigtelinje til fire eller flere GPS-satellitter. Systemet leverer kritiske muligheder til militære, civile og kommercielle brugere rundt om i verden. Den amerikanske regering oprettede systemet, vedligeholder det og gør det frit tilgængeligt for alle med en GPS -modtager. GPS -moduler udsender typisk en række standardstrenge med information under noget, der kaldes National Marine Electronics Association (NMEA) -protokollen. Flere oplysninger om NMEA standard datastrenge findes på dette websted.

For mere information om programmering, læs dette:

Trin 16: Softwaren

Jeg ved ikke, om softwaren allerede er uploadet på chippen eller ej, men her forklarer jeg, hvad jeg skal gøre. Download først det officielle MultiWii -bibliotek til din computer. Ekstraxt.zip -filen, og åbn den derefter MultiWii.ino -filen. Vælg "Arduino/Genuino UNO" og upload det på dit bord. Nu har din mikrokontroller alle funktioner forudinstalleret. Gyroskopet, lysene, Bluetooth og endda den lille LCD (der ikke bruges i dette projekt) arbejder med den uploadede kode. Men denne kode kan kun bruges til at teste, om modulerne fungerer perfekt eller ej. Prøv at vippe dronen, og du vil se motorerne dreje på grund af gyrosensoren. Vi er nødt til at ændre controllerens kode for at følge telefonen.

Efter dette kan du lave din egen hackede drone, hvis du kan programmere Arduino eller følge mine instruktioner og gøre det til en "følg mig" drone.

GitHub-link til softwaren:

Besøg det officielle websted for flere detaljer om softwarer:

Trin 17: Ændring af koden

Jeg var nødt til at ændre sensorernes kode og controllerens kode, der gav prompts til ATMega328, men nu giver Bluetooth -modulet tre GPS -koordinater og afhængigt af disse bevæger dronen sig, så hvis min telefons x- og y -koordinater er 46^44'31 " og 65^24 "13 'og dronens koordinater er 46^14'14" og 65^24 "0', så vil dronen bevæge sig i en retning, indtil den når telefonen.

Trin 18: Telefon -app

Jeg brugte SensoDuino -appen, der kan downloades herfra til din smartphone: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Opret forbindelse til dronen via Bluetooth, og tænd for GPS TX og datalogning. Nu er telefonappen klar.

Trin 19: Kameraet

Jeg købte et meget billigt kinesisk 720p nøgleringskamera og havde en fantastisk kvalitet. Jeg passede på bunden af dronen med dobbeltsidet tape. Dette kamera blev brugt i mange af mine projekter og er altid godt at bruge, vejer 15 gram og kan lave en meget god video.

Trin 20: Testning …

Dronen er stadig utilgængelig, fordi den ikke er et professionelt projekt, men fungerer fint. Jeg er meget tilfreds med resultaterne. Forbindelsesafstanden var omkring 8 meter, hvilket er mere end nok til en drone som denne. Videoen kommer snart, og jeg håber, at du kan lide den. Det er ikke en racing drone, men det er også ret hurtigt.

Trin 21: Fremtidsplaner

Jeg har også en større drone, og hvis jeg kan rette fejlene i koden, vil jeg bruge den med den via WiFi -forbindelse med et ESP8266 -modul. Det har større rotorer og kan løfte selv en GoPro, ikke som den første version. Denne drone kan være et nyttigt værktøj, når du cykler, kører, står på ski, svømmer eller dyrker sport, han følger dig altid.

Trin 22: Tak fordi du så med

Jeg håber virkelig, at du kunne lide min Instuctable, og hvis ja, bedes du give mig en venlig stemme i Make It Fly Contest. Hvis du har spørgsmål, er du velkommen til at stille. Glem ikke at dele og give et hjerte, hvis du synes fortjener det. Tak igen for at se!

Skål, Imetomi

Runner Up i Outside Contest 2016

Anden pris i Automation Contest 2016

Anden pris i Make It Fly Contest 2016