DIY Smart Follow Me Drone With Camera (Arduino Based): 22 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Drönare är mycket populära leksaker och verktyg i dessa dagar. Du kan hitta professionella och till och med nybörjare drönare och flygande prylar på marknaden. Jag har fyra drönare (quadcopters och hexcopters), för jag älskar allt som flyger, men 200: e flyget är inte så intressant och börjar bli tråkigt, så jag bestämde mig för att jag ska bygga min egen drone med några extra feutures. Jag gillar att programmera Arduino och designa kretsar och prylar så jag började bygga det. Jag använde MultiWii flygkontrollen som är baserad på ATMega328 -chipet som också används i Arduino UNO, så programmeringen var ganska enkel. Denna drönare kan anslutas till en Android -smartphone som skickar sin GPS -data till drönaren, som kan jämföras med sin egen GPS -signal, och börjar sedan följa telefonen, så om jag rör mig på gatan följer drönaren mig. Naturligtvis har många misslyckanden ännu, eftersom jag inte kunde göra en professionell filmdrone, men följer telefonen, gör en video och har också en ultraljudsavståndssensor för att undvika hinder i luften. Jag tror att det här är ganska mycket funktioner från en hemlagad drönare. Så snart som möjligt kommer jag att ladda upp en video om ett flyg, men det är svårt att göra bra inspelningar med en drönare som alltid rör sig.

Steg 1: Huvudegenskaper

Drönaren är nästan helt automatiskt, du behöver inte styra den, eftersom den följer din telefon som vanligtvis finns i din cykel, ultraljudssensorn hjälper till att kringgå träd, byggnader och andra hinder och GPS: en ger mycket exakt positionsdata, men låt oss se vad vi har totalt:

• 1000mAh batteri, tillräckligt för 16-18 minuters kontinuerlig flygning
• ultraljudssensor för att undvika hinder i luften
• Bluetooth -modul för att ta emot data från telefonen
• Arduino baserad mikrokontroller
• inbyggt gyroskop
• reglerad maxhöjd (5 meter)
• när batteriet är svagt landar det automatiskt i telefonen (förhoppningsvis i dina händer)
• kostar cirka 100 dollar att bygga
• kan programmeras till vad som helst
• med hjälp av GPS: en kan du skicka drönaren till alla koordinater
• quadcopter desing
• utrustad med en 2MP 720p HQ videokamera
• väger 109 gram (3,84 uns)

Så det är allt som den första versionen kan göra, självklart vill jag utveckla den. Under sommaren vill jag hacka min större drönare med denna programvara.

Steg 2: Flygtestvideo

Jag bad två goda vänner av mig att gå framför drönaren, medan jag var under drönaren, för att rädda den om den ramlar ner. Men testet lyckades, och som du kan se är drönaren fortfarande inte särskilt stabil, men fungerade. Den vänstra killen i en gul T-shirt höll i telefonen som överförde GPS-data. Videokvaliteten med denna kamera är inte den bästa, men jag hittade inte lågviktiga 1080p -kameror.

Steg 3: Samla delar och verktyg

För detta projekt behöver du några nya och ovanliga delar. Jag konstruerade från låg vikt och återvunna delar för att sänka kostnaden, och lyckades fick jag mycket bra material för ramen. Men låt oss se vad vi behöver! Jag köpte märket Crius för flygkontrollen från Amazon.com och arbetade

Verktyg:

• Lödkolv
• Limpistol
• Fräs
• Avbitartång
• Rotary Tool
• Superlim
• Ductape
• Gummiband

Delar:

• MultiWii 32kB Flight Controller
• Seriell GPS -modul
• Seriell till I2C -omvandlare
• Bluetooth -modul
• Ultraljudssensor
• Sugrör
• Plastbit
• Utväxling
• Motorer
• Propellrar
• Skruvar
• L293D Motor Driver (det var ett dåligt val, jag kommer att korrigera i den andra versionen)
• 1000mAh litiumjonbatteri

Steg 4: Montera propellrarna

Jag köpte dessa proppellers med motorer från Amazon.com för 18 dollar, de är reservdelar till Syma S5X -drönaren, men de verkade användbara så jag beställde dem och fungerade bra. Du måste bara sätta motorn i hålet och fästa rekvisita på växeln.

Steg 5: Circuit Schemantic

Titta alltid på det schematiska medan du arbetar och var försiktig med anslutningarna.

Steg 6: Lödmotorer till föraren

Nu måste du löda alla kablar från motorerna till L293D -motorförarens IC. Titta på bilderna, de säger mycket mer, du måste ansluta svarta och blå ledningar till GND och positiva ledningar till utgångarna 1-4, precis som jag. L293D kan driva dessa motorer, men jag rekommenderar att du använder några effekttransistorer eftersom detta chip inte klarar alla fyra motorer med hög effekt (mer än 2 ampere). Efter detta skär 15 cm sugrör håller dessa motorerna på plats. Jag använde extra starka sugrör som jag fick från ett lokalt bageri och café. Sätt dessa sugrör försiktigt på motorns växlar.

Steg 7: Montering av ramen

Var snäll och uppmärksam på den andra bilden, som visar hur utrustningen för utbytarna är utrustade. Använd lite varmt lim och superlim som passar alla fyra propellrarna och kontrollera sedan anslutningarna. Det är mycket viktigt att hyresgästerna måste vara på samma avstånd från varandra.

Steg 8: Lägg till ledningar till L293D

Ta fyra hona-kvinnliga bygelkablar och skär dem på mitten. Löd dem sedan till återstående stift på IC. Detta hjälper till att ansluta stiften till Arduinos I/O -stift. Nu är det dags att bygga kretsen.

Steg 9: Kretsen

Alla moduler ingår i flygkontrollsatsen som jag beställde, så du behöver bara ansluta dem. Bluetooth går till serieporten, GPS: en först i I2C -omvandlaren och sedan i I2C -porten. Nu kan du utrusta detta på din drönare.

Steg 10: Sätt kretsen på ramen

Använd lite dubbelsidig tejp och lägg till GPS: n först. Denna svamptejp håller allt på plats, så lim varje modul en efter en på plastbiten. Om du är klar med detta kan du ansluta motordrivstiften till MultiWii.

Steg 11: Anslut de två kretsarna

Ingångsstiften går till D3, D9, D10, D11 de andra ska anslutas till VCC+ och GND-stiften. Schemantic laddas upp imorgon.

Steg 12: Batteri …

Jag använde några gummiband för att fixa mitt batteri till botten av drönaren och håller det ganska starkt. Jag pluggade in och arbetade, precis som jag tänkt mig.

Steg 13: Ultraljudssensorn

Ekolodsensorn är fixerad på drönaren med ett gummiband och ansluten till D7- och D6 -stiften på MultiWii -kontrollen.

Steg 14: Hur programmerar man det?

Du måste använda en seriell FTDI -modul för att programmera chipet. Satsen innehåller också programmeringsmodulen.

Steg 15: Hur fungerar en GPS?

Global Positioning System (GPS) är ett rymdbaserat navigationssystem som ger plats- och tidsinformation i alla väderförhållanden, var som helst på eller nära jorden där det finns en fri siktlinje till fyra eller fler GPS-satelliter. Systemet ger kritiska funktioner till militära, civila och kommersiella användare runt om i världen. USA: s regering skapade systemet, underhåller det och gör det fritt tillgängligt för alla som har en GPS -mottagare. GPS -moduler lägger vanligtvis ut en serie standardsträngar av information, under något som kallas National Marine Electronics Association (NMEA) -protokollet. Mer information om NMEA -standarddatasträngar finns på denna webbplats.

För mer information om programmering läs detta:

Steg 16: Programvaran

Jag vet inte om programvaran redan är uppladdad på chipet eller inte, men här ska jag förklara vad jag ska göra. Ladda ner först det officiella MultiWii -biblioteket till din dator. Extraxt.zip -filen och öppna den sedan MultiWii.ino -filen. Välj "Arduino/Genuino UNO" och ladda upp den på ditt bräde. Nu har din mikrokontroller alla funktioner förinstallerade. Gyroskopet, lamporna, Bluetooth och till och med den lilla LCD -skärmen (som inte används i detta projekt) fungerar med den uppladdade koden. Men den här koden kan bara användas för att testa om modulerna fungerar perfekt eller inte. Försök att luta drönaren så ser du att motorerna snurrar på grund av gyrosensorn. Vi måste ändra controllerns kod för att följa telefonen.

Efter detta kan du göra din egen hackade drönare om du kan programmera Arduino eller följa mina instruktioner och göra det till en "följ mig" -drönare.

GitHub-länk för programvaran:

Besök den officiella webbplatsen för mer information om programvarorna:

Steg 17: Ändra koden

Jag var tvungen att ändra sensorkoden och regulatorns kod som gav uppmaningar till ATMega328, men nu ger Bluetooth -modulen tre GPS -koordinater och beroende på dessa rör sig drönaren, så om min telefons x- och y -koordinater är 46^44'31 " och 65^24 "13 'och drönarens koordinater är 46^14'14" och 65^24 "0' då kommer dronen att röra sig i en riktning tills den når telefonen.

Steg 18: Telefonapp

Jag använde SensoDuino -appen som kan laddas ner härifrån till din smartphone: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Anslut till drönaren via Bluetooth och slå på GPS TX och dataloggning. Nu är telefonappen klar.

Steg 19: Kameran

Jag köpte en mycket billig kinesisk 720p nyckelringskamera och hade en bra kvalitet. Jag passade på botten av drönaren med dubbelsidig tejp. Denna kamera användes i många av mina projekt och är alltid bra att använda den, väger 15 gram och kan göra en mycket bra video.

Steg 20: Testar …

Drönaren är fortfarande obestämbar eftersom det inte är ett professionellt projekt, men fungerar bra. Jag är mycket nöjd med resultaten. Anslutningsavståndet var cirka 8 meter vilket är mer än tillräckligt för en sådan drönare. Videon kommer snart och jag hoppas att du kommer att gilla den. Det är inte en racing drone, men det är också ganska snabbt.

Steg 21: Framtidsplaner

Jag har också en större drönare och om jag kan korrigera felen i koden vill jag använda den med den via WiFi -anslutning med en ESP8266 -modul. Den har större rotorer och kan lyfta även en GoPro, inte som den första versionen. Denna drönare kan vara ett användbart verktyg när du cyklar, kör, åker skidor, simmar eller sportar, han följer dig alltid.

Steg 22: Tack för att du tittade

Jag hoppas verkligen att du gillade min Instuctable, och om ja, snälla ge mig en vänlig röst i Make It Fly Contest. Om du har frågor är du välkommen att ställa. Glöm inte att dela och ge ett hjärta om du tycker att det förtjänar det. Tack igen för att du tittade!

Skål, Imetomi

Tvåa i den externa tävlingen 2016

Andra priset i Automation Contest 2016

Andra priset i Make It Fly Contest 2016