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

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Droner er veldig populære leker og verktøy i disse dager. Du kan finne profesjonelle og til og med nybegynnere droner og flygende gadgets på markedet. Jeg har fire droner (quadcopters og hexcopters), fordi jeg elsker alt som flyr, men det 200. flyet er ikke så interessant og begynner å bli kjedelig, så jeg bestemte meg for at jeg skulle bygge min egen drone med noen ekstra feutures. Jeg liker å programmere Arduino og designe kretser og gadgets, så jeg begynte å bygge den. Jeg brukte MultiWii -flykontrolleren som er basert på ATMega328 -brikken som også brukes i Arduino UNO, så programmeringen var ganske enkel. Denne dronen kan kobles til en Android -smarttelefon som sender sine GPS -data til dronen, som kan sammenlignes med sitt eget GPS -signal, og deretter begynner å følge telefonen, så hvis jeg beveger meg på gaten, følger dronen meg. Selvfølgelig har mange feil ennå, fordi jeg ikke klarte å lage en profesjonell filmdrone, men følger telefonen, lager en video og har også en ultralydavstandssensor for å unngå hindringene i luften. Jeg tror dette er ganske mye funksjoner fra en hjemmelaget drone. Så snart som mulig vil jeg laste opp en video om et fly, men det er vanskelig å lage god kvalitet med en drone som alltid beveger seg.

Trinn 1: Hovedegenskaper

Dronen er nesten helt automatisk, du trenger ikke kontrollere den, for den følger telefonen som vanligvis er i sykkelen din, Ultralydsensoren hjelper til med å omgå trær, bygninger og andre hindringer, og GPS -en gir veldig nøyaktige posisjonsdata, men la oss se hva vi har totalt:

• 1000mAh batteri, nok til 16-18 minutter med kontinuerlig flyging
• ultralydsensor for å unngå hindringer i luften
• Bluetooth -modul for å motta data fra telefonen
• Arduino -basert mikrokontroller
• innebygd gyroskop
• regulert maksimal høyde (5 meter)
• når batteriet er lavt, lander det automatisk på telefonen (forhåpentligvis i dine hender)
• koster rundt $ 100 å bygge
• kan programmeres til hva som helst
• ved hjelp av GPS -en kan du sende dronen til alle koordinater
• quadcopter desing
• utstyrt med et 2MP 720p HQ videokamera
• veier 109 gram (3,84 gram)

Så det er alt den første versjonen kan gjøre, selvfølgelig vil jeg utvikle den. I løpet av sommeren vil jeg hacke min større drone med denne programvaren.

Trinn 2: Flytestvideo

Jeg spurte to gode venner av meg om å gå foran dronen, mens jeg var under dronen, for å redde den hvis den faller ned. Men testen lyktes, og som du kan se er dronen fremdeles ikke veldig stabil, men fungerte. Den venstre fyren i en gul T-skjorte holdt telefonen, som overførte GPS-dataene. Videokvaliteten med dette kameraet er ikke den beste, men jeg fant ikke 1080p kameraer med lav vekt.

Trinn 3: Samle deler og verktøy

For dette prosjektet trenger du noen nye og uvanlige deler. Jeg designet fra lav vekt og resirkulerte deler for å redusere kostnadene, og det lyktes at jeg fikk veldig gode materialer til rammen. Men la oss se hva vi trenger! Jeg kjøpte Crius -merket til flykontrolleren fra Amazon.com og jobbet

Verktøy:

• Loddejern
• Limpistol
• Kutter
• Wire Cutter
• Rotary Tool
• Superlim
• Ductape
• Gummistrikk

Deler:

• MultiWii 32kB flykontroller
• Seriell GPS -modul
• Seriell til I2C -omformer
• Bluetooth -modul
• Ultralydsensor
• Sugerør
• Plastbit
• Gearing
• Motorer
• Propeller
• Skruer
• L293D motordriver (det var et dårlig valg, jeg vil rette i den andre versjonen)
• 1000mAh litiumionbatteri

Trinn 4: Monter propellene

Jeg kjøpte disse proppellerne med motorer fra Amazon.com for 18 dollar, de er reservedeler til Syma S5X -dronen, men de virket nyttige, så jeg bestilte dem og fungerte bra. Du må bare sette motoren i hullet og feste rekvisittene til giret.

Trinn 5: Circuit Schemantic

Se alltid på det skjematiske mens du arbeider, og vær forsiktig med tilkoblingene.

Trinn 6: Loddemotorer til sjåføren

Nå må du lodde alle kabler fra motorene til L293D -motordriverens IC. Se på bildene, de sier mye mer, du må koble svarte og blå ledninger til GND og positive ledninger til utgangene 1-4, akkurat som meg. L293D kan drive disse motorene, men jeg anbefaler å bruke noen effekttransistorer fordi denne brikken ikke kan håndtere alle de fire motorene med høy effekt (mer enn 2 ampere). Etter dette kuttet 15 cm sugerør holder disse motorene på plass. Jeg brukte ekstra sterke sugerør som jeg fikk fra et lokalt bakeri og en kafé. Sett disse sugerør forsiktig på motorenes gir.

Trinn 7: Montering av rammen

Vær oppmerksom på det andre bildet, som viser hvordan utstyret til utleierne utføres. Bruk litt varmt lim og superlim som passer til alle fire propellene, og sjekk deretter tilkoblingene. Det er veldig viktig at vognmennene må være i samme avstand fra hverandre.

Trinn 8: Legg til ledninger i L293D

Ta fire hun-ledninger og del dem i to. Deretter loddes de til gjenværende pins på IC. Dette vil hjelpe til med å koble pinnene til Arduino's I/O -pinner. Nå er det på tide å bygge kretsen.

Trinn 9: Kretsen

Alle modulene er inkludert i flykontrollersettet som jeg bestilte, så du må bare koble dem sammen. Bluetooth går til serieporten, GPS -en først i I2C -omformeren og deretter i I2C -porten. Nå kan du utstyre dette på dronen din.

Trinn 10: Sette kretsen på rammen

Bruk litt dobbeltsidig tape og legg til GPS -en først. Denne svampebåndet holder alt på plass, så lim hver modul en etter en på plaststykket. Hvis du er ferdig med dette, kan du koble motordriverens pinner til MultiWii.

Trinn 11: Koble til de to kretsene

Inngangspinnene går til D3, D9, D10, D11 de andre skal kobles til VCC+ og GND-pinnene. Schemantic blir lastet opp i morgen.

Trinn 12: Batteri …

Jeg brukte noen gummibånd for å fikse batteriet mitt til bunnen av dronen, og holder det ganske sterkt. Jeg plugget inn og jobbet, akkurat slik jeg forestilte meg.

Trinn 13: Ultralydssensoren

Ekkoloddsensoren er festet på dronen med et gummibånd og koblet til D7- og D6 -pinnene på MultiWii -kontrolleren.

Trinn 14: Hvordan programmere det?

Du må bruke en seriell FTDI -modul for å programmere brikken. Settet inneholder også programmeringsmodulen.

Trinn 15: Hvordan fungerer en GPS?

Global Positioning System (GPS) er et rombasert navigasjonssystem som gir informasjon om posisjon og tid i alle værforhold, hvor som helst på eller i nærheten av jorden der det er en fri sikt til fire eller flere GPS-satellitter. Systemet gir kritiske evner til militære, sivile og kommersielle brukere over hele verden. Den amerikanske regjeringen opprettet systemet, vedlikeholder det og gjør det fritt tilgjengelig for alle som har en GPS -mottaker. GPS -moduler legger vanligvis ut en serie standard informasjonsstrenger, under noe som kalles National Marine Electronics Association (NMEA) -protokollen. Mer informasjon om NMEA standard datastrenger finnes på dette nettstedet.

For mer informasjon om programmering, les dette:

Trinn 16: Programvaren

Jeg vet ikke om programvaren allerede er lastet opp på brikken eller ikke, men her skal jeg forklare hva jeg skal gjøre. Last ned det offisielle MultiWii -biblioteket til datamaskinen din. Ekstrast.zip -filen, og åpne den deretter MultiWii.ino -filen. Velg "Arduino/Genuino UNO" og last den opp på brettet ditt. Nå har mikrokontrolleren forhåndsinstallert alle funksjoner. Gyroskopet, lysene, Bluetooth og til og med den lille LCD -en (som ikke brukes i dette prosjektet) jobber med den opplastede koden. Men denne koden kan bare brukes til å teste om modulene fungerer perfekt eller ikke. Prøv å vippe dronen, så ser du motorene snurre på grunn av gyrosensoren. Vi må endre kontrollerkoden for å følge telefonen.

Etter dette kan du lage din egen hackede drone hvis du kan programmere Arduino eller følge instruksjonene mine og gjøre den til en "følg meg" drone.

GitHub-lenke for programvaren:

Besøk det offisielle nettstedet for mer informasjon om programvarene:

Trinn 17: Endre koden

Jeg måtte endre sensorkoden og kontrollerkoden som ga beskjeder til ATMega328, men nå gir Bluetooth -modulen tre GPS -koordinater og avhengig av disse beveger dronen seg, så hvis telefonens 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 bevege seg i en retning til den når telefonen.

Trinn 18: Telefon -app

Jeg brukte SensoDuino -appen som kan lastes ned herfra til smarttelefonen din: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Koble til dronen via Bluetooth og slå på GPS TX og datalogging. Nå er telefonappen klar.

Trinn 19: Kameraet

Jeg kjøpte et veldig billig kinesisk 720p nøkkelringskamera og hadde en god kvalitet. Jeg passet på bunnen av dronen med dobbeltsidig tape. Dette kameraet ble brukt i mange av prosjektene mine og er alltid godt å bruke, veier 15 gram og kan lage en veldig god video.

Trinn 20: Testing …

Dronen er fortsatt utilgjengelig fordi det ikke er et profesjonelt prosjekt, men fungerer bra. Jeg er veldig fornøyd med resultatene. Tilkoblingsavstanden var ca 8 meter som er mer enn nok for en drone som denne. Videoen kommer snart, og jeg håper du liker den. Det er ikke en racing drone, men det er også ganske raskt.

Trinn 21: Fremtidsplaner

Jeg har også en større drone, og hvis jeg kan rette feilene i koden, vil jeg bruke den med den via WiFi -tilkobling med en ESP8266 -modul. Den har større rotorer og kan løfte selv en GoPro, ikke som den første versjonen. Denne dronen kan være et nyttig verktøy når du sykler, kjører, står på ski, svømmer eller sport, han følger deg alltid.

Trinn 22: Takk for at du så på

Jeg håper virkelig at du likte Instuctable, og hvis ja, vær så snill å stemme meg i Make It Fly Contest. Hvis du har spørsmål, er du velkommen til å spørre. Ikke glem å dele og gi et hjerte hvis du synes fortjener det. Takk igjen for at du så på!

Skål, Imetomi

Andreplass i konkurransen utenfor 2016

Andre pris i automatiseringskonkurransen 2016

Andre pris i Make It Fly Contest 2016