Контроллер полета Multiwii, управляемый своими руками Arduino: 7 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Этот проект направлен на создание универсальной, но настраиваемой логической платы мультикоптера для дрона на базе Arduino и Multiwii.

Шаг 1. Аппаратное обеспечение

Для обработки логики использовалась Arduino Nano, а для входа гироскопа и акселерометра был реализован MPU-6050.

Шаг 2: проектирование

Скачать Fritzing. Это программное обеспечение для проектирования схем для более мелких и простых схем. Это одно из самых простых, но эффективных доступных программ для проектирования печатных плат.

Моя схемотехника доступна во вложении "myPCB.fzz".

Если ваш датчик недоступен в Fritzing по умолчанию, вы можете загрузить схему датчика (файл.fzz) и перетащить файл в рабочую область.

Шаг 3: Изготовление и сборка

Есть два способа сделать печатную плату по вашему проекту. При работе над этим проектом я использовал первый вариант.

Изготовил печатную плату онлайн

Я использовал SeeedStudio с оптимальными результатами по конкурентоспособной цене.

На Fritzing экспортируйте свой проект как файл gerber.

Вы можете просмотреть дизайн, загрузив файл (ы) gerber здесь.

Затем создайте учетную запись в seeedstudio, перетащите свои файлы gerber на страницу изготовления SeeedStudio и закажите в соответствии с желаемыми спецификациями.

сборка

Припаяйте компоненты к печатной плате. Рассмотрим напечатанный на 3D-принтере корпус для полетного контроллера.

Шаг 4: Настройка кода Multiwii для контроллеров

Код MultiWii бесплатный, простой в использовании и поддерживает многие (большинство) сборок.

Загрузите Multiwii и Arduino IDE.

Подключите полетный контроллер к компьютеру.

На компьютере откройте уже загруженную папку MultiWii и откройте файл Arduino под названием «MultiWii.ino».

Зайдите во вкладку «config.h» и удалите «//», выбрав нужный тип мультикоптера.

Прокрутите вниз и введите минимальное и максимальное значения вашего передатчика.

Раскомментируйте используемые датчики.

Затем следуйте инструкциям, прокомментированным по всему файлу.

После этого в верхнем меню IDE нажмите «Инструменты», «Платы» и выберите микроконтроллер Arduino, который вы используете.

Затем нажмите Инструменты, Порт и выберите порт компьютера, на котором находится ваш контроллер.

Загрузите код Multiwii, нажав кнопку в виде стрелки.

После загрузки в IDE должен появиться текст «успешно загружен».

Шаг 5: Использование графического интерфейса Multiwii

Откройте папку MultiWii, щелкните MultiwiiConf, application.windows32 (или желаемый вариант операционной системы) и, наконец, откройте MultiWiiConf.exe.

В верхнем левом углу окна выберите порт, на котором находится ваш полетный контроллер, и нажмите «Пуск». Значения датчика должны отображаться в приложении.

Справа выберите тип датчика. Чтобы откалибровать датчик, медленно перемещайте / наклоняйте полетный контроллер в соответствии с подсказками.

В приложении должна появиться модель желаемого дрона. Его движения должны имитировать движения полетного контроллера.

Шаг 6: Советы по настройке и калибровке ПИД-регулятора

Подключите полетный контроллер к мультиротору, чтобы отрегулировать значения PID.

Установите значения PID по умолчанию и убедитесь, что центр тяжести мультикоптера находится в центре.

Осторожно держите мультикоптер так, чтобы показания вашего гироскопа в графическом интерфейсе были плоскими. Затем установите дроссель на 50%.

Примечание. Если показания акселерометра сильно колеблются, это свидетельствует о чрезмерной вибрации. Для уменьшения вибраций могут потребоваться гасители вибрации (в качестве альтернативного решения я использовал двустороннюю ленту).

Теперь, осторожно удерживая ротор в безопасном месте, увеличивайте газ, пока мультикоптер не станет невесомым.

Надавите (наклонитесь) на каждую ось дрона. Вы должны почувствовать сопротивление этому изменению. Изменяйте значение P, пока это сопротивление не станет заметным.

Рукой раскачивайте (наклоняйте) дрон вперед и назад рукой. В приложении увеличивайте значение P до тех пор, пока дрон не начнет самостоятельно колебаться. Теперь немного уменьшите значение P. Повторите этот процесс, на этот раз раскачивая дрон в стороны (влево и вправо).

Теперь откалиброванные значения должны быть пригодны для полета.

Советы по настройке для различных типов полета см. В разделе «Расширенная настройка - практическая реализация» здесь.

Шаг 7: Лети

Не стесняйтесь экспериментировать со значениями PID с осторожностью.

Если вы хотите добавить к своему дрону дополнительные функции, вы можете рассмотреть возможность добавления прямой трансляции с помощью Raspberry Pi или добавления к нему возможностей Bluetooth.

Особая благодарность robobot3112 за помощь в настройке моего полетного контроллера.

Если вы считаете, что этот проект того заслуживает, не забудьте проголосовать, добавить в избранное или подписаться.

Не стесняйтесь обсуждать другие возможные функции, задавайте мне вопросы или делитесь мыслями в разделе комментариев ниже.

Удачи в полете!