DIY Arduino gesteuerter Multiwii-Flugcontroller - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Dieses Projekt soll ein vielseitiges und dennoch benutzerdefiniertes Multicopter-Drohnen-Logic-Board basierend auf Arduino und Multiwii erstellen.

Schritt 1: Hardware

Ein Arduino Nano wurde für die Verarbeitungslogik verwendet und ein MPU-6050 wurde für den Gyroskop- und Beschleunigungsmessereingang implementiert.

Schritt 2: Entwerfen

Fritzing herunterladen. Es ist eine Schaltungsentwurfssoftware für kleinere, einfachere Schaltungen. Es ist eine der einfachsten, aber effektivsten PCB-Design-Software auf dem Markt.

Mein Schaltungsdesign ist über den Anhang "myPCB.fzz" verfügbar.

Wenn Ihr Sensor nicht standardmäßig in Fritzing verfügbar ist, können Sie den Schaltplan des Sensors (.fzz-Datei) herunterladen und die Datei in den Arbeitsbereich ziehen.

Schritt 3: Herstellung und Montage

Es gibt zwei Möglichkeiten, die Leiterplatte aus Ihrem Design zu erstellen. Ich habe die erste Option während der Arbeit an diesem Projekt verwendet.

Die Leiterplatte online hergestellt

Ich habe SeeedStudio mit optimalen Ergebnissen zu einem wettbewerbsfähigen Preis verwendet.

Exportieren Sie auf Fritzing Ihr Projekt als Gerber-Datei.

Sie können das Design ansehen, indem Sie die Gerber-Datei(en) hier hochladen.

Dann erstellen Sie ein Konto bei seeedstudio, ziehen Sie Ihre Gerber-Dateien auf die Fertigungsseite von SeeedStudio und bestellen Sie nach den gewünschten Spezifikationen.

Montage

Löten Sie Ihre Komponenten auf Ihre Leiterplatte. Betrachten Sie ein 3D-gedrucktes Gehäuse für den Flugregler.

Schritt 4: Einrichten des Controllers Multiwii-Code

Der Code von MultiWii ist kostenlos, einfach zu verwenden und unterstützt viele (die meisten) Builds.

Laden Sie Multiwii und die Arduino-IDE herunter.

Verbinden Sie den Flugregler mit Ihrem Computer.

Öffnen Sie auf dem Computer den bereits heruntergeladenen MultiWii-Ordner und öffnen Sie die Arduino-Datei namens "MultiWii.ino".

Rufen Sie die Registerkarte "config.h" auf und löschen Sie das "//", indem Sie den gewünschten Multirotortyp auswählen.

Scrollen Sie nach unten und geben Sie die Minimal- und Maximalwerte Ihres Senders ein.

Entkommentieren Sie die verwendeten Sensoren.

Befolgen Sie als Nächstes die in der gesamten Datei kommentierten Anweisungen.

Klicken Sie anschließend im oberen Menü der IDE auf Tools, Boards und wählen Sie den von Ihnen verwendeten Arduino-Mikrocontroller aus.

Klicken Sie dann auf Tools, Port und wählen Sie den Port des Computers aus, an dem sich Ihr Controller befindet.

Laden Sie den Multiwii-Code hoch, indem Sie auf die Schaltfläche in Form eines Pfeils klicken.

Nach dem Hochladen sollte der Text "erfolgreich hochgeladen" in der IDE erscheinen.

Schritt 5: Verwenden der Multiwii-GUI

Öffnen Sie Ihren MultiWii-Ordner, klicken Sie auf MultiwiiConf, application.windows32 (oder die gewünschte Betriebssystemoption) und öffnen Sie schließlich MultiWiiConf.exe.

Wählen Sie oben links im Fenster den Port aus, auf dem sich Ihr Flugcontroller befindet, und klicken Sie auf Start. Sensorwerte sollten in der Anwendung angezeigt werden.

Wählen Sie rechts den Sensortyp aus. Um den Sensor zu kalibrieren, bewegen/neigen Sie den Flugregler langsam nach Aufforderung.

In der Anwendung sollte ein Modell der gewünschten Drohne erscheinen. Seine Bewegungen sollten die Bewegungen des Flugreglers nachahmen.

Schritt 6: Tipps zur PID-Abstimmung und -Kalibrierung

Verbinden Sie den Flugregler mit dem Multirotor, um die PID-Werte einzustellen.

Setzen Sie die PID-Werte auf die Standardwerte und stellen Sie sicher, dass sich der Schwerpunkt des Multirotors in der Mitte befindet.

Halten Sie den Multicopter vorsichtig, damit die Messwerte Ihres Gyroskops in der GUI flach sind. Stellen Sie dann den Gashebel auf 50%.

Hinweis: Wenn die Messwerte des Beschleunigungsmessers stark schwanken, weist dies auf übermäßige Vibrationen hin. Vibrationsdämpfer können erforderlich sein, um Vibrationen zu reduzieren (ich habe doppelseitiges Klebeband als alternative Lösung verwendet).

Während Sie Ihren Rotor vorsichtig an einem sicheren Ort halten, erhöhen Sie das Gas, bis sich der Multirotor schwerelos anfühlt.

Üben Sie Druck (mager) auf jede Achse der Drohne aus. Sie sollten Widerstand gegen diese Änderung spüren. Ändern Sie den P-Wert, bis dieser Widerstand spürbar ist.

Schwinge (neige) die Drohne mit deiner Hand hin und her. Erhöhen Sie in der Anwendung den P-Wert, bis die Drohne von selbst kaum noch zu schwingen beginnt. Verringern Sie nun den P-Wert etwas. Wiederholen Sie diesen Vorgang, indem Sie die Drohne diesmal seitlich (nach links und rechts) schwingen lassen.

Die kalibrierten Werte sollten jetzt flugtauglich sein.

Tuning-Tipps für verschiedene Flugarten finden Sie hier im Abschnitt "Advanced Tuning - praktische Umsetzung".

Schritt 7: Fliegen

Fühlen Sie sich frei, mit den PID-Werten mit Vorsicht weiter zu experimentieren.

Wenn Sie Ihrer Drohne zusätzliche Funktionen hinzufügen möchten, können Sie einen Live-Stream mit einem Raspberry Pi oder Bluetooth-Funktionen hinzufügen.

Ein besonderer Dank geht an robobot3112 für die Unterstützung bei der Einrichtung meines Flugreglers.

Wenn Sie der Meinung sind, dass dieses Projekt es verdient, vergessen Sie nicht, abzustimmen, zu favorisieren oder zu abonnieren.

Fühlen Sie sich frei, andere mögliche Funktionen zu besprechen, mir eine Frage zu stellen oder Ihre Gedanken im Kommentarbereich unten mitzuteilen.

Viel Spaß beim Fliegen!