DIY Smart Follow Me Drohne mit Kamera (Arduino-basiert) - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Drohnen sind heutzutage sehr beliebte Spielzeuge und Werkzeuge. Auf dem Markt finden Sie professionelle und sogar Anfänger-Drohnen und Fluggeräte. Ich habe vier Drohnen (Quadcopter und Hexcopter), weil ich alles liebe, was fliegt, aber der 200. Flug ist nicht so interessant und fängt an langweilig zu werden, also habe ich beschlossen, dass ich mir eine eigene Drohne mit einigen zusätzlichen Funktionen bauen werde. Ich programmiere gerne Arduino und entwerfe Schaltungen und Gadgets, also habe ich angefangen, es zu bauen. Ich habe den MultiWii-Flugcontroller verwendet, der auf dem ATMega328-Chip basiert, der auch im Arduino UNO verwendet wird, daher war die Programmierung ziemlich einfach. Diese Drohne kann mit einem Android-Smartphone verbunden werden, das seine GPS-Daten an die Drohne sendet, die mit ihrem eigenen GPS-Signal vergleicht und dann beginnt, dem Telefon zu folgen. Wenn ich mich also auf der Straße bewege, folgt mir die Drohne. Hat natürlich noch viele Mängel, da ich keine professionelle Drohne bauen konnte, sondern dem Telefon folgt, ein Video macht und auch einen Ultraschall-Abstandssensor hat, um den Hindernissen in der Luft auszuweichen. Ich denke, das sind so ziemlich Funktionen einer selbstgebauten Drohne. Ich werde so bald wie möglich ein Video über einen Flug hochladen, aber es ist schwierig, mit einer sich ständig bewegenden Drohne gute Aufnahmen zu machen.

Schritt 1: Haupteigenschaften

Die Drohne ist fast vollautomatisch, du musst sie nicht steuern, denn folgt deinem Handy, das sich normalerweise in deinem Fahrrad befindet. Der Ultraschallsensor hilft Bäume, Gebäude und andere Hindernisse zu umgehen und das GPS liefert sehr genaue Positionsdaten, aber mal sehen was wir insgesamt haben:

• 1000mAh Akku, genug für 16-18 Minuten ununterbrochenes Fliegen
• Ultraschallsensor um Hindernissen in der Luft auszuweichen
• Bluetooth-Modul zum Empfangen von Daten vom Telefon
• Arduino-basierter Mikrocontroller
• eingebautes Gyroskop
• regulierte maximale Höhe (5 Meter)
• bei schwachem Akku landet automatisch auf dem Telefon (hoffentlich in Ihren Händen)
• kostet etwa 100 $ zu bauen
• kann auf alles programmiert werden
• mit Hilfe des GPS kannst du die Drohne an beliebige Koordinaten senden
• Quadrocopter-Design
• ausgestattet mit einer 2MP 720p HQ-Videokamera
• wiegt 109 Gramm (3,84 Unzen)

Das ist alles, was die erste Version kann, ich möchte sie natürlich weiterentwickeln. Im Sommer möchte ich mit dieser Software meine größere Drohne hacken.

Schritt 2: Flugtestvideo

Ich bat zwei gute Freunde von mir, vor der Drohne zu gehen, während ich unter der Drohne war, um sie zu retten, wenn sie herunterfällt. Aber der Test ist gelungen, und wie man sieht, ist die Drohne immer noch nicht sehr stabil, aber funktioniert. Der linke Mann in einem gelben T-Shirt hielt das Telefon, das die GPS-Daten übermittelte. Die Videoqualität mit dieser Kamera ist nicht die beste, aber ich habe keine 1080p-Kameras mit geringem Gewicht gefunden.

Schritt 3: Sammeln von Teilen und Werkzeugen

Für dieses Projekt benötigen Sie einige neue und ungewöhnliche Teile. Ich entwarf aus leichten und recycelten Teilen, um die Kosten zu senken, und es gelang mir, sehr gute Materialien für den Rahmen zu bekommen. Aber schauen wir mal, was wir brauchen! Ich habe die Marke Crius des Flugreglers von Amazon.com gekauft und funktioniert

Werkzeuge:

• Lötkolben
• Klebepistole
• Cutter
• Kabelschneider
• Drehwerkzeug
• Sekundenkleber
• Ductape
• Gummiband

Teile:

• MultiWii 32kB Flugcontroller
• Serielles GPS-Modul
• Seriell zu I2C Konverter
• Bluetooth-Modul
• Ultraschallsensor
• Strohhalme
• Plastikstück
• Getriebe
• Motoren
• Propeller
• Schrauben
• L293D Motor Driver (war eine schlechte Wahl, ich werde in der zweiten Version korrigieren)
• 1000mAh Lithium-Ionen-Akku

Schritt 4: Montieren Sie die Propeller

Ich habe diese Propeller mit Motoren von Amazon.com für 18 Dollar gekauft, sie sind Ersatzteile für die Syma S5X-Drohne, aber sie schienen nützlich zu sein, also bestellte ich sie und funktionierte gut. Sie müssen nur den Motor in sein Loch stecken und die Stützen am Getriebe befestigen.

Schritt 5: Schaltungsschema

Achten Sie beim Arbeiten immer auf den Schaltplan und achten Sie auf die Verbindungen.

Schritt 6: Motoren an den Treiber löten

Jetzt müssen Sie alle Kabel von den Motoren an den L293D-Motortreiber-IC anlöten. Schauen Sie sich die Bilder an, sie sagen viel mehr, Sie müssen schwarze und blaue Drähte an GND und positive Drähte an die Ausgänge 1-4 anschließen, genau wie ich. Der L293D kann diese Motoren antreiben, ich empfehle jedoch, einige Leistungstransistoren zu verwenden, da dieser Chip nicht alle vier Motoren bei hoher Leistung (mehr als 2 Ampere) verarbeiten kann. Danach werden 15 cm Strohhalme geschnitten, die die Motoren an Ort und Stelle halten. Ich habe extra starke Strohhalme verwendet, die ich von einer örtlichen Bäckerei und einem Café bekommen habe. Legen Sie diese Strohhalme vorsichtig auf die Getriebe der Motoren.

Schritt 7: Zusammenbau des Rahmens

Bitte achten Sie auf das zweite Bild, das zeigt, wie die Propeller ausgestattet sind. Verwenden Sie etwas Heißkleber und Sekundenkleber, um allen vier Propellern zu entsprechen, und überprüfen Sie dann die Verbindungen. Es ist sehr wichtig, dass die Propeller den gleichen Abstand zueinander haben.

Schritt 8: Hinzufügen von Drähten zum L293D

Nehmen Sie vier weibliche-weibliche Überbrückungsdrähte und schneiden Sie sie in zwei Hälften. Löten Sie sie dann an die restlichen Pins des ICs. Dies hilft, die Pins mit den I / O-Pins des Arduino zu verbinden. Jetzt ist es an der Zeit, die Schaltung aufzubauen.

Schritt 9: Die Schaltung

Alle Module sind im von mir bestellten Flight Controller Kit enthalten, Sie müssen sie also nur noch miteinander verbinden. Das Bluetooth geht an den seriellen Port, das GPS zuerst in den I2C-Konverter dann in den I2C-Port. Jetzt können Sie diese auf Ihrer Drohne ausrüsten.

Schritt 10: Legen Sie die Schaltung auf den Rahmen

Verwenden Sie doppelseitiges Klebeband und fügen Sie zuerst das GPS hinzu. Dieses Schwammband hält alles an Ort und Stelle, also kleben Sie jedes Modul einzeln auf das Plastikstück. Wenn Sie damit fertig sind, können Sie die Pins des Motortreibers mit der MultiWii verbinden.

Schritt 11: Anschließen der beiden Stromkreise

Die Eingangspins gehen an die D3, D9, D10, D11, die anderen sollten an die VCC+ und GND- Pins angeschlossen werden. Schaltplan wird morgen hochgeladen.

Schritt 12: Batterie…

Ich habe einige Gummibänder verwendet, um meinen Akku an der Unterseite der Drohne zu befestigen und hält dort ziemlich fest. Ich habe eingesteckt und gearbeitet, so wie ich es mir vorgestellt habe.

Schritt 13: Der Ultraschallsensor

Der Sonarsensor wird mit einem Gummiband an der Drohne befestigt und mit den D7- und D6-Pins des MultiWii-Controllers verbunden.

Schritt 14: Wie programmiere ich es?

Sie müssen ein serielles FTDI-Modul verwenden, um den Chip zu programmieren. Das Kit enthält auch das Programmiermodul.

Schritt 15: Wie funktioniert ein GPS?

Das Global Positioning System (GPS) ist ein weltraumgestütztes Navigationssystem, das bei allen Wetterbedingungen Standort- und Zeitinformationen liefert, überall auf oder in der Nähe der Erde, wo eine ungehinderte Sichtlinie zu vier oder mehr GPS-Satelliten besteht. Das System stellt militärischen, zivilen und kommerziellen Nutzern auf der ganzen Welt wichtige Funktionen zur Verfügung. Die Regierung der Vereinigten Staaten hat das System entwickelt, wartet es und macht es für jeden mit einem GPS-Empfänger frei zugänglich. GPS-Module geben normalerweise eine Reihe von Standardinformationen aus, die unter dem sogenannten Protokoll der National Marine Electronics Association (NMEA) stehen. Weitere Informationen zu NMEA-Standarddatenstrings finden Sie auf dieser Site.

Weitere Informationen zur Programmierung finden Sie hier:

Schritt 16: Die Software

Ich weiß nicht, ob die Software bereits auf dem Chip hochgeladen ist oder nicht, aber hier erkläre ich, was zu tun ist. Laden Sie zuerst die offizielle MultiWii-Bibliothek auf Ihren Computer herunter. Extrahieren Sie die.zip-Datei und öffnen Sie dann die MultiWii.ino-Datei. Wähle "Arduino/Genuino UNO" und lade es auf dein Board hoch. Jetzt hat Ihr Mikrocontroller alle Funktionen vorinstalliert. Das Gyroskop, die Lichter, das Bluetooth und sogar das kleine LCD (das in diesem Projekt nicht verwendet wird) funktionieren mit dem hochgeladenen Code. Aber dieser Code kann nur verwendet werden, um zu testen, ob die Module perfekt funktionieren oder nicht. Versuchen Sie, die Drohne zu neigen, und Sie werden sehen, dass sich die Motoren aufgrund des Gyrosensors drehen. Wir müssen den Code des Controllers ändern, um dem Telefon zu folgen.

Danach können Sie Ihre eigene gehackte Drohne erstellen, wenn Sie Arduino programmieren können oder meinen Anweisungen folgen und sie zu einer "Follow-me"-Drohne machen.

GitHub-Link für die Software:

Weitere Informationen zu den Softwares finden Sie auf der offiziellen Website:

Schritt 17: Ändern des Codes

Ich musste den Code der Sensoren und den Code des Controllers ändern, der dem ATMega328 Aufforderungen gab, aber jetzt gibt das Bluetooth-Modul drei GPS-Koordinaten an und abhängig von diesen bewegt sich die Drohne, wenn also die x- und y-Koordinaten meines Telefons 46^44'31" sind. und 65^24"13' und die Koordinaten der Drohne sind 46^14'14" und 65^24"0', dann bewegt sich die Drohne in eine Richtung, bis sie das Telefon erreicht.

Schritt 18: Telefon-App

Ich habe die SensoDuino-App verwendet, die Sie hier auf Ihr Smartphone herunterladen können: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Verbinden Sie sich über Bluetooth mit der Drohne und schalten Sie den GPS-TX und die Datenprotokollierung ein. Jetzt ist die Telefon-App fertig.

Schritt 19: Die Kamera

Ich habe eine sehr billige chinesische 720p-Schlüsselbundkamera gekauft und hatte eine tolle Qualität. Die Unterseite der Drohne habe ich mit doppelseitigem Klebeband befestigt. Diese Kamera wurde in vielen meiner Projekte verwendet und ist immer gut zu benutzen, wiegt 15 Gramm und kann ein sehr gutes Video machen.

Schritt 20: Testen…

Die Drohne ist immer noch insatble, weil es kein professionelles Projekt ist, aber gut funktioniert. Ich bin sehr zufrieden mit den Ergebnissen. Die Verbindungsentfernung betrug etwa 8 Meter, was für eine Drohne wie diese mehr als ausreichend ist. Das Video kommt bald und ich hoffe es gefällt euch. Es ist keine Renndrohne, aber auch ziemlich schnell.

Schritt 21: Zukunftspläne

Ich habe auch eine größere Drohne und wenn ich die Fehler im Code korrigieren kann, möchte ich sie mit dieser über eine WiFi-Verbindung mit einem ESP8266-Modul verwenden. Das hat größere Rotoren und kann sogar eine GoPro heben, nicht wie die erste Version. Diese Drohne könnte ein nützliches Werkzeug beim Radfahren, Autofahren, Skifahren, Schwimmen oder Sport sein, er folgt Ihnen immer.

Schritt 22: Vielen Dank fürs Zuschauen

Ich hoffe wirklich, dass Ihnen mein Instuctable gefallen hat, und wenn ja, geben Sie mir bitte eine freundliche Stimme im Make It Fly-Wettbewerb. Wenn Sie Fragen haben, können Sie diese gerne stellen. Vergiss nicht zu teilen und ein Herz zu schenken, wenn du denkst, dass es es verdient. Danke nochmal fürs Zuschauen!

Grüße, Imetomi

Zweiter Platz beim Outside Contest 2016

Zweiter Preis beim Automation Contest 2016

Zweiter Preis beim Make It Fly Contest 2016