وحدة التحكم ArDrone 2.0 Quadcopter على MPU6050 ووحدة ESP8266: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

يتيح لك حجم وسعر وتوافر شبكة Wi-Fi إنشاء وحدة تحكم في الميزانية لـ ArDrone 2.0 quadrocopter على وحدة ESP8266 (الأسعار على AliExpress ، Gearbest). للتحكم ، سنستخدم Gy-521 Module على شريحة MPU6050 (الجيروسكوب ، مقياس التسارع).

الببغاء AR. الطائرة بدون طيار هي طائرة مروحية رباعية يتم التحكم فيها عن طريق الراديو ، أي طائرة هليكوبتر بأربعة دوارات رئيسية موضوعة على أشعة قطرية بعيدة. AR. تعمل الطائرة بدون طيار نفسها على نظام التشغيل Linux ، ويمكن لأي هاتف ذكي أو جهاز لوحي يعمل بنظام Android أو iOS أن يعمل كجهاز تحكم عن بعد للطائرة الرباعية. تتراوح مسافة التحكم الثابت عبر Wi-Fi من 25 إلى 100 متر وتعتمد على حالة الغرفة والطقس ، إذا كانت الرحلات تتم في الشارع.

الخطوة 1: توصيل ESP8266 بنقطة وصول Ar Drone 2.0

عند التمكين ، AR. تقوم الطائرة بدون طيار بإنشاء نقطة وصول SSIS "ardrone_XX_XX". الاتصال بدون كلمة مرور.

دعنا نحاول الاتصال بنقطة وصول Ar. Dron باستخدام أوامر AT قم بتوصيل بطاقة ESP8266 بمنفذ com للكمبيوتر عبر مصدر طاقة محول UART USB 3.3 فولت.

افتح Arduino IDE ، وشاشة المنفذ التسلسلي ، وأرسل أوامر AT إلى لوحة ESP (يجب تمكين المروحية الرباعية)

الخطوة الثانية: التواصل مع AR. يتم تنفيذ الطائرة بدون طيار باستخدام أوامر AT

يتم إرسال الأوامر إلى AR. بدون طيار كحزم UDP أو TCP ؛

يجب أن تحتوي حزمة UDP واحدة على أمر واحد كامل على الأقل أو أكثر ؛ إذا كانت الحزمة تحتوي على أكثر من أمر واحد ، فسيتم استخدام الحرف 0x0A لفصل الأوامر.

يتم ترميز السلاسل كأحرف ASCII 8 بت ؛

الحد الأقصى لطول الأمر هو 1024 حرفًا ؛

يوجد تأخير 30 مللي ثانية بين الأوامر.

الأمر يتكون من

AT * [اسم الأمر] = [رقم تسلسل الأمر كسلسلة] [، الوسيطة 1 ، الوسيطة 2 …]

قائمة أوامر AT الرئيسية للتحكم في AR. طائرة بدون طيار:

AT * REF المستخدمة للإقلاع والهبوط وإعادة الضبط والتوقف في حالات الطوارئ ؛

AT * PCMD - يستخدم هذا الأمر للتحكم في AR. حركة الطائرات بدون طيار

AT * FTRIM - على المستوى الأفقي ؛

AT * تكوين تكوين AR. معلمات الطائرات بدون طيار

AT * مجموعات LED للرسوم المتحركة LED على الواقع المعزز. طائرة بدون طيار؛

AT * الرسوم المتحركة للرحلة لتثبيت ANIM على AR. طائرة بدون طيار.

AT * COMWDG-watchdog reset command - نرسله باستمرار إلى quadcopter.

تستخدم المنافذ التالية للاتصال:

أوامر إرسال المنفذ 5556-UDP إلى AR. طائرة بدون طيار؛

حزم بيانات استقبال منفذ 5554-UDP من AR. طائرة بدون طيار؛

المنفذ 5555-Reply دفق حزم الفيديو من AR. طائرة بدون طيار؛

حزم المنفذ 5559-TCP للبيانات الهامة التي لا يمكن فقدها ، عادةً للتكوين.

ينفصل العميل عن منفذ UDP بعد تأخير لمدة ثانيتين بعد إرسال الأمر الأخير !!! - لذلك ، يجب عليك باستمرار إرسال الأوامر ، إذا لزم الأمر- AT * COMWDG.

ضع في اعتبارك الحصول على بيانات التنقل من ARDrone (المنفذ 5554-UDP). يبلغ طول حزمة بيانات التنقل في الوضع التجريبي 500 بايت. إذا حدث خطأ ما ، يمكن للطائرة بدون طيار إرسال حزمة 32 و 24 بايت. إذا كان طول الحزمة 24 بايت ، فهذا يعني أن المنفذ 5554 في وضع BOOTSTRAP وتحتاج إلى إعادة الاتصال بالمنفذ لتبديله إلى الوضع التجريبي ، يمكن لـ ARDrone نقل بيانات التنقل إلى العميل في شكلين:

مختصر (أو عرض توضيحي) ، حجمه 500 بايت. مكتمل.

للحصول على بيانات العرض التوضيحي ، أرسل أولاً أربعة بايت 0x01 ، 0x00 ، 0x00 ، 0x00 إلى المنفذ 5554 ، ثم أرسل أمرًا إلى المنفذ 5556

AT * CONFIG = "+ (seq ++) +"، / "general: navdata_demo \"، / "TRUE \" حيث seq هو الرقم التسلسلي للأمر.

هيكل حزمة بيانات الملاحة. توجد 4 قيم مسماة في بداية الحزمة:

رأس حزمة 32 بت: أعلام حالة الهليكوبتر 32 بت ؛

الرقم التسلسلي لآخر أمر أرسله العميل إلى المروحية 32 بت ؛

علم الرؤية 32 بت. التالي - عنوان خيار navdata: 20-23.

يحتوي خيار navdata على الحقول التالية:

البطارية = 24 ؛ شحن البطارية كنسبة مئوية ؛

الملعب = 28 ؛ زاوية الميل على طول المحور الطولي ؛

لفة = 32 ؛ زاوية الميل بالنسبة للمحور العرضي ؛

ياو = 36 ؛ زاوية الدوران بالنسبة للمحور العمودي ؛

ALTITUDE = 40 ؛ ارتفاع؛

VX = 44 ؛ سرعة المحور السيني

VY = 48 ؛ سرعة المحور ص

VZ = 52 ؛ السرعة على المحور z.

الخطوة 3: توصيل شاشة Nokia 5110 بلوحة ESP8266

قم بتوصيل شاشة Nokia 5110 بوحدة ESP8266 وإخراج بعض بيانات الملاحة إليها وشاشة المنفذ التسلسلي

الخطوة 4: الحصول على بيانات الملاحة وعرضها على شاشة Nokia5110

قم بتنزيل (رسم ardrone_esp8266_01. ino) ، ولاحظ إخراج بيانات التنقل إلى المنفذ التسلسلي وشاشة العرض.

الخطوة 5: إرسال أوامر الإقلاع والهبوط

الآن سنضيف إلى مشروعنا إقلاع وهبوط الطائرة الرباعية بأوامر من جهاز التحكم عن بعد. للإقلاع ، تحتاج إلى إرسال أمر

AT * REF = [رقم التسلسل] ، 290718208

للهبوط

AT * REF = [رقم التسلسل] ، 290717696

قبل الإقلاع ، يجب إرسال أمر للمعايرة الأفقية ، وإلا فلن تتمكن طائرة Ar Drone من الاستقرار أثناء الطيران.

AT * F TRIM = [رقم التسلسل]

قم بتحميل المخطط ardrone_esp8266_02.ino () إلى لوحة ESP8266 ، قم بتشغيل Ardrone 2.0 quadcopter وتحقق من تشغيل الزر. عند النقر فوق الإقلاع ، في المرة التالية التي تنقر فيها - الهبوط ، إلخ.

الخطوة 6: توصيل MPU6050 بالتحكم في Ardrone 2.0

تستخدم مستشعرات لتحديد الموقع في الفضاء للتحكم في المروحيات الرباعية. تحتوي شريحة MPU6050 على كل من مقياس التسارع وجيروسكوب على اللوحة ، بالإضافة إلى مستشعر درجة الحرارة. MPU6050 هو العنصر الرئيسي لوحدة Gy-531 (الشكل 15.44). بالإضافة إلى هذه الشريحة ، تحتوي لوحة الوحدة النمطية على رابط MPU6050 الضروري ، بما في ذلك مقاومات السحب لواجهة I2C ، بالإضافة إلى مثبت الجهد 3.3 فولت مع انخفاض الجهد الصغير (عند تشغيله عند 3.3 فولت ، يكون خرج سيكون المثبت 3 فولت بالضبط) مع مكثفات المرشح.

التوصيل بالمتحكم الدقيق باستخدام بروتوكول I2C.

الخطوة 7: التحكم في المروحية الرباعية باستخدام MPU6050

يتيح لك استخدام مقياس التسارع والجيروسكوب تحديد الانحراف على المحورين x و y ، والانحراف "يتحول" إلى أوامر لتحريك المروحية الرباعية على طول المحاور المقابلة. ترجمة القراءات الواردة من المستشعر إلى زاوية الانحراف.

الأمر للإرسال إلى Ar Drone للتحكم في الطيران

AT * REF = [رقم التسلسل] ، [حقل بت العلم] ، [لفة] ، [درجة الصوت] ، [غاز] ، [ياو]

تم أخذ قيم Roll and Pitch في النطاق من -1 إلى 1 من الجدول const int float ، يتوافق الفهرس مع زاوية الانحراف المحسوبة من بيانات مستشعر mu6050.

قم بتحميل الرسم التخطيطي ardrone_esp8266_03.ino إلى لوحة ESP8266 ، قم بتشغيل كوادروكوبتر ar Drone 2.0 وتحقق من تشغيل جهاز التحكم عن بُعد.