طائرة بدون طيار DIY Smart Follow Me مزودة بكاميرا (تعتمد على Arduino): 22 خطوة (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

الطائرات بدون طيار هي ألعاب وأدوات شائعة جدًا هذه الأيام. يمكنك العثور على طائرات بدون طيار احترافية وحتى للمبتدئين وأدوات طيران في السوق. لدي أربع طائرات بدون طيار (كوادكوبتر وسداسي المروحيات) ، لأنني أحب كل ما يطير ، لكن الرحلة رقم 200 ليست ممتعة جدًا وتبدأ في أن تكون مملة ، لذلك قررت أن أبني طائرتنا بدون طيار مع بعض الميزات الإضافية. أحب برمجة Arduino وتصميم الدوائر والأدوات لذا بدأت في بنائه. لقد استخدمت وحدة التحكم في الطيران MultiWii التي تعتمد على شريحة ATMega328 المستخدمة أيضًا في Arduino UNO ، لذا كانت البرمجة بسيطة جدًا. يمكن توصيل هذه الطائرة بدون طيار بهاتف Android الذكي الذي يرسل بيانات GPS الخاصة به إلى الطائرة بدون طيار ، والتي تقارن بإشارة GPS الخاصة بها ، ثم تبدأ في متابعة الهاتف ، لذلك إذا تحركت في الشارع ، تتبعني الطائرة بدون طيار. بالطبع هناك العديد من الإخفاقات حتى الآن ، لأنني لم أتمكن من صنع طائرة بدون طيار للتصوير الاحترافي ، لكنني أتابع الهاتف ، وأنتج مقطع فيديو ، ويحتوي أيضًا على مستشعر مسافة بالموجات فوق الصوتية لتجنب العوائق في الهواء. أعتقد أن هذه ميزات إلى حد كبير من طائرة بدون طيار محلية الصنع. سأقوم في أقرب وقت ممكن بتحميل مقطع فيديو عن رحلة طيران ، ولكن من الصعب إنشاء تسجيلات ذات جودة عالية باستخدام طائرة بدون طيار تتحرك دائمًا.

الخطوة 1: الخصائص الرئيسية

تعمل الطائرة بدون طيار تلقائيًا بالكامل تقريبًا ، ولا يتعين عليك التحكم فيها ، لأنه يتبع هاتفك الذي يكون عادةً في دراجتك ، يساعد المستشعر فوق الصوتي على تجاوز الأشجار والمباني والعقبات الأخرى ، ويوفر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) بيانات دقيقة للغاية عن الموقع ، ولكن دعونا نرى ماذا لدينا إجمالاً:

• بطارية 1000 مللي أمبير تكفي لمدة 16-18 دقيقة من الطيران المستمر
• جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية لتجنب العقبات في الهواء
• وحدة بلوتوث لاستقبال البيانات من الهاتف
• متحكم اردوينو
• بناء في جيروسكوب
• أقصى ارتفاع منظم (5 أمتار)
• عندما تكون البطارية منخفضة ، تهبط تلقائيًا على الهاتف (نأمل أن تكون بين يديك)
• يكلف بناء حوالي 100 دولار
• يمكن برمجتها على أي شيء
• بمساعدة GPS ، يمكنك إرسال الطائرة بدون طيار إلى أي إحداثيات
• كوادكوبتر التصميم
• مزودة بكاميرا فيديو عالية الدقة بدقة 2 ميجابكسل 720 بكسل
• يزن 109 جرام (3.84 أوقية)

هذا كل ما يمكن أن تفعله النسخة الأولى ، بالطبع أريد تطويره. خلال الصيف أريد اختراق طائرتى الأكبر باستخدام هذا البرنامج.

الخطوة 2: فيديو اختبار الطيران

طلبت من اثنين من أصدقائي المقربين السير في مقدمة الطائرة ، بينما كنت تحت الطائرة ، لإنقاذها إذا سقطت. لكن الاختبار نجح ، وكما ترى فإن الطائرة بدون طيار لا تزال غير مستقرة للغاية ، لكنها نجحت. الرجل الأيسر الذي يرتدي قميصًا أصفر يحمل الهاتف الذي ينقل بيانات GPS. جودة الفيديو مع هذه الكاميرا ليست الأفضل ، لكني لم أجد كاميرات منخفضة الوزن بدقة 1080 بكسل.

الخطوة 3: تجميع الأجزاء والأدوات

لهذا المشروع تحتاج بعض الأجزاء الجديدة وغير العادية. لقد صممت من أجزاء منخفضة الوزن ومعاد تدويرها لتقليل التكلفة ، ونجحت في الحصول على مواد جيدة جدًا للإطار. لكن دعنا نرى ما نحتاجه! اشتريت ماركة Crius لوحدة التحكم في الطيران من Amazon.com وعملت

أدوات:

• لحام حديد
• مسدس الغراء
• القاطع
• قاطع الاسلاك
• أداة دوارة
• صمغ ممتاز
• شريط لاصق
• رابط مطاطي

القطع:

• MultiWii 32kB Flight Conroller
• وحدة GPS التسلسلية
• المسلسل لتحويل I2C
• وحدة بلوتوث
• أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية
• القش
• قطعة بلاستيكية
• تستعد
• المحركات
• مراوح
• مسامير
• L293D Motor Driver (كان اختيارًا سيئًا ، سأقوم بتصحيحه في الإصدار الثاني)
• بطارية ليثيوم أيون 1000 مللي أمبير في الساعة

الخطوة 4: قم بتجميع المراوح

لقد اشتريت هذه المراوح بمحركات من Amazon.com مقابل 18 دولارًا ، وهي قطع غيار لطائرة Syma S5X بدون طيار ، لكنها بدت مفيدة لذا طلبتها وعملت بشكل جيد. عليك فقط وضع المحرك في الفتحة الخاصة به ، وإرفاق الدعائم بالتروس.

الخطوة 5: مخطط الدائرة

انظر دائمًا إلى المخطط أثناء العمل وكن حذرًا مع الاتصالات.

الخطوة 6: لحام المحركات للسائق

الآن عليك لحام جميع الكابلات من المحركات إلى محرك محرك L293D IC. انظر إلى الصور ، يقولون أكثر من ذلك بكثير ، عليك توصيل الأسلاك السوداء والزرقاء بـ GND والأسلاك الموجبة بالمخرجات 1-4 ، مثلي تمامًا. يمكن لـ L293D تشغيل هذه المحركات ، لكنني أوصي باستخدام بعض ترانزستورات الطاقة لأن هذه الشريحة لا يمكنها التعامل مع جميع المحركات الأربعة بطاقة عالية (أكثر من 2 أمبير). بعد هذا القص 15 سم ، ستثبت هذه المصاصات المحركات في مكانها. لقد استخدمت شفاطات قوية جدًا حصلت عليها من مخبز ومقهى محلي. ضع هذه القش برفق على تروس المحركات.

الخطوة 7: تجميع الإطار

يرجى الانتباه إلى الصورة الثانية التي توضح كيفية تجهيز الدفاعات. استخدم بعض الغراء الساخن والغراء الفائق لتناسب جميع المراوح الأربعة ثم تحقق من التوصيلات. من المهم جدًا أن تكون الدواسات على نفس المسافة من بعضها البعض.

الخطوة 8: أضف الأسلاك إلى L293D

خذ أربعة أسلاك توصيل من الإناث إلى الإناث واقطع النصف إلى النصف. ثم قم بتلحيمها في دبابيس IC المتبقية. سيساعد ذلك على توصيل المسامير بدبابيس الإدخال / الإخراج الخاصة بـ Arduino. حان الوقت الآن لبناء الدائرة.

الخطوة 9: الدائرة

يتم تضمين جميع الوحدات مع مجموعة أدوات التحكم في الطيران التي قمت بطلبها ، لذلك عليك فقط توصيلها معًا. ينتقل البلوتوث إلى المنفذ التسلسلي ، GPS أولاً في محول I2C ثم في منفذ I2C. الآن يمكنك تجهيز هذا على طائرتك بدون طيار.

الخطوة 10: وضع الدائرة على الإطار

استخدم بعض الأشرطة ذات الوجهين وأضف GPS أولاً. هذا الشريط الإسفنجي يثبت كل شيء في مكانه ، لذلك قم بلصق كل وحدة واحدة تلو الأخرى على القطعة البلاستيكية. إذا انتهيت من ذلك ، يمكنك توصيل دبابيس سائق المحرك بـ MultiWii.

الخطوة 11: توصيل الدائرتين

تنتقل دبابيس الإدخال إلى D3 و D9 و D10 و D11 ، ويجب توصيل دبابيس الإدخال الأخرى بـ VCC + ودبابيس GND. سيتم تحميل المخطط غدا.

الخطوة 12: البطارية …

لقد استخدمت بعض الأربطة المطاطية لإصلاح بطاريتي في الجزء السفلي من الطائرة بدون طيار ، وأثبتت هناك بقوة كبيرة. لقد قمت بالتوصيل والعمل ، كما تخيلت.

الخطوة 13: جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية

يتم تثبيت مستشعر السونار على الطائرة بدون طيار بشريط مطاطي ومتصل بدبابيس D7 و D6 لوحدة التحكم MultiWii.

الخطوة 14: كيف تبرمجها؟

يجب عليك استخدام وحدة Serial FTDI لبرمجة الشريحة. تتضمن المجموعة أيضًا وحدة المبرمج.

الخطوة 15: كيف يعمل GPS؟

نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) هو نظام ملاحة فضائي يوفر معلومات عن الموقع والوقت في جميع ظروف الطقس ، في أي مكان على الأرض أو بالقرب منها حيث يوجد خط رؤية غير معاق لأربعة أو أكثر من أقمار GPS الصناعية. يوفر النظام قدرات مهمة للمستخدمين العسكريين والمدنيين والتجاريين حول العالم. قامت حكومة الولايات المتحدة بإنشاء النظام وصيانته وجعله متاحًا مجانًا لأي شخص لديه جهاز استقبال GPS. تضع وحدات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) عادةً سلسلة من السلاسل القياسية للمعلومات ، بموجب ما يسمى بروتوكول الرابطة الوطنية للإلكترونيات البحرية (NMEA). يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول سلاسل البيانات القياسية NMEA في هذا الموقع.

لمزيد من المعلومات حول البرمجة ، اقرأ هذا: https://www.instructables.com/id/Connecting-GPS-mod …

الخطوة 16: البرنامج

لا أعرف ما إذا كان البرنامج قد تم تحميله بالفعل على الشريحة أم لا ، ولكن هنا سأشرح ما يجب فعله. قم أولاً بتنزيل مكتبة MultiWii الرسمية على جهاز الكمبيوتر الخاص بك. Extraxt ملف مضغوط ثم فتحه ملف MultiWii.ino. اختر "Arduino / Genuino UNO" وقم بتحميله على السبورة الخاصة بك. الآن تم تثبيت كل وظائف متحكمك مسبقًا. يعمل الجيروسكوب والأضواء والبلوتوث وحتى شاشة LCD الصغيرة (التي لم يتم استخدامها في هذا المشروع) مع الكود الذي تم تحميله. ولكن لا يمكن استخدام هذا الرمز إلا لاختبار ما إذا كانت الوحدات تعمل بشكل مثالي أم لا. حاول إمالة الطائرة بدون طيار ، وسترى أن المحركات ستدور بسبب الجيروسنسور. يتعين علينا تعديل رمز وحدة التحكم لمتابعة الهاتف.

بعد ذلك ، يمكنك صنع طائرة بدون طيار خاصة بك إذا كان بإمكانك برمجة Arduino أو اتباع تعليماتي وجعلها طائرة بدون طيار "اتبعني".

رابط GitHub للبرنامج:

يرجى زيارة الموقع الرسمي لمزيد من التفاصيل حول البرامج:

الخطوة 17: تعديل الكود

اضطررت إلى تعديل رمز المستشعرات ورمز وحدة التحكم التي أعطت مطالبات لـ ATMega328 ، ولكن الآن وحدة Bluetooth تعطي ثلاثة إحداثيات GPS واعتمادًا على هذه التحركات بدون طيار ، لذلك إذا كانت إحداثيات هاتفي x و y هي 46 ^ 44'31 " و 65 ^ 24 "13" وإحداثيات الطائرة بدون طيار هي 46 ^ 14'14 "و 65 ^ 24" 0 "ثم تتحرك الطائرة بدون طيار في اتجاه واحد حتى تصل إلى الهاتف.

الخطوة 18: تطبيق الهاتف

لقد استخدمت تطبيق SensoDuino الذي يمكن تنزيله من هنا على هاتفك الذكي: https://play.google.com/store/apps/details؟id=com…. قم بالاتصال بالطائرة بدون طيار عبر البلوتوث وقم بتشغيل GPS TX وتسجيل البيانات. الآن تطبيق الهاتف جاهز.

الخطوة 19: الكاميرا

اشتريت كاميرا سلسلة مفاتيح صينية رخيصة جدًا 720 بكسل وكانت بجودة عالية. كنت مناسبًا في الجزء السفلي من الطائرة بشريط لاصق مزدوج الجوانب. تم استخدام هذه الكاميرا في العديد من مشاريعي ودائمًا ما تكون جيدة في استخدامها ، وتزن 15 جرامًا ويمكنها إنشاء فيديو جيد جدًا.

الخطوة 20: الاختبار …

لا تزال الطائرة بدون طيار نهمة لأنها ليست مشروعًا احترافيًا ، ولكنها تعمل بشكل جيد. أنا سعيد جدا مع النتائج. كانت مسافة الاتصال حوالي 8 أمتار أي أكثر من كافية لطائرة بدون طيار مثل هذه. الفيديو قريبًا وآمل أن ينال إعجابك. إنها ليست طائرة بدون طيار للسباق ، لكنها أيضًا سريعة جدًا.

الخطوة 21: الخطط المستقبلية

لدي أيضًا طائرة بدون طيار أكبر ، وإذا كان بإمكاني تصحيح الأخطاء في الكود ، فأنا أرغب في استخدامه مع ذلك من خلال اتصال WiFi بوحدة ESP8266. يحتوي على دوارات أكبر ويمكنه حتى رفع GoPro ، ليس مثل الإصدار الأول. يمكن أن تكون هذه الطائرة بدون طيار أداة مفيدة أثناء ركوب الدراجات أو القيادة أو التزلج أو السباحة أو الرياضة ، فهو دائمًا ما يتبعك.

الخطوة 22: شكرا لك على المشاهدة

آمل حقًا أن تكون قد أحببت Instuctable ، وإذا كانت الإجابة بنعم ، فيرجى إعطائي صوتًا لطيفًا في مسابقة Make It Fly. إذا كان لديك أسئلة، لا تتردد في طرح. لا تنسى المشاركة وإعطاء قلب إذا كنت تعتقد أنه يستحق ذلك. شكرا مرة أخرى على المشاهدة!

في صحتك ، إيميتومي

الوصيف في المسابقة الخارجية لعام 2016

الجائزة الثانية في مسابقة الأتمتة 2016

الجائزة الثانية في مسابقة Make It Fly 2016