Schaltungen

Der Drone Pi

HINWEIS: DIESE ANWEISUNG WIRD SCHRIFTLICH

Dieses Projekt ist ein Quadcopter, der von einer Multiwii angetrieben und mit einem Raspberry Pi 2 B gesteuert wird. Dieser Quadcopter hat eine Besonderheit, weil er zwei verschiedene Controller verwendet und mit zwei verschiedenen Geräten pilotieren kann: einer Fernbedienung oder einem Smartphone.

Der Multiwii-Controller kümmert sich um die 4 Motoren und verteilt die Stromversorgung, während der Raspberry Pi die Informationen vom Smartphone sammelt und an die Multiwii weiterleitet. Sie können auch Bilder und Full HD- Videos aufnehmen !!! Eine Pi-Kamera befindet sich auf dem Vordergrund des Drone Pi. Es kann aufgenommen oder einfach ein Bild auf einen USB-Stick aufgenommen werden.

Der Rahmen dieses Quadcopters besteht aus verschiedenen recycelten Elementen und es war eine weitere Herausforderung: Erstellen Sie einen Quadcopter mit manchmal schweren Elementen ... Aber wir haben es geschafft!

Wir sind einige junge französische Studenten und es war unsere erste Kreation. Wir haben während dieses Projekts mit einer Internet-Website geholfen, deren Instructables und jetzt möchten wir unseren Drone Pi mit Ihnen teilen. Genießen !

Schritt 1: Teile

Um unseren Quadcopter zu bauen, benötigen Sie folgende Teile:

Ein Rahmen - Sie können ihn im Internet kaufen oder wie wir machen. Es ist nicht schwierig, Ihren Rahmen zu erstellen. Sie müssen lediglich ein X mit einem Durchmesser von ca. 0, 45 m (für einen stabilen Quadcopter) erstellen und verschiedene Ebenen in die Mitte stellen, um Ihre Himbeere, Multiwii, Batterie, ESCs usw. zu platzieren. .

4 Motoren (16 €) - Für einen Quadcopter benötigen Sie 4 Motoren, aber wenn Sie einen Oktokopter bauen möchten, benötigen Sie auch 8 Motoren. Wir verwenden bürstenlose Turnigy-Motoren. (Wir werden in Schritt 2 auf die Motoren zurückkommen.) //goo.gl/G9oE1c

4 Regler (10 €) - Der elektronische Drehzahlregler liefert die Leistung an den Motor mit den Informationen der Multiwii. Wir verwenden Hobbyking 30A ESC. //goo.gl/2txm0b

Batterie (27, 5 €) - Wenn Sie fliegen möchten, müssen Sie natürlich Ihre Motoren versorgen, damit Sie eine Batterie benötigen. Wir verwenden einen Turnigy 3S 3300mAh. //goo.gl/4GHr01

Batteriemonitor (4 €) - Er klingelt, wenn die Batterie leer ist. Wir verwenden einen Hobbyking Batteriemonitor 3S.

Stromverteilungsplatine (4 €) - Diese Karte dient zum Anschließen Ihrer Regler an die Batterie. Wir verwenden eine Hobbyking Quadcopter-Stromverteilungskarte für Quadcopter. //goo.gl/0WCvB3

Steckverbinder 3, 5 mm (4, 5 €) - Zum Schweißen des Esc und der Motoren. //goo.gl/byW6rg
Steckverbinder 4, 5 mm (4, 33 €) - Zum Entfernen des alten Verteilersteckers und zum Verschweißen des neuen. //goo.gl/KSahYJ

Propeller (5 €) - Ein Quadcopter mit einigen Motoren, aber ohne Propeller ist es kein Quadcopter. Wählen Sie Ihre Requisiten entsprechend Ihrem Rahmen. Für unseren Rahmen von 40 cm benötigen Sie einige Requisiten mit Länge = 10 und Steigung = 4, 5. Wir verwenden 10x4, 5 SF Requisiten. //goo.gl/4taM8k

Multiwii (49 €) - Dieser Controller steuert die Motoren und teilt die Leistung. Wir verwenden eine CRIUS AIO PRO Multiwii.

Montagekissen (2 €) - Da die Motoren viel Vibration erzeugen, müssen Sie ein Montagekissen kaufen, um sie unter der Multiwii zu reduzieren. //goo.gl/aifflj

Raspberry pi 2 B (35 €) - Es könnte auch mit einem anderen Modell von Raspberry pi laufen, aber wir haben es gerade mit diesem Raspi getestet und es ist leistungsstärker als die vorherige Version.

Pi-Kamera (19 €) - Zum Aufnehmen von Videos und Fotografieren. Es kann nur mit einem Himbeer-Pi ausgeführt werden

Wifi-Schlüssel (9 €) - Er stellt eine Verbindung zum Raspi her und erstellt ein Wifi-Netzwerk, um die Informationen von der Smartphone-App an den Raspi weiterzuleiten.

USB-Stick - Zum Speichern des Videos

Fernbedienung + RC-Empfänger - Wenn Sie damit Ihre Drohne steuern möchten. Sie verbinden den RC-Empfänger mit der Multiwii.

Sie müssen die Steckverbinder mit dem ESC-Kabel, dem Motorkabel und dem Verteilerkabel verschweißen.

Schritt 2: Wie funktioniert es?

Die Multiwii

Multiwii ist ein französisches Open-Source-Projekt, das auf einem Arduino basiert. Das Projekt ist Open Source, so dass wir viele Arten von Multiwii finden können. Wir verwenden eine ähnliche Version von CRIUS AIO PRO V2. Dies ist ein Flugregler: Seine Aufgabe ist es, Geschwindigkeitssignale an den Esc zu senden, um den Quadcopter in der Luft zu halten. Wir verwenden das mutlwii-Projekt, da es ein bekanntes Projekt ist, das von vielen Benutzern mit einer großartigen Community verwendet wird, aber hauptsächlich, weil Programme wie dieses für uns zu kompliziert sind.

Die Himbeere

In unserem Projekt spielte die Himbeere die Hauptrolle. Beim Start wird zunächst ein privates WLAN-Netzwerk mit einem DHCP-Server erstellt (um die IP-Adresse anzugeben). Dieses WLAN-Netzwerk hat keinen Internetzugang und dient nur zur Kommunikation mit dem Smartphone. Zweitens ist es ein Python-Programm (von uns erstellt), das einen Websocket startet. Ein Websocket ist eine permanente Verbindung zwischen dem Server (Himbeere) und dem Client (der Smartphone-App). Er dient dazu, Befehle von der App zu empfangen. Dann wird das gleiche Programm über USB mit dem Multiwii verbunden. Es dient dazu, Befehlsinformationen, die vom Smartphone kommen, an die Multiwii zu senden (siehe Schema zum Verständnis). Quellen sind auf github verfügbar (//github.com/reglisse44/Multiwii-raspberry-drone-server)

Die Anwendung

Die Anwendung erfolgt in HTML / CSS / Javascript mit Cordova. Cordova ist eine Technologie, die es ermöglicht, eine Anwendung mit Webtechnologie zu erstellen, die mit Android, iOS und mehr kompatibel ist. Der Benutzer hält es für eine Standard-Android-App, aber tatsächlich handelt es sich um eine Webansicht :), es ist einfach, Anwendungen wie diese zu entwickeln für Webentwickler ... Quellen sind in github verfügbar (//github.com/reglisse44/quadcopterControl)

Schritt 3: Der Rahmen

Um einen guten Rahmen zu erstellen, müssen Sie die leichtesten Elemente verwenden, die Sie können. Für unseren Drone Pi mussten wir ihn mit Recyclingelementen bauen, damit unser Rahmen etwas schwer ist, aber für unsere Motoren spielt es keine Rolle.

Der Durchmesser des Rahmens beträgt 0, 45 m, weil wir einen "stabilen Quadcopter" für die Kamera und keinen "Rennquadcopter" wollten. In der Mitte des X befinden sich 3 Ebenen (möglicherweise 4 in der Zukunft), um die Controller, die Regler und unsere Batterie zu platzieren (Sie haben alle Zitate in den Bildern oben auf der Seite).

Wir haben eine Plattform für die Multiwii oben am Quadcopter (Bild 2) und eine Plattform für die Batterie (Bild 7 und 8) unten am Quadcopter erstellt. Für die Multiwii-Plattform wollten wir die Himbeere unter die Multiwii stellen, da zwischen ihnen einige Verbindungen bestehen. Für die Batterieplattform wollten wir die Batterie zum Laden auf- oder abnehmen. Alle Bilder sind im nächsten Schritt ...

Schließlich setzen wir 4 Fuß zum Quadcopter, um ihn landen zu können, aber sie sind nicht hübsch und schlecht.

Schritt 4: Antrieb

Für den Antrieb benötigen Sie Ihre 4 Motoren, Ihre 4 Regler (um die Spannung an die Motoren anzupassen), Ihre Batterie und schließlich Ihre Multiwii.

Schließen Sie Ihre Motoren an Ihre Regler an. Sie können den Draht umkehren, um die Drehung Ihrer Propeller umzukehren (siehe Schema, um die Drehrichtung zu kennen). Um zu beginnen, setzen Sie Ihre Stützen NICHT auf die Motoren, um keinen Unfall zu haben. Die Stützen sind zerbrechlich und können brechen .
Verbinden Sie den Regler mit dem Verteiler (beachten Sie die Farbe).
Wenn alles in Ordnung ist, können Sie die Komponenten auf dem Rahmen installieren
Die Schraube, die wir mit dem Motor hatten, war zu groß für die Propeller, deshalb mussten wir sie vergrößern (siehe Bilder).

Schritt 5: Flight Controller und Himbeere

Jetzt werden wir die Multiwii und den Himbeer-Pi installieren. Um die beiden Komponenten an derselben Stelle zu installieren, bauen wir eine Stütze auf, die oben auf der Himbeere angebracht wurde, um die Multiwii zu platzieren (siehe Bild).

Installieren Sie die Himbeere mit seiner Unterstützung
Legen Sie das Multwii mit einem Antivibrationspad auf die Halterung
Verbinden Sie die Regler mit den dafür vorgesehenen Stiften mit der Multiwii

Als nächstes werden wir die Multiwii-Firmware in das Board kompilieren. Schließen Sie die Multiwii-Karte über USB an Ihren Computer an

So konfigurieren Sie die Multiwii:

Laden Sie die Multiwii-Firmware von //code.google.com/p/multiwii/ herunter.
Laden Sie die Arduino-Software von //www.arduino.cc/en/Main/Software herunter
Öffnen Sie das Arduino-Projekt "Multiwii.ino"
Ändern Sie die Arduino-Karte unter "Tools"> "Board"> "Arduino Mega 2560 oder Mega ADK".
Wählen Sie den Port unter "Extras"> "Serieller Port"> und wählen Sie den Multiwii-Port.
Öffnen Sie als nächstes die Datei "config.h".
Suchen Sie am Anfang der Datei die Zeile: "// # define QUADX" und kommentieren Sie sie aus (entfernen Sie das "//")
Suchen Sie erneut die Zeile "// # define CRIUS_AIO_PRO" und kommentieren Sie sie aus.
Alles ist fertig, speichern Sie die Datei und führen Sie die Kompilierung aus
Als nächstes müssen Sie alle Sensoren mit MultiwiiConf kalibrieren. Ich lasse Sie das Tutorial im Internet suchen.

In diesem Moment verbinden wir die Multiwii nicht mit dem Raspi. Wenn Sie also Ihre Motoren in Aktion sehen möchten, bevor Sie sie konfigurieren, benötigen Sie eine Fernbedienung mit einem RC-Empfänger und schließen Sie den RC an Empfänger der Multiwii. Wir werden Ihnen nicht erklären, wie das geht, aber Google ist Ihr Freund;) und es ist nicht schwierig, das zu tun. ( Verwenden Sie den Motor NICHT mit den Propellern. )

Schritt 6: Himbeer-Pi

Debian-Installation:

Installieren Sie Raspbian mit Noobs, indem Sie diesem Tutorial folgen: www.raspberrypi.org/help/noobs-setup/

Starten Sie raspi-config und aktivieren Sie pi-camera

IP-Konfiguration

 sudo nano / etc / network / interfaces

Entfernen Sie alle wlan0-Konfigurationen und bearbeiten Sie diese:

 allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet statische Adresse 192.168.10.1 Netzmaske 255.255.255.0 Gateway 192.168.10.1

Hostapd-Installation:

Bevor Sie beginnen, führen Sie alle Aktualisierungen durch:

 sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade

Installieren Sie hostapd:

 sudo apt-get install hostapd

Und mit minimaler Konfiguration testen

 sudo hostapd hostapd.conf

Wenn Sie Ihr Netzwerk von Ihrem Smartphone aus sehen können, funktioniert es, aber versuchen Sie nicht, eine Verbindung herzustellen (es schlägt mit einem IP-Fehler fehl, da wir keinen DHCP-Server haben)

Installation des DHCP-Servers:

Jetzt müssen Sie einen DHCP-Server installieren, um WLAN-Clients eine IP-Adresse zu geben.

 sudo apt-get install isc-dhcp-server

Führen Sie diesen Befehl aus, um die Datei zu bearbeiten:

 sudo nano /etc/dhcp/dhcpd.conf

Finden Sie die Zeilen, die sagen

 Option Domain-Name "example.org"; Option Domain-Name-Server ns1.example.org, ns2.example.org;

und füge "#" vor ihnen hinzu, um sie zu kommentieren

Installieren Sie usbmount

Wir benötigen usbmount, um den USB-Stick zu mounten. Hiermit speichern Sie das Video auf dem USB-Stick.

 sudo apt-get installiere usbmount

Jetzt müssen alle USB-Sticks im Ordner "/ media /" eingehängt sein.

Installieren Sie das Python Quadcopter-Programm:

Installieren Sie zuerst Abhängigkeiten:

 sudo apt-get install Python-Pip Build-Essential Python-Dev Sudo Pip Install Tornado

und klonen Sie das Git-Projekt

 git clone //github.com/reglisse44/Multiwii-raspberry-drone-server.git multiwiiControll

Sie können das Programm testen, indem Sie es wie folgt starten:

Teste das !!:

Warnung: Für den Moment, wenn Sie das Python-Programm starten möchten, benötigen Sie:

Die Pi-Kamera ist in raspi-config angeschlossen und aktiviert
Die Multiwii-Karte, die als Name "ttyUSB0" an einen Himbeer-USB-Anschluss angeschlossen ist (Sie können mit dem Befehl "dmesg | grep tty" überprüfen, ob Ihre Multiwii mit einem anderen Namen verbunden ist, ändern Sie sie am Anfang der Datei "main.py" ")

Bevor Sie beginnen, starten Sie Ihr pi neu, um alle vorherigen Installationen anzuwenden.

Folgen Sie als nächstes diesen Befehlen:

 sudo hostapd -B /etc/hostapd/hostapd.conf sudo ifconfig wlan0 192.168.10.1 sudo service isc-dhcp-server starte sudo python multiwiiControll / main.py neu

Erklärung:

"-B" soll hostapd im Hintergrund starten
Nach dem Start von hostapd ändert sich die IP (ich weiß nicht warum). Wir müssen es also manuell einstellen
Starten Sie den DHCP-Server neu, um ihn mit dem neuen wlan0-Netzwerk zu starten
Und starten Sie das Python-Skript

Automatisierungen dies beim Booten:

Um all diese Befehle beim Booten zu starten, verwenden wir cronjob und ein sh-Skript.

 sudo crontab -e

Dieser Befehl öffnet den Nano-Editor. Schreiben Sie dies am Ende der Datei:

 @reboot /home/pi/multiwiiControll/autostart.sh @reboot sudo python /home/pi/multiwiiControll/main.py &

Beenden und neu starten, wenn alles in Ordnung ist, muss alles beim Booten gestartet werden!

Schritt 7: Dies ist das Ende !!!

Wenn Sie Fragen haben, können Sie einen Kommentar schreiben und danke, dass Sie unsere Anleitungen lesen :)