De Drone Pi

OPMERKING: DEZE INSTRUCTABLE WORDT SCHRIFTELIJK

Dit project is een quadcopter aangedreven door een Multiwii en bestuurd met een Raspberry Pi 2 B. Deze quadcopter heeft een bijzonderheid omdat hij 2 verschillende controllers gebruikt en hij kan piloot zijn met 2 verschillende apparaten: een afstandsbediening of een smartphone.

De Multiwii-controller zorgt voor de 4 motoren en verdeelt de stroom om ze te leveren, terwijl de Raspberry Pi de informatie verzamelt die van de smartphone kwam en ze doorstuurt naar de Multiwii. U kunt ook foto's en Full HD- video maken !!! Een Pi-camera wordt op de voorgrond van de Drone Pi geplaatst. Het kan opnemen of gewoon een foto maken naar een USB-stick.

Het frame van deze quadcopter bestaat uit verschillende gerecyclede elementen en het was een andere uitdaging: een quadcopter maken met soms zware elementen ... Maar het is ons gelukt!

We zijn enkele jonge Franse studenten en het was onze eerste creatie. We hebben tijdens dit project geholpen met een internetwebsite waarvan Instructables en nu willen we onze Drone Pi met je delen. Genieten !

Stap 1: Onderdelen

Om onze quadcopter te bouwen heeft u de volgende onderdelen nodig:

  • Een frame - Je kunt het op internet kopen of je kunt het zoals wij maken. Het is niet moeilijk om je frame te maken, je hoeft alleen maar een X te maken met een diameter van ongeveer 0, 45m (voor een stabiele quadcopter) en je plaatst verschillende niveaus in het midden om je Raspberry, Multiwii, batterij, ESC's, enz. Te plaatsen. .
  • 4 motoren (16 €) - Voor een quadcopter heb je 4 motoren nodig, maar als je een octocopter wilt maken, heb je ook 8 motoren nodig. We gebruiken Turnigy borstelloze motoren. (we komen terug op de motoren in stap 2) //goo.gl/G9oE1c
  • 4 ESC's (10 €) - De elektronische snelheidsregelaar gebruikt om de stroom naar de motor te leveren met de informatie van de Multiwii. We gebruiken Hobbyking 30A ESC. //goo.gl/2txm0b
  • Batterij (27, 5 €) - Natuurlijk, als je wilt vliegen, moet je je motoren leveren, dus je hebt een batterij nodig. We gebruiken een Turnigy 3S 3300mAh. //goo.gl/4GHr01
  • Accumonitor (4 €) - Hij rinkelt wanneer uw batterij leeg is. We gebruiken een Hobbyking-batterijmonitor 3S.
  • Stroomverdeelbord (4 €) - Dit bord wordt gebruikt om uw ESC's op de batterij aan te sluiten.We gebruiken een Hobbyking quadcopter-stroomverdeelbord voor quadcopter. //goo.gl/0WCvB3
  • Connectors 3, 5 mm (4, 5 €) - Om de esc en de motoren te lassen. //goo.gl/byW6rg
  • Connectoren 4, 5 mm (4, 33 €) - Om de oude verdeelbordconnector te verwijderen en deze nieuw te lassen. //goo.gl/KSahYJ
  • Propellers (5 €) - Een quadcopter met enkele motoren, maar zonder propellers is het geen quadcopter, dus kies uw props volgens uw frame. Voor ons frame van 40cm heb je wat rekwisieten nodig met lengte = 10 en steek = 4, 5. We gebruiken 10x4, 5 SF-rekwisieten. //goo.gl/4taM8k
  • Multiwii (49 €) - Deze controller gebruikt om de motoren te besturen en de kracht te delen. We gebruiken een CRIUS AIO PRO Multiwii.
  • Montagekussen (2 €) - Omdat de motoren veel trillingen veroorzaken, moet je een montagekussen kopen om ze onder de multiwii te verminderen. //goo.gl/aifflj
  • Raspberry pi 2 B (35 €) - Het zou ook kunnen werken met een ander model Raspberry pi, maar we hebben net getest met deze Raspi en hij is krachtiger dan de vorige versie.
  • Pi-camera (19 €) - Om video vast te leggen en foto te maken. Het kan alleen worden uitgevoerd met een Raspberry pi
  • Wifi-sleutel (€ 9) - Het maakt verbinding met de Raspi en creëert een wifi-netwerk om de informatie van de smartphone-app door te geven aan de Raspi.
  • USB-sleutel - om de video op te slaan
  • Afstandsbediening + rc ontvanger - Als je hiermee je drone wilt besturen. Je sluit de rc ontvanger aan op de Multiwii.

U moet de connectoren lassen aan de ESC-draad, aan de motordraad en aan de verdeelborddraad.

Stap 2: hoe werkt het?

De multiwii

Multiwii is een open source frans project dat gebaseerd was op een arduino. Het project is open source, dus we kunnen veel soorten multiwii vinden. We gebruiken een vergelijkbare versie van CRIUS AIO PRO V2. Dit is een vluchtcontroller: het is zijn taak om snelheidssignalen naar de esc te sturen om de quadcopter in de lucht te houden. We gebruiken het mutlwii-project omdat het een bekend project is dat door veel gebruikers met een geweldige community wordt gebruikt, maar vooral omdat dit soort programma's voor ons te ingewikkeld is.

De framboos

In ons project speelde de framboos de hoofdrol. Eerst creëerde het bij het opstarten een privé wifi-netwerk met een DHCP-server (om IP-adres te geven), dit wifi-netwerk heeft geen internettoegang en dit alleen om te communiceren met de smartphone. Ten tweede stelt het een python-programma voor (door ons gemaakt) dat een websocket start. Een websocket is een permanente verbinding tussen de server (framboos) en de client (de smartphone-app) en dient voor het ontvangen commando van de app. Vervolgens wordt hetzelfde programma via USB op de multiwii aangesloten. Het zal dienen om commandogegevens te verzenden die van de smartphone naar de multiwii komen (zie schema voor meer informatie). Bronnen zijn beschikbaar op github (//github.com/reglisse44/Multiwii-raspberry-drone-server)

De applicatie

De applicatie is gemaakt in html / css / javascript met cordova. Cordova is een technologie die het mogelijk maakt om een ​​applicatie te maken met webtechnologie die compatibel is met Android, iOS en meer ... De gebruiker denkt dat het een standaard Android-app is, maar in feite is dit een webweergave :), het is gemakkelijk om applicaties zoals deze te ontwikkelen voor web devellopers ... Bronnen zijn beschikbaar in github (//github.com/reglisse44/quadcopterControl)

Stap 3: The Frame

Om een ​​goed frame te maken, moet je de lichtste elementen gebruiken als je kunt. Voor onze Drone Pi moesten we hem bouwen met recyclingelementen, dus ons frame is een beetje zwaar, maar het maakt hoe dan ook niet uit voor onze motoren.

De diameter van het frame is 0, 45m omdat we een "stabiele quadcopter" voor de camera wilden en geen "race quadcopter". In het midden van de X bevinden zich 3 niveaus (misschien 4 in de toekomst) om de controllers, de ESC's en onze batterij te plaatsen (je hebt alle citaten in de afbeeldingen bovenaan de pagina).

We hebben een platform gecreëerd voor de multiwii bovenop de quadcopter (foto 2) en een ander voor de batterij (foto 7 en 8) aan de onderkant van de quadcopter. Voor het platform van de Multiwii wilden we de framboos onder de multiwii plaatsen omdat er een aantal onderlinge verbindingen zijn. Voor het batterijplatform wilden we de batterij aan- of uitnemen om hem op te laden. Alle foto's zijn in de volgende stap ...

Ten slotte hebben we 4 voet naar de quadcopter gebracht om hem te kunnen landen, maar ze zijn niet mooi en slecht.

Stap 4: voortstuwing

Voor de voortstuwing heb je je 4 motoren, je 4 ESC's (om de spanning aan de motoren aan te passen), je accu en tenslotte je Multiwii nodig.

  1. Sluit uw motoren aan op uw ESC's. Je kunt de draad omkeren om de rotatie van je propellers om te keren (zie schema om de draairichting te kennen). Om te beginnen, zet je props NIET op de motoren om geen ongelukken te krijgen, de props zijn kwetsbaar en ze kunnen breken .
  2. Sluit de ESC aan op het verdeelbord (respecteer de kleur).
  3. Als alles in orde is, kunt u de componenten op het frame installeren
  4. De schroef die we hadden met de motor was te groot voor de propellers, dus moesten we ze vergroten (zie foto's)

Stap 5: Flight Controller en Raspberry

Nu installeren we de multiwii en de frambozen pi. Om de twee componenten op dezelfde plaats te installeren bouwen we een steun die bovenop de framboos kwam om de multiwii te plaatsen (zie foto).

  1. Installeer de framboos met zijn steun
  2. Zet de multwii op de steun met anti-vibratie pad
  3. Verbind de ESC's met de multiwii met de speciale pinnen

Vervolgens zullen we multiwii-firmware in het bord compileren. Verbind om te beginnen het multiwii-bord via USB met uw computer

De multiwii configureren:

  1. Download multiwii-firmware van //code.google.com/p/multiwii/
  2. Download arduino-software van //www.arduino.cc/en/Main/Software
  3. Open Arduino-project "Multiwii.ino"
  4. Wijzig arduino-bord in "Tools"> "Board"> "Arduino Mega 2560 of Mega ADK"
  5. Selecteer de poort in "Extra"> "Seriële poort"> En selecteer de meervoudige poort.
  6. Open vervolgens het bestand "config.h"
  7. Zoek aan het begin van het bestand de regel: "// # define QUADX" en verwijder het commentaar (verwijder de "//")
  8. Zoek opnieuw de regel "// # define CRIUS_AIO_PRO" en verwijder de commentaar.
  9. Alles is klaar, sla het bestand op en voer de compilatie uit
  10. Vervolgens moet je alle sensoren kalibreren met MultiwiiConf, ik laat je tutorial op internet zoeken.

Op dit moment verbinden we de Multiwii niet met de Raspi, dus als je je motoren in actie wilt zien voordat je je Raspberry Pi configureert, zet je ze op je frame, je hebt een afstandsbediening nodig met een RC-ontvanger en sluit de RC aan ontvanger van de Multiwii. We zullen je niet uitleggen hoe je dit moet doen, maar Google is je vriend;) en het is niet moeilijk om dit te doen. ( Gebruik de motor NIET met hun propellers )

Stap 6: Raspberry Pi

Debian-installatie:

Installeer raspbian met noobs door deze tutorial te volgen: www.raspberrypi.org/help/noobs-setup/

Start raspi-config en schakel pi-camera in

IP-configuratie

 sudo nano / etc / network / interfaces 

verwijder alle wlan0-configuratie en bewerk deze:

 allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet statisch adres 192.168.10.1 netmask 255.255.255.0 gateway 192.168.10.1 

Hostapd installatie:

Voordat u begint, moet u alle updates uitvoeren:

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

Hostapd installeren:

 sudo apt-get installeer hostapd 

En test met minimale configuratie

 sudo hostapd hostapd.conf 

Als u uw netwerk vanaf uw smartphone kunt zien, werkt het MAAR PROBEER NIET TE VERBINDEN (het zal mislukken met een ip-fout omdat we geen DHCP-server hebben)

Installatie van DHCP-server:

Nu moeten we een DHCP-server installeren om IP-adres aan wifi-clients te geven.

 sudo apt-get installeer isc-dhcp-server 

Voer deze opdracht uit om het bestand te bewerken:

 sudo nano /etc/dhcp/dhcpd.conf 

Zoek de regels die zeggen

 optie domeinnaam "voorbeeld.org"; optie domeinnaam-servers ns1.voorbeeld.org, ns2.voorbeeld.org; 

en voeg "#" voor hen toe om commentaar te geven

Installeer usbmount

We hebben usbmount nodig om de USB-sleutel te monteren. Dit is om de video op de USB-stick op te slaan.

 sudo apt-get installeer usbmount 

Nu moeten alle usb-sleutels in de map "/ media /" worden gemonteerd

Installeer het Python quadcopter-programma:

Installeer eerst afhankelijkheden:

 sudo apt-get install python-pip build-essential python-dev sudo pip install tornado 

en kloon het git-project

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

U kunt het programma testen door als volgt te starten:

Test dit !!:

Waarschuwing: voor het moment dat je het python-programma wilt starten, heb je nodig:

  • De pi-camera is aangesloten en geactiveerd in raspi-config
  • Het multiwii-bord aangesloten op een framboos-USB-poort als de naam "ttyUSB0" (u kunt controleren met het commando "dmesg | grep tty"), als uw multiwii is verbonden met een andere naam, verander het dan aan het begin van het bestand "main.py ')

Voordat u begint, start u uw pi opnieuw op om alle eerdere installaties toe te passen.

Volg vervolgens deze opdrachten:

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

Uitleg:

  1. "-B" is om hostapd op de achtergrond te starten
  2. Na het starten van hostapd, verandert de ip (ik weet niet waarom). We moeten het dus handmatig instellen
  3. Start de dhcp-server opnieuw op om deze te starten met het nieuwe wlan0-netwerk
  4. En start python-script

Automatiseringen dit bij het opstarten:

Om al deze opdrachten bij het opstarten te starten, gebruiken we cronjob en een sh-script.

 sudo crontab -e 

Deze opdracht opent de nano-editor. Schrijf dit aan het einde van het bestand:

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

Sluit af en start opnieuw op, als alles in orde is, moet alles starten bij het opstarten!

Stap 7: Dit is het einde !!!

Als u vragen heeft, kunt u een opmerking plaatsen en bedankt om onze instructables te lezen :)

Verwante Artikelen