Xinlin x165: обзор маленького коптера arduino+

Xinlin x165: обзор маленького коптера

Сегодня мы посмотрим на миниатюрный квадрокоптер от компании Xinlin, а именно на модель x165.

Что в нем интересного узнаем ниже.

  • Название: Xinlin x165 Quadcopter
  • Тип квадрокоптера: RTF
  • Дата выхода: 2015
  • Цена: около 1000 рублей

Внешний вид

Как вы могли уже понять, квадрокоптер очень маленький, если быть точным, то это 7 x 7 x 2,5см, и вес всего 15 грамм. Квадрокоптер вышел в продажу в двух цветах – черный и белый. Внешне, коптер выглядит достаточно красиво и агрессивно, давайте взглянем на фото:

Как мы видим, перед нашего коптера имеет подсветку синего цвета, это сделано для удобства во время полета. Пойдемте дальше, что же у нас тут с управлением?

Аппаратура

Квадрокоптер управляется с помощью пульта дистанционного управления с частотой 2.4 ГГц. Аппаратура имеет 4 канала и 2 режима работы. Расстояние полета достигает 20-25 метров. Для работы пульта требуется две батареи AAA типа. Квадрокоптер же работает от своего аккумулятора, ах да, перейдем к его обзору, но перед этим фотки пульта управления:

Аккумулятор

Что касается аккумулятора, то тут он на 120 mAh и имеет напряжение в 3.7V. Тип аккумулятора – LiPo. Время полета составляет порядка 5 минут. Вполне достаточно для такого дрона. А время полной подзарядки аккума составит 20 минут.

Комплектация

  • Квадрокоптер
  • Пульт Управления
  • USB кабель
  • Инструкция
  • Аккумулятор

Видео обзоры

XINLIN X165 самый маленький квадрокоптер

Xinlin X165 Nano Drone Flight Test Review

Xinlin X165 Quadcopter Review & Flight

Вывод

Стоит ли брать данный квадрокоптер решаете только вы. Если вам нужна игрушка для полетов дома, то это отличный вариант за такую цену.

Как собрать и настроить квадрокоптер на базе Ардуино (Arduino)?

Здравствуйте, наши уважаемые читатели. В этой статье мы поговорим про то, как собрать квадрокоптер на Ардуино. Это не самая простая, хотя и очень увлекательная задача, результатом решения которой станет появление небольшого беспилотника, спроектированного, собранного, и настроенного собственными руками. Сразу оговоримся, что речь идет о максимально дешевом дроне из наиболее доступных по цене комплектующих.

Необходимые детали и узлы

Прежде чем приступить к сборке квадрокоптера своими руками, необходимо обзавестись всеми необходимыми деталями. Мозгом нашей самоделки станет полетный контроллер Arduino Uno. Его возможностей более чем достаточно для того, чтобы управлять беспилотником.

Помимо микроконтроллера, нам понадобятся:

  • Аккумулятор (лучше несколько) на 3.7В
  • Плата MPU-6050 (на ней установлены гироскоп и акселерометр)
  • Транзистор ULN2003A
  • Коллекторные двигатели с полым ротором 0820
  • Провода

Необходимо сделать несколько замечаний. Так как мы собираем дешевый самодельный дрон, то наш выбор пал на коллекторные движки с полым ротором (так называемые coreless motors). Они далеко не так надежны, как бесколлекторные двигатели, но зато гораздо дешевле стоят. Кроме того, можно обойтись без дополнительных контроллеров скорости.

Зато невозможно обойтись без гироскопа и акселерометра. Гироскоп необходим для того, чтобы квадрокоптер мог удерживать заданное направление движения, тогда как акселерометр используется для измерения ускорения. Без этих устройств управлять коптером было бы гораздо сложнее (если вообще возможно), так как именно они предоставляют данные для сигнала, регулирующего скорость вращения винтов.

Мы не указали в списке необходимых деталей раму. Ее можно приобрести, а можно распечатать на 3D принтере каркас, лучи и крепления для двигателей. Второй вариант нам кажется более предпочтительным, тем более, что в интернете можно без труда найти проекты квадрокоптера.

Распечатанная на принтере рама окажется не только легкой, но и прочной. Но если доступа к 3D принтеру нет, раму можно заказать.

Пошаговая инструкция по сборке

Как напечатать раму и крепеж

3D принтеры можно найти во многих университетах, лабораториях, коворкингах. Зачастую доступ к ним бесплатный. Модели для печати можно создать самостоятельно, используя для этого, например, Solidworks. А можно воспользоваться уже готовыми решениями, при необходимости изменив параметры.

Как настроить акселерометр гироскопа

Для настройки акселерометра-гироскопа (I2C)мы рекомендуем использовать следующую библиотеку. Ни в коем случае не подключайте плату к напряжению 5В, иначе вы моментально ее испортите.

Вкратце расскажем, чем интересна плата I2C с датчиками. Она заметно отличается от обычной платы акселерометра с тремя аналоговыми выходами для осей X, Y, Z. I2C представляет собой интерфейсную шину, обеспечивающую передачу значительных объемов данных через логические цифровые импульсы.

Аналоговых выходов на плате не много, и в этом большой плюс I2C, ведь в противном случае нам бы пришлось использовать все порты на Arduino, чтобы получить данные от гироскопа и акселерометра.

Схема подключения к Arduino

Прежде чем плата I2C сможет обмениваться данными с Arduino, ее необходимо подключить к контроллеру.

Схема следующая:

  • VDD -3.3v
  • GND — GND
  • INT- digital 2
  • SCL — A5
  • SDA — A4
  • VIO – GND

Еще раз обращаем внимание на то, что для питания необходимо использовать необходимо именно 3.3В. Подключение платы к 5В скорее всего приведет к ее поломке (спасти может только регулятор напряжения, но он далеко не всегда присутствует на плате).

Если на плате присутствует контакт AD0, он подключается к земле (GND).

В библиотеке, на которую мы дали ссылку выше, используются перечисленные каналы.

Скетч для Arduino

Преимуществом выбранного для сборки дрона микроконтроллера является относительная простота работы с ним. Вам не придется читать специальные книги, документы и техническую документацию. Достаточно знать основы программирования Arduino, которые, как вы сейчас убедитесь, не так сложны.

Подсоединив плату MPU-6050 к контроллеру, включите его и перейдите по ссылке.

Нас интересует скетч I2C scanner code, вернее, его код.

Скопируйте программный код, вставьте в пустой скетч, после чего запустите его. Убедитесь, что подключение установлено к 9600 (для этого запустите Arduino IDE через Tools-Serial Monitor). Должно появиться устройство I2C с адресом 0×68 либо 0×69. Запишите или запомните адрес. Если же адрес не присвоился, скорее всего проблема в подключении к электронике Arduino.

Затем нам понадобится скетч, умеющий обрабатывать данные гироскопа и акселерометра. В интернете есть множество вариантов, и найти подходящий не проблема. Скорее всего, он будет в заархивированном виде. Разархивируйте скачанный архив, отройте Arduino IDE и добавьте библиотеку (sketch-import library-add library). Нам понадобятся папки MPU6050 и I2Cdev.

Открываем MPU6050_DMP6 и внимательно просматриваем код. Никаких сложных действий производить не придется, но если был присвоен адрес 0×60, то необходимо расскоментировать строку в верхней части (ее можно найти за #includes) и написать верный адрес. Изначально таv указан 0×68.

Загружаем программу, открываем окно монитора через 115200 и просто следуем инструкции. Через несколько мгновений вы получите данные с гироскопа/акселерометра. Затем следует провести калибровку датчиков.

Установите плату на ровную поверхность и запустите скетч MPU6050_calibration.ino (легко ищется в интернете). Просмотрите код, по умолчанию в нем указан адрес 0×68. После запуска программы у вас появится информация по отклонениям (offset). Запишите ее, она нам понадобится в скетче MPU6050_DMP6.

Все, вы получили функционирующие гироскоп и акселерометр.

Программа для Arduino

По ссылке вы сможете скачать программу для Arduino, с помощью которой коптер будет стабилизирован в полете и сможет зависнуть над землей. В дополнение к программе обязательно скачайте библиотеку с Arduino PID по ссылке.

Программа поможет вам управлять дроном. Алгоритм, используемый для стабилизации, основан на двух PID-контроллерах. Один предназначен для крена, другой – для тангажа.

Разница в скоростях вращения пары винтов 1 и 2 равна разнице в скоростях пары винтов 3 и 4. Тоже самое справедливо и для пар 1, 3 и 2, 4. PID-регулятор производит изменение разницы в скорости, после чего крен и тангаж становятся равными нулю.

Обратите внимание на цифровые пины Arduino для моторов и не забудьте изменить скетч.

Подключение к контроллеру

Для того, чтобы управлять коптером, нам необходимо получить контроль над моторами, подключив их к Arduino. Контроллер дает на выходе лишь небольшое напряжение и силу тока, поэтому подключение двигателей напрямую лишено смысла. Вместо этого можно поставить несколько транзисторов, позволяющих увеличить напряжение.

Для составления схемы нам необходимы:

Все это собирается на монтажной плате и соединяется коннекторами.

На первом этапе следует подсоединить 4 ШИМ выхода (обозначены

) к транзистору. Затем подсоедините коннекторы к движкам, подключенным к питанию. В нашем случае мы используем аккумулятор на 5В, но подойдет и аккумулятор на 3-5В.

Транзисторы должны быть заземлены, а земля на плате Arduino должна быть подключена к земле аккумулятора. Двигатели должны вращаться в правильном направлении, то есть работать на подъем коптера, а не на его крен.

Переключив контакт двигателя с напряжения 5В на транзистор, вы увидите, что ротор изменит направление вращения. Единожды совершив настройку, больше возвращаться к изменению направления вращения ротора не придется. Теперь нас интересует скорость.

Запустив и проверив акселерометр, мы устанавливаем нашу схему на ProtoBoard. За ее неимением, можно использовать и обычную монтажную плату, предварительно напаяв на ней рельсы для контроллера.

Перед тем, как припаивать акселерометр к плате, необходимо выполнить его калибровку на горизонтальной поверхности. Это поможет добиться более точной работы сенсора в будущем.

Как еще можно модернизировать квадрик

Узким местом коптера являются его коллекторные движки. Если поискать, можно найти чуть более крупные и более мощные моторы, чем предложены в нашей статье, но значительного выигрыша в характеристиках не произойдет.

Впрочем, у нас была цель собрать недорогой квадрокоптер своими руками, и именно поэтому использовались дешевые моторы. Бесколлекторные двигатели заметно дороже, но зато они дадут вам заметно большую мощность и надежность. К ним придется докупить еще и контроллеры скорости, но это действительно эффективная модернизация.

Выбор платы Arduino Uno обусловлен тем, что с нее можно довольно легко снять чип и поставить его на ProtoBoard. Это позволяет уменьшить вес дрона на 30 грамм, но придется включить в схему дополнительные конденсаторы. Подойдет и плата Arduino Pro Mini.

Что касается программы Arduino, то ее можно сравнительно легко изменить и дополнить новыми функциями. Главное, что с ее помощью дрон способен в автоматическом режиме стабилизовать свое положение.

На квадрокоптер могут быть установлены дополнительные модули, например, плата приемника, что позволит организовать дистанционное управление дроном.

На этом мы завершаем статью о создании беспилотника на Arduino. Подписывайтесь на наши обзоры и делитесь полезными материалами в социальных сетях. До новых встреч.

Квадрокоптер на Arduino

Главная задача, которую поставил перед собой автор самоделки – сделать недорогой квадрокоптер, полет которого будет стабилизироваться за счет Arduino. Еще квадрокоптер имеет автономное питание. Итоговая стоимость такой самоделки порядка 60$.

Если есть более солидная сумма, то перспективнее оснастить самоделку моторами без щеток с соответствующими контроллерами.

Для стабилизации полета используется гироскоп и акселерометр. Гироскоп нужен для того, чтобы определить угол наклона квадрокоптера относительно земной гравитации. Акселерометр нужен для того, чтобы вычислять ускорение.

Материалы и инструменты:
– литиевые аккумуляторы (на 3.7 В);
– провода;
– транзистор ULN2003A Darlington Transistor (можно использовать и более мощные транзисторы);
– двигатели типа 0820 Coreless Motors;
– микроконтроллер Arduino Uno;
– плата MPU-6050 (это одновременно и гироскоп и акселерометр);
– наличие 3D-принтера или доступ к нему;
– необходимые инструменты.

Шаг первый. Создаем корпус квадрокоптера
Корпус делается очень быстро и просто. Он распечатывается с помощью 3D-принтера. Создание каркаса, таким образом, хорошо тем, что он выходит легким, все это благодаря печати «сотами». Проектирование деталей происходило в программе Solidworks. С помощью этой программы можно отредактировать параметры корпуса, внести в него свои изменения, если это нужно.











Чтобы Arduino могла управлять двигателями, понадобятся транзисторы, благодаря ним можно будет подавать большое напряжение на двигатели. Более подробно увидеть, как подключаются все элементы, можно на схеме.

Шаг третий. Скетч для Arduino
После того как MPU-6050 будет подключен к Arduino, его нужно включить и загрузить скетч I2C scanner code. Далее нужно скопировать код программы и вставить его в пустой скетч. После этого нужно открыть серийный монитор Arduino IDE (Tools->Serial Monitor) и убедится в том, что подключен 9600.
Если все сделано верно, будет обнаружено устройство I2C, ему будет присвоен адрес 0x68 или же 0x69, его нужно записать.
Далее загружается скетч, который обрабатывает информацию с гироскопа и акселерометра. Их в интернете есть много, но лучше всего использовать вот этот .

На заключительном этапе нужно будет откалибровать значения гироскопа и акселерометра. Для этого нужно найти плоскую поверхность и поставить на нее MPU6050. Далее запускается скетч для калибровки, полученные данные отклонения записываются и используются затем в скетче MPU6050_DMP6 .

Шаг четвертый. Программа для Arduino
благодаря программе, которая выложена здесь , квадрокоптер стабилизируется и зависает в стабильном состоянии. Далее с помощью этой программы происходит управление квадрокоптером.

Чтобы конструкция была легче, лучше всего использовать контроллер Arduino Uno, с нее можно снять уже прошитый чип микропроцессора и затем поставить его непосредственно на ProtoBoard. В итоге получится выиграть около 30-ти грамм веса, что довольно неплохо. В качестве альтернативного варианта можно использовать Arduino Pro Mini.

Программа, которая была создана для управления самоделкой, может быть легко расширена. Но самая главная задача – стабилизация квадрокоптера в полете, на этом этапе была полностью решена. Чтобы управлять самоделкой удаленно, можно использовать модуль bluetooth или же присмотреться к трансмиттерам/ресиверам.

Обзор популярных шилдов для Arduino

Доброе время суток. Сегодня я продолжу серию информационных постов про периферию Arduino. Кому не интересно, просто пролистните, пожалуйста.

В этом посте я расскажу о полезных шилдах которые существенно облегчают работу и расширяют функционал Arduino. Итак приступим.

Nano Uno shield.

Как понятно из названия сей шилд позволяет превратить вашу Нано в Уно одним легким движением. Зачем это надо? Да в общем для подключения шилдов Уно не через бредборд а напрямую. Шилд имеет множество колодок для подключения, кнопку ресета и гнездо для внешнего питания. Колодки под шилды придется распаивать самостоятельно.

Стоимость в районе 100-110 рублей (1.6 доллара)

Arduino Motor Shield.

Данный шилд предназначен для подключения разнообразных моторов к вашей Ардуине. Может водить 2 шаговика или 2 сервы или 4 двигателя постоянного тока. Шилд содержит в себе 2 чипа L293D и восьмибитный сдвиговый регистр SN74HC595N. Сила тока на канал 0.6 ампера и 1.2 ампера в пике, максимальное напряжение 36 вольт.

Стоимость платки от 120 рублей (1.8 доллара)

Arduino Proto Shield.

Данный шилд предназначен для быстрого прототипирования или изготовления своего шилда. В комплекте с шилдом идет бредборд на 34 ряда по 5 дырок, бредборд можно приклеить к шилду посредством самоклейки. Сам шилд произведен в виде макетной платы, на борту имеет выход всех пинов с Arduino и множество пинов 5v и gnd, reset, кнопку и 2 всетодиода которые вы можете использовать по собственному желанию.

Стоимость платки начинается от 70 рублей (

1 с небольшим доллар)

Arduino Sensor Shield.

Данный шилд предназначен для легкого подключения всего и вся к ардуине. На борту имеет колодки для подключения радиомодуля APC220, Bluetooth модуля, модуля SD карты, ультразвукового модуля, RS232 COM модуля, I2C порт, LCD параллельный и последовательный порты, 6 цифровых и 12 аналоговых портов с подведенным питанием и землей, зажимная клемма для питания, светодиод 13го пина и кнопку reset.

Цена от 90 рублей (1.35 доллара)

Arduino Data Logging Shield

Как можно понять из названия благодаря этому шилду можно писать лог. Но по факту его можно использовать и как файловое хранилище и как часы реального времени. Для шилда есть специальная библиотека которая помогает логировать данные на карточку памяти FAT16(приоритетно) и FAT32. Так же шилд имеет макетную плату на 110 дырок. Комплектация не включает батарейку и карту памяти.

Стоимость шилда начинается от 175 рублей (2.65 доллара)

Arduino More-Core Shield

Этого шилда нет на Али. По крайней мере я не нашел. Шилд не новый и не очень популярный но очень полезный. По факту это еще одна Ардуина которая подключается к Ардуине и работает с ней сообща. На шилде стоит Atmega328 и колодка переключателей состояния. Рассказать кратко про этот шилд не удастся т.ч. предлагаю просто почитать. http://blog.protoneer.co.nz/arduino-more-core-shield/

На данной ноте я пожалуй закончу пост. Надеюсь кому-то эта информация будет полезной.

Всем безошибочной компиляции скетчей и быстрой доставки с Али. 🙂

Найдены возможные дубликаты

Делай еще. По разным датчикам и тд.

Пройдусь еще немного по шилдам а потом может по датчикам что-нибудь расскажу.)

привет, подскажи POE-шилд

Нашел на али шилд с PoE. Но все дело в том что самого модуля PoE в комплекте к ним нет) Сам я с таким шилдом не работал т.ч. ничего более конкретного сказать не могу.

Где-то я видел гибрид Уны с Ethernet шилдом. На нем есть PoE как раз. Как называется не помню 🙁

и 2 всетодиода 😉 смешная очепяточка.

Здравствуйте! Только начинаю познавать увлекательный мир ардуино =) вопросов куча , постепенно разгребаю. Подскажите, пожалуйста, не могу никак определиться с шилдом – для нано , чтобы был и wifi и шилд для удобного подключения датчиков. Есть ли такие в природе? (для себя хочу собрать проект умного дома на арудинке, головной мозг – ардуино мега, управляет нано которая вмонтирована в коробку с кучей датчиков(t, движение , освещенность, дым и тд))

Думаю что вместо меги лучше взять к примеру Onion Omega 2+ (намного дешевле меги) или OrangePi (а если финансы позволяют то третью малинку).

Шилды есть. К примеру можно для нано использовать Nano Uno shield + Uno sensor shield. Большая часть необходимых интерфейсов на нем удобно разведена в разные колодки с маркировкой. Для интернета можно использовать модуль esp8266 с минимальной разводкой а для BT модуль из серии HC(HC-06 к примеру).

Есть еще Nano IO Shield но он не поддерживает сендвич. Т.е. поверх этого шилда нельзя установить еще один.

Но можно пойти по пути меньшего сопротивления и например вместо нано использовать esp8266 на девборде NodeMCU v3 LoLin (стоит чуть дороже но намного более производительный). Для этого камня есть поддержка программирования из Arduino IDE. Плюсом этой платы является наличие WiFi а пинов примерно столько же как и на Uno и они по факту универсальные в отличие от Uno. Языков эта платка понимает как минимум 4 (с учетом интерпретаторов) – Python, LUA, JavaScript, C.

Если появятся какие вопросы по модулям, шилдам, девбордам – пишите. Чем смогу – помогу.

Источники:

http://drongeek.ru/profi/kvadrokopter-na-arduino

http://usamodelkina.ru/6824-kvadrokopter-na-arduino.html

http://pikabu.ru/story/obzor_populyarnyikh_shildov_dlya_arduino_4262944

http://radiostorage.net/1023-kakoj-vybrat-mikrokontroller.html

Ссылка на основную публикацию