DIY Smart Follow Me Drone avec caméra (basé sur Arduino): 22 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Les drones sont des jouets et des outils très populaires de nos jours. Vous pouvez trouver des drones et des gadgets volants professionnels et même débutants sur le marché. J'ai quatre drones (quadcoptères et hexacoptères), parce que j'aime tout ce qui vole, mais le 200ème vol n'est pas si intéressant et commence à être ennuyeux, alors j'ai décidé de construire mon propre drone avec quelques fioritures supplémentaires. J'aime programmer Arduino et concevoir des circuits et des gadgets, alors j'ai commencé à le construire. J'ai utilisé le contrôleur de vol MultiWii basé sur la puce ATMega328 qui est également utilisée dans l'Arduino UNO, la programmation était donc assez simple. Ce drone peut être connecté à un smartphone Android qui envoie ses données GPS au drone, qui se comparent à son propre signal GPS, puis commence à suivre le téléphone, donc si je me déplace dans la rue, le drone me suit. Bien sûr, il y a encore de nombreux échecs, car je n'ai pas pu faire de drone de tournage professionnel, mais je suis le téléphone, fait une vidéo et dispose également d'un capteur de distance à ultrasons pour éviter les obstacles dans l'air. Je pense que c'est à peu près les caractéristiques d'un drone fait maison. Dès que possible, je téléchargerai une vidéo sur un vol, mais il est difficile de faire des enregistrements de bonne qualité avec un drone toujours en mouvement.

Étape 1: Propriétés principales

Le drone est presque entièrement automatique, vous n'avez pas à le contrôler, car suit votre téléphone qui se trouve généralement dans votre vélo, le capteur à ultrasons permet de contourner les arbres, les bâtiments et autres obstacles et le GPS donne des données de position très précises, mais voyons ce qu'on a au total:

• Batterie 1000mAh, assez pour 16-18 minutes de vol continu
• capteur à ultrasons pour éviter les obstacles dans l'air
• Module Bluetooth pour recevoir les données du téléphone
• Microcontrôleur basé sur Arduino
• gyroscope intégré
• hauteur maximale réglementée (5 mètres)
• lorsque la batterie est faible, atterrit automatiquement sur le téléphone (espérons-le entre vos mains)
• coûte environ 100 $ à construire
• peut être programmé pour n'importe quoi
• avec l'aide du GPS, vous pouvez envoyer le drone à n'importe quelles coordonnées
• conception de quadricoptère
• équipé d'une caméra vidéo HQ 2MP 720p
• pèse 109 grammes (3,84 onces)

C'est donc tout ce que la première version peut faire, bien sûr je veux la développer. Pendant l'été, je veux pirater mon plus gros drone avec ce logiciel.

Étape 2: Vidéo de test en vol

J'ai demandé à deux bons amis à moi de marcher devant le drone, alors que j'étais sous le drone, pour le sauver en cas de chute. Mais le test a réussi, et comme vous pouvez le voir le drone n'est toujours pas très stable, mais a fonctionné. Le gars de gauche en T-shirt jaune tenait le téléphone qui transmettait les données GPS. La qualité vidéo avec cette caméra n'est pas la meilleure, mais je n'ai pas trouvé de caméras 1080p de faible poids.

Étape 3: Rassembler les pièces et les outils

Pour ce projet, vous avez besoin de pièces nouvelles et inhabituelles. J'ai conçu à partir de pièces de faible poids et recyclées pour réduire les coûts, et j'ai réussi à obtenir de très bons matériaux pour le cadre. Mais voyons ce dont nous avons besoin ! J'ai acheté la marque Crius du contrôleur de vol sur Amazon.com et j'ai travaillé

Outils:

• Fer à souder
• Pistolet à colle
• Coupeur
• Coupe-fil
• Outil rotatif
• Super colle
• Ruban adhésif
• Élastique

Les pièces:

• Contrôleur de vol MultiWii 32 Ko
• Module GPS série
• Convertisseur série vers I2C
• Module Bluetooth
• Capteur à ultrasons
• Pailles
• Pièce en plastique
• Engrenage
• Moteurs
• Hélices
• Des vis
• L293D Motor Driver (c'était un mauvais choix, je corrigerai dans la deuxième version)
• Batterie au lithium-ion 1000mAh

Étape 4: Assembler les hélices

J'ai acheté ces hélices avec moteurs sur Amazon.com pour 18 dollars, ce sont des pièces de rechange pour le drone Syma S5X, mais elles semblaient utiles alors je les ai commandées et ont bien fonctionné. Il suffit de mettre le moteur dans son trou, et de fixer les étais sur l'engrenage.

Étape 5: schéma du circuit

Regardez toujours le schéma lorsque vous travaillez et soyez prudent avec les connexions.

Étape 6: Souder les moteurs au pilote

Vous devez maintenant souder tous les câbles des moteurs au circuit intégré du pilote de moteur L293D. Regardez les photos, elles en disent beaucoup plus, vous devez connecter les fils noir et bleu au GND et les fils positifs aux sorties 1-4, tout comme moi. Le L293D peut piloter ces moteurs, mais je recommande d'utiliser des transistors de puissance car cette puce ne peut pas gérer les quatre moteurs à haute puissance (plus de 2 ampères). Après cette coupe, des pailles de 15 cm maintiendront les moteurs en place. J'ai utilisé des pailles extra fortes que j'ai obtenues dans une boulangerie et un café locaux. Mettez ces pailles doucement sur les engrenages des moteurs.

Étape 7: Assemblage du cadre

Veuillez faire attention à la deuxième photo, qui montre comment équiper les hélices. Utilisez de la colle chaude et de la super colle pour convenir aux quatre hélices, puis vérifiez les connexions. Il est très important que les hélices soient à la même distance les unes des autres.

Étape 8: ajouter des fils au L293D

Prenez quatre cavaliers femelle-femelle et coupez-les en deux. Puis soudez-les aux broches restantes du CI. Cela aidera à connecter les broches aux broches d'E/S de l'Arduino. Il est maintenant temps de construire le circuit.

Étape 9: Le circuit

Tous les modules sont inclus avec le kit de contrôleur de vol que j'ai commandé, il vous suffit donc de les connecter ensemble. Le Bluetooth va dans le port Série, le GPS d'abord dans le convertisseur I2C puis dans le port I2C. Vous pouvez maintenant l'équiper sur votre drone.

Étape 10: Placer le circuit sur le cadre

Utilisez du ruban adhésif double face et ajoutez d'abord le GPS. Ce ruban éponge maintient tout en place, alors collez chaque module un par un sur la pièce en plastique. Si vous avez terminé, vous pouvez connecter les broches du pilote de moteur au MultiWii.

Étape 11: connexion des deux circuits

Les broches d'entrée vont aux broches D3, D9, D10, D11, les autres doivent être connectées aux broches VCC+ et GND-. Schemantic sera mis en ligne demain.

Étape 12: Batterie…

J'ai utilisé des élastiques pour fixer ma batterie au bas du drone et je la maintiens assez fermement. Je me suis branché et j'ai travaillé, exactement comme je l'imaginais.

Étape 13: Le capteur à ultrasons

Le capteur sonar est fixé sur le drone avec un élastique, et connecté aux broches D7 et D6 de la manette MultiWii.

Étape 14: Comment le programmer ?

Vous devez utiliser un module Serial FTDI pour programmer la puce. Le kit comprend également le module de programmation.

Étape 15: Comment fonctionne un GPS ?

Le système de positionnement global (GPS) est un système de navigation spatiale qui fournit des informations de localisation et d'heure dans toutes les conditions météorologiques, n'importe où sur ou près de la Terre où il y a une ligne de vue dégagée vers quatre satellites GPS ou plus. Le système fournit des capacités critiques aux utilisateurs militaires, civils et commerciaux du monde entier. Le gouvernement des États-Unis a créé le système, le maintient et le rend librement accessible à toute personne possédant un récepteur GPS. Les modules GPS émettent généralement une série de chaînes d'informations standard, sous ce qu'on appelle le protocole NMEA (National Marine Electronics Association). Vous trouverez plus d'informations sur les chaînes de données standard NMEA sur ce site.

Pour plus d'informations sur la programmation, lisez ceci:

Étape 16: Le logiciel

Je ne sais pas si le logiciel est déjà téléchargé sur la puce ou non, mais ici je vais vous expliquer ce qu'il faut faire. Téléchargez d'abord la bibliothèque officielle MultiWii sur votre ordinateur. Extrayez le fichier.zip puis ouvrez le fichier MultiWii.ino. Choisissez "Arduino/Genuino UNO" et téléchargez-le sur votre carte. Maintenant, votre microcontrôleur a toutes les fonctions préinstallées. Le gyroscope, les lumières, le Bluetooth et même le petit écran LCD (qui n'est pas utilisé dans ce projet) fonctionnent avec le code téléchargé. Mais ce code ne peut être utilisé que pour tester si les modules fonctionnent parfaitement ou non. Essayez d'incliner le drone et vous verrez que les moteurs tourneront à cause du gyrocapteur. Nous devons modifier le code du contrôleur pour suivre le téléphone.

Après cela, vous pouvez créer votre propre drone piraté si vous pouvez programmer Arduino ou suivre mes instructions et en faire un drone "suivez-moi".

Lien GitHub pour le logiciel:

Veuillez visiter le site officiel pour plus de détails sur les logiciels:

Étape 17: Modification du code

J'ai dû modifier le code des capteurs et le code du contrôleur qui ont donné des invites à l'ATMega328, mais maintenant le module Bluetooth donne trois coordonnées GPS et en fonction de celles-ci, le drone se déplace, donc si les coordonnées x et y de mon téléphone sont 46^44'31" et 65^24"13' et les coordonnées du drone sont 46^14'14" et 65^24"0', puis le drone se déplacera dans une direction jusqu'à ce qu'il atteigne le téléphone.

Étape 18: Application téléphonique

J'ai utilisé l'application SensoDuino qui peut être téléchargée ici sur votre smartphone: https://play.google.com/store/apps/details?id=com…. Connectez-vous au drone via Bluetooth et activez le GPS TX et l'enregistrement des données. L'application pour téléphone est maintenant prête.

Étape 19: La caméra

J'ai acheté un appareil photo porte-clés chinois 720p très bon marché et j'avais une excellente qualité. J'ai adapté sur le bas du drone avec du ruban adhésif double face. Cet appareil photo a été utilisé dans plusieurs de mes projets et il est toujours bon de l'utiliser, pèse 15 grammes et peut faire une très bonne vidéo.

Étape 20: Tester…

Le drone est toujours insatble car ce n'est pas un projet professionnel, mais fonctionne très bien. Je suis très content des résultats. La distance de connexion était d'environ 8 mètres, ce qui est plus que suffisant pour un drone comme celui-ci. La vidéo arrive bientôt et j'espère qu'elle vous plaira. Ce n'est pas un drone de course, mais il est aussi assez rapide.

Étape 21: futurs

J'ai aussi un plus gros drone et si je peux corriger les erreurs dans le code, je veux l'utiliser avec celui-ci via une connexion WiFi avec un module ESP8266. Cela a des rotors plus gros et peut même soulever une GoPro, contrairement à la première version. Ce drone peut être un outil utile pour faire du vélo, conduire, skier, nager ou faire du sport, il vous suit toujours.

Étape 22: Merci d'avoir regardé

J'espère vraiment que vous avez aimé mon Instuctable, et si oui, merci de bien vouloir voter pour le concours Make It Fly. Si vous avez des questions n'hésitez pas. N'oubliez pas de partager et de donner un cœur si vous pensez le mériter. Merci encore d'avoir regardé !

Salut, Imetomi

Finaliste du concours Outside 2016

Deuxième Prix du Concours Automatisation 2016

Deuxième prix du concours Make It Fly 2016