MPU6050 और ESP8266 मॉड्यूल पर ArDrone 2.0 क्वाडकॉप्टर कंट्रोल यूनिट: 7 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

वाई-फाई का आकार, कीमत और उपलब्धता आपको ESP8266 मॉड्यूल (AliExpress, Gearbest पर कीमतें) पर ArDrone 2.0 क्वाड्रोकॉप्टर के लिए एक बजट नियंत्रण इकाई बनाने की अनुमति देती है। नियंत्रण के लिए, हम MPU6050 चिप (जाइरोस्कोप, एक्सेलेरोमीटर) पर Gy-521 मॉड्यूल का उपयोग करेंगे।

तोता एआर। ड्रोन एक रेडियो-नियंत्रित क्वाड्रोकॉप्टर है, यानी एक हेलीकॉप्टर जिसमें चार मुख्य रोटार होते हैं जो दूरस्थ विकर्ण बीम पर रखे जाते हैं। एआर. ड्रोन स्वयं लिनक्स ऑपरेटिंग सिस्टम पर चलता है, और लगभग कोई भी एंड्रॉइड या आईओएस टच-स्क्रीन स्मार्टफोन या टैबलेट क्वाडकॉप्टर के लिए रिमोट कंट्रोल के रूप में कार्य कर सकता है। वाई-फाई पर स्थिर नियंत्रण की दूरी 25 से 100 मीटर तक है और यह कमरे और मौसम की स्थिति पर निर्भर करता है, अगर सड़क पर उड़ानें होती हैं।

चरण 1: ESP8266 को Ar ड्रोन 2.0 एक्सेस प्वाइंट से जोड़ना

सक्षम होने पर, AR. ड्रोन एक SSIS एक्सेस प्वाइंट "ardrone_XX_XX" बनाता है। पासवर्ड के बिना कनेक्ट करना।

आइए एटी कमांड का उपयोग करके Ar. Dron एक्सेस प्वाइंट से कनेक्ट करने का प्रयास करें। ESP8266 कार्ड को UART USB अडैप्टर पावर सप्लाई 3.3 V के माध्यम से कंप्यूटर के कॉम पोर्ट से कनेक्ट करें।

Arduino IDE, सीरियल पोर्ट मॉनिटर खोलें, और ESP बोर्ड को AT कमांड भेजें (क्वाडकॉप्टर सक्षम होना चाहिए)

चरण 2: एआर के साथ संचार। एटी कमांड का उपयोग करके ड्रोन का प्रदर्शन किया जाता है।

एआर को आदेश भेजे जाते हैं। यूडीपी या टीसीपी पैकेट के रूप में ड्रोन;

एक एकल यूडीपी पैकेट में कम से कम एक पूर्ण कमांड या अधिक होना चाहिए; यदि पैकेज में एक से अधिक कमांड हैं, तो कमांड को अलग करने के लिए वर्ण 0x0A का उपयोग किया जाता है।

स्ट्रिंग्स को 8-बिट ASCII वर्णों के रूप में एन्कोड किया गया है;

अधिकतम कमांड लंबाई १०२४ वर्ण है;

आदेशों के बीच 30 MS विलंब है।

कमांड के होते हैं

एटी * [कमांड का नाम] = [एक स्ट्रिंग के रूप में कमांड अनुक्रम संख्या] [, तर्क १, तर्क २…]

एआर को नियंत्रित करने के लिए मुख्य एटी कमांड की सूची। ड्रोन:

एटी * आरईएफ-टेकऑफ़, लैंडिंग, रीसेट और आपातकालीन स्टॉप के लिए उपयोग किया जाता है;

एटी*पीसीएमडी-इस कमांड का प्रयोग एआर को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। ड्रोन आंदोलन;

एटी*एफटीआरआईएम - क्षैतिज तल पर;

एटी*कॉन्फिग-कॉन्फ़िगरिंग एआर. ड्रोन पैरामीटर;

एटी * एआर पर एलईडी-सेट एलईडी एनिमेशन। ड्रोन;

एटी*एएनआईएम-एआर पर उड़ान एनीमेशन स्थापित करना। ड्रोन।

एटी * COMWDG- वॉचडॉग रीसेट कमांड-हम इसे लगातार क्वाडकॉप्टर पर भेजते हैं।

संचार के लिए निम्नलिखित बंदरगाहों का उपयोग किया जाता है:

पोर्ट 5556-यूडीपी-एआर को कमांड भेज रहा है। ड्रोन;

पोर्ट 5554-यूडीपी-एआर से डेटा पैकेट प्राप्त करना। ड्रोन;

पोर्ट 5555-उत्तर एआर से वीडियो पैकेट स्ट्रीम करें। ड्रोन;

महत्वपूर्ण डेटा के लिए पोर्ट 5559-टीसीपी पैकेट जो खो नहीं सकते, आमतौर पर कॉन्फ़िगरेशन के लिए।

क्लाइंट अंतिम कमांड भेजने के बाद 2 सेकंड की देरी के बाद यूडीपी पोर्ट से डिस्कनेक्ट हो जाता है !!! - इसलिए, यदि आवश्यक हो, तो आपको लगातार कमांड भेजना चाहिए-AT*COMWDG।

ARDrone (पोर्ट 5554-UDP) से नेविगेशन डेटा प्राप्त करने पर विचार करें। डेमो मोड में नेविगेशन डेटा पैकेट 500 बाइट लंबा है। अगर कुछ गलत होता है, तो ड्रोन 32- और 24-बाइट पैकेट भेज सकता है। यदि पैकेट 24 बाइट्स लंबा है, तो इसका मतलब है कि पोर्ट 5554 BOOTSTRAP मोड में है और आपको इसे डेमो मोड पर स्विच करने के लिए पोर्ट से फिर से कनेक्ट करने की आवश्यकता है ARDrone क्लाइंट को नेविगेशन डेटा दो रूपों में प्रेषित कर सकता है:

संक्षिप्त (या डेमो), आकार में 500 बाइट्स। पूर्ण।

डेमो डेटा प्राप्त करने के लिए, पहले चार बाइट्स 0x01, 0x00, 0x00, 0x00 पोर्ट 5554 पर भेजें, और फिर 5556 पोर्ट पर एक कमांड भेजें

AT*CONFIG="+(seq++)+", \"General:navdata_demo\", / " TRUE\" जहां seq कमांड की क्रमिक संख्या है।

नेविगेशन डेटा पैकेज की संरचना। पैकेज की शुरुआत में 4 नामित मान हैं:

32-बिट पैकेट हैडर: हेलीकॉप्टर स्थिति 32 बिट्स झंडे;

क्लाइंट द्वारा हेलीकॉप्टर को भेजे गए अंतिम कमांड की अनुक्रम संख्या 32 बिट्स;

दृष्टि ध्वज 32 बिट्स। अगला-नवडेटा विकल्प हैडर: 20-23।

navdata विकल्प में निम्नलिखित फ़ील्ड हैं:

बैटरी = 24; प्रतिशत के रूप में बैटरी चार्ज;

पिच = 28; अनुदैर्ध्य अक्ष के साथ झुकाव का कोण;

रोल = 32; अनुप्रस्थ अक्ष के सापेक्ष झुकाव का कोण;

याव = ३६; ऊर्ध्वाधर अक्ष के सापेक्ष रोटेशन का कोण;

ऊंचाई = ४०; ऊंचाई;

वीएक्स = ४४; एक्स-अक्ष गति;

वीवाई = 48; वाई-अक्ष गति;

वीजेड = 52; z अक्ष पर गति।

चरण 3: Nokia 5110 डिस्प्ले को ESP8266 बोर्ड से कनेक्ट करना

Nokia 5110 डिस्प्ले को ESP8266 मॉड्यूल से कनेक्ट करें और इसमें कुछ नेविगेशन डेटा और सीरियल पोर्ट मॉनिटर को आउटपुट करें

चरण 4: नेविगेशन डेटा प्राप्त करना और इसे Nokia5110 डिस्प्ले पर प्रदर्शित करना

डाउनलोड करें (स्केच ardrone_esp8266_01. ino), और सीरियल पोर्ट और डिस्प्ले स्क्रीन पर नेविगेशन डेटा के आउटपुट का निरीक्षण करें।

चरण 5: टेकऑफ़ और लैंडिंग कमांड भेजना

अब हम अपने प्रोजेक्ट में क्वाडकॉप्टर के टेकऑफ़ और लैंडिंग को रिमोट कंट्रोल से कमांड के साथ जोड़ेंगे। उड़ान भरने के लिए, आपको एक कमांड भेजने की जरूरत है

एटी*आरईएफ=[अनुक्रम संख्या], २९०७१८२०८

लैंडिंग के लिए

एटी*आरईएफ=[अनुक्रम संख्या], २९०७१७६९६

टेकऑफ़ से पहले, आपको क्षैतिज अंशांकन के लिए एक कमांड भेजना होगा, अन्यथा उड़ान के दौरान Ar ड्रोन स्थिर नहीं हो पाएगा।

एटी * एफ ट्रिम = [अनुक्रम संख्या]

स्केच ardrone_esp8266_02.ino () को ESP8266 बोर्ड पर अपलोड करें, Ar ड्रोन 2.0 क्वाडकॉप्टर चालू करें और बटन ऑपरेशन की जाँच करें। जब आप क्लिक-टेकऑफ़ करते हैं, तो अगली बार जब आप क्लिक करते हैं - लैंडिंग, आदि।

चरण 6: MPU6050 को Ardrone 2.0. को नियंत्रित करने के लिए कनेक्ट करना

अंतरिक्ष में स्थिति निर्धारित करने के लिए सेंसर का उपयोग क्वाड्रोकॉप्टर को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। MPU6050 चिप में बोर्ड पर एक्सेलेरोमीटर और जाइरोस्कोप दोनों के साथ-साथ एक तापमान सेंसर भी होता है। MPU6050 Gy-531 मॉड्यूल (चित्र। 15.44) का मुख्य तत्व है। इस चिप के अलावा, मॉड्यूल बोर्ड में आवश्यक MPU6050 बाइंडिंग शामिल है, जिसमें I2C इंटरफ़ेस के पुल-अप प्रतिरोधों के साथ-साथ एक छोटे वोल्टेज ड्रॉप के साथ 3.3-वोल्ट वोल्टेज स्टेबलाइजर शामिल है (जब 3.3 वोल्ट पर संचालित होता है, तो आउटपुट स्टेबलाइजर 3 बिल्कुल वोल्ट होगा) फिल्टर कैपेसिटर के साथ।

I2C प्रोटोकॉल का उपयोग करके माइक्रोकंट्रोलर से कनेक्ट करना।

चरण 7: MPU6050. का उपयोग करके क्वाडकॉप्टर को नियंत्रित करना

एक्सेलेरोमीटर और जाइरोस्कोप का उपयोग करने से आप x और y कुल्हाड़ियों पर विचलन निर्धारित कर सकते हैं, और विचलन क्वाडकॉप्टर को संबंधित कुल्हाड़ियों के साथ स्थानांतरित करने के लिए आदेशों में बदल जाता है। सेंसर से प्राप्त रीडिंग का विक्षेपण कोण में अनुवाद।

उड़ान नियंत्रण के लिए Ar ड्रोन को भेजने की कमान

एटी * आरईएफ = [अनुक्रम संख्या], [फ्लैग बिट-फील्ड], [रोल], [पिच], [गज़], [यॉ]

-1 से 1 की रेंज में रोल और पिच के मान टेबल कॉन्स्ट इंट फ्लोट से लिए गए हैं, इंडेक्स mu6050 सेंसर डेटा से गणना किए गए विचलन के कोण से मेल खाता है।

स्केच ardrone_esp8266_03.ino इसे ESP8266 बोर्ड पर अपलोड करें, ar ड्रोन 2.0 क्वाड्रोकॉप्टर चालू करें और रिमोट के संचालन की जांच करें।