Arduino Helipad für Mini Quad Copter

Arduino Helipad für Mini Quad Copter - Gunook

Verwenden Sie dieses Hubschrauberlandeplatz für ein Präzisionslandetraining oder fordern Sie Ihre Freunde heraus. Warum nicht eine Strecke aufbauen und das Helipad Ihre Runden messen lassen?

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Seien wir ehrlich - seit Sie sich in fliegende Mini-Quad-Hubschrauber oder Hubschrauber verliebt haben, wollten Sie einen respektablen Landeplatz, der Ihre wachsenden Flugfähigkeiten demonstriert? Na ja, vielleicht auch nicht. Es ist aber ein lustiges Projekt.

Die Idee wuchs auf mich und ich wusste, dass ich wahrscheinlich etwas vorhatte, als meine Frau mir sagte, dass ich in meinem Alter handeln soll, nachdem ich ihr von dem Projekt erzählt hatte. Warum sollte man sich trotz häuslicher Lächerlichkeit auf solch ein kindliches Unterfangen einlassen? Die Idee gefiel ihm nicht nur, sondern sie bot auch die Möglichkeit, den Abstandssensor auszuprobieren und mit anderen Elementen der Arduino-Technologie zu kombinieren:

  • Ultraschall-Abstandssensor
  • LED-Streifen PWM-Steuerung
  • LCD Bildschirm

Dabei habe ich es geschafft, alle digitalen Pins außer rx / tx zu verbrauchen.

Hubschrauberlandeplatz Features:

  • LED RGB Landescheinwerfer
  • Flugzeugerkennung (Mini-Chopper / Quad-Copter)
  • Zeigt den Flugstatus auf dem Display und den LED-Leuchten an (nach Farbe)
  • Erteilt die Erlaubnis zum Landen nach 5s Schweben innerhalb der Erkennungsentfernung (sichtbar auf dem Display und durch LED-Farbe)
  • Zeigt die Rundenzeit zwischen erfolgreichen Landungen auf dem Display und dem seriellen Ausdruck an (optional)
  • Schlechte Landeerkennung. Wenn Sie landen, bevor Sie eine Landegenehmigung haben, ist die Landung fehlgeschlagen. Dies wird durch rote Landescheinwerfer angezeigt (Text im Display). Der Timer stoppt nicht.
  • Dimmt Anzeige beim Fliegen, um Energie zu sparen
  • Die Lichter blinken, wenn Sie fliegen (10% Einschaltdauer), um Energie zu sparen. Es sieht auch cool aus
  • Erkennungsglättung in Software

Wenn Sie sich entscheiden, dieses Projekt zu erstellen, sollten Sie bereits mit den Arduino-Grundlagen (der IDE, dem Hochladen usw.) vertraut sein und mindestens einige grundlegende Kenntnisse der Hobbyelektronik wie das Lesen eines Schaltplans und das Löten besitzen.

Zubehör:

Schritt 1: Bits and Pieces

Das Zeug, das wir für den Hubschrauberlandeplatz brauchen. Nicht alle sind auf dem Foto.

  1. 20x4 LCD Display, kompatibel mit Hitatchi HD44780
  2. 10k Ohm Potentiometer
  3. Ultraschall-Abstandssensor
  4. Arduino der Wahl (Nano für mich)
  5. LED-Leiste
  6. 90-Grad-Winkel für LED-Streifen (nicht im Bild, aber Sie werden sie später sehen). Wahlweise
  7. LED-Verstärker
  8. Batteriefach (x2)
  9. Lötkolben (nicht im Bild)
  10. Drähte in verschiedenen Farben (nicht im Bild)
  11. 1x Schwarze Schaumkernplatte mit Papier auf beiden Seiten, metrisch A3 oder US 11,7 x 16,5 Zoll
  12. 1x Schwarze Schaumkernplatte mit Klebeband auf der einen Seite, Papier auf der anderen Seite
  13. 1x Schwarzer Karton in der gleichen Größe wie die Schaumkernplatten
  14. Klebstoff für Schaumkernplatte (nicht im Bild).
  15. Vorgebohrte Prototyp-Platine
  16. Stromanschluss für 12V
  17. Haushaltsgeräte

Schritt 2: Schneiden der Schaumkernplatte

  1. Schneiden Sie das Klebeband Foamboard und den Karton zu einem Quadrat. Speichern Sie die Stücke.
  2. Schneiden Sie aus dem anderen Brett vier identische schräge Wände (wie auf den Bildern zu sehen). Dies ist für die Basis.

Schritt 3: Das Pad (Teil 1)

Das Pad besteht aus der Pappe und der mit Klebeband versehenen Schaumstoffplatte, die zusammen mit den LED-Streifen in der Mitte verklebt sind. Die Kartonoberseite hat Löcher für die LED-Beleuchtung.

  1. Schneiden Sie vier identische LED-Streifen ab. Der Streifen kann alle drei Perlen geschnitten werden. 4 Dreiergruppen sind eine gute Länge, ich. e. 12 einzelne LEDs pro Seite.
  2. Verbinden Sie die Streifen im 90-Grad-Winkel durch Löten oder durch Verwendung eines vorgefertigten Beleuchtungswinkels (siehe Bild). Drei Winkel sind genug. Sie müssen nicht den Kreis schließen.
  3. Löten Sie 4 Drähte auf ein Ende des Streifens.
  4. Kleben Sie ein Quadrat auf den Karton, das der Größe des LED-Quadrats entspricht. Verwenden Sie ein leichtes Klebeband, z. B. ein elektrisches Klebeband. Das Band wird entfernt.
  5. Kleben Sie das LED-Streifen-Quadrat mit der Vorderseite nach unten auf den Karton.
  6. Drücken Sie fest auf jede einzelne LED, um Eindrücke auf dem Band zu machen. Die Eindrücke markieren die Stelle, an der sich das Loch befinden muss. Ein anderer Weg wäre, jedes Loch zu messen, aber ich denke, dieser Weg ist schneller und ziemlich narrensicher.
  7. Entfernen Sie das LED-Streifen-Quadrat, aber bewahren Sie das Klebeband mit den Abdrücken auf
  8. Verwenden Sie ein Locherwerkzeug aus Leder, um Löcher dort zu schneiden, wo die Abdrücke sind (siehe Bild).
  9. Entfernen Sie das Klebeband. Hoffentlich haben Sie jetzt schöne Löcher, die zu den LEDs passen
  10. Kleben Sie die LEDs mit den LEDs in den Löchern nach unten wieder auf den Karton. Dieses Klebeband bleibt an, es spielt also keine Rolle, ob es einen stärkeren Klebstoff hat

Schritt 4: Das Pad (Teil 2)

  1. Markieren Sie ein Quadrat, das mit dem LED-Quadrat (siehe Bild) auf der Klebebandseite des Foamboards übereinstimmt
  2. Schneiden Sie das Klebeband und das Papier in den Schaum, aber nicht vollständig durch. Ich habe dafür einen Tapetenschneider verwendet.
  3. Entfernen Sie das Klebeband vom Quadrat (siehe Bild)
  4. Schneiden Sie eine Rille unter das Klebeband, die groß genug ist, um die Rückseite der LEDs aufzunehmen. Ich habe einen Schlitzschraubendreher benutzt. Pass auf, dass du nicht durch das Board schlägst, aber sorge dich nicht zu sehr, wenn du das tust. Das ist die Unterseite.
  5. Machen Sie in einer Ecke ein Loch für die LED-Kabel
  6. Entfernen Sie alle Klebebänder und verbinden Sie die beiden Teile. Denken Sie daran, die LED-Kabel durch das Loch zu ziehen, bevor Sie sie zusammendrücken.

Schritt 5: Basis- und Polstermontage

  1. Entscheiden Sie, wo Sie die Anzeige platzieren möchten
  2. Drücken Sie das Display fest auf die Oberfläche, um einen Eindruck zu hinterlassen.
  3. Schneiden Sie mit einem scharfen Messer (z. B. einem chirurgischen Messer) ein Loch für die Anzeige. Schneiden Sie das Loch etwas kleiner als das Display. Auf diese Weise wird ein enger Sitz erzielt und das Display bleibt ohne andere Montagemöglichkeiten in Position.
  4. Schneiden Sie mit Klebeband ein Loch in eine Stückchenplatte. Kleben Sie es auf die Innenseite, um es dicker zu machen. Die Displaystärke passt perfekt zu zwei Foamboards
  5. Gehen Sie zurück zum oberen Rand des Pads. Messen Sie die Mitte und bohren Sie zwei Löcher für den Ultraschallsensor. Fügen Sie ein Stück Foamboard auf der Innenseite hinzu, um es dicker zu machen (siehe Bild)
  6. Dekorieren Sie die Oberseite (siehe Bild). Ich habe weißes Isolierband verwendet.
  7. Die Teile zusammenkleben. Bringen Sie das temporäre Klebeband an der gewünschten Stelle an, bis der Kleber getrocknet ist und die Struktur für sich allein zusammenhält.

Schritt 6: Die Schaltung

Bitte Schaltplan beachten und entsprechend verdrahten. Weitere Hintergrundinformationen finden Sie in den Referenzen. Wenn etwas unklar ist, lassen Sie es mich bitte in den Kommentaren wissen.

Verweise:

  • Offizielle Arduino LCD-Referenz. Bitte beachten Sie, dass ich das Schema geändert habe, indem ich die PWM-Hintergrundbeleuchtung (Pin11) hinzugefügt und Pin 11 in der Referenz zu Pin 13 verschoben habe, um den PWM-Pin freizugeben. http://arduino.cc/en/Tutorial/LiquidCrystal
  • Tutorial zum Ultraschallsensor: http://arduino.cc/en/Tutorial/Ping?from=Tutorial.UltrasoundSensor
  • LED-Streifen-Controller mit LED-Verstärker und Arduino von mir: http://www.instructables.com/id/LED-Strip-Controller-w-LED-Amp-Arduino/ Die LED-Streifen-Controller- / Verstärkerschaltung benötigt möglicherweise Dioden Pin D6, D9, D10 zum Unterbrechen der Stromrückspeisung vom RGB-Verstärker. Es scheint, dass einige RGB-Verstärker Ihre Eingangspins beschädigen können, wenn Sie dies nicht tun. Davon abgesehen hatte ich keine derartigen Probleme bei der Verwendung der Schaltung, so wie sie im Schaltplan dargestellt ist. Siehe Referenz und Hinweise.

Schritt 7: Die Software

Das Problem scheint auf den ersten Blick recht einfach zu sein. Der Hubschrauber wird erkannt, nach ein paar Sekunden erhalten Sie die Erlaubnis zu landen, dann landen Sie. Wenn Sie sich das Problem genauer ansehen, steckt noch viel mehr dahinter. Sie benötigen Logik, damit der Hubschrauber für kurze Momente in die Erkennung ein und aus fliegt. Was passiert, wenn Sie abheben und entdeckt bleiben? Ist das erlaubt Wodurch wird der Runden-Timer gestartet und gestoppt? Die Liste geht weiter.

Viele Arduino-Aufgaben sind ziemlich einfach und erfordern nicht viel Nachdenken, also habe ich angefangen zu programmieren. Ich befand mich bald in einem Haufen hässlicher Spaghetti-if-Anweisungen und -timer und verstand am nächsten Tag meinen eigenen Code nicht. Anscheinend erforderte die Aufgabe einige Überlegungen. Zurück zum Zeichenbrett. Beim ersten Versuch wurde mir jedoch klar, dass das Problem ein ziemlich gutes Beispiel für eine endliche Zustandsmaschine ist. Also habe ich ein Diagramm gezeichnet und es erneut versucht. Dieses Mal habe ich viel bessere Ergebnisse erzielt!

Der Arduino-Code ist hier: Helipad.ino

Schritt 8: Endmontage

  1. Befestigen Sie das Prototyp-Board mit einem Klettverschluss an der Rückseite des Displays. Verwenden Sie ausreichend Klettverschluss, um das Prototyp-Board vom Display zu isolieren. Wir wollen nichts kurzschließen.
  2. Befestigen Sie die Batteriefächer mit Klettverschluss.
  3. Display und Ultraschallsensor einschieben

Das ist es! Habe Spaß!

Wenn Sie sich dazu entschließen, dieses Projekt oder etwas davon inspiriertes zu machen, hinterlassen Sie bitte eine Notiz!