Меню

Стабилизатор для экшн камеры своими руками ардуино



Делаем стабилизатор своими руками

Тема раздела Полеты по камере, телеметрия в категории Cамолёты — Общий; Собственно, по причине глюков FY21-ap задумал я сделать что-то подобное своими руками. На основе arduino на 328 атмеге. Сенсоры решил .

Опции темы
  • Версия для печати
  • Отправить по электронной почте…
  • Подписаться на эту тему…

Собственно, по причине глюков FY21-ap задумал я сделать что-то подобное своими руками.

На основе arduino на 328 атмеге.

Сенсоры решил применить уже установленные на платке, ибо не хочется заморачиваться с травлением-сверлением-пайкой.
Остановился на изделиях от Sparkfun.

Первый вариант стаба был с использованием платки 5dof (3-х осевой акселерометр ADXL335 и 2-х осевой гироскоп IDG500, оба аналоговые).
Сейчас понял — это была ошибка. Во-первых чувствительность гиры — 2 милливольта на градус/сек слишком мала для аналоговых 10-и разрядных входов аруины.
Кстати 5dof отлично прижился на ARM проце cortex-m3 с его 12-разрядным АЦП на квадрокоптере.
Во-вторых, использование 2-х осевого гироскопа возможно только на небольших углах крена и тангажа. (Про курс здесь молчу, т.к. проект был под крыло).

Заменил на 6dof (3-х осевой акселерометр ADXL345 и 2-х осевой гироскоп ITG3200, оба цифровые).
Соединение с ардуиной по I2C. Четыре проводка — красота!
Напаял сверху ардуины этот 6dof на хитроизогнутых кусках канцелярской скрепки. Проводок — это 3.3В с ардуины на сенсоры.

На фото не показаны припаянные проводки с разъемами для приемника и серв. Этот модуль я вставлял в разъем специально изготовленной для первого варианта отладочной платы.
Сейчас прямо к ногам ардуины припаяны провода с «папами».
Всё, этого железа достаточно для стабилизации полёта.
Ессно, позже были припаяны 3 подстроечника а-ля FY21/FY21. До них коэффициенты корректировал прямо в тексте программы и в поле заливал прошивку.

Алгоритм — DCM. На плате Seeeduino mega применяю расширенный фильтр Калмана, ибо 8К памяти уже позволяют.

На сегодня имеем:
Стаб, OSD на max7456, компас HMC5843, барометр BMP085. GPS приемник взял от 21-й фишки (правда пришлось помучиться с ним, он не совсем стандартно строки NMEA выдает, китай. ).
Погрешность высоты по барометру +- 0.3м за счет IIR фильтра. Без фильтра +- 1 -1.5 метра.
Кстати гира ITG3200 на удивление не плывущая по сравнению с IDG500.

OSD ессно текстовый, примерно как у фишки. Но горизонт я более качественно отобразил.

Ценник, даже от жадного Sparkfun:
1. 6dof — 65$
2. HMC5843 — 20$
3. BMP085 — 20$
4. MAX7456 — 40$

Ардуина — cArduino — 700р.

Как видим, минимум необходимого для стаба обойдется в 65$ + 700р. = 2500р.
По-моему неплохо.

Источник

Стедикам (стабилизатор) для квадрокоптера своими руками

Всем доброе время суток, уважаемые пользователи kvadrokoptery.pro. В этой статье мы рассмотрим – Как сделать Стедикам (электронный стабилизатор) для квадрокоптера своими руками. Конечно же можно купить готовый и быть радостным этому, но кто хочет изрядно сэкономить или сделать полностью под свой вкус, тому эта запись будет более чем полезна. Ведь по функциям такой стедикам нисколько не уступит покупному. Полная сборка устройства обойдется нам в менее 100 баксов.

Читайте также:  Что такое линк стойка стабилизатора

Пожалуй начнем. Нам нужно будет приобрести некоторые детали и устройства. Для этого подойдут как модельные магазины, так и онлайн – aliexpress, ebay и некоторые другие.

1. Подвес для стабилизации, выполненный на бесколлекторных моторах и предназначенный для вертолетов, дронов и квадрокоптеров.

  • Стандартный вариант – http://www.goodluckbuy.com/dji-phantom-brushless-gimbal-camera-mount-w-motor-and-controller-for-gopro3-fpv-aerial-photography.html
  • Более прочный вариант с защитой корпуса – http://www.goodluckbuy.com/dji-phantom-brushless-gimbal-aluminum-camera-mount-w-motor-and-controller-for-gopro3-fpv-aerial-photography.html
  • а) Практически самая маленькая цена;
  • б) Наличие полной автономности. Это значит что для его работы не требуются дополнительные модули управления, которые присоединяются внешне.

Посмотрите у разных продавцов, возможно получится найти дешевле, в среднем выходит 54-72 доллара. Так же бывают эти подвесы как серого, так и черного цвета. Но существует еще одно различие, они бывают в разобранном или собранном виде. В собранном будет стоить на несколько долларов дороже (незначительно). А если купить разобранный, нужен небольшой опыт в радиоуправляемых моделях. Для того, чтобы его собрать потребуются разные отвертки, по времени выходит не более 30 минут.

Еще могут они различаться разными креплениями для установки камеры. Если брать второй вариант (с защитой корпуса), то туда устанавливается камера GoPro, которая становится намного противоударнее. Ну скорее всего для конкретно нашей задачи он не понадобится, поэтому следует взять первый вариант.

2. Далее переходим к выбору серво-тестера.

Это довольно маленький приборчик, который целиком и полностью предназначен для проверки сервоприводов квадрокоптеров или других летательных аппаратов, но для нашего случая мы будем использовать его по-другому. Возьмем его возможность эмулировать сигналы управления радиоприемника летательной модели. Короче говоря с помощью него будем регулировать наклон камеры. Конечно же они бывают разной модели и разной ценовой категории. Но сделаны они для понтов, и поэтому даже самые дешевые не будут уступать дорогим.

Остановимся на выборе за 2-4$ за один – http://www.goodluckbuy.com/3-channel-servo-tester-servo-consistency-master-tester-4-5-6v.html

Можно конечно обойтись и без этой вещи, но тогда будет невозможно управлять наклоном камеры. Стабилизатор же в этом случае будет ориентироваться только прямо, то бишь параллельно земле.

3. Следующим шагом будет покупка регулятора напряжения. Нам понадобится он на 5 или же 6 вольт, но не выше. Разберем теперь почему: все заключается в том, что сам модуль стабилизации производит питания от 7 до 19 вольт (рекомендуется использовать около 11 вольт, можно даже 12), серво-тестер же использует не более 6 вольт, и для того, чтобы дать питания этим двум вещам сразу, понадобится в цепь перед серво-тестером подключить данный регулятор напряжения.

Опять же мои рекомендации – нет никакого смысла брать дорогой, поэтому обойдемся регулятором за 2-6 долларов за единицу – http://www.goodluckbuy.com/ultimate-bec-ubec-brushless-bec-3a-5v-support-2-5s.html

4. Конечно еще нам понадобится аккумулятор. Это может быть любой источник тока, напряжение его должно составлять от 9 до 13 вольт. Но самым лучшим вариантом будет 10-12 вольт.

Читайте также:  Тяга стабилизатора передняя для форд фокус

Тут есть два варианта: покупать литий-полимерный аккумулятор для летательных аппаратов с напряжением 11 вольт, также их название – 3S battery. К нему следует потом подсоединить радиомодельную зарядку. Вторым вариантом будет приобретение трех литий-ионных банок с напряжением составляющим 3.7 вольт. Еще нужно прикупить к ним зарядку. Далее следует соединить их в последовательную цепь.

Как нужно выбирать емкость? Все просто – нужно лишь рассчитать сумму емкости всех элементов в 5 ампер-часов, которой хватит в режиме непрерывной работы целых на 2 часа.

Но, наверное, каждый знает, что дешевле всего выйдет приобретение 3-ех обычных литиевых банок и непосредственно зарядного устройства к ним (стоит отметить, такие используют в светодиодных фонарях, которые имеют большую мощность).

5. Зарядка для вашего аккумулятора. Оно должно соответствовать ему. Если использовать обычные 3 литиевые банки, то тут все просто. А если же вы принялись использовать авиамодельные аккумуляторы, то следует приобрести довольно хорошее и с большой мощностью зарядное устройство, которые будет стоить не малых денег.

Эксклюзивные видео работы электронного стабилизатора:

На это ролике же показан стедикам с серво-тестером. Уже есть возможность управлять наклоном камеры:

Источник

Самый дешевый стабилизатор для авиамодели

Как своими руками собрать дешевый стабилизатор для самолета или летающего крыла.

Авиамодели небольшого размера – такие как самолеты или летающие крылья — даже будучи собранными и отрегулированными с величайшей точностью — сильно подвержены воздействию воздушных потоков. Даже при легком ветерке управлять ими очень непросто. Особенно если вы намерены использовать их для полетов по FPV.

Ситуацию может исправить полетный контроллер, работающий в режиме стабилизации полета.
Но проблема состоит в том, что цена даже самого простого полетного контроллера не опускается ниже 1000 рублей, а нормальные, проверенные модели продаются на Алиэкспрессе в диапазоне от 1500 до 2500 рублей. То есть затраты на стабильный полет назвать бросовыми язык не поворачивается.

Но есть один выход. Можно собрать стабилизатор полета самому.

Для этого нам потребуется:
— Микроконтроллер Arduino PRO Mini , 5V, Atmega 328 — ценой 130 рублей;
— Плата трехосевого гироскопа с акселерометром MPU 6050 — по цене 110 рублей; — Гребенка PLS (при желании)

Кроме того, для прошивки Ардуино необходим USB — UART конвертер. Например, CP2102 или что-то аналогичное. (цена от 50 до 80 рублей). Но стоимость этого конвертора я в расчет не беру, так как любой авиамоделист, использующий в своих поделках Ардуино, имеет все необходимое для его программирования.

С помощью паяльника собираем следующую нехитрую схему для стабилизации летающего крыла:

Схема стабилизатора полета на базе Arduino PRO Mini для летающего крыла
Схема стабилизатора полета на базе Arduino PRO Mini для летающего крыла

Если вы хотите использовать стабилизатор на самолете, то следует добавить еще один вход для сигнала по YAW, подсоединив сигнальный провод с приемника к цифровому входу D6 Ардуино. А также два дополнительных выхода. Для сервомашинки руля высоты — выход D10 и для сервомашинки руля направления — выход D3. Плату гироскопа закрепляем термоклеем над платой Ардуино.

Читайте также:  Косточка стабилизатора focus 2

Сумарный вес стабилизатора получился 8 грамм. Выглядит примерно так:

Стабилизатор для летающего крыла в сборе
Стабилизатор для летающего крыла в сборе

Прошивку для Ардуино про мини берем со страницы проекта Multiwii

Скачиваем самую последнюю версию. На момент написания данной статьи это MultiWii_2.4
Внутри две папки. Папку MultiWii сразу копируем в раздел libraries программы Arduino IDE.

Теперь подключаем Ардуино про мини через конвертер CP2102 к компьютеру, открываем программу Arduino IDE, в пункте «Примеры» выбираем Multiwii.
В открывшейся странице выбираем закладку config.h
Здесь выбраем нужную нам конфигурацию.

Прошивка Multiwii

Для летающего крыла снимаем два слэша перед строкой #define FLYING_WING
Для самолета снимаем два слэша перед строкой #define AIRPLANE

Я делал стабилизатор на переделанный в самолет китайский метательный планер с размахом крыла 58 см. Но для управления им я использовал поворотные крылья, поэтому выбираю схему управления летающего крыла.

Далее чуть ниже в разделе «independent sensors» снимаем два слэша перед строкой #define MPU6050, тем самым указывая на то, какой датчик у нас подключен к Ардуино.

Этого уже достаточно для того, чтобы наш стабилизатор ожил, но для более плавной работы сервомашинок рекомендуется ввести некоторое усреднение сигнала.
Спускаемся ниже, и в разделе «Gyro smoothing» снимаем два слэша перед строкой #define GYRO_SMOOTHING . Если потом потребуется изменить плавность работы сервоприводов, то можно будет в этой строке поиграть числовыми значениями.

Теперь во вкладке «Инструменты» программы Arduino IDE указываем порт, к которому подключена Ардуино, указываем ее тип,и нажимаем кнопку прошить.Если все было указано верно, появляется надпись «Загрузка завершена».

Мы готовы к тому, чтобы настроить стабилизатор.
Для этого снова заходим в скаченные папки прошивки и находим папку MultiWiiConf, в ней выбираем ту папку, которая соответствует вашей операционной системе. У меня windows64. Внутри исполняемый файл MultiWiiConf.exe. Его и запускаем. Открывается следующее окно:

Окно MultiWiiConf

Здесь слева нажимаем на порт, к которому подключен наш стабилизатор. Потом нажимаем кнопку «READ», затем кнопку «START».
Загружаются дефолтные настройки.

Окно MultiWiiConf

Устанавливаем крыло в горизонтальное положение и нажмаем кнопку «CALIB_ACC» для калибровки гироскопа. Затем записываем эти данные в память, нажав кнопку «WRITE».

Теперь мы можем менять ПИДы, выбирать тип стабилизации, делать реверс рулей, если они отрабатывают не в ту сторону.

Не забывайте после каждого изменения параметра нажимать кнопку «WRITE», чтобы они запомнились.

В итоге получаем стабилизатор за 250 рублей, который отлично выполняет свою функцию, имеет массу настроек и в будущем может быть модернизирован до полноценного полетного контроллера с компасом, GPS, барометром, пригодный для использования на любом летательном аппарате, включая квадрокоптер.

Источник