В предыдущих частях я описывал общую концепцию идеи. Теперь подробнее об электронике.
Микроконтроллер.
Нельзя сказать что это самая важная часть коптера, так же, как нельзя сказать, что у машины передние колеса важнее задних. Но несомненно, это наиболее сложная и ответственная часть аппарата. Благо, развитие любительского коптеростроения уже дошло до той точки, когда появилось множество промышленно производимых деталей специально для коптеров. Это касается и электроники. Сейчас есть несколько основных вариантов “мозга” для коптеров:

  • OpenPilot
  • Wii copter
  • HobbyKing Quadcopter Control Board
  • AeroQuad

Идея всех этих контроллеров приблизительно одинакова — всю математику берет на себя чип от ATmel плюс несколько инерционных датчиков. Как мне кажется, Wii коптер — это самое удивительное решение. Оно состоит из Arduino Nano или любого другого Arduino или его клона и инерционных датчиков, которые достаются из джойстиков от приставки — акселерометра и гироскопа. Прошивка под него open-source. стоимость решения около $40.
Контроллер от хоббикинга — самое простое решение. В нем трехосный гироскоп и процессор Atmega 48. Стоит около $15.
С OpenPilot я не сталкивался, но многие хвалят.

Для себя я выбрал вариант от AeroQuad. Преимущества этого варианта для меня заключаются в том, что это коммерческий продукт, разработкой которого занимается американская контора. Они разрабатывают платы расширения для Arduino и пишут несколько прошивок при поддержке сообщества пользователей. Решение от AeroQuad поддерживает возможность дальнейшего расширения при закупке базовой модели. Т.е. можно взять некую базовую комплектацию и постепенно ее апгрейдить докупая совместимые компоненты или у самих аэроквадовцев или в других магазинах. Кроме того на сайте производителя есть обширная wiki-документация по сборке, настройке, подбору компонентов и разработке собственного кода. Для меня этот вариант также особенно удобен из-за того, что я уже сталкивался с конструкторами Arduino и имею некоторый опыт программирования этих платформ.

Для своего коптера я сразу заказал практически максимальную комплектацию для того, чтобы снизить расходы на доставку. Я взял AeroQuad v2.1 Kit, в состав которого входит:

  • Arduino Mega 2560
  • AeroQuad v2.1 Shield
  • Stackable Header Pins to connect the Shield to an Arduino
  • DC Connector to power Arduino
  • Sparkfun 9DOF Sensor Board
  • BMP 085 Barometer

Кроме того я заказал MAX7456 On Screen Display. Это плата, которая накладывает произвольный текст на видеосигнал. Нужна для вывода навигационной информации на видео при пилотировании с использованием видеокамеры.

Вот здесь есть фотографии набора в собранном состоянии. Это зеленая плата с красными датчиками. Синяя плата — это Arduino Mega. К ней и подключается этот shield.

Комплектующие присылают в разобранном состоянии и необходимо потратить некоторое время с паяльником для сборки. Сложностей особых нет, поскольку процесс сборки детально описан в вики на сайте аэроквада. После сборки нужно скачать прошивку, немного ее поднастроить и через Arduino IDE закачать в микроконтроллер. С этим сложностей нет. После того как прошивка залита нужно с помощью графического AeroQuad конфигуратора произвести настройку передатчика и откалибровать датчики. Процесс тоже довольно подробно описан в документации.



Ссылки на другие посты по теме:

Все посты про квадрокоптер: