Drone zelf Bouwen met Arduino

Terug  In Opbouw

Als eerste even uitleggen wat is een Drone?
- Een Drone is een voorwerp dat kan vliegen meestal met 4 propellers met motor, maar kan ook met meer 6, 8 enz.
- Hij kan vertikaal opstijgen en in alle richtingen zich verplaatsen zowel verticaal en horizontaal.
- En wordt draadloos bestuurd met zender en ontvanger.
- Een Drone kan je uitrusten met allerlei modules, zoals camera, Gps enz.
- Een Drone kan ook commercieel gebruikt worden als vervoersmiddel van allerlei zaken en spijtig genoeg ook voor het leger.
- De Drone waar wij het gaan overhebben valt onder hobby Drones. Gemaakt met Arduino en Arduino-modulen.
Zoals je misschien al gemerkt heb spreek ik altijd over 4, 6, 8 propellers dit komt dat je altijd propeller moet hebben met tegenover gestelde Pitch, Bij 4 motor Drone heb je 2 CW propellers en 2 CCW propellers moest dit niet zo zijn dan zou de Drone beginnen rond te draaien op haar eigen as, idem als een helikopter die zijn staart propeller verloren heeft.
Nog meer weten over Drones, zie de website Drone Racers.

Iets over de wetgeving voor je gaat vliegen met een Drone.
- Je mag niet hoger vliegen dan 120 meter.
- Je moet de Drone altijd in het zicht houden.
- Je mag alleen overdag vliegen.
- Je moet altijd voorrang verlenen aan ander vliegverkeer.
- Je mag niet vliegen in de buurt van hulpdiensten.
- Je moet rekening houden met de privacy van mensen.
Meer over de wetgeving vind je op de website van Vlaanderen/Drones.

Zo nu gaan we starten:
Wat hebben we nodig om een Drone te maken?  Zie Schema
- Een Drone chassis, Die kan je kopen VB. Bij Amazon of zelf maken zie Pubfile Drone ontwerp new.
- Dan hebben we 4 motoren nodig met besturing (30A ESC) en propellers Vb Bij Ali express.
- Een Arduino Uno of Nano Processor kaart VB. Bij Conrad.
- Een Analoge Gyroscoop Sensoren + Accelerometer Modul VB. Bij Fruugo.
- Een draadloze single-chip transceiver chip NRF24L01 VB. Bij Banggood.
- Een Zender Die je kan kopen VB. Bij 123materialen of zelf maken Zie Foto Transmitter.
- Dan nog wat Power een Batterij Vb. Bij Fruugo
- En als laatste heb je natuurlijk software nodig. Die je zelf kan schrijven of Downloaden
    8 channel Tx and Rx  YMFC-AL  Drone-main 

Daarna kunnen we onze Drone nog uitbreiden met!
- Een Cammera Die kan je kopen VB. Bij Amazon
- Een Gps Module Die kan je kopen VB. Bij Grandado

Zoals je kunt zie heb ik verschillende webshop  beschreven. Dit heb ik moetwillig gedaan. Je kan natuurlijk ook alles bestellen in één schop, mijn ervaring is dat AliExpress de goedkoopste is maar wel de traagste terwijl Bol.com de snelste is maar qua prijs gemiddeld is. Dan heb je nog de Original Arduino Modulen die vind je op Arduino. De prijs voor de onderdelen is de goedkoopste prijs (Aliexpress).
Maar dat zullen jullie wel zelf ondervinden.

Beschrijving van de verschillende onderdelen.

Chassis Drone Quadcopter framekit, 250 mm FPV koolstofvezel racing drone frame vliegtuig accessoires voor QAV250 Mini 4 assen FPV drone (koolstofvezel) Frame Datasheet.

Prijs: 13,2 euro
Arduino Uno

Microcontroller: ATmega328
Bedrijfsspanning: 5V
Ingangsspanning (aanbevolen): 7-12V
Ingangsspanning (grenzen): 6-20V
Digitale I/O-pinnen: 14 (waarvan 6 PWM-output leveren)
Analoge ingangspinnen: 6
DC Stroom per I/O Pin: 40mA		 Arduino Uno R3 Datasheet.

Prijs: 9,18 euro
Motor XXD A2212 1000KV borstelloze outrunner motor:
KV: 1000
Max. efficiëntie: 80%
Max. efficiency stroom: 4-10A (>75%)
Huidige capaciteit: 12A/60s		 A2212 1000KV Datasheet.

Prijs: 6,15 euro
30A ESC 30A borstelloze ESC:
Output: Continu 30A, burst 40A tot 10s
Ingangsspanning: 2-4 cellen lithium batterij of 5-12 cellen NiCd/NIMh batterij
BEC: 2A / 5V (lineaire modus).
Max snelheid: 210.000 tpm voor 2 polen BLM, 70.000 tpm voor 6 polen BLM, 35.000 tpm voor 12 polen BLM.
Grootte: 45*24*11mm / 1.8*0.9 * 0.4in
Gewicht: 25g/0,9 oz
Totaalgewicht van het artikel: 480g		 30A  ESC Datasheet.

Prijs: 4,89 euro
Propellers Gemaakt van hoogwaardig materiaal, dat is lichtgewicht, duurzaam, milieuvriendelijk en  niet gemakkelijk te worden gebroken.
Biedt sterkere stuwkracht, meer veilig en energiebesparing.
Gemakkelijk te installeren en te verwijderen.
Geschikt voor verschillende paddle clips of kogels, propellers beschermers en gemakkelijk te gebruiken.		 Propellers Datasheet.

Prijs: 2,80 euro
nrf24l01 NRF24L01 is een single-chip transceiver chip die werkt in de 2,4-2,5 GHz wereldwijde ISM-frequentieband. De draadloze transceiver omvat: frequentiegenerator verbeterde SchockBurstTM-modus controller eindversterker kristalversterker modulator demodulator output power channel selectie en protocolinstellingen kunnen worden ingesteld NRF24L01 Datasheet.

Prijs: 1,75 euro
R617FS Futaba R617FS
Zeer gevoelige ontvanger, gevoelig slechts 0,25 oz (7 g) zonder behuizing, het is een volledig bereiksysteem voor alle vliegtuigen, van grootschalige tot vloottoepassingen - u hoeft geen aparte ontvanger aan te schaffen voor een specifiek vliegtuig		 R617FS Datasheet.

Prijs: 11,8 euro
Transceiver Hc12 Transceiver Hc12
Geïntegreerde MCU, zonder programmering, communicatie met externe apparaten via de seriële poort. De transmissieafstand in open omgeving is 1 km.		 Hc12  Datasheet.

Prijs: 4,45 euro
 Gyroscoop MPU6050 Gyroscoop Versnelling.
Voeding: 3-5v (interne lage uitval regulator).
Communicatie modi: standaard IIC communicatieprotocol.
Chip ingebouwde 16bit AD converter, 16-bit data output.
Gyroscoop bereik:250 500 1000 2000 °/ s
Versnelling bereik: ± 2 ± 4 ± 8 ± 16g

 

 MPU6050 Datasheet.

Prijs: 2,89 euro
Acgiv Batterij Oplaadbare Drone-lithiumbatterij is geschikt voor E88 E88Pro E100 E99 K3 K6 E89 P1 P4 P5 P8P10. 21800MAH 3.7V: Drone-lithiumbatterij heeft een grote capaciteit van 1800MAH en 3.7V om langdurig vermogen te leveren lithiumbatterij Datasheet.

Prijs: 13,4 euro
Arduino Nano Microcontroller: ATmega328
Ingebouwde LED-pin 13
Ingebouwde RGB LED-pinnen 14-16
Digitale I/O-pinnen 14
Analoge ingangspinnen 8
PWM-pinnen 5		 Arduino Nano Datasheet.

Prijs: 3,28 euro
2 assen Yoystick Tzt Voor Arduino Dual-Axis Xy Joystick Module Hogere Kwaliteit Ps2 Joystick Control Hendel Sensor KY-023 Nominaal 4.9 /5 Xy Joystick Datasheet.

Prijs: 1.20 euro
Display module Resolutie: 128X64
Super brede kijkhoek: meer dan 160 ° (maximale kijkhoek geeft een scherm weer)
Ultra-laag stroomverbruik: normaal display 0,08 W (ver onder het TFT-display)
Breed leveringsbereik: DC 3V-5V (zonder enige wijzigingen, direct compatibel met gemeenschappelijk 3.3V en 5V voedingssysteem)
 		 Oled Module Datasheet.

Prijs: 2,36 euro
Camera Module FPV-camera, 1500TVL
Lens: 2,1 mm Elektronische sluitertijd: PAL Horizontale resolutie: 1500TVL Signaalsysteem: PAL Verlichting, het effect is een goed, kwaliteitszeker, ultraklein formaat, zeer geschikt voor FPV Kleurgetrouwheid, weinig verlichting, micro-energieverbruik Het creëert een delicaat helder beeld, micro-ultralicht ontwerp, high-definition kleur		 Camera Datasheet.

Prijs: 14,3 euro
Gps Module Model: NEO6MV2

Met back-upbatterij voor gegevens
Er zijn LED-signaalindicatoren
Antenne maat: 25 x 25mm
Module grootte: 25mm x 35mm
Installatie opening: 3mm
Standaard baudrate: 9600
Compatibel met verschillende vluchtbesturingsmodules die GPS-computertestsoftware bieden
Kleur:blauw Materiaal: pcb		 Gps NEO6MV2 Datasheet.

Prijs: 2,30 euro
Hulp Programma MultiWii is software voor algemeen gebruik om een ​​RC-model met meerdere rotoren te besturen . MultiWii Software.

Prijs: Gratis

Zo nu zijn alle onderdelen beschreven we gaan beginnen te bouwen.

 

We gaan eerst een test opstelling maken, voor de werking van de transmissie te leren.
De software kunnen jullie downloaden deze zit in de zip file "8 channel Tx and Rx.zip" of

Ino file Transmitter 4 Sticks


Ino file Joystick_Receiver

Nu na de test gaan we:
Als eerste gaan we de frame maken van de Drone. (Voor zelf bouwers andere slagen dit hoofdstuk over).
- Deze bestaat uit 4 armen dit voor de 4 propellers en de 4 ESC op te monteren. Opgelet als  je deze zelf tekent hou rekening met de grote van de propellers zodat deze elkaar niet raken. VB. Zie FreeCad file of Foto file.
- Dan hebben we 1 verbindingsplaat voor de montage van de 4 Armen en hier wordt ook de batterij op gemonteerd. Zie FreeCad file of Foto File.
- Dan hebben we een plaat, voor de montage componenten, even groot als de verbindingsplaat en wordt er op gemonteerd met 4 busjes. Opgelet indien je andere componenten gebruik dan ik, moet je de monteer gaten op nieuw tekenen. VB. Zie FreeCad file of Foto file.
- Als Laatste voor de frame hebben we nog een afdek plaat nodig. VB. Zie FreeCad file of Foto file.
Alle platen op ware grote vind je ook in deze Publisher file.
Veel Zaag boor en frees Plezier!
Als tweede gaan we nu De armen monteren.
- Als eerste monteren we de 4 armen op de verbindingplaat ieder arm met 4 vijzen en moeders.
- Dan monteren we de motor met de mee geleverde vijzen. Propellers eerste monteren na de eerste test.
- Na de motor komt de ESC aan de beurt, deze monteren we aan de onderkant van ieder arm met bindertjes.
- Nu verbinden we de 3 kabels van de moter met de 3 kabels van de ESC dit doen we door de 3 kabels van de motor door het groot gat van de arm naar onder te steken. de andere kabels van de ESC steken we door het ander groot gat naar de boven kant van de arm. Dit doen we voor alle 4 armen.

Nu gaan we de Componenten op plaat Monteren.
Monteer deze kaart volgens het schema hier onder, gebruik afstand busjes voor de montage.
De Arduino Uno kan vervangen worden door Arduino Nano.
De Transceiver NRF24L01 kan vervangen worden door Receiver van Futaba R617FS.

Daarna gaan we heel de constructie in elkaar steken.
Zo ziet de complete constructie uit. de afdekplaat laten we nog even weg.
Deze plaatsen we terug na de bedrading.

Nu gaan we de Drone bedraden.
Receiver is de Futaba R617FS
*1 Deze draad zeker niet verbinden met 5V! open laten.
*2 Verwissel draad 2 met 3 voor de draairichting om te draaien.
*3 Gebruik de diode 1N4001 of compatible.
*4 De MPU-6050 kan vervangen worden door de volgende Ic,
     L3G4200D of L3G420H

En als laatste de software opzetten en testen.

Hier zijn De 3 Ino Files YMFC-AL_setup  YMFC-AL_Flight_controller  YMFC-AL_esc_calibrate voor de Drone van de grond te krijgen.
Je moet wel de zelfde hardware gebruiken als hier boven beschreven anders moet je de software aanpassen aan de nieuw module (s).

Voor de liefhebbers hebben we nog een tweede ontwerp Klik Hier.

Terug