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四軸飛行器開源篇—Arduino無漂移FPV頭跟蹤器(頭追)制作

2023/11/01
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本文和大家分享基于Arduino開源頭追的制作。首先,先介紹下Arduino,Arduino簡單來說就是一塊單片機(jī),他是一個開放了源代碼硬件平臺,并且提供了開發(fā)平臺,重要的是,這一切都是for free的,并且Arduino的編程環(huán)境比較簡單,初學(xué)者很容易能上手,而且有大量的開源程序供你參考。

說回到這個開源頭追來,原理是:通過GY-85九軸IMU傳感器三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)和三軸地磁計(jì))來實(shí)時輸出當(dāng)前位置與起始位置之間在三維空間中的變化,再通過Arduino Nano控制器,轉(zhuǎn)化成X、Y、Z三個通道的PPM信號,輸入到遙控器中,通過遙控器的“教練”功能,映射三個通道來控制云臺的方向(Pan),俯仰(Tilt)和傾斜(Roll)從而實(shí)現(xiàn)攝像頭角度的變化。由于飛行員通常不會在駕駛室做歪脖子的動作,所以我后續(xù)只用到了方向和仰俯軸,簡化云臺為二維云臺。

在此介紹ADI的3軸加速度計(jì)ADXL345(ADXL345典型應(yīng)用)。ADXL345(ADXL345典型應(yīng)用)是一款小而薄的低功耗3軸加速度計(jì),分辨率高(13位),測量范圍達(dá)±16g。數(shù)字輸出數(shù)據(jù)為16位二進(jìn)制補(bǔ)碼格式,可通過SPI(3線或4線)或I2C數(shù)字接口訪問。

ADXL345(ADXL345典型應(yīng)用)非常適合移動設(shè)備應(yīng)用。它可以在傾斜檢測應(yīng)用中測量靜態(tài)重力加速度,還可以測量運(yùn)動或沖擊導(dǎo)致的動態(tài)加速度。其高分辨率(4 mg/LSB),能夠測量不到1.0°的傾斜角度變化。

原理介紹完畢,項(xiàng)目需要的硬件如下:

1、Arduino nano控制板一塊;

2、miniUSB線一根;(用來連接控制板刷程序)

3、GY-85九軸傳感器一塊;

4、杜邦線若干

頭追演示視頻:

頭追硬件制作過程見附件

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加速度傳感器ADXL345典型應(yīng)用

本參考設(shè)計(jì)基于ADI公司的ADXL345,實(shí)現(xiàn)了加速度傳感器的一系列典型應(yīng)用,包括:計(jì)步器,閃信,硬盤跌落保護(hù),人體跌倒保護(hù),傾角測量,旋轉(zhuǎn)檢測,晃動檢測,單擊、雙擊檢測以及其他智能檢測功能和游戲控制功能,等等。

ADI民用無人機(jī)解決方案

ADI擁有一支致力于支持新興無人系統(tǒng)市場的團(tuán)隊(duì)和業(yè)務(wù)部門。ADI的產(chǎn)品組合覆蓋空中、地面和海上無人系統(tǒng),從小型消費(fèi)類產(chǎn)品到大型長航時系統(tǒng)。 ADI產(chǎn)品組合專注于五個主要領(lǐng)域以支持無人系統(tǒng)業(yè)務(wù):大氣數(shù)據(jù)、姿態(tài)和航向,參考系統(tǒng)收發(fā)器,有效載荷,安全和監(jiān)控,機(jī)身。除了以上產(chǎn)品之外, ADI公司豐富的產(chǎn)品組合支持包括控制站、數(shù)據(jù)采集等眾多產(chǎn)品。

  • Arduino的FPV頭跟蹤器(頭追)硬件制作.pdf
    描述:硬件制作
  • DIY_Headtracker_v1_04.zip
    描述:頭追的調(diào)試程序和源代碼
  • 3軸加速度ADXL345.pdf
    描述:ADXL345數(shù)據(jù)手冊

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