【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木

2020-08-082万
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本文介绍了如何使用Arduino和无刷电机通过PID算法实现平衡木的自制无人机项目。首先解决了电调控制问题,通过BLHeliSuite软件调整电调参数,确保电调与电机的正确连接和调试。接着测试了MMA7361三轴加速度传感器,最终实现了平衡木的效果。该项目适用于零基础新手,提供了详细的步骤和代码示例,帮助读者从理论到实践,轻松完成项目。


【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图1


【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图2
【前言】

之前,一直用Arduino和无刷电机的电调纠缠。先说正解,【自制无人机】“辛”路历程(六)电调中提到的控制程序是没有问题的。
[mw_shl_code=c,false]#include <Servo.h> // Using servo library to control ESC
Servo esc; // Creating a servo class with name as esc
int val; // Creating a variable val
void setup()
{
esc.attach(9); // Specify the esc signal pin,Here as D9
esc.writeMicroseconds(1000); // initialize the signal to 1000
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
val= analogRead(A0); // Read input from analog pin a0 and store in val
val= map(val, 0, 1023,1000,2000); // mapping val to minimum and maximum(Change if needed)
Serial.println(val);
esc.writeMicroseconds(val); // using val as the signal to esc
}[/mw_shl_code]

【Mind+代码】
实现控制无刷电机
【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图12


这个项目中断了很长一段时间,原因是我不明白,1、Arduino有时能通过电调控制电机,有时不能,问题出在哪?2、也在于我只有一个无刷电机和一个电调,用不了替换法,不知是哪个出问题?3、还有就是,有网友说,可以用Arduino程序通过电调调整电机的油门,我一直做不好。


【调整油门】
看过这个帖子“MTO1804无刷电机引发的悲惨经历之二——电调优化”后,我测试出我的电调是没有问题的。我把测试过程简单的陈述一下:
1、下载软件叫做BLHeliSuite
进入下载页面,记住要下载BLHeliSuite16714902。
2、首先使用Arduino Uno(其他大多数Arduino板也行)连接到电脑,识别后选中Arduino的接口,如下图设置:
【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图4


【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图5


3、在ESC Setup标签中线选择正确的Interface
【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图6


4、选择正确的Arduino接口,然后点击Connect,再点Check
【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图7



【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图8



【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图9



5、正确识别
【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图10

注意:电调的白色Sig线接到Uno的D11,黑色的Gnd接Uno的地线,连接的时候一般先插信号线,后插电源线,断开连接的时候则先拔电源线,再拔信号线。电调由3s锂电池供电,不用和Arduino共地。   
至此,我可以调整电机油门了。


【替换法】
【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图3

我又从DF商城上买了三个MTO1804无刷电机
【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图15

可我怎么买了三个CW电机,三个!三个!三个!我手里的是一个CCW电机。(CW和CCW都表示旋转的方向,【CW】clockwise 的缩写,表示顺时针旋转【CCW】counter-clockwise的缩写,表示逆时针旋转)
通过电调与电机交替测试,测试出电调是好的,电机是坏的。测试过程中,又一个电机被我玩坏了。怎么坏的?都是螺丝惹的祸。

【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图16



新坏的
【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图17


之前弄坏的
【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图18



热缩管被螺丝穿透
【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图20



【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图19



新坏的,用导线连接,并用导电液修补连接处。
【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图21




之前坏的可直接用焊上。

至此,两电机修好。一,我认为弄坏两电机,我个人责任最大;二,我同时认为设计上出存在缺陷。

三轴加速

测试MMA7361三轴加速度传感器,MIND+
【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图13

【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图11

【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图24

X轴接在A0上,测得平衡位置,值为330左右。

【平衡木】

【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图14

两电机电调分别接在9,10口上。


【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图22

程序中使用PID算法。

【PID算法】

【自制无人机】Arduino+无刷电机+PID实现平衡木图23

可参考如下帖子:
PID无刷电机控制教程丨Arduino控制丨无人机测试小实验

【演示视频】













创作许可协议

本项目采用 None(不开放任何权利,保留所有权利) 进行许可。

评论(10)
金色年华
金色年华
请问楼主,这款编程软件在哪里可以下载?
云天
云天
作者
回复金色年华
TuTu
TuTu
持续关注~!加油加油~!
佛系唐法官
佛系唐法官
评论内容
阿土
阿土
外转子无刷电机的螺丝长度不要超过定子座太高,要不然螺丝顶到漆包线后会造成短路,这个属于航模知识,一般作为常识去认知就好了
DI玩
DI玩
螺丝过长,导致穿透热缩管甚至触及线圈,这个问题我看了下可能存在于几乎所有此类电机身上。可能加工难度问题,顶部都没有限位。很有可能先要交学费,然后才想到要自己把握螺丝长度,太长要垫垫片或切掉一部分。
云天
云天
作者
回复DI玩
分析的透彻
云天
云天
作者
过程中,学习到了很多相关知识!
云天
云天
作者
这个帖子,是个重要的里程碑。
云天
云天
作者
一直在向制作成品无人机努力,给自己定了一年的时间
rzegkly
rzegkly
自制无人作品很棒,学习了
rzyzzxw
rzyzzxw
追剧中……
- 没有更多了 -