無人機防撞系統開源分享

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資料介紹

描述

“無人機防撞系統”，顧名思義，就是保護無人機免受墻壁等障礙物的碰撞。在日常生活中，我們經常聽到無人機墜毀的聲音，這甚至不會造成機器損失，對周圍的人也有很大的威脅. 隨著無人機如今變得越來越普遍，因此增加了無人機故障的威脅。所以我設計了這個防撞系統來保護人和機器的損失。

該項目背后的想法太簡單了。每當從左側檢測到任何障礙物時，無人機都必須向右漂移，并且在所有四個方向上都相同。通過讓一切都非常簡單，我只是操縱了發送到飛行控制器芯片的接收器信號。為了檢測障礙物，我使用了“超聲波傳感器”。該項目并不完美，但它仍然是朝著完美的防撞系統邁出的一大步。

1.3 框圖說明

在圖 1.1 的第一個塊中，Rx 表示 Receiver。接收器接收來自飛行員手持的發射器的信號。它將信號值移交給防撞微控制器。傳感器給微控制器賦值。然后微控制器根據傳感器值改變接收器的值并將其發送給飛行控制器。飛行控制器從陀螺儀傳感器獲取值，從防撞微控制器獲取信號，并將信號發送到運行電機的電子速度控制器。這樣所有系統都可以工作。

1.4 應用

1.可用于四旋翼、六旋翼、三旋翼和八旋翼，無需大的改動。

2.可用于自動駕駛汽車。

3.適用于人潮擁擠的攝影無人機。

4.可用于遙控飛機、船等玩具。

5.百葉窗也可以通過一些修改來使用它。

電路說明

2.1 原理圖

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圖 2.1

對于這個項目，主要部分是兩個“atmega328p”微控制器，如圖 2.1 所示。每個微控制器都與一個 16 MHz 晶體以及兩個用作濾波器的 22pF 電容器相連。然后，兩個微控制器的電源輸入端都有一個 LED，帶有一個 220ohm 電阻以指示電源輸入，還有一個復位開關，該開關與一個 10K 電阻連接至 5V。IC U1 作為飛行控制器，而 IC U2 作為防撞控制器。

從右側開始，4 個超聲波傳感器（M2、M3、M4、M5）與 5v 和 GND 連接到來自 IC U5“7805”電源調節器的電源輸入。超聲波傳感器的觸發和回波引腳連接到 IC U2 的數字引腳。

接頭引腳 H1 用于接收器信號的輸入。4 信號通道 3、4、5、6 直接提供給 IC U1 的數字引腳，而通道 1 和 2 提供給 IC U2 的數字引腳，然后通道 1_New 和 2_New 從 DIG 2 和 DIG 3 取出到 IC U1。

陀螺儀傳感器 MPU6050 使用 I2C 總線與 IC U1 連接，使用 SDA 和 SCL 引腳分別連接到 A4 和 A5。

4路電調輸出取自IC U1的Digital 3、10、11、12腳。該電路的電源來自這些 ESC，因此它們的接地和 5V 引腳分別與 IC 7805 的引腳 2 和引腳 1 相連。然后 IC 7805 的引腳 3 用于為我們的 IC U1、U2、U3、接收器和我們的超聲波傳感器供電。

IC U3 是一個運算放大器。它與 IR 對連接，其全套充當紅外接近傳感器，連接到 IC U2 的模擬 0 引腳。

2.2 工作

接收器接收來自地面飛行員手持的發射器的信號。接收器有 6 個輸出通道 1、2、3、4、5 和 6 或俯仰、偏航、油門、偏航、AUX1 和 AUX 2。通道 3、4、5、6 直接饋送到飛行控制器 IC，而通道 1 和2 饋送到防撞 IC。碰撞避免 IC 觸發第一個超聲波傳感器，超聲波傳感器傳輸超聲波信號，該信號被其范圍內的任何障礙物偏轉并被接收器接收（如下圖 2.1 所示）。然后傳感器根據聲音返回超聲波傳感器接收器所需的時間將 Echo Pin 設置為 HIGH。然后該信號被饋送到碰撞避免 IC。它還從 Receiver 讀取值，例如 (Pitch, Yaw) = (1500, 1500)。每當左超聲波傳感器檢測到 40 厘米內的任何障礙物時，它會將 Pitch 轉換為 1650，而 Yaw 將保持不變，這意味著 OUTPUT 將為 (1650, 1500)。如果障礙物來自前方，它將輸出為 (1500, 1350) 并且每一側都相同。然后將此操縱信號饋送到處理電機速度和無人機方向的飛行控制器 IC。這是對這架無人機工作原理的簡單解釋。