Bitlis Eren Üniversitesi Robotik Takımı: UÇUŞ KONTROL KARTI

UÇUŞ KONTROL KARTI

Merhaba arkadaşlar sizlere Pixhawk hakkında bilgi vereceğiz. Uçuş kontrol kartınızı seçerken dikkat etmeniz gereken önemli detaylardan bahsedeceğiz. Öncelikle seçeceğiniz kartın yazılım desteği olmalı ve güncel sürüm olmasına dikkat etmelisiniz. Kartınız farklı uçuş modlarını desteklemeli ve yeteri kadar sensör portuna sahip olmalı pixhawkınızın desteklediği yetenekleri ve teknik özellikleri de göz önünde bulundurmalısız. Örneğin yapmak istediğiniz drone çeşidine göre (hexacopter, tricopter, octocopter, quadcopter) destekleyip desteklemediğini bilmeniz gerekiyor. Son olarak karta ayıracağınız fiyat bütçenizi de hesaba katmayı unutmayın .J

Pixhawk Uçuş Kontrol Kartı

Pixhawk açık kaynak kodlu donanım olarak Stm32 tabanlı ArduPilot’a dayanan otopilot modülüdür.

Uçuş kontrolünü sağlamak amaçlı kullanılır.
Mission Planner ile uyumlu bir şekilde çalışır.
Üzerinde bulunan sensörler sayesinde cihazın verilerini işler.
Açık kaynaklı otopilotlar arasında en başarılı olduğu belirtilir.

!!Yukarda belirttiğimiz gibi açık kaynaklı otopilotlar arasında en başarılı olduğunu iddia ettik şimdi ispatlama sırası.

İçindekiler

Pixhawk otopilot
Buzzer
Güvenlik anahtarı
3DR Güç modülü
3DR GPS + Pusula modülü için 6-pozisyonlu kablo
Micro USB kablo
SD kart ve USB adaptörü
Montaj süngeri
Servo kablosu
I2C splitter modülü ve kablosu

Başlıca Özellikler

Gelişmiş 32 bit ARM Cortex M4 Prosesör ve NuttX RTOS
14 PWM/servo çıkışı ( 8 tanesi failsafe ve manuel kontrol, 6 adeti auxiliary, yüksek-voltaj uyumlu)
Ek donanımlar için bağlantı seçenekleri (UART, I2C, CAN)
Uçuş sırasında kurtarma ve manual kontrol için ayrı besleme ve prosesöre sahip entegre yedek sistem.
Ekstra güç girişleri ve otomatik yük devretme
Kolay motor çalıştırma için harici güvenlik butonu
Çok renkli led gösterge
Yüksek güçlü, çok-tonlu piezo ses göstergesi
Uzun süreli data loglama için microSD kart

Donanımsal Özellikler

32-bit STM32F427 Cortex M4
168 MHz/256 KB RAM/2 MB Flash
32 bit STM32F103 failsafe co-processor
ST Micro L3GD20 3-eksen 16-bit jiroskop
ST Micro LSM303D 3-eksen 14-bit ivmeölçer / manyetometre
Invensense MPU 6000 3-eksen ivmeölçer/jiroskop
MEAS MS5611 barometre
5x UART (seri port), 1x yüksek-voltaj uyumlu , 2x HW flow control
2x CAN
RSSI (PWM veya voltaj) girişi
I2C®
SPI
3.3 ve 6.6V ADC giriş
Harici microUSB port
Yüksek güç ve voltaj (7V) uyumsu servo yolu
Tüm çıkışlar yüksek akım korumalı/ Tüm girişler ESD korumalı

PİXHAWK MONTAJI VE YÖN KONTROLÜ

Uçuş kartımızın baş düşmanı vibrasyonlardır. Bunu azaltmak için çift taraflı bant veya titreşim engelleyici damper kullanabilirsiniz. Bizler dronumuz için titreşim engelleyici damper kullandık ama yeri geldiğinde çift taraflı bandı da can yoldaşımız bildik.

Pixhawkınız dronunuzun ağırlık merkezine mümkün olduğunca yakın, dronunun ön tarafındaki ok yönüne yukardan bakacak şekilde yerleştirilmeli.

BUZZER

Buzzerımız buton bağlantısının yapılması ile aniden verilen güç veya farkında olmadan kumandanın gaz kolunun hareket ettirilmesi esnası sırasında oluşabilecek güvenlik sorunlarını önlemeyi sağlar. Armed etme işleminde herhangi bir bilginin yüklenmesinde kontrol kartının komut veya komutları aldığına dair buzzerımız kendine has bir melodi sesini almamızı sağlar. Sesi almadığımız taktirde işlerimizin ters gittiğini anlayabiliriz .

Şekil-1: Kontrol kartına buzzer bağlantısı

BUTON

Kontrol kartımıza bağlı olan butonumuza en az 2 sn. boyunca basılı tutunca buzzerden bahsettiğimiz melodi sesi gelmektedir. Buda dronumuzun ARM olduğunu gösterir. Yani uçuşa hazır demektir. J

Şekil-2: Kontrol kartı buton bağlantısı

POWER BEC MODÜLÜ

BEC, lipo pilden kontrol kartı ve PDB üzerinden ESC’ ye güç aktarımı sağlayan ara bağlantı elemanıdır. Şekil-3’ de BEC’ in kontrol kartına ve lipo pil ile PDB’ ye bağlanacak olan uç bağlantıları gösterilmiştir.

Şekil-3: Kontrol kartı BEC bağlantısı

GPS BAĞLANTISI

GPS'i uydularla aramızdaki mesafeyi ölçerek dünya üzerindeki kesin yerimizi tespit etmeyi mümkün kılan cihaz olarak tanımlayabiliriz. Dronumuzun belirlenen noktalara otonom hareketi için GPS modülü kullanılmaktadır. GPS’ in uçuş kontrol kartıyla bağlantısı yapılarak alınan verilere göre kontrol kartı üzerinden ESC’ lerin hareketini sağlamaktadır. Yan tarafta bağlantımız gösterilmiştir.

Şekil-4: Kontrol kartı GPS bağlantısı

KUMANDA ALICISI

Dronumuzu uzaktan kontrol etmek için kullandığımız kablosuz bir sistemdir. Çalışma prensibi osilatör ile meydana getirilen taşıyıcı frekansa veri bilgisinin yüklenip paketlenmesidir. Burada amaç alıcı tarafından gönderilen sinyalin alınıp bu sinyali ayrıştırma işleminin yapılmasıdır.

Şekil-5: Kontrol kartı kumanda alıcı bağlantısı

Her bir kanal için ayrı bir kabloya sahip PPM ve PWM alıcıları, bu gibi bir PPM kodlayıcı üzerinden RC portuna bağlanmalıdır. RC topraklama, güç ve sinyal pinlerine bağlanır.

TELEMETRİ BAĞLANTISI

Telemetri herhangi bir sistemin ulaşılamayan kısımlarını kablolu veya kablosuz olarak izlenip kontrol edilmesini sağlamaktadır. Dronumuzun durumu hakkında merkeze bilgi iletmek ve cihazla merkez arasında bilgi alışverişinde bulunmasına olanak sağlamaktadır. Mission planner ara yüzünden yer istasyonu ile kontrol kartının iletimini görebiliriz.