![Page 1: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/1.jpg)
Arduino applications for
drone development &
programming18th Panhellenic Conference in Informatics
2nd – 4th of October, 2014
![Page 2: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/2.jpg)
Η Ομάδας μας
Παπαδόπουλος Παναγιώτης
Γουλής Γεώργιος
Τσαγκρινός Γεώργιος
![Page 3: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/3.jpg)
Τι είναι το Arduino;
2005: Το έτος δημιουργίας του Arduino
Το Arduino είναι μία πλατφόρμα βασισμένη σε μία μητρική πλακέτα ανοιχτού
κώδικα.
Η πλακέτα ενσωματώνει έναν μικροελεγκτή Atmel μαζί με όλα τα
παρελκόμενα
Ο προγραμματισμός γίνεται με τη γλώσσα προγραμματισμού Wiring (όμοια με
τη γλώσσα C++)
Η διασύνδεση κατάλληλων επεκτάσεων (shields), παρέχουν επιπλέον
δυνατότητες, όπως Wi-Fi, Ethernet με SD support, GSM, LCD κλπ.
Τα σχέδια κατασκευής της πλακέτας (schematics) είναι διαθέσιμα από την
εταιρία κατασκευής του Arduino.
![Page 4: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/4.jpg)
Μοντέλα
Uno DueMega
Micro Nano
Mini Pro Mini
![Page 5: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/5.jpg)
Λίγα λόγια για το Uno
![Page 6: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/6.jpg)
Επεκτάσεις (shields)
Ethernet GSM
LCD WiFi
![Page 7: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/7.jpg)
Εφαρμογές Arduino
Μετεωρολογικός σταθμός
Σύστημα απομακρυσμένης διαχείρισης εργαλείων/οργάνων (με τη χρήση
διαφόρων διεπαφών, όπως γυαλιά, γάντια κλπ.)
Κατασκευή 3D εκτυπωτών
Εφαρμογές σε ρομποτικά συστήματα
Χρήση σε RFID συστήματα, συστήματα μαγνητικών καρτών, NFC shield
Απομακρυσμένη διαχείριση αυτοματισμών
Μονάδα ελέγχου πτήσης σε μη επανδρωμένα σκάφη (drones)
Μονάδες τηλεκατεύθυνσης για μη επανδρωμένα σκάφη (drones)
![Page 8: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/8.jpg)
Τι είναι τα drones*;
Μη επανδρωμένα αεροσκάφη
Πλοήγηση Αυτόνομη ή τηλεκατευθυνόμενη
Σύστημα πρόωσης από έναν ή περισσότερους κινητήρες
Ποικιλία αισθητήρων
Αυτονομία ενέργειας
* ή αλλιώς UAV – Unmanned Aerial Vehicles, ΜΕΙΟ – Μη Επανδρωμένα Ιπτάμενα
Οχήματα, RPS – Remotely piloted systems
![Page 9: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/9.jpg)
Multicopter Drones
Drones με περισσότερα από 2 συστήματα πρόωσης με έλικα
Οι έλικες είναι παράλληλα τοποθετημένοι με το έδαφος
Κύριο χαρακτηριστικό είναι η σταθερότητα πτήσης (hover)
Τα πιο διαδεδομένα είναι τα τετρακόπτερα και εξακόπτερα
![Page 10: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/10.jpg)
Τα μέρη ενός πολυκόπτερου
Βασικός σκελετός
Βάση πολυκόπτερου
Βραχίονες
Βάσεις κινητήρων
Σύστημα ομαλής προσεδάφισης
Κεντρική πλακέτα - Εγκέφαλος
Μικροελεγκτής
Θύρες εισόδων και εξόδων
Γυροσκόπειο – Accelerometer
Οθόνη ενδείξεων – Graphic LCD (προαιρετικά)
Επιπλέον modules
GPS
Πυξίδα
Bluetooth/Telemetry
Sonar
![Page 11: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/11.jpg)
Σχεδιασμός - Κατασκευή
Κατανόηση παραμέτρων πτήσης
Επιλογή και προγραμματισμός μονάδας ελέγχου
Διασύνδεση διαφορετικών αισθητήρων (πυξίδα, επιταχυνσιόμετρο,
βαρόμετρο)
Συγχρονισμός Μ.Ε. με το κεντρικό σταθμό ελέγχου (π.χ. υπολογιστής)
Συλλογή και απεικόνιση δεδομένων μετρήσεων στο κεντρικό σταθμό ελέγχου
Μηχανισμός τηλεκατεύθυνσης
![Page 12: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/12.jpg)
Το τετρακόπτερο
1. Κεντρική μονάδα ελέγχου
– εγκέφαλος
2. Κινητήρας, Έλικας
3. Controllers (Electronic
Speed Control) για την
τροφοδότηση των
κινητήρων
12
3
![Page 13: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/13.jpg)
Η κεντρική μονάδα ελέγχου
1. Arduino Mini Pro με opensourceλογισμικό
2. Arduino Mini Pro με λογισμικό για τη διασύνδεση του GPS (4) και Sonar (6) με τη κύρια μονάδα (1)
3. Accelerometer
4. GPS
5. Bluetooth module
6. Sonar
7. Input – Output pins (για κινητήρες, τηλεκατεύθυνση, σταθεροποιητή κάμερας, LCD)
1
2
34
5
6
7
![Page 14: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/14.jpg)
Διάγραμμα Συνδεσμολογίας
Flight Control Unit
Arduino
(I2C * to GPS)Arduino
GPS
Receiver
Sonar
Acceler
ometer
I2C * Bus
BT/FT
DI
Rx/Tx
RS232
Echo/Trig
RS232
Input / Output PinsLCD
Κεντρικός Σταθμός
Ελέγχου
* Inter-Integrated Circuit: είναι ένας σειριακός δίαυλος που δημιουργήθηκε από τη Philips και χρησιμοποιείται για την σύνδεση
περιφερειακών μικρής ταχύτητας σε motherboard, embedded systems, κινητά τηλέφωνα ή άλλες ηλεκτρονικές συσκευές.
![Page 15: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/15.jpg)
Κεντρικός Σταθμός Ελέγχου
![Page 16: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/16.jpg)
Μονάδα Τηλεκατεύθυνσης Βασικός σκελετός και χειριστήρια (joystick)
Πλήκτρα επιπλέον λειτουργιών
Radio Frequency Modulator
Antenna
Τροφοδοσία – πηγή ενέργειας
Κεντρική Μονάδα Κωδικοποίησης σημάτων τηλεκατεύθυνσης (Multiplexing)
![Page 17: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/17.jpg)
Εφαρμογές των drones
3D μοντέλα μεγάλων περιοχών (βουνό Matterhorn, Γερμανία)
Καθοδήγηση ανθρώπων σε μεγάλους χώρους (καθοδήγηση φοιτητών στον
χώρο του MIT - Skycall)
Παρακολούθηση γεωργικών περιοχών σε συνδυασμό με μετρήσεις
περιβάλλοντος
Παράδοση ευπαθών φαρμάκων σε δύσκολα προσβάσιμες περιοχές
Ταχυμεταφορές αγαθών (Matternet)
Υποστήριξη σε έρευνα και διάσωση σε πληγείσες περιοχές
Προβλέψεις και μελέτες ακραίων καιρικών συνθηκών (καταιγίδες, τυφώνες
κλπ.)
![Page 18: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/18.jpg)
Παρουσίαση Επίδειξης Πτήσης
![Page 19: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/19.jpg)
Παρουσίαση
WiFi SSID:
“WiFi_Drones”
URL:
http://drones:9090/
![Page 20: Arduino applications for drone development & programming](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020119/5891a4341a28abcb668c34cd/html5/thumbnails/20.jpg)
Ευχαριστούμε