Введение
Мероприятия по дрон-рейсингу все больше и больше набирают популярности как за рубежом, так и в России. За несколько лет уже прошли десятки крупных соревнований и многие "любители" данного вида спорта уже стали настоящими профессионалами и выступают на зарубежных мероприятиях.
Многие энтузиасты, которые заинтересованы гонками дронов, тоже хотят создавать свои мероприятия и соревноваться с другими пилотами. Но в большинстве своем, на таких соревнованиях каждому участнику присваивается свой судья (например, за 4 пилотами следят 4 разных судьи). Каждый судья фиксирует этапы каждого пилота, записывая время прохождения и количество кругов в рейтинговую таблицу. Это трудно, отсутствует фотофиниш и в случае неправильного подсчета круга или лишней добавленной секунды, пилот, который мог стать победителем соревнований, по итогу остается без приза.
Задача RotorHazard - это облегчить работу судьям на подобных мероприятиях. Данная система будет считать время прохождения кругов, их количество и сама генерировать рейтинговую таблицу по итогам полетов всех участников на соревновании. Она одновременно может считать круги от 1 до 8 пилотов, позволяя проводить мероприятия по дрон-рейсингу с большим количеством участников.
Подготовка к сборке
В начале нам нужно разобраться, какие компоненты мы будем использовать в нашем проекте. Основным же будет микрокомпьютер Raspberry Pi 4 (можно использовать 3-ю версию , но на 4-ой все будет гораздо стабильнее и быстрее). Он будет отправлять все данные со всех датчиков и приемников на наш компьютер.
Так же в комплектацию компонентов входит:
- STM32;
- Приемники;
- Печатные платы;
- Датчик реального времени;
- Барометр (необязательно);
- Цифровые датчики тока;
- Регуляторы мощности;
- Шлейф для связи Raspberry Pi и печатной платы.
Так же потребуется напечатать корпус на 3D-принтере, подготовить систему охлаждения системы и 4s-6s аккумулятор примерно на 5000mAh.
Ссылки на все компоненты:
временно отсутствуют
Настройка микрокомпьютера
Прошивка карты памяти RPi
Перед началом пайки всех компонентов на печатной плате, нужно правильно настроить "мозг" нашей системы - Raspberry Pi (далее - RPi).
Для начала нам нужно прошить карту памяти RPi при помощи официального загрузчика Raspberry Pi Imager на специальную для нашей системы ОС Raspberry Pi OS Lite (64-bit). Вставляем карту памяти в ПК, открываем программу и выполняем все пункты, которые указаны ниже на фото. После этого нажимаем кнопку NEXT
Затем, не выходя из загрузчика, настраиваем беспроводное интернет соединение, т.к. данная ОС не имеет графического интерфейса и настроить подключение к сети уже непосредственно на самой RPi не выйдет, поможет только перепрошивка.
Как только Вы выбрали все нужные пункты и настроили сеть, можете начинать прошивку карты памяти. Как только процесс завершится, можете вставлять карту в RPi.
Вывод картинки RPi на ПК
Работать с интерфейсом данной прошивки нашего микрокомпьютера можно как и подключив его к монитору, так и наблюдая картинку с нашего ПК. Второй пункт будет удобнее, т.к. мы будем использовать много команд с GitHub для настройки RPi и будет удобнее копировать их с нашего ПК и вставлять в интерфейс микрокомпьютера.
Для этого мы будем использовать две программы: Advanced IP Scanner - для поиска IP-адреса нашей RPi, и PuTTY - для работы с интерфейсом.
Заходим в Advanced IP Scanner, включаем RPi с уже вставленной и прошитой картой памяти и ищем ее в программе.
После того как мы нашли этот пункт, нажимаем ПКМ и выбираем Copy > IP
Затем мы открываем PuTTY и во вкладке Session вставляем IP, после этого нажимаем Open.
Настройка операционной системы
Далее будет представлена статья на GitHub, где наглядно показана последовательность команд для настройки нашей системы. Вы можете перейти на данную статью по ссылке снизу. Позже мы подготовим для Вас полное видео настройки RPi с подробными объяснениями.
Сборка компонентов
Как только мы завершили настройку нашей RPi, можно приступать к сбору всех компонентов на печатной плате. Эта часть достаточно проста, так как на основной плате и плате приемников указано расположение всех компонентов, их полярность и наименование.
После припайки всех компонентов в нужные порты платы, припаяйте кабель XT30 для подачи питания и порт под шлейф, который будет соединять нашу плату с RPi. Затем вставьте один конец специального шлейфа в печатную плату, а другой в микрокомпьютер.
Как только вы выполнили все действия и тщательно проверили правильность подключения всех компонентов, можно крепить нашу систему в корпус, напечатанный на 3D-принтере. Для этого можно использовать болты или саморезы, но главное - это не вкручивать слишком сильно, так как можно сбить пути на платах.
Заключение
Это первая часть статьи о том, как собрать и настроить счетчик кругов для FPV-дрона RotorHazard. В следующей статье мы затронем настройку приложения FPVTrackSide, которое послужит интерфейсом нашего проекта.