Сборка квадрокоптера на Arduino: Руководство по созданию полётного контроллера

Компоненты и материалы

Arduino Nano R3	1
Модуль GY-521 MPU-6050 (3-осевой гироскоп + акселерометр)	1

О проекте

Это не просто квадрокоптер — это открытая платформа!

Где и как получить прошивку для квадрокоптера? Ответ — MultiWii.

MultiWii — популярное ПО для полётных контроллеров DIY-мультироторов с большим сообществом. Поддерживает различные типы коптеров, Bluetooth-управление со смартфона, OLED-дисплей, барометр, магнетометр, GPS (удержание позиции, возврат домой), LED-ленты и многое другое. Давайте соберём полётный контроллер на Arduino!

Шаг 1: Проектирование полётного контроллера

Схема платы полётного контроллера. Можно собрать на макетной плате или заказать печатную плату у производителя.

Подключение ESC

• D3 → ESC 1 (сигнал)
• D9 → ESC 3 (сигнал)
• D10 → ESC 2 (сигнал)
• D11 → ESC 4 (сигнал)

Подключение Bluetooth-модуля

• TX → RX
• RX → TX

Подключение MPU-6050

• A4 → SDA
• A5 → SCL

Светодиод-индикатор

• D8 → Анод светодиода

Подключение приёмника

• D2 → Газ (Throttle)
• D4 → Элероны (Elevator)
• D5 → Элероны (Aileron)
• D6 → Руль направления (Rudder)
• D7 → AUX 1

Шаг 2: Сборка рамы

Использована рама DJI 450. Моторы и электроника установлены на раму. Подробности в видео.

Шаг 3: Установка полётного контроллера на раму

Подключите ESC и приёмник к плате согласно схеме. Сборка завершена!

Прошивка (MultiWii)

Основной файл: MultiWii.ino. Полный код прошивки включает модули GPS, PID-регуляторов, навигации, удержания высоты, возврата домой (RTH) и работы с миссиями. Код обрезан для краткости — скачайте полный архив.

Ключевые функции:

• Обработка данных GPS (UBLOX, MTK)
• PID-регуляторы для удержания позиции и навигации
• Машина состояний навигации (NAV_STATE): удержание, RTH, посадка, выполнение миссии
• Фильтрация GPS-данных (скользящее среднее, lead-фильтр)
• Расчёт скорости, расстояния, курса и поправок
• Автоматическая посадка с детектором касания земли

Схемы