一种利用超声波传感器检测和避障的系统




描述
来自传感器的数据将分四路发送到RC遥控器，RC遥控器在IL9341显示器上显示周围环境。

接收器
它有一个由arduino mini、mpu6050 (gy87)和nrf24模块组成的接收器，。它可以接收，也可以发送。
这将用于将来自mpu6050和HC-sr04s的数据发送回遥控器，并在那里显示。


遥控器
它由STM32f103、NRF24模块和ili9341显示器组成。
数据在这里被处理，周围环境的图像将被绘制出来。
此外，这些数据还可用于控制四轮车并避免障碍物。

遥控器演示

我在读取超声波传感器数值时遇到了相当大的困难。我怀疑可能是螺旋桨的影响。

经过一次测试，我需要重新画板，看看如何准确地读出离地面的距离。


组件
1        ×        zmr250四轴飞行器框架
1        ×        cc3d飞行控制器
1        ×        arduino mini
1        ×        stm32f103
2        ×        nrf24模块
1        ×        锂电池3s 2200毫安
1        ×        锂电池1s 1500毫安
1        ×        RC遥控器外壳
1        ×        ili9341显示器320 x240
2        ×        3.3v稳压
1        ×        按键，导线，洞洞板
5        ×        HC-sr04


首次飞行
第一次飞行出了很多问题，因为一个int数值的向下溢出，导致油门从0降到255，当我把操纵杆降到很低的时候，四轴自行起飞。
几个小时后，我终于修复了错误的代码，四轴也终于又可以操纵了，没有任何问题。

我添加了一个菜单，可以精确控制离障碍物的距离、前后俯仰的时间、扫描间隔和接收器上检测碰撞后的前后俯仰值等，当然还可以远程关闭和打开。
现在我终于可以测试碰撞检测是如何工作的。它有间歇性工作，它会将四轴的高度设定为一个设定值，使其稍微远离障碍物。但是超声波传感器很难正确检测到它。

超声波传感器的位置似乎并不理想，因为可能有些波，会从四轴的底部反弹。

更多的测试
经过几次飞行后，很明显超声波传感器有问题。
它们在地面上工作良好，但是在空中，随着螺旋桨旋转，很难检测到任何东西。这可能是由四轴飞行时产生的噪音和气压引起的。
经过一点研究，我找到了这篇论文


这证实了我的猜测。
所以有点失望，我在ebay上买了一个准确的红外距离传感器，希望它不会有同样的问题。

我还刚刚收到了rf24接收器，现在他能从传感器发回数据，
这样明天我就可以更准确地看到问题开始出现的地点和时间。我一直想为四轴增加一个电池监视器。
这样就能看见控制器上的电池状态，这样你就能准确地知道你还剩多少电，而不必依赖这些烦人的电池蜂鸣器。

详细查看超声波传感器
视频演示

初步结果
我在我的控制器上增加了一个绘图功能，这样我可以在飞行时看到输出。
这样做，我发现超声波传感器只能探测地板上0 - 25厘米的距离。草地上更糟。
再往上，螺旋桨的噪音影响就太大了。现在我最多可以在20厘米的高度工作。

当达到指定高度时，四轴通过将油门降低到控制器上的指定值来保持高度。
这只是一个粗略的比例控制器。一个合适的PID控制会效果更好，但是现在传感器问题必须首先解决。

PPS :每秒发送的数据包，RCV接收的传感器值以厘米为单位

很不错。

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