Project Drone - Drone con vari sensori gestito da Arduino

[CapMorgan]

Salve a tutti, sono nuovo nel forum e nell'ambiente e ho da poco iniziato ad interessarmi al modellismo, in particolare ai droni.
ECCO IL PROGETTO!
Un drone (QUADRICOTTERO) in grado di volare decentemente e con dei sensori in grado di rilevare temperatura, umiditá, pressione e fumi. So che l'utilizzo di Arduino nei droni é in declino ma visto il progetto mi sembra l'unica possibilitá per gestire i vari sensori. Premetto che i miei studi comprendono l'informatica generale, in particolare la programmazione (C#, Java, Web ecc) ho giá programmato qualcosa per Arduino, ma il mio piú grosso problema é capire come gestire l'elettronica del drone (ESC, Giroscopio, Accelerometro e Magnetometro, Ricevente) attraverso Arduino, visto che ormai sono presenti schede dedicate che basta poco per iniziare a volare.
Ho giá fatto alcune ricerche su Hobby King, per comoditá ho deciso di fare tutti i miei acquisti su un unico sito, in teoria la spesa totale si dovrebbe aggirare attorno ai 200€ - 300€. Ho una mezza lista dei componenti che andranno a comporre il mio drone. Vi lascio una descrizione con il link al sito.

Frame Quanum Outlaw 270 : Quanum Outlaw 270 Racer Quadcopter Frame Kit

2x Motori CW LDPower Racing Series 2206, 2200KV 27A 14.8V : LDPOWER Racing series 2206-2200KV CW

2x Motori CCW LDPower Racing Series 2206, 2200KV 27A 14.8V : LDPOWER Racing series 2206-2200KV CCW

4x ESC Turnigy Plush 25A with BEC : TURNIGY Plush 25amp Speed Controller w/BEC

1x Batteria Turnigy Graphene 2200mAh 14.8V 4S 45C (90C Burst) Lipo : Turnigy Graphene 2200mAh 4S 45C Lipo Pack w/XT60

2x Eliche(1CCW e 1CW = 4) Gemfan 6030 :
Orange :Gemfan 6030 GRP/Nylon Propellers CW/CCW Set (Orange)
Black:
Gemfan 6030 GRP/Nylon Propellers CW/CCW Set (Black)

Per il momento questa é la mia lista della spesa, mancano ancora Arduino, Sensori per la stabilizzazione, Ricevente e i sensori dell'ambiente elencati prima che aggiungeró una volta che mi saró assicurato il corretto funzionamento del drone.

Dite che il progetto é fattibile? I componenti che ho scelto sono compatibili tra loro? Quali componenti mancanti mi consigliate? E in che modo dovrei gestirli? Attendo vostre risposte.

CapMorgan

[drop2]

Salve a tutti, sono nuovo nel forum e nell'ambiente e ho da poco iniziato ad interessarmi al modellismo, in particolare ai droni.
ECCO IL PROGETTO!
Un drone (QUADRICOTTERO) in grado di volare decentemente e con dei sensori in grado di rilevare temperatura, umiditá, pressione e fumi. So che l'utilizzo di Arduino nei droni é in declino ma visto il progetto mi sembra l'unica possibilitá per gestire i vari sensori. Premetto che i miei studi comprendono l'informatica generale, in particolare la programmazione (C#, Java, Web ecc) ho giá programmato qualcosa per Arduino, ma il mio piú grosso problema é capire come gestire l'elettronica del drone (ESC, Giroscopio, Accelerometro e Magnetometro, Ricevente) attraverso Arduino, visto che ormai sono presenti schede dedicate che basta poco per iniziare a volare.
Ho giá fatto alcune ricerche su Hobby King, per comoditá ho deciso di fare tutti i miei acquisti su un unico sito, in teoria la spesa totale si dovrebbe aggirare attorno ai 200€ - 300€. Ho una mezza lista dei componenti che andranno a comporre il mio drone. Vi lascio una descrizione con il link al sito.

Frame Quanum Outlaw 270 : Quanum Outlaw 270 Racer Quadcopter Frame Kit

2x Motori CW LDPower Racing Series 2206, 2200KV 27A 14.8V : LDPOWER Racing series 2206-2200KV CW

2x Motori CCW LDPower Racing Series 2206, 2200KV 27A 14.8V : LDPOWER Racing series 2206-2200KV CCW

4x ESC Turnigy Plush 25A with BEC : TURNIGY Plush 25amp Speed Controller w/BEC

1x Batteria Turnigy Graphene 2200mAh 14.8V 4S 45C (90C Burst) Lipo : Turnigy Graphene 2200mAh 4S 45C Lipo Pack w/XT60

2x Eliche(1CCW e 1CW = 4) Gemfan 6030 :
Orange :Gemfan 6030 GRP/Nylon Propellers CW/CCW Set (Orange)
Black:
Gemfan 6030 GRP/Nylon Propellers CW/CCW Set (Black)

Per il momento questa é la mia lista della spesa, mancano ancora Arduino, Sensori per la stabilizzazione, Ricevente e i sensori dell'ambiente elencati prima che aggiungeró una volta che mi saró assicurato il corretto funzionamento del drone.

Dite che il progetto é fattibile? I componenti che ho scelto sono compatibili tra loro? Quali componenti mancanti mi consigliate? E in che modo dovrei gestirli? Attendo vostre risposte.

CapMorgan

Hai detto di volere utilizzare quella sfilza di sensori, poi nella lista c'è praticamente solo roba da racing su un frame 270 che è certamente troppo piccolo per ospitare quello che ti interessa e permetterne un funzionamento decente. Dovresti orientarti almeno verso un 450 secondo me...
comunque se volessi farti un quad da racing ci sono componenti più adeguati, la batteria e troppo grande e le graphene costano solo di più. Anche gli esc probabilmente sono troppo grandi, già 20A è tanto e non ti servono con il bec che ce l'hai già nella pdb

[CapMorgan]

Grazie per i suggerimenti, ho scelto quel frame perché non volevo una cosa troppo grande, credo che i sensori riescano a stare nel frame, sono piccolissimi e pesano pochissimo, lascio dei link. Per quanto riguarda la batteria stavo cercando un qualcosa potente ma con un amperaggio che si attestasse attorno ai 2000mAh, tutte le altre batterie che ho trovato con quell' amperaggio avevano una tensione di 11V e quelle da 14.8V erano troppo ingombranti. Per gli esc, ho letto che vanno presi con un Amperaggio maggiore rispetto a quello dei motori altrimenti rischio di bruciarli...sono quelli che piú si avvicinano all'amperaggio massimo dei motori, tutti gli altri erano da 30A, decisamente troppi...Riconosco (per quel che é la mia conoscenza in questo momento) che i motori sono un po' sovradimensionati per l'utilizzo che ne devo fare ma sto cercando qualcosa di scattante e non mi interessa fare riprese video. Nelle specifiche del frame consigliano l'utilizzo di motori 2206 proprio come quelli che ho scelto e da quello che ho capito quel numero sta ad indicare la dimensione del motore, credo che ci stiano negli alloggiamenti del frame (correggi eventuali errori, sto scrivendo con la poca conoscenza che ho per il momento).

Link sensori aggiuntivi :
Sensore di temperatura / umiditá : https://www.amazon.it/SODIAL-tempera...ratura+arduino

Sensore di fumo : https://www.amazon.it/Modulo-compati...i+fumo+arduino

Sensore di pressione : https://www.amazon.it/Sensore-Barome...ssione+arduino

I sensori che voglio installare sono come quelli nei link, sono leggerissimi e occupano poco spazio, penso di poterli fermare con delle fascette al frame.

[drop2]

Grazie per i suggerimenti, ho scelto quel frame perché non volevo una cosa troppo grande, credo che i sensori riescano a stare nel frame, sono piccolissimi e pesano pochissimo, lascio dei link. Per quanto riguarda la batteria stavo cercando un qualcosa potente ma con un amperaggio che si attestasse attorno ai 2000mAh, tutte le altre batterie che ho trovato con quell' amperaggio avevano una tensione di 11V e quelle da 14.8V erano troppo ingombranti. Per gli esc, ho letto che vanno presi con un Amperaggio maggiore rispetto a quello dei motori altrimenti rischio di bruciarli...sono quelli che piú si avvicinano all'amperaggio massimo dei motori, tutti gli altri erano da 30A, decisamente troppi...Riconosco (per quel che é la mia conoscenza in questo momento) che i motori sono un po' sovradimensionati per l'utilizzo che ne devo fare ma sto cercando qualcosa di scattante e non mi interessa fare riprese video. Nelle specifiche del frame consigliano l'utilizzo di motori 2206 proprio come quelli che ho scelto e da quello che ho capito quel numero sta ad indicare la dimensione del motore, credo che ci stiano negli alloggiamenti del frame (correggi eventuali errori, sto scrivendo con la poca conoscenza che ho per il momento).

Link sensori aggiuntivi :
Sensore di temperatura / umiditá : https://www.amazon.it/SODIAL-tempera...ratura+arduino

Sensore di fumo : https://www.amazon.it/Modulo-compati...i+fumo+arduino

Sensore di pressione : https://www.amazon.it/Sensore-Barome...ssione+arduino

I sensori che voglio installare sono come quelli nei link, sono leggerissimi e occupano poco spazio, penso di poterli fermare con delle fascette al frame.

Non sono così esperto per aiutarti a questo livello, né con arduino né con i quad.
Posso solo dirti che come prima build non avrei scelto pezzi così costosi.
Inoltre:oltre a valutare i mah della batteria devi valutare il peso, per ottimizzare i tempi di volo devi ottimizzare al meglio questi 2 valori. Tanti mah e batteria troppo pesante = poco tempo di volo in più e molta meno reattività.
Riguardo i sensori posso dirti che su un 250 in carbonio è già difficile far funzionare (anche se non impossibile) gps, magnetometro e sonar, per via delle interferenze elettriche e causate dal frame (conduttivo), tu hai scelto anche degli esc con bec che producono ancora più interferenze. Altra cosa da tenere a mente è che con una configurazione così hai un quad velocissimo (siamo sui 5:1 di spinta peso) e se è il tuo primo sarà veramente difficile da controllare...

[CapMorgan]

Grazie per la risposta, proveró un'altra configurazione nel sito "Drone Configurator", e staro bene attento a peso, durata e spinta. Terró aggiornata la discussione con la prossima configurazione.

[romoloman]

Salve a tutti, sono nuovo nel forum e nell'ambiente e ho da poco iniziato ad interessarmi al modellismo, in particolare ai droni.
ECCO IL PROGETTO!
Un drone (QUADRICOTTERO) in grado di volare decentemente e con dei sensori in grado di rilevare temperatura, umiditá, pressione e fumi. So che l'utilizzo di Arduino nei droni é in declino ma visto il progetto mi sembra l'unica possibilitá per gestire i vari sensori. Premetto che i miei studi comprendono l'informatica generale, in particolare la programmazione (C#, Java, Web ecc) ho giá programmato qualcosa per Arduino, ma il mio piú grosso problema é capire come gestire l'elettronica del drone (ESC, Giroscopio, Accelerometro e Magnetometro, Ricevente) attraverso Arduino, visto che ormai sono presenti schede dedicate che basta poco per iniziare a volare.
Ho giá fatto alcune ricerche su Hobby King, per comoditá ho deciso di fare tutti i miei acquisti su un unico sito, in teoria la spesa totale si dovrebbe aggirare attorno ai 200€ - 300€. Ho una mezza lista dei componenti che andranno a comporre il mio drone. Vi lascio una descrizione con il link al sito.

Frame Quanum Outlaw 270 : Quanum Outlaw 270 Racer Quadcopter Frame Kit

2x Motori CW LDPower Racing Series 2206, 2200KV 27A 14.8V : LDPOWER Racing series 2206-2200KV CW

2x Motori CCW LDPower Racing Series 2206, 2200KV 27A 14.8V : LDPOWER Racing series 2206-2200KV CCW

4x ESC Turnigy Plush 25A with BEC : TURNIGY Plush 25amp Speed Controller w/BEC

1x Batteria Turnigy Graphene 2200mAh 14.8V 4S 45C (90C Burst) Lipo : Turnigy Graphene 2200mAh 4S 45C Lipo Pack w/XT60

2x Eliche(1CCW e 1CW = 4) Gemfan 6030 :
Orange :Gemfan 6030 GRP/Nylon Propellers CW/CCW Set (Orange)
Black:
Gemfan 6030 GRP/Nylon Propellers CW/CCW Set (Black)

Per il momento questa é la mia lista della spesa, mancano ancora Arduino, Sensori per la stabilizzazione, Ricevente e i sensori dell'ambiente elencati prima che aggiungeró una volta che mi saró assicurato il corretto funzionamento del drone.

Dite che il progetto é fattibile? I componenti che ho scelto sono compatibili tra loro? Quali componenti mancanti mi consigliate? E in che modo dovrei gestirli? Attendo vostre risposte.

CapMorgan

Domanda domandina, ma cosa ha a che fare l'analisi del fumo e della temperatura con il volo ludico ?

[CapMorgan]

Beh...l'idea era di voler fare un progetto da presentare all'esame di maturitá, e visto che il programma di informatica di quinta comprende i database, avevo pensato di rilevare dei dati tramite un drone (come ad esempio temperatura umiditá ecc...) e di catalogarli e metterli all'interno di un database locale, in una microsd o in un pc...

[romoloman]

Beh...l'idea era di voler fare un progetto da presentare all'esame di maturitá, e visto che il programma di informatica di quinta comprende i database, avevo pensato di rilevare dei dati tramite un drone (come ad esempio temperatura umiditá ecc...) e di catalogarli e metterli all'interno di un database locale, in una microsd o in un pc...

Peccato che quello che vorresti fare non sarebbe legalmente autorizzato a volare...
Prendi visione del regolamento ENAC....

[CapMorgan]

Si, sono al corrente dei regolamenti ENAC per quanto riguarda questo tipo di modelli, ma il mio sarebbe stato un semplice modello dimostrativo, niente di piú

[romoloman]

Si, sono al corrente dei regolamenti ENAC per quanto riguarda questo tipo di modelli, ma il mio sarebbe stato un semplice modello dimostrativo, niente di piú

Che cosa vuoi dimostrare se non può volare ?

Comunque sia a solo scopo didattico, mettere insieme sullo stesso microcontroller le funzioni di rilevamento e quelle di volo è una pessima idea, ed implementare le funzioni di volo su un microcontrollore a 8 bit con sensoristica esterna nel 2016 non è comunque una buona idea... tanto vale prendere una FC fatta, studiarsi bene il codice e implementare invece la parte di sensoristica che comunque sia può funzionare stand alone.

[CapMorgan]

Si, ero indeciso tra un prgetto con componenti dedicati per il volo e microcontrollore per i sensori oppure gestire il tutto con i microcontrollori, cosa molto piú complessa...

[romoloman]

Si, ero indeciso tra un prgetto con componenti dedicati per il volo e microcontrollore per i sensori oppure gestire il tutto con i microcontrollori, cosa molto piú complessa...

Giusto sempre per didattica...
Una FC deve poter gestire la stabilizzazzione del volo praticamente real time, dove real time vuol dire con tempi certi,se inizi a pensare di gestire la memorizzazione su di una scheda SD, i tempi certi te li puoi scordare a meno di non andare ad implementare tutto via interrupt, ma tipicamente la scrittura su una SD disabilita gli interrupt, quindi probabilmente ne perderesti qualcuno.
Inoltre per sicurezza si tende a separare la parte di volo dalle funzioni non vitali.
Se qualcosa va storto nel codice della sensoristica, nella migliore delle ipotesi, se hai implementato un watchdog, il processore deve riavviarsi partendo da una condizione non certo ottimale (mezzo già in volo).
Pertanto, se vuoi fare qualcosa, e dubito comunque che tu abbia il tempo di farlo se hai la maturità quest'anno (diverso se hai finito la IV e inizierai a settembre la V), la cosa migliore è partire da materiale disponibile e pensare anzi alla parte di sensoristica...
Tuttavia voglio dati un consiglio, perchè non pensi invece a qualcosa di diverso utilizzando ad esempio OPENCV come ad esempio, a dei sensori fiamma per rilevare incendi tramite analisi di un'immagine acquisita da una telecamera usb agganciata ud una scheda tipo odroid o similare ?
I multirotori sono tanto inflazionati.... ogni anno da 5 anni a questa parte non fanno altro che presentarsi studenti che ne vogliono fare uno.... poveri professori, che palle....

[CapMorgan]

La microSD intendevo utilizzarla per il database, tipo MySQL o qualcosa del genere, tutte le variabili per il volo rimarranno naturalmente nella flash di Arduino, stavo pensando ad Arduino Zero 32bit e 48Mhz...Per quanto riguarda il tempo ho appena finito la quarta quindi ho praticamente un anno. Naturalmente dovrò effettuare un controllo costante con i sensori (Giroscopio e Accellerometro) e gestire i vari ESC. Anche se per ora la mia priorità è quella di ottenere una grezza funzione di movimento...Mi informerò anche per OPENCV e Odroid