متصل کردن ArduPilot در پهپاد

متصل کردن ArduPilot یکی از مهمترین کارها برای کنترل کردن و به پرواز در آوردن پهباد است. قطعه ی ArduPilot اصولا مغز(brain of our drone) پهباد را تشکیل می دهد. این قطعه به پهباد کمک می کند تا حرکات(movement)، دوربین(camera) و دیگر سنسورهای متصل شده به آن را کنترل کند. ما بعداً یک رادیو مخابره(radio ) را به ArduPilot متصل می کنیم، تا بتوانیم از راه دور پهباد را کنترل کنیم. ابتدا اجازه دهید نگاهی به ArduPilot بیاندازیم.همان طور که در تصویر زیر نشان داده شده است،  قطعه ی ArduPilot در اصل هشت نوع پین دارد. اجازه دهید ببینیم که این پین ها چه کاربردی دارند:

 از این پین ها برای سیگنال ESC یا کابل های خروجی استفاده می کنیم. سه سیم ESC را به خاطر دارید؟ این سیم ها در اینجا متصل می شوند. ما می توانیم هشت ESC را به این ArduPilot متصل کنیم. از پین ای که سمت راست است برای کابل سیگنال استفاده می شود، و از پین وسط برای کابل برق استفاده می شود و از پین سمت چپ برای سیم اتصال به زمین(ground ) استفاده می شود. برای ایده گرفتن می توانید تصویر زیر را مشاهده کنید:

 چندین قاعده ی خاص وجود دارند که بر اساس آنها باید ببینیم چگونه می توانیم سیم  ESC ها را به ArduPilot متصل کنیم. چون که ما می خواهیم یک کوادکوپتر ایجاد کنیم، موتور مخالف(opposite motor) یک موتور باید با جهت یکسانی بچرخد(ساعتگرد یا پادساعتگرد). بسته به بازوهای(quad's hands)  کواد، دو نوع کوادکوپتر داریم. یکی به صورت بعلاوه(plus shaped) و یکی به صورت ضربدری(cross shaped). موتورها باید مانند تصویر زیر متصل شوند:

 اگر مطمئن نیستید که ملخ فشار دهنده یا پوشر(pusher propeller) و ملخ نرمال یا پولر(normal propeller) چه هستند،باید به خاطر داشته باشید که ملخ های فشار دهنده(pusher propeller) به صورت ساعتگرد می چرخند و ملخ های نرمال(normal propeller) به صورت پادساعتگرد می چرخند. اگر می خواهید برای پهباد ملخ بخرید، پس از در نظر گرفتن سایز ملخ، باید به علامت های P یا R توجه کنید. علامت های P یا R نشان دهنده ی ملخ فشار دهنده(pusher propeller) است در غیر این صورت نشان دهنده ی ملخ نرمال(normal propeller) است. برای روشن شدن مطلب، به تصویر زیر نگاه کنید:

از پین های زیر، برای پین های سنسورهای آنالوگ پهباد استفاده می شود(بعنوان مثال سنسور ردیاب(sonar)، سنسور سرعت سیر هوایی(airspeed)، سنسور ولتاژ یا جریان و غیره). در فصل بعد در مورد کاربرد این پین ها چیزهای بیشتری خواهیم آموخت. برای اینکه بدانید که سنسور ردیاب(sonar ) چگونه به ArduPilot متصل می شود، به تصویر زیر نگاه کنید:

 از این پین ها برای متصل کردن ریموت(remote ) یا رادیو(radio ) یا گیرنده ی RC یعنی RC receiver به ArduPilot استفاده می شود. پس از مدتی یاد خواهیم گرفت که چگونه یک رادیو(radio ) را به ArduPilot  متصل کنیم. از این پین ها برای اضافه کردن یک ماژول برق(power module) به بورد ArduPilot استفاده می شود. یک ماژول برق عادی، مقدار 5.3V و 2.25Amp را تامین می کند. این ماژول به ArduPilot امکان می دهد تا با اینکه تعداد زیادی سنسور مانند سنسور قطب نما(compass )،به آن متصل است، دقیق تر کار کند. اگر تغییر کوچکی در میزان برق حاصل شود، می تواند باعث شود که جهت (قطب نما) به اشتباه نشان داده شود.  زیرا این کار می تواند باعث شود که قطب نما بی دقت شود.

بنابراین اگر ما بخواهیم دقت خوبی درمحاسبات سنسورهای متصل شده و تعبیه شده در ArduPilot  داشته باشیم،  به یک ماژول برق عادی(common power module) نیاز داریم. در این پین ها، یک دستگاه بلوتوث یا یک گیرنده ی RF (که دارای فرکانس های 900MHz یا 2.4GHz است) نیز متصل شده است، از این رو پهباد می تواند با ایستگاه کنترل زمینی(ground control station) ارتباط برقرار کند. این دستگاه می تواند تا 50 متر، یا تا شعاع 50 متر را بسته به مدل بلوتوث پوشش دهد. با استفاده از این پین ها، ما به سادگی می توانیم در کامپیوتر بدون هیچ سیمی به پهباد خود متصل شوم و داده های پرواز(flight data) را بدون هیچ سیمی دریافت کنیم. در فصل های آینده در مورد این دستگاه ها بیشتر صحبت خواهیم نمود.

وقتی ما ArduPilot را خریداری کنیم، به همراه آن یک سنسور  گیرنده ی GPS یا Global Positioning System  وجود ندارد. بنابراین ما باید یک سنسور GPS اکسترنال یا یک گیرنده ی GPS را به ArduPilot متصل کنیم. تا پهباد ما بتواند با GPS برخی کارهای پیچیده را انجام دهد(بعنوان مثال نگهداری موقعیت(position holding) و هدایت ایستگاهی(waypoints navigation) ). اگر می خواهید پهباد شما کاملا مستقل باشد، به این پورت(port )  نیاز است. در فصل های آینده در مورد این پورت بیشتر صحبت خواهیم نمود. اگر از نزدیک نگاه کنید، میبینید که یک جامپر وجود دارد. اگر این جامپر متصل باشد، برد ما از قطب نمای داخلی(internal compass) استفاده می کند، و اگر متصل نباشد، این برد از قطب نمای اکسترنال(external compass) استفاده می کند. این ضروری نیست که جامپر را برداریم مگر اینکه یک قطب نمای اکسترنال خریداری کنیم یا اینکه  قطب نمای داخلی خوب نباشد. از قطب نما برای تعریف کردن جهت پهباد به هنگام پرواز استفاده می شود. بنابراین قطب نما یک بخش مهم برای پهباد است. 

این یک پورت چندمنظوره ی MUX است(در سیستم های ارتباطات شبکه، MUX مخفف multiplexing است، یعنی می تواند در یک زمان چندین سیگنال را به یک دستگاه دیگر ارسال کند)که از آن برای متصل کردن کامپیوتر از طریق UART0 و UART2 و I2C و OSD استفاده می شود.اگر شما چیزی را تغییر نداده اید، تنظیم پیش فرض بر روی OSD است.

 {module کمک نقدی به نویسنده}