Глава 1. Обзор образовательного комплекта
ARA Mini — это специально разработанный дрон для образовательных целей. Его главные преимущества заключаются в его уменьшенных размерах и легкости по сравнению с другими дронами. Такая конструкция придаёт устройству уникальные характеристики. Он особенно удобный и безопасный для использования в различных образовательных средах, таких как классные комнаты, лаборатории, залы и тд.
Рис. 1.1. Микроквадрокоптер ARA Mini
ARA Mini значительно меньше обычных дронов, что позволяет использовать его даже в самых маленьких пространствах. Таким образом, учащиеся могут получить практический опыт работы с дронами, не выходя из учебного класса. Вес дрона уменьшен, это способствует экономии энергии и увеличению времени полёта. Благодаря своим маленьким размерам и весу, ARA Mini менее опасен для окружающих. Простота управления ARA Mini позволяет ученикам быстро обучиться основным принципам управления дронами, развивая при этом навыки, необходимые для работы с более сложными устройствами в будущем. ARA Mini делает процесс обучения более интересным и динамичным, помогая учащимся лучше понимать сложные концепции через практическое применение и проведение экспериментов.
Характеристики:
Вес: 110 грамм.
Размеры: 180х145х45 мм.
Время полета: до 10 минут.
Воздушная скорость - 20 км/ч.
ARA Mini содержит на своем борту разъемы:
Рис. 1.2. ARA Mini, вид сзади
Кнопка включения.
Разъем DXL - трехпиновый разъем типа Molex, содержащих в себе линии GND (земля), 12V (питание), SIGNAL (линия данных).
Разъем JST PHR 2 для подключения батареи.
Рис. 1.3. ARA Mini, вид справа
Разъем Micro JST 1.25 mm для подключения мотора №2.
Micro USB - разъем для программирования ESP32.
Разъем Micro JST 1.25 mm для подключения мотора №3.
Рис. 1.4. ARA Mini, вид слева
Разъем Micro JST 1.25 mm для подключения мотора №4.
Micro USB - разъем для подключения к полетному контроллеру.
Разъем Micro JST 1.25 mm для подключения мотора №1.
Рис. 1.5. ARA Mini, вид спереди
- модуль камеры OV2640
Рис. 1.6. ARA Mini, вид сверху
- Разъем DXL - трехпиновый разъем типа Molex, содержащих в себе линии GND (земля), 12V (питание), SIGNAL (линия данных).
Внутренняя плата содержит в себе:
- Контроллер ESP32 - мощный микроконтроллер с поддержкой Wi- Fi и Bluetooth.
Инерциальный измерительный блок (IMU), который обычно включает в себя:
Акселерометр: Измеряет линейное ускорение летательного аппарата по трем осям (x, y и z).
Гироскоп: Измеряет угловую скорость летательного аппарата по трем осям (крен, тангаж и рыскание).
Барометр: Измеряет атмосферное давление, что помогает определить высоту летательного аппарата.
Оптический датчик с лидаром датчик оптического потока с лидаром позволяет позиционировать квадрокоптер, используя оптический датчик, который отслеживает смещение объектов.
Датчик камеры - модуль камеры используется в дронах для захвата изображений и видео.
Модуль зарядки батареи - модуль позволяет заряжать батарею, когда дрон подключен к альтернативному источнику питания, например, к компьютеру.
Разъем для SD-карты для записи логов полета.
Также на плате предусмотрены:
Разъем UART/I2C - четырехпиновый разъем типа JST SH, содержащих в себе линии:
GND - линия земли;
5V - линия питания, на которую можно подать напряжение 5В;
SCL/Tx - линия служит для тактирования между полетным контроллером и подключенным устройством/передающая линия UART-интерфейса;
SDA/Rx - линия передающая данные/принимающая линия UART-интерфейса.
Разъем SPI - шестипиновый разъем типа JST SH, содержащих в себе линии:
GND - линия земли;
5V - линия питания, на которую можно подать напряжение 5В;
NSS_EXT - Node Slave Select. Этот сигнал не обязателен для использования, применяется как аппаратная выборка slave-устройства. Сигнал позволяет главному устройству шины SPI выбрать определенное подчиненное устройство, чтобы избежать конфликта на сигналах данных.
MOSI - Master Output, Slave Input (выход ведущего, вход ведомого), данная линия предназначена для последовательной передачи данных от ведущего к ведомому;
MISO - Master Input, Slave Output (вход ведущего, выход ведомого), данная линия предназначена для последовательной передачи данных от ведомого к ведущему;
SCK - Serial Clock (тактовый сигнал), данная линия предназначена для передачи тактового сигнала для ведомых устройств.
Обратите внимание, что микроквадрокоптер ARA Mini поддерживает подключение внешнего пульта управления, однако совместная работа внешнего пульта и шины DXL невозможна. Поэтому требуется замена встроенного программного обеспечения полетного контроллера в зависимости от задач (подробнее об обновлении в пункте 3.17, 3.18).