Проект "Филин". История. 1
История моего проекта квадрокоптера UHU - Филин.
Название возникло из ассоциации: конструкция квада - Ф-рама, “рама” - Focke-Wulf 189, FW 189 - “Uhu”.
Решил описать процесс создания своего квадрокоптера. По ходу дела пришлось познакомиться со столькими новыми и даже неожиданными для меня (и сами собой разумеющимися для более опытных людей) вещами, что стоило бы это все как-то записать 😃
Господа опытные пилоты, будете читать - большая просьба, оставьте свои мнения, что следовало бы изменить/улучшить. Со стороны бывает виднее 😃
Идея построить RC дрон возникла приблизительно в августе 2014 года, когда по Евроньюс увидел любительский проект пилотируемого квадрокоптера Malloy Aeronautics Hoverbike (kickstarter). С конфигурацией как-то изначально не было вопросов - Х-квадрокоптер. Почитал немного форумов, стал искать и заказывать по мере возможности на Алиэкспрессе электронику и силовую установку. Как выяснилось позже - все это нужно было рассчитывать, тем не менее интуитивно (и благодаря тому, что набор ВМГ был скомплектован продавцом) я выбрал правильную комплектуху для планируемых размеров квада (около 400х400 рама, 600х600 с винтами.) Конструкция рамы понравилась с первого фото wsesam.ru/…/Kak-sdelatj-kvadrokopter-svoimi-rukami…
Долго разыскивал, где в Минске купить трубу для электропроводки с фурнитурой к ней, наконец нашел человека на Червенском рынке - ИП Шкурко И.П. shkurko.deal.by Кажется, это единственный в Минске человек, который торгует в розницу не только самими трубами, но и фурнитурой для них - тройниками и изгибами. Оптовые фирмы не в счет.
Расчертил в Кореле будущую раму, собрал.
А тут и комплектуха начала подъезжать.
Вот мой сетап, а также прочая мелочевка.
Аппаратура FlySky CT-6B www.aliexpress.com/snapshot/6298041237.html
Электронику брал набором www.aliexpress.com/snapshot/6227051420.html
Мозги Crius SE v2.5: процессор ATMega328P, гиры + аксель MPU6050, магнитометр HMC5883L, барометр BMP085.
GPS Ublox NEO-6M (Crius v3.1)
i2c gps nav board Arduino Nano (ATmega328P) v1.1
Bluetooth HC-06
LCD CO-16 v1.2 - не пригодился, пытался его подключить, но скетч отчего-то перестал помещаться в мозг. Да и при наличии bluetooth и смартфона в руке он как бы и не нужен особо.
ВМГ, как уже писал, брал тоже набором: www.aliexpress.com/snapshot/6298041238.html
ESC 30A noname www.aliexpress.com/store/…/603538_444711488.html
Моторы GWS(?) A2212/13T 1000kV www.aliexpress.com/…/603538_1857210975.html
Пропы GWS(?) 1045 пластик www.aliexpress.com/…/114153_1766665087.html.
Купил еще пропы 1038 карбон www.aliexpress.com/snapshot/6272928937.html, не разобравшись вовремя, что они для других цанг. Теперь думаю, как подогнать большие (Д=8) дырки под малые (Д=5) цанги. Втулок в хозяйстве нет, может эпоксой залить?
Силовая плата: www.aliexpress.com/snapshot/6298041236.html
Батарейка nVision 1300mAh 3S 30C rc-go.by/…/akkumulyator_nvision_lipo_11_1v_3s_30c_… - куплена в Минске, магазин на пр.Незалежнасці, 85В.
запасная noname 1000mAh 2S 30C rc-go.by/…/cilovoy_akkumulyator_lipo_7_4v_2s_1000m… - первый вариант батареи, куплен там же. Отрывает дрона от земли на 90-95% газа. Буду пробовать обменять на более толстую, или будет лежать в ожидании мелкого “комнатного” проекта либо потом подвес камеры накормить отдельно.
Плату FTDI спаял сам на FT232RL. Первый вариант пытался сделать на FT232Q, квадратной и с кварцем. То ли кварц дали бракованный, то ли… Короче плата не запустилась, повозился день да и плюнул, сделал другую плату под FT232RL со встроенным кварцем и доволен.
Плюс кучка (30 пар) двойных буллетов 4мм: www.aliexpress.com/snapshot/6283570296.html и 4 пары Т-разъема, купленные в Минске за те же деньги. 😒
Для FPV приехала камера SJ4000 оригинал: www.aliexpress.com/snapshot/6329360961.html. Хотел использовать ее через встроеный вайфай, но кажется он “коротковат”… Да и OSD никакой не прикрутишь.
Плата OSD отслеживать батарейку в полете: www.aliexpress.com/snapshot/6327335850.html (приехала, но пока еще не прикручена).
В планах:
программатор эсок www.aliexpress.com/item/…/1859861715.html
или www.aliexpress.com/item/…/498858521.html
серво тестер www.aliexpress.com/item/…/1766722357.html
виброразвязка мозга www.aliexpress.com/item/…/32231651941.html
ФПВ-передатчик и приемник www.aliexpress.com/item/…/1479217622.html
антенны к ним www.aliexpress.com/item/…/2046880153.html
экран для фпв www.aliexpress.com/item/…/32247848905.html
сервики для подвеса камеры www.aliexpress.com/item/…/2046636108.html - буду самодельный подвес строгать, камеру вертеть
рама Чужой www.aliexpress.com/item/…/1766735770.html с парой-тройкой запасных лучей
и рама F450 www.aliexpress.com/item/…/1882913422.html с парой-тройкой запасных лучей
Рамы - это так, развлечься внешним видом. Может, еще и сам чего удумаю.
Прошивки
мозги: MultiWii 2.3 code.google.com/p/multiwii/
i2c-nav: I2C_GPS_NAV v2.2 beta1-r62 code.google.com/p/i2c-gps-nav/downloads/detail?nam…
GPS: конфиг из I2C_GPS_NAV v2.2 см. выше, заливался через U-Center 8.13 www.ublox.com/images/…/u-centersetup_v8.13.zip
Конфиги
MultiWii:
#define QUADX
#define CRIUS_SE_v2_0 // по причине отсутствия v2.5 в конфиге, с бОльшего они одинаковые
#define ONLYARMWHENFLAT // так стояло, не стал убирать
#define ALLOW_ARM_DISARM_VIA_TX_YAW // армим левым рычагом вниз-вправо
#define RCAUXPIN8 // принимаем и второй аукс-канал
#define MPU6050_LPF_20HZ // были сильные вибрации, пока не отбалансил моторы и пропы
#define LED_FLASHER // АНО на штатном порту B4 (пин D12)
#define I2C_GPS // ГПС читаем через нав-модуль
#define MAG_DECLINATION 7.52f // magnetic-declination.com/Belarus/…/323684.html
#define VBAT // подаем питание через резистивный делитель на PADC7 (пин А7)
#define BOARD_NAME “MultiWii LW -.–” // ну а как жеж 😃
#define MULTIPLE_CONFIGURATION_PROFILES // места в скетче жрет немного, а может пригодится
#define MOTOR_STOP // даже заармленые моторы сразу не крутятся
//#define ESC_CALIB_CANNOT_FLY // так и не запустилось, настраивал эски через канал газа по пискам. Диапазон отдельно не калибровал (так и не понял, что вообще подразумевает “калибровка эски” - настройка установок по звуковым сигналам или тюнинг диапазона газа, таймингов и т.д.)
I2C_GPS_NAV:
#define GPS_SERIAL_SPEED 115200 // в GPS тоже перенастроил
#define UBLOX // у нас же блох нео-6м
Bluetooth HC-06 имеет прошивку Linvor v1.8. Скорость уже стояла 115200, перебил только имя со стандартного (CRIUS SE). Прошивка понимает буквально пять команд:
AT OK
AT+BAUD1…8 OK1200…115200 (есть скорости и выше, но они неактуальны)
AT+NAMExxxx OKsetname
AT+PINnnnn OKsetPIN
AT+VERSION OKLinvor v1.8
Все. Никаких AT+RESET, AT+INIT, AT+ORGL и прочих полезностей. Даже показывать установки не умеет (пробовал, например, AT+NAME без параметра, имя сбросилось, AT+NAME? тоже сделало что-то непонятное, пришлось повторять установку имени.) А вообще команд должно быть немало: www.instructables.com/…/FQ1CUVZHXA9PUVQ.pdf , 9 страница.
Четность (AT+PN / AT+PE / AT+PO) менять не пробовал, во избежание.
(Много позже, в декабре, набрел на калькуляторы квадов. rc-calc.com/ru/copter/bA1W8l (перестал работать почему-то) или ecalc.ch/xcoptercalc.php?ecalc&lang=ru )
Общий вес дрона получился около 960г с батареей, но без камеры.
GPS в офисе порадовал. Здание с высокими, под 4м, потолками и большими окнами, перекрытия ж/бетонные, наружная стена два кирпича, перегородки полкирпича. Зато стол стоит в трех метрах от окна, рядом (сбоку) внутренняя стенка. Подключенный через FTDI к компу, модуль “прогрелся” (зарядил ионистор) и наловил с полмешка спутников, но, видимо, из-за кирпичных стен, позиция ползала в пределах полусотни метров. (Жаль скрин не сохранил, а делать заново лень - оно уже дома всё.)
Дома выяснилась одна неприятная подробность. Привинченный на место GPS ни в какую не хотел ловить спутники,
ни на балконе, ни выставленный из окна - минут 20 на балконе и минуты 3-4 после этого выставленный “за борт”. Прицепил к компу - через щель между крышей моей лоджии и крышей соседнего дома спутники ловились, хотя и неуверенно - лочился в каждый момент времени только один. Вернул GPS на дрон - не ловит. Немного подумав, отключил bluetooth от FC (да и мигание его уже достало до невозможности) и - о, чудо! - через секунд 5 начал мигать зеленый огонек FIX под платой приемника, а через полминуты и нав-модуль сменил ленивые одиночные “тире” на “две точки” - фикс по двум координатам. Из окна выставлять не стал, занес с балкона в комнату - в полуметре от двери фикс еще держался с минуту, явно спутники был в зоне видимости, потом один из них затмился железобетонными стенами и фикс потух.
И как их теперь между собой подружить?.. На тюбике куча роликов, и у многих блютус рядом с GPS, и никто не жалуется.
Для настройки FC через bluetooth нашел два приложения под андроид - MultiWii EZ-GUI play.google.com/store/apps/details?id=com.ezio.mul… (требует платного анлока play.google.com/store/apps/details?id=com.ezio.ez_…) и Naze32/MultiWii Configurator play.google.com/store/apps/details?id=com.naze32.c…. EZ-GUI, если выйти из приложения, не отключаясь от FC, вызывает подвисание bluetooth-подсистемы в телефоне, спасает только “рвать батарею”. Второе приложение в этом плане корректно, аккуратно закрывает bluetooth-соединение и подсистему и только потом выходит. Недавно вышел апдейт “езы”, но этот баг так и не исправили. Поискал в интернете бесплатный анлок, вроде нашел, чуть не поставил. В последний момент заметил, что оно просит слишком много каких-то странных разрешений для установки, посмотрел на размер - а оно вдвое толще, чем на маркете выложено. Нафиг-нафиг… Жаль пока заплатить не могу, интернет-платежи фактически блокированы в нашей прекрасной стране.
В аппе на левый тумблер повесил функцию “переполовинить значения стиков”. Арм-дизарм только при включенном тумблере, заармил - тумблер выкл, только тогда стартуют моторы. Для первых стартов очень удобно, в случае опасного поведения дрона - тумблер клац - моторы стоп.
Не предусмотрел никакого визуального определения положения (направления) дрона на расстоянии - винты одинаковые, рама практически симметричная. Может, еще покрашу нос ему, и пропов цветных закажу, но пока решил приделать БАНО. Все по правилам, передний правый угол рамы - зеленый огонь, передний левый - красный, центр задней перекладины - белый. Над квадом оранжевый (теннисный шарик с просунутым внутрь желтым светодиодом). Ну и моргание, как было в конфиге, 00000101. Повесил все 4 диода в параллель на пин D12 - два горят, один не очень, белый не горит вообще. Придумал силовые ключи, рассчитал их на 40 мА каждый - по 2 диода на каждой позиции кормить. Спаял платку 15х15 мм, вот такую.
Каждый огонь будет из 2 SMD LED 1206, приклееных к раме большой каплей термоклея, который заодно будет играть роль рассеивателя. Провод - 2 жилы от 80-жильного шлейфа PATA.
