Квадрокоптер-R2. Апгрейд

в 20:50, , рубрики: diy или сделай сам, multiwii, quadrocopter, метки: ,

Весной я писал как построить дешевый и простой коптер за 1 день и $120
Основной его недостаток — довольно примитивный по возможностям контроллер KKmultiсopter — он даже горизонт сам держать не умеет. Что-ж, исправим этот недостаток!
Тех, кто уже построил по предыдущему рецепту, спешу успокоить — бюджет апгрейда всего $40-55. Для тех, кто строить будет с нуля, есть возможность улучшить конструкцию.
Я построил второй коптер, т.к. комплектующие для него были куплены давно.
image

Итак, время идет, электроника дешевеет. Братья китайцы избавляют нас от необходимости собирать полетный контроллер из отдельных компонентов. Главным героем сегодня будет плата Crius Multiwii SE.
Crius MultiWii SE
«Crius MultiWii SE»
Что она из себя представляет?
По сути это Arduino-совместимая плата с нужными нам сенсорами:
ATMEGA328P — микроконтроллер
· ITG3205 трехосевой гироскоп (датчик угловых скоростей)
· BMA180 (трехосевой акселерометр)
· BMP085 (датчик давления)
· HMC5883L трехосевой магнетометр (компас)

Разберемся что и зачем нужно:

Гироскоп выполняет ту же функцию, что и на плате кука — определяет отклонения коптера, чтобы плата управления могла скомпенсировать их.
Акселерометр — знает где «низ», благодаря проекции вектора силы тяжести g на систему координат коптера. Помогает таким образом держать горизонт.
Датчик давления — ну это просто высотомер, можно использовать для удержания высоты (точность невелика, но лучше чем ничего). Не обязателен.
Магнетометр — или компас. Позволяет определить направление на север и таким образом скомпенсировать вращение коптера вокруг вертикальной оси, которое не удается отловить акселерометром и гироскопом. Полезен.

Замечательно. Сколько чудо стоит?

В версии 0.2 как у меня он стоит $31.99, правда уже заканчивается на rctimer.com, но есть на goodluckbuy.com
А в версии 1.0 стоит $38.99
Какой брать — без разницы. я свой v0.2 брал за 41.99
Если барометром и магнетометром вы готовы пожертвовать в угоду экономии или у вас есть что-то покруче в загашнике — берите версию Light (LE) — на ней только гироскоп и акселерометр. Продается, например, на гудлакбае.
В принципе, из обязательного, это все что нам понадобится для апгрейда, все остальное можно смело покупать из списка коптера за $120.
Я купил еще USB-UART адаптер для удобства: (пригодится прошивать arduino pro, pro mini и для своих поделок)
image
Продается без термоусадки, я запихнул в нее, чтобы не замкнуть случайно или не убить статикой.
Можно использовать любой вариант адаптера с линией DTR для сброса из среды Arduino.

Подключаем

По размерам плата идентична KKmulticopter, поэтому просто можно посадить на ее место в предыдущей версии мультикоптера.
Закрепили? Теперь провода. Я получил вот такой комплект (USB-UART заказывал дополнительно):
Crius MultiWii SE
«Crius MultiWii SE»
Кабели очень интересные — один обычный и два «тройника»:
image
В предыдущей статье я рассказывал про номера каналов приемника.
Здесь они называются по-второму варианту:
1 — Aileron (элероны, ROLL)
2 — Elevator (тангаж, PITCH)
3 — Throttle (газ)
4 — Rudder (руль направления, рыскание, YAW)
Подключаем 1й канал приемника обычным проводком, а остальные тройником подключаем только сигнальные контакты:
точно так же как и для KKmulticopter:
Receiver Connection
«Receiver Connection»
На плате это будут последовательно:
3, 1, 2, 4 каналы (они обозначены как THR, ROLL, PITCH, YAW — гребенка в нижнем ряду на фото платы).
Затем подключаем кабели от ESC. Для X-конфигурации коптера рекомендуется такое подключение моторов: (на моторах написаны номера пинов Arduino/Crius)
image
Левый передний мотор — D3
Правый передний мотор — D10
Правый задний мотор — D9
Левый задний мотор — D11
Подключенная и установленная плата выглядит так:
image
Я дополнительно подключил к разъему TTL (на крупном фото платы правый верхний 4-контактный, на фото установленной платы к нему идет синий провод с белым разъемом) модуль USB, который использовал для гусеничного робота:
image

Софт

Скачиваем:
Arduino 1.0
MultiWii release 2.0
Подключаем к компу плату Crius через разъем FTDI.
Загружаем и прошиваем в плату скетч MultiWii_2_0.ino. Прошивается как обычная Arduino Duemillanove w/ Atmega328.
Теперь запускаем из папки MultiWiiConf_2_0 версию конфигуратора для своей ос (например MultiWiiConf_2_0.exe из application.windows32).
Выбираем слева порт, который создал FTDI адаптер (у меня это 15й), если все правильно сделали, список портов станет зеленым. Жмем «Start» — правильно прошитый контроллер будет показывать данные сенсоров:
Квадрокоптер R2. Апгрейд
Пошевелите стики на пульте радиоуправления — они должны отобразиться в программе.
Нажмите Read — считаете настройки, увидите PID коэффициенты и прочие настройки.
Изменив коэффициенты, не забудьте записать их кнопкой Write.
Подробнее про настройку через GUI можно прочесть здесь
если вы как и я подключили вместо FTDI кабеля модуль Bluetooth, ту же самую настройку можно сделать с помощью программки MultiWii Configurator с Android телефона.
Программа не особо сложная, думаю, разберется каждый.
Перед тем как выходить во двор, внимательно прочтите про настройки PID.
Настроили? Проверяем крепления, и идем тестировать и настраивать на улицу.
Я настраивал прямо с телефона: считываем настройки, меняем параметры, записываем, телефон в карман, проверяем как летает. Будьте осторожны — не разбейте свой коптер во время настройки.
Я закрепил небольшую камеру сверху на коптер через упаковочный пупырчатый целлофан для виброразвязки
image
Для тренировок я сделал «шасси» из пакетов с воздухом, которые китайцы кладут для сохранности посылки:
Квадрокоптер R2
«Квадрокоптер R2»

Полетели!

P.S. Для тех, кто хочет такой же коптер, запчасти:
Моторы Turnigy L2215J-900 Brushless Motor (200w) $11.81
Регуляторы Turnigy AE-25A Brushless ESC $10.29
Пропеллеры прямого и обратного вращения по $4.47 за комплект из 6 штук.
Рама HobbyKing Quadcopter Frame V1 $14.99
Аккумулятор Turnigy 2200mAh 3S 40C $14.99
Остальная мелочевка и радиоаппаратура подойдут любые из что описывал в предыдущей статье. Я использую аппаратуру Turnigy 9x с прошивкой er9x и 6-канальным ресивером Hobby King 2.4Ghz Receiver 6Ch V2 (он меньше и дешевле родного 8-канального)
Что и как закреплено видно на полноразмерных фотках по клику на Яндекс-фотках. В альбоме лежат и другие фото процесса сборки.

P.P.S Вопросы лучше задавать здесь или в жж в комментариях к посту, так как многие задают одни и те же вопросы в личной переписке. Не стесняйтесь спрашивать, но отвечать лучше буду для всех сразу.

Удачных полетов!

Автор: RaJa

  1. Виталий:

    Добрый вечер.под заказ можете собрать такой же коптер?

* - обязательные к заполнению поля