Схемы

Как построить микро-гоночный беспилотник: 4 шага (с картинками)

Солдатик молодой Исполняет Иван Разумов

Солдатик молодой Исполняет Иван Разумов

Оглавление:

Anonim

Некоторое время назад я опубликовал свой первый Instructable о том, как я создал свой первый гоночный дрон. Это был квадрокоптер размером 250 с 5-дюймовыми опорами. Мне все еще нравится летать на нем, с несколькими улучшениями, но с ростом скорости этого хобби, много информации в этом Instructable (и частях, используемых для дрона) очень устарело. Я также не могу летать на этом квадрокоптере так регулярно, как хотелось бы, потому что у меня нет достаточно места поблизости для чего-то такого большого и мощного. Я пытался создать свой собственный микрокрашеный квадрокоптер, чтобы летать в помещении, но это было большим разочарованием. Используемые щеткой моторы были хрупкими и им не хватало мощности, поэтому я почти отказался от них.

Недавно я натолкнулся на микроконтрастные квадрокоптеры, обычно размером около 130 (130 мм по диагонали от двигателя к двигателю). Они были достаточно малы, чтобы летать в меньших парках, не привлекали негативного внимания из-за своего небольшого размера и могли быть построены так, чтобы быть достаточно послушными для полета в помещении / на заднем дворе, а также достаточно мощными, чтобы конкурировать с большими гоночными дронами. Я сразу понял, что должен был построить его сам!

Расходные материалы:

Шаг 1: Обзор деталей

Вот части, которые я выбрал для использования:

  • Рамка Quattrovolante Q-Carbon 130: Основной причиной, по которой я выбрал эту рамку, является ее 3D-принт-купол, который покрывает большую часть электроники, придавая готовому квадрокоптеру очень аккуратный вид. Выбранный мною вариант юбки с 3D-печатью поддерживает контроллер полета Piko BLX, добавляя удобство этой раме.Основная пластина представляет собой прочное 2,5-миллиметровое карбоновое волокно, и в целом, на мой взгляд, это отличная рама.
  • Piko BLX FC + PDB: Это чрезвычайно интересная часть аппаратного обеспечения. Он работает на мощном процессоре STM32F3 и имеет гироскоп MPU6000, подключенный через шину SPI, что позволяет ему работать с очень высокой частотой обновления. Он также имеет встроенный блок распределения питания (PDB), который подает питание на четыре ESC. У него приятная раскладка платы, позволяющая удобно паять все к нему. Это также немного меньше, чем стандартные контроллеры полета.
  • RCX H1407 3200kv: 1407 - это двигатель самого большого размера, который уместится на этой раме. Он предлагает немного большую мощность, чем двигатели размером 1104/1105/1306, обычно используемые на квадрокоптере такого размера, и весит чуть больше 1306. 3200 кВ (3200 об / мин на вольт) обеспечивает хороший баланс между крутящим моментом, необходимым для тяжелых винтов и максимальная скорость. Если вы хотите узнать больше о бесщеточных размерах двигателя / рейтингах kv и т. Д., Посмотрите на мой пост в блоге об этом. Я использую оба винта RotorX 3040T (более эффективный, но менее долговечный) и DAL T3045BN (менее эффективный и более долговечный) в зависимости от того, где я летаю.
  • FVT LB20A-S: Эти ESC рассчитаны на непрерывное потребление тока 20 А и основаны на архитектуре BLHeli_S, которая обеспечивает превосходную плавность и реакцию дросселя. Несмотря на то, что они чрезвычайно малы, они по-прежнему занимают большую часть пространства на руках. Для этих двигателей может хватить 10-12A ESC, но я хотел быть в безопасности, потому что я использую 4-элементную батарею и несколько агрессивных винтов, и я не хотел рисковать сжиганием чего-либо. Я также написал пост о выборе правильного ESC, который может быть полезным.
  • Aomway 200 мВт: этот видеопередатчик работает в диапазоне 5,8 ГГц и передает изображение с камеры FPV на мои очки. Я выбрал его, потому что он маленький, легкий и, как известно, надежный. Я соединил это с этой дешевой круглой поляризованной антенной.
  • Камера XAT520: Это действительно маленькая камера с довольно хорошим качеством изображения. Я выбрал это, потому что я слышал, что это было довольно хорошо, и это было в продаже в то время, когда я покупал это.

Шаг 2: Собираем все вместе: настройка оборудования

Это было довольно сложно из-за чрезвычайно маленького размера рамы. Это также требует высокого уровня навыков пайки и опыта в создании квадрокоптеров. Определенно не рекомендуется для начинающих. Вот шаги, за которыми я следовал:

  1. Установите юбку с 3D-рисунком на нижнюю пластину. Винты для этого прилагаются к раме размера M2 (вам потребуется шестигранный драйвер с 1,5-мм головкой).
  2. Установите 3D печатные щитки и моторы. Винты, необходимые для этого, не включены. Я использовал стальные болты с шестигранной головкой M2x6 мм. Они достаточно длинные, чтобы захватывать двигатели, не касаясь обмоток в двигателях (что может привести к их перегоранию).
  3. Установите видеопередатчик с задней стороны рамы с помощью двухсторонней ленты. Установите камеру FPV спереди (есть еще одна маленькая 3D-распечатка, которая идет прямо вперед и поддерживает объектив). Я использовал горячий клей, чтобы удержать его.
  4. Припаяйте провода + 5В и заземления от видеопередатчика к проводам Vin и заземления (красный и черный) на камере. Ваш VTx может не иметь регулируемого выхода или может выдавать другое напряжение, которое может поджарить вашу камеру, поэтому обязательно проверьте технические характеристики.
  5. Прошивка прошивки и настройка Micro MinimOSD (если вы решите использовать одну). Это будет очень трудно получить доступ позже, поэтому убедитесь, что сделали это сейчас. Экранное меню в основном накладывает такие данные, как напряжение батареи и RSSI (показатель силы сигнала, который видит ваш приемник) на ваш канал FPV. В этом руководстве описана процедура, необходимая для настройки экранного меню.
  6. Припаяйте контактные площадки + 5 В, GND, Tx и Rx Micro MinimOSD к Piko BLX, используя короткие провода. Это позволяет контроллеру полета отправлять напряжение батареи и данные RSSI в экранное меню. Вы можете найти точную схему соединений здесь.
  7. Установите Micro MinimOSD в небольшом пространстве под местом для монтажа Piko BLX. Припаяйте видео входной провод от камеры и выходной провод к VTx. Я прикрепил распиновку OSD к этому шагу.
  8. Установите Piko BLX на юбку. Используйте нейлоновые винты. Я использовал винты M3x6 мм, которые я немного урезал, так как они были слишком длинными.
  9. Припой провода двигателя к ESCs. Так как руки настолько малы, мне пришлось бы очень коротко обрезать моторы, чтобы припаять к ESC. Это могло вызвать проблемы позже, поэтому я решил использовать метод «обертывания». Я пропустил моторные провода под ESC, снова над ним, припаял их и наложил термоусадочные трубки на все это. Мои ESCs не идут с проводами двигателя. Если у вас есть, вам придется удалить их.
  10. Припой вывод батареи и ESC силовых и сигнальных проводов к Piko BLX. Черный провод, обернутый вокруг белого сигнального провода, может идти на ту же площадку, что и заземление ESC. Также припаяйте VTx к контактам питания VTx на Piko (убедитесь, что ваш VTx может справиться с полным напряжением батареи). Вы также должны припаять зуммер и приемник (и телеметрические провода, если применимо). Я использовал FrSky X4R-SB со снятыми штифтами, но он все еще был очень плотно прилегающим. Навес не закрывается полностью. Я бы порекомендовал мини-FrSky-совместимый приемник (если вы используете радио / модуль FrSky), такой как тот, который продается FuriousFPV или на Banggood. Опять же, вы можете найти полную схему подключения здесь.

Вот и все. Я нашел это видео сборки очень полезным, а также. Перед тем, как надеть купол, нам нужно пройти настройку программного обеспечения.

Шаг 3: Собираем все вместе: настройка программного обеспечения.

Я сначала прошил Piko BLX с последней версией Betaflight (3.0 RC12 на момент написания). Он все еще находится в предварительной версии и может содержать ошибки. Если вам нужна более стабильная прошивка, вы можете найти более старые версии Betaflight и Cleanflight на веб-сайте FuriousFPV. Я также прошил ESC до последней версии BLHeli_S (16,3 на момент написания), используя функцию сквозного управления на контроллере полета и программное обеспечение BLHeliSuite. Для этого необходимо подключить батарею, поэтому убедитесь, что пропеллеры выключены, и нет шортов / шариков припоя (дважды проверьте с помощью мультиметра и используйте SmokeStopper при первом подключении батареи).

Затем я откалибровал ESC из программного обеспечения конфигуратора Betaflight. Я приложил фотографии, которые показывают мои текущие настройки в Betaflight и BLHeliSuite.

Как только вы убедились, что ваши органы управления реагируют правильно, пришло время надеть навес и пропеллеры и лететь. Я обнаружил, что ткацкие ленты являются хорошим вариантом для защиты навеса. В передней и задней части купола есть несколько маленьких крючков, где вы можете обернуть ткацкий станок вокруг купола.

Шаг 4: Летим!

Полет на этом маленьком квадрокоптере - это очень весело. Он летит так, как я надеялся, и теперь я могу практиковать FPV каждый день в помещении, которое есть у моего дома. Если вы уже строили какие-либо гоночные дроны, подумайте о размере 130 для следующей сборки. Если вы новичок в квадрокоптерах, 130 может быть хорошим и маленьким для начала, но для его создания требуется высокий уровень навыков и опыта. Если вы уверены в своих навыках пайки, вы можете сделать это, но это, безусловно, сложно.

Наслаждайтесь!

Занявший второе место в
Конкурс Дронов 2016