AW: Braubericht: GasCan's erster Quadrocopter
2. Aufbau
2.1 Vorbereitung Fernbedienung Turnigy 9X
Als erstes habe ich die Fernbedienung für den Quadrocopter vorbereitet. Um mehr Einstellungsmöglichkeiten zu bekommen wurde die Turnigy 9X mit einer alternativen Firmware ausgestattet.
Ich habe mich für openTX entschieden. Diese Firmware (auch bei er9x) gibt es die Möglichkeit seine Modelleinstellungen über den PC mit der Software companion9x zu verändern/speichern/sichern. Man kann über dieses Tool auch die Updates der Firmware einspielen oder diese Firmware initial aufspielen (so die Theorie).
2.1.1 Anbringen des Kabel zum Flashen der Firmware
Um eine andere Firmware auf die Turnigy 9X spielen zu können muss man ein Kabel an den Prozessor der Fernbedienung anlöten. Im Netz gibt es dazu dutzende Anleitungen und Videos. Ich bin nach dieser Anleitung vorgegangen. Dazu habe ich mir ein Flachbandkabel mit passenden Stecker (PFL-10) für den USBasp (Programmierer) vorbereitet. Auf einer Seite des Kabels habe ich die Pfostenbuchse (PFL-10) angebracht und auf der anderen Seite die einzelnen Leitungen voneinander getrennt.
In der verlinkten Anleitung ist ein Bild zu sehen welche die Pinbelegung des 6/10 Pin Anschluss zeigt. Nach diesem Schema muss man sich die entsprechenden Kabel kennzeichnen. Diese werden dann wie in der Anleitung gezeigt auf die Lötpads der Fernbedienung gelötet. Unbedingt darauf achten das die Abbildung der Pinbelegung die Belegung des Steckers (der Teil der am USBasp ist) zeigt. Ich habe es am Anfang auch verwechselt und die Kabel waren dann falsch verlötet. Dies kann die Turnigy zerstören! Wenn man die Pinbelegung auf die Buchse anwenden will muss man nicht von unten (da wo die Löcher sind) sondern von oben (wo das Kabel drauf liegt) auf den Stecker schauen!!!
Dann alle 6 Kabel (beim 10 Pin sind 4 Masse - davon wird nur eins benötigt) sorgfältig auflöten. Das sollte dann ungefähr so aussehen.
Danach habe ich den USBasp angesteckt und alle Verbindungen mit einen Durchgangsprüfer getestet (direkt an den Pins vom Atmel). Wenn hier alles ok ist dann kann es weiter zum Flashen gehen!
2.1.2 Aufspielen der neuen Firmware
Da ich eigentlich Linux nutze wollte ich auch gern die Firmware darüber aufspielen. Dazu musste ich noch ein paar Programme installieren/compilieren. Man benötigt zum Flashen des Atmels eigentlich nur das Programm avrdude. Ich habe mir zusätzlich dazu noch companion9x installiert. Dieses Programm lädt automatisch die gewünschte Firmware runter und bietet den Benutzer ein schöne GUI zum flashen an. Nach dem ich die Einstellungen auf meine Bedürfnisse angepasst habe wurde gleich das neuste HEX File der Firmware herunter geladen.
Über die obere Menüleiste kann man die verschiedenen Aktionen, wie Flashen oder Backup, auswählen. Ich habe folgende Reihenfolge gewählt:
- Backup der orginal Firmware
- Backup des EEproms
- Flashen der neuen Firmware
Nach dem alles erfolgreich durchgelaufen ist sollte eure 9x erfolgreich geflasht sein. Das war bei mir leider nicht der Fall und das Display der Fernbedienung blieb dunkel. Bei mir ist im dritten Schritt ein Fehler aufgetreten. Aufgegeben habe ich aber nicht und durch einiger Recherche hier im Forum ist mir dieser Thread aufgefallen. Dort wurde ein ähnliches Problem beschrieben und diskutiert. Lösung war das man das HEX File über das Tool extremeBurner aufspielen sollte. Das hat bei mir geholfen und die Turnigy wieder zum laufen gebracht.
2.2 Vorbereitung des FlightControllers (APM 2.6 - Ardupilot)
2.2.1 Vorbereitung extern GPS (LEA-6H)
Damit das GPS Modul korrekt mit dem FC kommunizieren kann sollte man es über das u-Center (Windows only) entsprechend Konfigurieren. Die nachfolgenden Schritte sollen dies in einer einfachen Form darstellen. Ich bin nach dieser Anleitung (Danke an "Zuendy" für den Link) vorgegangen.
- Download und Installation des u-Centers
- Download und Installation des FTDI-Treibers
- Verbinden der drei Geräte USB <-- MiniUSB-Kabel --> FTDI <-- Kabel --> GPS
- u-Center starten und eine Verbindung mit dem GPS herstellen (bei mir war es COM-Port 1 und Baudrate von 38400) - da muss man eventuell alles mal durchprobieren.
Eine erfolgreiche Verbindung erkennt man daran das unten in der rechten Ecke das Verbindungssymbol grün blinkt - Download des Konfigurationsfile für Ardupilot
- Upload der neuen Config zum GPS-Modul (heißt jetzt "GNSS Configuration" - in der oberen Anleitung hieß es noch "GPS Configuration") - findet ihr unter Tools
File auswählen und Haken bei "Store configuration into BBR/Flash" setzen
Upload mit "File > GNSS" (siehe Bild 1) - Nach erfolgreichen Upload sollte das GPS-Module über die Baudrate von 38400 zu erreichen sein (wenn es vorher nicht schon so war) und die Update Rate auf 5Hz stehen.
Diesen Wert findet man unter View --> Messages View (oder F9) --> UBX --> CFG --> RATE (siehe Bild 2)
2.2.2 Spannungsregler Mod
Das APM 2.6 von GLB (auch von den anderen Herstellern sowie dem Originalen von 3DR) wird mit einen zu klein dimensionierten Spannungsregler vertrieben. Dieser kann unter bestimmten Umständen durchbrennen, was den Absturz des Copters zur folge hat. Weiterhin gibt er dann die 5 Volt Eingangspannung auf die Ausgangsspannung (eigentlich 3 Volt) das tut den ganzen 3 Volt Bauteilen auf dem Board nicht gut.
Aus diesem Grund sollte man den Spannungsregler austauschen bevor er kaputt geht. Hier wird von den meisten Leuten dieser benutzt.
Benutzer "Zuendy" hat hier im Forum eine super Anleitung geschrieben. Nach dieser bin ich dann auch vorgegangen.
Die Schritte im Überblick:
- alten Spannungsregler ablöten (Bild 2, Bauteil wo die Spitze vom Cuttermesser drauf zeigt)
- alte Lötpads überprüfen ob dort keine Brücke entstanden ist
- links über dem alten Spannungsregler befinden sich zwei Widerstände - dort eine Lötbrücke anlegen, damit man dort den neuen Spannungsregler (Ausgangsleitung) anlöten kann
- neuen Spannungsregler mit Kabel an den drei Beinchen ausstatten (Bild 4 von unten nach oben - Plus - Ausgang - Minus - schrift vom Spannunsregler ist oben)
- neuen Spannungsregler mit Schrumpfschlauch vor Kurzschlüssen (auch das Board) schützen
- Anlöten des neuen Spannungsregler - bei mir hat sich diese Reihenfolge als beste herausgestellt.
- Plus anlöten (rot)
- Ausgang anlöten (blau - mittlere Pin)
- Minus anlöten (schwarz)
Das ganze wird in diesem Video auch schön gezeigt und beschrieben!
2.2.3 externer Compass
Da das APM 2.6 kein internen Kompass (MAG) mehr hat muss dort einen externen anschließen. Hier im Forum wird des öfteren zum GY-273 HMC5883L gegriffen (Lieferzeit über eBay ca.3-6 Wochen). Diesen habe ich mir auch bestellt und er funktioniert sehr gut. Im Lieferumfang war der MAG an sich und noch eine kleine Pinleiste enthalten.
Ich habe die Pinleiste an den MAG gelötet und dann das Kabel (APM Flight Controller Magnetic Sensor Connection Cable 20cm) an die Pins. Für das APM braucht man nur 4 Pins zu belegen (VCC,GND,SCL,SDA) - DRDY bleibt frei. Die richtige Belegung der Pins vom I2C ist von unten nach oben GND - SDA - SCL - VCC!!!
Danach kann man den Stecker mit ein wenig druck auf das APM am Port I2C anschließen.
Zuendy hat das in diesem Post richtig gut erklärt (Danke dafür).
2.3 Vorbereitung ESCs / SimonK Firmware
Im Auslieferungszustand sind die Geschwindigkeitsregler für die Motoren nur bedingt für einen Multicopter zu gebrauchen. Deshalb sollte man diese vor Gebrauch mit einer speziellen Firmware für Multicopter bespielen. Dies ist aus verschiedenen Gründen vom Vorteil:
- mehr Regelungsschritte, ca. 800, Original ca. 100
- verarbeitet höhere PWM Signale vom FC
- spricht mit einer höheren PWM Rate mit dem Motor
Ich habe mich für SimonK entschieden. In dieser Liste kann man nachsehen ob der gekaufte ESC mit SimonK kompatible ist und welche Version man einspielen soll.
Für die von mir bestellten HobbyKing ESCs (F-30 - 30A UBEC) muss man wie folgt vorgehen:
- Freilegen der Lötpads zum anschließen des Flashkabels
- Mit einen Cuttermesser schneidet man vorsichtig auf der Rückseite, wo die drei Kabel zum Motor, lang
- Beginnend von der Ecke wo das rote Kabel ist bis ungefähr auf Höhe des blauen Kabel
- Danach kann den blauen Schrumpfschlauch vorsichtig zurückschlagen
- Nun sind die 6 Lötpads freigelegt
- Als nächstes müssen die 6 Kabel mit dem Flashadapter (USBasp) verbunden werden - wie man das anstellt ist euch überlassen
Es gibt verschiedene Lösungswege: Kabel werden im richtigen Abstand an einen Wäscheklammer geklebt, Bau eines Kammes den man per hand festhält... - Ich habe mich für die konventionelle Lösung entschieden und habe die Kabel direkt auf die Lötpads gelötet - Achtung nicht stark an den Pads ziehen, lösen sich sehr leicht!!!
- Folgende Reihenfolge ist zu beachten (von innen nach außen!!!)
- MOSI
- MISO
- SCK
- GND
- +5 VDC
- RST
- Dann benötigt ihr dieses FlashTool
- Der Flashvorgang muss mit dem im zweiten Bild gezeigten Einstellungen gestartet werden
- Mit dem Klick auf den grünen Button wird das flashen eingeleitet und wenn keine rote Meldungen erscheinen habt ihr den ESC erfolgreich mit SimonK ausgestattet
- Zum testen den ESC einfach an einen Akku (besser an ein Netzteil) anschließen und schauen ob er funktioniert
Bei den F-30 von HobbyKing soll es ab und zu vorkommen das die Regler inkompatibel mit SimonK seien sollen. Bei mir haben bisher alle Regler die Firmware ohne Probleme angenommen. Erkennen kann man die Inkompatibilität daran das der Regler im "StandBy" also nur mit angeschlossener Stromversorgung heiß wird und seinen Dienst verweigert. Es wird von einer Ausschussquote von 1/5 gesprochen. Ich kann das nicht bestätigen, Zuendy aber wohl (siehe Posts in diesem Thread)...
Wer lieber Videos schaut der sollte sich dieses mal anschauen...
2.4 Aufbau des Copters
Den eigentlichen Aufbau des Copters, also das zusammenschrauben / stecken der einzelnen Komponente werde ich nicht so detailliert beschreiben. Hier hat jeder andere Vorstellungen wie und wo man die einzelnen Teile unterbringt und befestigt. Trotzdem sollte jeder anhand dieser kleineren Auflistung den Quadrocopter zusammen bauen können.
2.4.1 Vorbereiten der Ausleger, Montage der Motoren und ESCs
- Motor mit 2 Schrauben an den Ausleger befestigen (Mit Schraubensicherung sichern) - bei den NTM muss die Welle nach unten montiert werden
- Welle für den Propeller montieren
- ESC auf die Unterseite der Arme befestigen - mit Kabelbinder
- Motor mit ESC verbinden
2.4.2 Powerboard vorbereiten
- 8 kurze Silikonkabel (16AWG) schneiden (4x Rot und 4x Schwarz)
- an eine Seite je einen Goldie - ich habe für + Female genommen und für - Male; kann man aber machen wie man will
- die andere Seite wird am Powerboard angelötet - bei mir ist der innere Kreis + und der äußere -
- 2 längere Silikonkabel (10AWG) schneiden - bei mir sind beide schwarz
- die 10er Silikonkabel entweder an zwei größere Lötstellen oder an die zwei Ösen anlöten - Kabel hat bei mir nicht durch die Ösen gepasst deswegen habe ich sie mit in den Ring gelötet
- an die andere Seite den passenden Akkuanschluss anlöten - bei mir ist das ein T-Connector (XT60 - Nachfolger)
- zum Schluss alle Lötstellen und auch die unbenutzten Stellen mit Heißkleber versiegeln
2.4.3 Ausleger an untere Centerplate montieren
- alle 4 Ausleger mittels zwei Schrauben an der Centerplate montieren - Schraubensicherung nicht vergessen
- Kabel vom den ESCs in die Mitte der Centerplate legen
- Vorbereitet Powerboard mit Nylon Abstandshaltern befestigen
- Powerboard und ESCs verbinden
- hintere Metal-Abstandshalter für die obere Centerplate montieren - Akkufach
2.4.4 Anschlussübersicht für das APM
Ich habe mich mal hingesetzt und eine Anschlussübersicht, für alle Komponente die ich momentan verbaut habe, erstellt. Die Kabel (Striche) habe ich farblich gekennzeichnet.
- Rot = VCC
- Schwarz = GND
- Gelb = Signalleitung oder RX (vom APM aus gesehen)
- Grün = TX (vom APM aus gesehen)
- Gestrichelte Linie = VCC,GND und Signalleitung
- Ausnahme: beim Power Modul fehlt mir noch die Belegung, daher alles Schwarz bis auf VCC
2.4.5 Optionale Komponente
2.4.5.1 Telemetrie Link / 3DRadio 443 Mhz
Um den Copter auch aus der Ferne steuern und die aktuellen Daten abrufen zu können kann man eine Funkverbindung herstellen. Ich habe mich für das Telemetrie Set von RCTimer entscheiden. Es funktioniert eigentlich out-off-the-box man muss aber ein paar Sachen berücksichtigen.
Angeschlossen wird es wie im Bild von 2.4.4 (Anschlussplan) zu sehen ist. Um den Link in Betrieb zu nehmen sollte man wie folgt vor gehen:
- Air Modul mit dem APM verbinden
- Ground Modul am PC/Tablet/Smartphone anstecken
- Copter mit Strom versorgen (WICHTIG: nicht über den PC mit USB weil dort der Telemetrie Port deaktiviert wird) - entweder Power Modul oder ESCs/UBEC
Für Schreibtischtest reicht auch ein handelsübliches Handyladegerät mit USB/micoUSB - APMPlanner starten und Verbindung über COMPort des GroundModul und BAUD 57600 herstellen
ZitatFor most operations 3DRadio will NOT work if you have USB connected to your APM 2.5/ArduFlyer 2.5 board, the reason is when a USB connection is made to the board, the Mux chip on the board switches of serial communications to the telemetry connector. This is not strictly applied but it is much easier to just not connect USB when tinkering with 3DRadio.
For bench testing 3DRadio you should power APM 2.5/ArduFlyer from a UBEC and Lipo or you can power it using a 5V DC USB Phone charger NOT A USB CONNECTION TO A PC. The reason why you can use a 5V USB CHARGER is that a 5V USB charger as used on may smart phones supplies 5V DC, has the correct USB connector BUT ONLY SUPPLIES 5V POWER and NOT an actual USB connection, which means the MUX chip will NOT turn off the telemetry socket It can be very handy if you wish to tinker/test etc the 3DRadio mounted in your frame with motors and propellers mounted, if you power from Lipo you would need to remove the propellers for safety, using a 5V DC USB Phone charger will enable the 3DRadio to work and you don't have to remove propellers.
Quelle: http://www.rcgroups.com/forums…hp?t=1867826#post24651541
