Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка

Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка Конструкторы
Содержание
  1. Длина пропеллера и его шаг
  2. Количество и форма лопастей пропеллеров
  3. Направление вращения
  4. Пластик и карбон: где качество и эффективность
  5. Спецификация и характеристики
  6. Балансировка пропеллеров с помощью подручных средств
  7. Калькулятор eCalc
  8. RashVinta
  9. №1 СНИМАЙТЕ ПРОПЕЛЛЕРЫ при любых работах с квадрокоптером
  10. №2 ПРОВЕРЬТЕ ДЛИНУ ВИНТОВ, которыми крепятся двигатели к раме
  11. №3 ИСПОЛЬЗУЙТЕ Smoke Stopper
  12. №4 ПРОВЕРЬТЕ НАПРАВЛЕНИЕ квадрокоптера
  13. №5 ПРОВЕРЬТЕ МОТОРЫ
  14. №6 ПРОВЕРЬТЕ ПРИЕМНИК
  15. №7 Арминг, газ и проблемы с запуском
  16. №8 НАСТРОЙТЕ Failsafe
  17. №9 ОТКАЛИБРУЙТЕ регуляторы оборотов (ESC)
  18. №10 Настройка Betaflight
  19. №11 ПРОВЕРКА FPV системы
  20. №12 НЕ ВКЛЮЧАЙТЕ видеопередатчик без антенны
  21. №13 ПРОВЕРЬТЕ, правильно ли вы установили пропеллеры на моторы
  22. №14 УСТАНОВИТЕ пищалку (buzzer)
  23. Какие бывают размеры пропеллеров
  24. Конфигурация пропеллеров
  25. Шаг пропеллера
  26. Материал пропеллеров
  27. Схема установки пропеллеров
  28. Что нужно для сборки квадрокоптера? Инструменты
  29. Электроника квадрокоптера и другие компоненты
  30. Сборка квадрокоптера. Собираем дрон своими руками
  31. Схема монтажа
  32. Сборка рамы
  33. Подключение моторов квадрокоптера: установка двигателей
  34. Установка полетного контроллера
  35. Монтаж проводов для камеры
  36. Монтаж приемника
  37. Установка видеопередатчика и пищалки
  38. Монтаж Caddx Tarsier 4K в стэк, в башню
  39. Последние штрихи
  40. Прошивка и настройка квадрокоптера после сборки своими руками
  41. Прошивка регуляторов оборотов в BLHeliSuite
  42. Прошиваем полетный контроллер в Betaflight Configurator
  43. Вкладка Система
  44. Вкладка Порты
  45. Вкладка Конфигурация
  46. Вкладка Питание и батарея
  47. Вкладка Приемник
  48. Вкладка Режимы
  49. Вкладка Моторы
  50. Вкладка OSD
  51. Вкладка Командная строка (CLI)
  52. Таблица компонентов и примерная цена

Длина пропеллера и его шаг

Длина и шаг являются главными параметрами определяющие тягу. Во время вращения винта, лопасти образуют диск. Диаметр этого диска и есть длина. Под шагом понимают расстояние, которое винт может преодолеть за одно вращение, в некой плотной среде (если вспомнить шуруп, и то как он вкручивается в доску, то все становится понятно). Величина шага у лопастей квадрокоптера, зависит от наклона самих лопастей, то под каким углом они расположены (угол атаки).

Тяга считается сильной, когда винтомоторная группа (ВМГ) винтами перемещает большой объём воздуха. При увеличении длины, шага или какого-то одного из этих параметров, где скорость вращения остается неизменной, тяга винтов увеличивается. Вместе с этим образуется турбулентность за счет увеличения сопротивления воздуха. И как следствие, большой радиус пропеллера и угол наклона лопастей, потребует больших затрат энергии, за счет чего будет уменьшено время полёта.

Для аэрофотосъёмки идеально подойдут большие пропеллеры с малым шагом, а небольшие винты с большим шагом подойдут для гоночных дронов, которым важна скорость полёта.

Количество и форма лопастей пропеллеров

количество и форма лопастей пропеллеров

Стандартным вариантом принято считать пропеллер с двумя лопастями. На большинство маленьких квадрокоптерах ставятся винты с лопастями больше двух. Это позволяет обеспечить более равномерный поток распределения воздуха, и как следствие снизить уровень турбулентности. К тому же, за счет дополнительных лопастей увеличивается и подъемная сила. Таким образом, маленький диаметр винта с тремя (или более) лопастями, способен обеспечить силу подъёма, что и стандартный пропеллер с двумя лопастями и большим диаметром. Отзывчивость квадрокоптера, также зависит от количества лопастей у пропеллера, и чем больше их, тем отзывчивее дрон в полёте. Стоимость таких многолопастных винтов дороже стандартных, и есть сложности в изготовлении и отцентровки данных винтов. Такие винты следует покупать у производителей или официальных дилеров.

Присмотритесь на различия форм окончаний лопастей. Их подразделяют на три категории:

  • Normal;
  • Bullnose (BN);
  • Hybrid Bullnose (HBN);

Винты Normal позволяют сэкономить расход аккумулятора за счет меньшей тяги, и благоприятно влияют на продолжительность полёта не вызывая дополнительного перерасхода энергии. На винтах Normal имеются заостренные наконечники. Равный диаметр винтов BN при их большой площади создает большую тягу. Такое преимущество сопровождается недостатком — уменьшение времени полёта из-за высокого потребления энергии. Имеющиеся утяжелители на кончиках реквизитов, способствуют увеличению крутящего момента и повышают скорость реакции квадрокоптера по оси рысканья. Что касается наконечников HBN, то они находятся между Normal и Bullnose.

Направление вращения

За направление вращение лопастей отвечают двигатели, которые разделяют на два типа:

  • CW – крутит пропеллер по часовой стрелке;
  • CCW – крутит пропеллер против часовой стрелки;

Принцип установки таких моторов зависит от схемы устройства квадрокоптера. Более наглядно схемы изображены на рисунке.

вращение пропеллеров cw и ccw

По кромке лопасти можно определить то, в какую сторону он вращается.

CW и CCW вращение винтов квадрокоптера

Пластик и карбон: где качество и эффективность

Пластиковые пропеллеры пользуются большей популярностью. Их отличительные черты это:

  • пластичность;
  • низкая цена;
  • большой выбор ассортимента;
  • доступность;

Также стоит отметить, что более гибкие лопасти имеют повышенную устойчивость к деформациям при ударах о препятствие, но вместе с тем, имеются погрешности в балансировке.

На рынке также представлены карбоновые лопасти. Карбоновые винты высоки в цене, но обладают рядом положительных критериев:

  • прочность;
  • эффективность;
  • лёгкость;

Также на рынке представлены гибридные пропеллеры из пластика и углеродного волокна. Второй обычно усиливает первый. Пропеллеры такого типа дешевы в цене и не уступают по качеству и жесткости чисто карбоновым.

материалы для винтов

Под качеством реквизитов понимают то, насколько правильно они изготовлены. Правильное изготовление пропеллеров обеспечивает хороший баланс во время полёта и не создают дополнительную вибрацию ВМГ. Бренды, которые производят лучшие пропеллеры для квадрокоптеров и других летательных аппаратов — это GWS. Также еще рекомендуют APC, которую производят американцы, и EMP с большим ассортиментов товаров, не только реквизитов.

Спецификация и характеристики

Чтобы понять параметры определенного пропеллера, следует смотреть на кодировку. Производители обозначают длину, шаг и количество лопастей в таком формате:

LLPPxB или LxPxB — где L-длина лопасти, P-шаг (указывается в дюймах) и B-количество лопастей.

На примере разберем два разных формата обозначения:

Так первый реквизит с пометкой 6045 (6 на 4,5), говорит о том, что у пропеллера две лопасти (по стандарту), 6-дюймов длина и 4,5-дюйма шаг.
Во втором уже указано количество лопастей 5040 на 3 (5 на 4 и 3), где 3 на конце это, как раз, количество лопастей. А 5 и 4 дюйма, длина и шаг соответственно.

В некоторых случаях указываются обозначения направления вращения. Они указываются латинскими буквами — R и C. Так пропеллеры с пометкой (C) ставятся на двигатели CCW, а с пометкой (R) — на двигатели с CW. Еще некоторые производители указывают аббревиатуры из чего они изготовлены BN, что значит с заостренными наконечниками и утяжелителями или HBN – гибрид пластика и карбона (о них мы говорили выше).

Балансировка пропеллеров с помощью подручных средств

Купленные дешевые пропеллеры не могут быть на 100% сбалансированными, только если это не оптовый сбыт фирменных пропеллеров. Такие пропеллеры негативно влияют на работу ВМГ, что вызывает дополнительные вибрации и вследствие чего появляется «эффект желе» при съёмках видео. Помимо качества записи видео, также страдают и двигатели. Постоянные вибрации оказывают негативное влияние на двигатели, подшипники и шерстни, тем самым увеличивая стоимость обслуживания квадрокоптера.

В данном случае потребует процедура балансировки реквизитов для квадрокоптера. Для её выполнения потребуется:

  • винт;
  • скотч;
  • суперклей (если не нашелся скотч);
  • наждачная бумага;
  • балансир для пропеллеров (в данном примере рассматривается — Du-Bro Tru-Spin, или можно использовать китайские аналоги, как на видео);

Чтобы приступить к балансировке, установите устройство на ровной поверхности так, чтобы ось была выровнена по горизонтали.

prop balancer

Перед балансировкой лопасти необходимо проверить на отсутствие повреждений, затем установить на ось и немного отклонить в нужную сторону. Далее смотрим на горизонтальное положение пропеллера, удалось ли ему вернуться после отклонения. Если нет, то нужно облегчить более тяжелую лопасть (наждачной бумагой). На более легкую лопасть можно наклеить скотчи или нанести на нее лак для ногтей, если таковой имеется под рукой. В случае если нет ни того ни другого, используйте суперклей.

При повороте балансировочного станка, необходимо удостовериться, что пропеллер держит равновесие в таком положении. Подчеркнем, что все процедуры по утяжелению и облегчению лопастей необходимо производить с внутренней стороны (вогнутых).

Далее проделываем процедуру балансировки ступицы. Перемещаем пропеллер вертикально, и смотрим, если есть отклонения в одну сторону, то утяжелять нужно противоположенную. Утяжелять можно с помощью лака или суперклея. Достигаем баланса, меняем положение — переворачиваем, и удостоверяемся, что баланс достигнут и с другой стороны. На этом балансировка лопастей пропеллера закончена.

Калькулятор eCalc

Для расчета винтомоторных параметров, при создании своих моделей беспилотных летательных аппаратов, есть очень удобный сервис — eCalc. Многие, кто собирает квадрокоптеры своими руками знают про этот онлайн калькулятор. Раздел, где приводятся параметры расчетов для квадрокоптеров, выглядит следующим образом.

калькулятор ecalc

Сперва может показаться, что всё понятно. Но следует знать о некоторых моментах, которые сильно влияют на результаты произведенных вычислений.

Первоначально, необходимо указать взлётный вес коптера. Если имеются подвесы и камеры, то их тоже нужно включить в этот параметр. Если сервис показывает Without Drive (что значит «без привода»), то нужно указать общий вес рамы, и вес других составных частей, таких как:

  • пропеллеры;
  • платы;
  • контроллер;
  • подвеса;
  • камера;
  • оборудование для FPV полетов.

Также необходимо прибавить к массе +10%, которую займут провода. На выходе получается искомая цифра полного взлетного веса квадрокоптера.

Указываем общее число роторов, по какой схеме они расположены — одиночной или соосной. Указываем верхнюю планку высоту полёта, погодные условия при полете — температура воздуха и атмосферное давление).

В выпадающем списке предлагается выбрать аккумулятор. При отсутствии нужной батареи, выбирайте ту что ближе подходит по токоотдаче и емкости. Далее, система завершит заполнение полей сама. Указываем вес и структуру батареи. При необходимости установить дополнительные АКБ, в текстовом поле P укажите их число. А в поле Weight указывается их суммарный вес.

Поле этого, в выпадающем списке указываем тип ESC, так называемый макс. ток этих регуляторов.

Указываем производителя моторов. В окне появляется его оценка. По показателям KV указывается нужный образец.

Теперь указываем параметры пропеллеров — тип, диаметр и шаг. По возможности, применяйте винт с максимально допустимым диаметром для данной рамы. Указывайте передаточное число, если у привода зубчатая трансмиссия. Количество зубьев направляющей шестерни к ведомой.

Если система не выдает нужных параметров, то можно указать в текстовом поле Custom. И там указать нужные параметры для расчета в калькуляторе. Имейте ввиду, что в одну ячейку указываются параметры батареи.

После заполнения всех полей, производится вычисления. На выходе вы получите необходимые данные. Они изображены в виде графиков, списков и циферблатов.

RashVinta

RashVinta — программа, которая производит расчет параметров воздушного винта не только для квадрокоптера, но и других летательных аппаратов.

С помощью RashVinta можно делать вычисления с исходными данными, такие как:
Мощность двигателя и диаметр винта;
Мощность двигателя и частота вращения винта;
Диаметр Винта и его шаг.

RashVinta

В первом случае устанавливаем флажок только на параметре «расчет по диаметру винта». Указываем информацию о размере пропеллера, мощность двигателя, скорость полета — максимальная и средняя. Жмем «Рассчитать» и видим параметры шага и частоту обращения пропеллера.

Во втором случае все отметки снимаются. Далее, как и в первом случае указываем исходную мощность двигателя, также не забываем про частоту вращения винта и скорость летательного аппарата, аналогично первому случаю. Жмем «Рассчитать» и видим все нужные данные по диаметру винта и его шагу.

В третьем случае расчеты производятся на профессиональном уровне. Галочкой отмечаем пункт «указать параметры винта». Параметры диаметра и шага винта вносим в нужные поля. Жмем «Рассчитать» и видим данные по профилю лопасти винта, его изображение появляется в окне. Можно менять масштаб для его изучения. Все заключения по расчетам сохраняются в виде таблиц в формате date.html, предусмотренном в сборке программы.

В программе есть возможность увидеть профиль лопасти под углом наклона. Для этого отметьте галочкой пункт «Профиль с углом». И еще можно увидеть точки, который были использованы для расчета — отметьте галочкой пункт «показать расчетные точки». На принтере данное изображение профиля можно вывести на бумагу в проекции 1:1.

№1 СНИМАЙТЕ ПРОПЕЛЛЕРЫ при любых работах с квадрокоптером

Всегда снимайте пропеллеры, когда выполняете ремонт или настройку квадрокоптера, и не ставьте их, пока он не будет готов к полету.

Это очень важное правило, может что-нибудь замкнуть или вы случайно своими действиями включите газ — пропеллеры вас достаточно сильно поранят. Несколько тысяч оборотов в минуту в любом случае нанесут травму.

Лопасти пропеллеров могут не только вас порезать, но и замкнуть/перерезать электронику. Как правило, если производится какой-то ремонт на дроне, то со всех сторон начинают торчать провода и прочая электроника, чтобы был доступ к нужному месту.

Снимайте пропеллеры!

№2 ПРОВЕРЬТЕ ДЛИНУ ВИНТОВ, которыми крепятся двигатели к раме

Перед тем, как прикрепить моторы к раме, измерьте длину винтов. Слишком длинные могут повредить обмотку мотора, что приведет к короткому замыканию, да и просто испортит двигатель.

Сгоревшим мотором дело может не обойтись. Если вы еще не в курсе — карбон (материал, из которого сделана рама) токопроводящий материал, и если винт замкнет на проводку, то сгорит и вся остальная электроника, которая касается рамы.

№3 ИСПОЛЬЗУЙТЕ Smoke Stopper

Это приспособление очень недооценивают, а ведь оно может спасти ваш дрон от дыма, который выйдет из него после короткого замыкания. Смок Стоппер нужен для первого запуска дрона, благодаря ему электричество направится на лампочку, не спалив сам дрон. Будет обидно увидеть белый дымок из дрона, на который вы потратили тысячи рублей (или пару десятков), а он сгорит при первом же запуске.

15 правил, которым нужно следовать после сборки нового квадрокоптера

Подробнее о том, как это работает и для чего, можете почитать здесь (англ. язык): https://oscarliang.com/smoke-stopper/

№4 ПРОВЕРЬТЕ НАПРАВЛЕНИЕ квадрокоптера

Подключите квадрокоптер к Betaflight Configurator, перейдите во вкладку Setup, там вы увидите 3D-модель дрона. Подвигайте во все стороны дрон (который у вас на столе), он должен полностью повторять ваши движения. Если вы наклонили нос вниз, то моделька тоже должна наклониться стрелкой вниз.

Совет. Если моделька не реагирует на ваши движения, проверьте, включен для акселерометр во вкладке Configuration.

15 правил, которым нужно следовать после сборки нового квадрокоптера

Если вы наклонили дрон носом вниз, а моделька наклонилась вправо, значит, вам нужно внести корректировки во вкладке Configuration, в блоке меню «Board and Sensor Alignment». Как правило, проблемы такого характера бывают с осью вращения. Там нужно будет выставить значение в градусах, например, 170 (число рандомное, все зависит от того, как будет вести себя моделька по отношению к реальному квадрокотперу).

№5 ПРОВЕРЬТЕ МОТОРЫ

Проверить нужно следующее:

  • все ли двигатели работают;
  • в правильном ли направлении они крутятся;
  • нет ли механических повреждений.

Подключите аккумулятор, запустите Betaflight configurator и перейдите во вкладку Motor. Поставьте флажок в положение «I understand» (я понимаю). Теперь по одному ползунку поднимайте вверх и смотрите, в какую сторону крутится мотор, схема вращения будет на той же странице. Не нужно сильно раскручивать моторы, без пропеллеров это им только вредит.

Смотрите про коптеры:  Useful Betaflight CLI Commands | Brushless Whoop

15 правил, которым нужно следовать после сборки нового квадрокоптера

Если один из двигателей не реагирует или дергается, проверьте качество пайки от полетного контроллера до ESC (регуляторы оборотов) и от ESC до моторов.

Если мотор крутится не в ту сторону, можно исправить 3 способами:

  • поменять местами провода
  • переназначить порт (resource remapping)
  • или сделать реверс в BLheli — это самый простой и удобный способ.

Для более простого определения, в какую сторону вращается мотор, на него можно положить пропеллер (на вал), но не закручивать!

№6 ПРОВЕРЬТЕ ПРИЕМНИК

Подключитесь к бетафлайт и перейдите во вкладку «receiver». Подключите аккумулятор, включите пульт. Проверьте, все ли команды реагируют. Когда вы двигаете стиками и переключателями, цветные полоски тоже должны двигаться.

Если ничего не происходит, убедитесь, включен ли приемник и пульт, правильно ли подключен приемник. Также убедитесь, что во вкладке Конфигурация выбран правильный тип приемника (IBus, SBus и т.д.), а также правильный ли выбран протокол работы (мультишот, дшот и т.д.).

Если полоски двигаются, но не в том порядке, попробуйте поменять карту разметки с AETR1234 на TEAR1234 во вкладке «receiver».

Далее убедитесь, что среднее положение полосок на отметке 1500, а минимальные и максимальные 1000 и 2000 соответственно. Поправить значения можно кнопками на пульте:

FlySky

или внеся корректировки через CLI, подробнее здесь (в статье это заголовок Receiver).

Неправильные средние значения приведут к тому, что ваш дрон начнет дрейфовать и лететь в разные стороны (смотря какой канал не в середине).

15 правил, которым нужно следовать после сборки нового квадрокоптера

Проверьте, какое число показывает стик газа, когда он в нижнем положении. Число не должно быть выше 1040, в противном случае дрон не получится заармить (запустить двигатели).

№7 Арминг, газ и проблемы с запуском

Попробуйте заармить дрон (запустить двигатели) и дать небольшой газ. Без пропеллеров, конечно же.

Теперь слушайте, как они работают — есть ли посторонний шум, скрежет, вибрации или подергивания. Скорее всего, мотор будет дергаться или вибрировать. Для исправления можно попробовать следующее:

  • проблему может исправить монтаж полетного контроллера на мягкие подушки (силиконовые);
  • если вы используете режим обновления 32К/32К, попробуйте вернуться на 8К/8К, так как на 32К гироскоп намного чувствительнее;
  • попробуйте уменьшить значение фильтра гироскопа «low pass filter frequency» (это фильтр низких частот);

Если проблему не удалось устранить, почитайте эту статью, возможно, она вам поможет.

№8 НАСТРОЙТЕ Failsafe

Failsafe — это одна из главных вещей, которую должен знать каждый новичок в первую очередь. Если вы не настроите Failsafe, то при потере сигнала ваш дрон просто улетит и будет лететь, пока не разрядится аккумулятор. О последствиях, думаю, можно и не говорить, это, как минимум, потеря денег, максимум — он упадет кому-нибудь на голову.

Как настроить Failsafe, можно прочитать здесь.

№9 ОТКАЛИБРУЙТЕ регуляторы оборотов (ESC)

Регуляторы не нужно калибровать, если используется протокол DShot, включая DShot150, DShot300, DShot600, DShot1200 и DShot2400. Но нужно будет калибровать, если у вас PWM, Oneshot125, Oneshot42 и Multishot.

Как откалибровать регуляторы оборотов, читайте здесь.

№10 Настройка Betaflight

Настройка betaflight — это главная часть перед первыми полетами, но там столько настроек, что у новичка может пойти голова кругом.

15 правил, которым нужно следовать после сборки нового квадрокоптера

Но у нас есть специальное руководство для новичков, где собраны все настройки Betaflight на русском языке.

№11 ПРОВЕРКА FPV системы

Перед первым полетом убедитесь, что FPV система корректно работает: камера fpv снимает и направляет видео в видеопередатчик, а он в свою очередь отправляет сигнал в ваш шлем или очки. Проверьте, совпадают ли каналы на видеопередатчике и шлеме/очках, качественная ли картинка.

15 правил, которым нужно следовать после сборки нового квадрокоптера

Если у вас есть OSD, то его можно настроить под свои нужды, статья как настроить OSD Betaflight.

№12 НЕ ВКЛЮЧАЙТЕ видеопередатчик без антенны

VTX (видеопередатчик) всегда достаточно сильно греется и это нормально, но он может перегреться и сгореть, если вы его включите без антенны. Точнее не может, а точно сгорит без антенны. Не забывайте сначала устанавливать антенну, затем включать сам квадрокоптер.

15 правил, которым нужно следовать после сборки нового квадрокоптера

№13 ПРОВЕРЬТЕ, правильно ли вы установили пропеллеры на моторы

У квадрокоптера 4 мотора, 2 (CW) вращается по часовой стрелке и 2 против часовой стрелки (CCW). Не перепутайте пропеллеры при установке, на них тоже есть маркировка, также обычно маркировку направления вращения наносят и на сами двигатели. Если установить пропеллеры в неправильном направлении, при попытке взлета квадрокоптер перевернется. Правильная установка:

15 правил, которым нужно следовать после сборки нового квадрокоптера

№14 УСТАНОВИТЕ пищалку (buzzer)

Просто необходимая вещь для гоночного квадрокоптера (да и для съемочного тоже), используется в основном для поиска после падения, своим сильным писком поможет найти дрон даже в густой траве. Также пищалка может издавать сигналы при неисправностях, готовности к взлету, низком заряде аккумулятора и так далее.

15 правил, которым нужно следовать после сборки нового квадрокоптера

Перед своим первым полетом вам просто необходимо сначала потренироваться в симуляторе, это позволит получить вам первые и необходимые навыки полета и, скорее всего, вы не разобьете дрон в первые секунды. Достаточно полетать в симуляторе часа 4 и уже можно будет пробовать летать на реальном квадрокоптере. Симуляторов очень много, большинство платные, но уже есть и бесплатные.

15 правил, которым нужно следовать после сборки нового квадрокоптера

Какие бывают размеры пропеллеров

Размер пропеллеров напрямую связан с тягой, отзывчивостью и тем, как он «цепляется» за воздух. Большой пропеллер будет проталкивать собой больше воздуха и будет тратить много энергии для вращения. Он будет затягивать изменение скорости вращения двигателей, потому что большой и тяжелый. Преимущество больших пропеллеров заключается в хорошей тяге благодаря большой площади лопастей, он будет лучше держать дрон в воздухе.

Пропеллеры малого размера быстрее реагируют на изменение скорости вращения двигателей. Они проталкивают через себя меньше воздуха, соответственно тратят меньше энергии при изменении скорости вращения. Небольшие пропеллеры ставят на гоночные квадрокоптеры, чтобы очень быстро менять скорость вращения двигателей, совершать быстрые падения, которые не получатся на больших пропеллерах из-за планирования и для быстрого изменения направления полета.

Пропеллеры должны соответствовать двигателям, потому что, если мы поставим 3-дюймовые пропеллеры на двигатель, который рассчитан на 5 дюймовые пропеллеры, то это приведет к чрезвычайно высоким оборотам и большому потреблению энергии из-за маленькой нагрузки от пропеллеров, при этом тяга будет небольшая. Это не только неэффективно, но и очень быстро выведет двигатель из строя (попутно прихватив с собой и регуляторы оборотов), так как он не рассчитан работать на таких оборотах.

На фото 7-дюймовый пропеллер
На фото 7-дюймовый пропеллер

Наиболее популярным пропеллером считается 5-дюймовы пропеллер, для которого подходят двигатели в диапазоне размеров 2204-2307.

Конфигурация пропеллеров

Пропеллеры бывают:

  • 2-лопастные;
  • 3-лопастные;
  • 4-лопастные;
  • 5-лопастные.
2-лопастной пропеллер
2-лопастной пропеллер
3-лопастной пропеллер
3-лопастной пропеллер
4-лопастной пропеллер
4-лопастной пропеллер
5-лопастной пропеллер
5-лопастной пропеллер

Конфигурация пропеллера это то, сколько лопастей у пропеллера. Самым эффективным будет однолопастной пропеллер, но его физически нельзя использовать из-за дисбаланса.

Увеличение числа лопастей компенсирует размер пропеллера, особенно в микросборках, ведь если на маленький дрон на раме 100 мм поставить 2-лопастные пропеллеры, он вряд ли будет адекватно летать и это приведет к большим оборотам двигателей и их перегреву. Именно поэтому в микросборках всегда 4-лопастные пропеллеры, а в дронах чуть больше — 3-лопастные.

Из-за сложной физики и аэродинамики увеличение количества лопастей не так эффективно, как увеличение размера. Винт с удвоенным количеством лопастей не будет работать так же хорошо, как винт с удвоенным размером, но он обеспечивает большую тягу за счет большей мощности.

Увеличение количества лопастей приведет к увеличению тяги и сцепления в воздухе за счет отзывчивости и увеличения потребляемой энергии. Если проектируется дрон, на котором вы будете совершать много постоянных и резких изменений направления в полете, то нужны пропеллеры с увеличенным количеством лопастей.

Меньшее количество лопастей предпочтительнее, если требуется более быстрый отклик двигателя, а тяга не так важна. Серьезные гонщики с современными сверхлегкими гоночными рамами довольно часто используют 2-лопастные пропеллеры, потому что рама настолько легкая, что требуемая тяга намного меньше, и, следовательно, может быть реализован более быстрый отклик легких и менее «тянущих» пропеллеров.

В наиболее распространенной категории 5 дюймовых пропеллеров принято считать, что пропеллеры с тремя лопастями обеспечивают наилучший баланс эффективности, тяги и сцепления.

Есть один момент, который многие упускают из вида — это долговечность. Во время полетов, особенно если пилот начинающий, будет очень много аварий и падений, поэтому пропеллеры станут расходным материалом. Но если использовать 2-лопастные пропеллеры, то ломаться они будут меньше. Дело в том, что когда дрон c 3-лопастными пропеллерами падает, 2 из 3 лопастей в любой случае ткнутся в землю, в то время как 2-лопастной скорее всего провернется и ничего сам себе не сломает.

Шаг пропеллера

Шаг — это угол наклона каждой лопасти пропеллера.

Шаг это то расстояние, которое пройдет пропеллер вверх за 1 оборот в идеальных условиях.

Высокий шаг приводит к большей тяге и максимальной конечной скорости, но маленькому крутящему моменту на низких скоростях. Для сравнения представьте пятую скорость в автомобиле, здесь тоже самое, тронуться на 5 передаче вы не сможете, а вот развить еще большею скорость уже будучи на ней — да.

Пропеллер с большим шагом будет медленно реагировать на газ, потреблять больше энергии и будет максимально эффективным на больших оборотах.

Высокий шаг применяется в пропеллерах для съемочных квадрокоптеров.

Низкий шаг обеспечивает большой крутящий момент на малых оборотах, но у него небольшая тяга и максимальная конечная скорость. В автомобиле это первая и вторая передачи. Двигатель с таким пропеллером будет быстро реагировать на изменение уровня газа, дрон будет очень отзывчивым.

Низкий шаг применяется в пропеллерах для гоночных дронов (мини и микро).

Идеальными пропеллерами для гоночных мини квадрокоптеров считаются пропеллеры с шагом от 4 до 4,5 дюймов, они сочетают в себе хорошую чувствительность, крутящий момент, максимальную скорость и тягу.

Пример шага
Пример шага на пропеллерах

Материал пропеллеров

Чаще всего в магазинах вы покупаете пропеллеры из поликарбоната, он пластичный и прочный. Еще есть пропеллеры из АБС-пластика, это тоже очень прочный пластик, но более хрупкий. Отличие от поликарбонатных пропеллеров в том, что при ударе лопасть из АБС-пластика скорее всего сломается, а из поликарбоната просто погнется, причем эту лопасть можно выпрямить, но это чревато возникновением вибрации из-за нарушенной балансировки.

Есть еще пропеллеры из пластика, который армирован стекловолокном, это очень жесткие пропеллеры, но в тоже время при сильном ударе ломаются.

Выбор материала пропеллеров зависит и от времени года. Пластмассы для пропеллеров термопластичны, то есть, их жесткость и пластичность зависит от температуры. Если вы летаете зимой, то лучше ставить пропеллеры из АБС-пластика, так как поликарбонат на холоде дубеет и становится хрупким. Если вы летаете в жару, то лучше использовать пропеллеры армированные стекловолокном для хорошей жесткости, так как АБС и поликарбонат будут становиться мягкими под действием жары от солнца и дрона потеряет тягу.

Универсальными пропеллерами считаются пропеллеры из поликарбоната.

Как отличить поликарбонатный пропеллер от АБС-пластика? Первый относительно прозрачный, второй совсем нет:

Схема установки пропеллеров

Прежде, чем устанавливать пропеллеры на квадрокоптер, вам нужно узнать, в правильную ли сторону будут крутиться моторы. Большинство квадрокоптеров летает на конфигурации Multiwii, выглядит она вот так:
Схема

Красная стрелка — это направление, куда будет лететь квадрокоптер, то есть вперед. Желтые стрелки — направление вращения пропеллеров. Можно легко запомнить в какую сторону какой двигатель крутится: два передних мотора крутятся в сторону камеры, а два задних мотора крутятся от камеры (передние внутрь, задние наружу). Есть еще реверсивная схема, это когда передние вращаются наружу, а задние внутрь. Такая схема позволяет избавиться от летящей грязи в камеру из-за вращения пропеллеров внутрь.

Что нужно для сборки квадрокоптера? Инструменты

Набор инструментов стандартный, но без него у вас не получится собрать квадрокоптер. И так, вам потребуется следующий инструмент для пошаговой сборки квадрокоптера:

  • Паяльник;
  • Припой 63/37;
  • Флюс активный или нейтральный (я использую ФИМ, активный, но активный флюс надо обязательно хорошо смывать, иначе будет разъедать контакты);
  • Пинцет;
  • Ключи под шестигранники и головка для гаек;
  • Канцелярский нож или любой инструмент для обрезки проводов и снятия изоляции;
  • Термоусадка;
  • Зажигалка;
  • Линейка или рулетка;
  • Пластиковые стяжки;
  • Фиксатор резьбы синий (можно использовать и красный, но в малых количествах);
  • Мультиметр для прозвонки цепи на случай короткого замыкания.

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Что еще понадобится именно для этой сборки:

Электроника квадрокоптера и другие компоненты

Инструменты перечислили, теперь нужно перечислить и компоненты, из которых собирается квадрокоптер:

  • Рама;
  • FPV камера (в нашем случае, а это Caddx Tarsier);
  • Полетный контроллер с регуляторами оборотов 4 в 1 (там же и плата распределения питания);
  • Видеопередатчик;
  • Приемник;
  • Аккумулятор;
  • Антенна для видеопередатчика;
  • Крепления для аккумулятора.

Все ссылки на компоненты вы найдете в конце статьи в виде таблицы.

Сборка квадрокоптера. Собираем дрон своими руками

Схема монтажа

Подключать все компоненты будет согласно этой схемы:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Сборка рамы

В качестве базы была выбрана классическая рама 115 мм под названием Martian. Стандартный тип — Гибридный X:
Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Фиолетовые стойки придают стильности и цвета сборке.

Собирается легко, в наборе идет напильник, которым можно при желании обработать углы деталей, они могут быть острыми. Сначала собирается нижняя плашка с нижними лучами.

Стойки пока не устанавливайте, так как они в дальнейшей сборке будут мешать паять провода. Я поторопился и прикрутил их, после чего снова открутил.

Здесь вам понадобится шестигранник, а также головка для гаек, чтобы затянуть нижнюю часть.

Затем, установите пластиковые стойки для установки башни из регулятора оборотов, полетного контроллера и так далее. С обратной стороны они затягиваются винтами

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Для того, чтобы регуляторам оборотов было мягче «сидеть» на стойках, наденьте на них силиконовые демпферные колечки. Они идут в комплекте с рамы:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Затем, вам нужно взять регулятор оборотов, и залудить контакты, к которым будет припаивать провода двигателей. Если впервые паяете, то для начала смажьте паяльным флюсом площадки, затем возьмите припой и тут двумя способами: либо приложите проволоку припоя к контакту и расплавьте паяльником, либо расплавьте припой на жало паяльника и после этого приложите каплю к контакту. После этого установите регулятор(ы) оборотов на стойки:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Подключение моторов квадрокоптера: установка двигателей

Второй этап пошаговой сборки квадрокоптера. Раньше было популярно производить двигатели с правой и левой резьбой, чтобы в процессе полета гайки всегда самозатягивались, но в последнее время все чаще производители продают двигатели с резьбой на валу только в одну сторону. Но это совсем не проблема, так как используются контр-гайки, которые и так не будут откручиваться. Плюсом к этому будут минимальные допуски — пропеллеры садятся туго и держатся крепко даже без гаек.

Смотрите про коптеры:  Собираем FPV квадрокоптер на базе рамы – Realacc Kylin 210

Поэтому, просто покупайте сразу по 4 штуки двигателей без привязки к стороне, в которую они должны крутиться, это мы потом поправим при настройке прошивки.

Чтобы все смотрелось красиво, можно использовать оплетку жгутов или шнуров, например, вот так:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

А можно использовать просто термоусадку. Будет менее красивее, но защита такая же.

В комплекте с двигателями будут идти 2 размера винтов, для толстой рамы и для тонкой рамы. Так как у этой рамы лучи толщиной 5 мм, то используйте самые длинные винты. До оплетки двигателя они не достанут.

Теперь вам потребуется фиксатор резьбы. Продается в любом магазине автозапчастей. Использовать желательно синий, но если остался красный, то просто лейте его в очень малых количествах на резьбовые соединения. Выглядит он так:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Смажьте винты и прикрутите двигатели к раме. Будьте аккуратны и не сорвите резьбу.

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

После того, как прикрутите двигатели, отмерьте длину проводов, которую нужно будет оставить для припаивания. Отмерять нужно на напрямую, а с учетом изгибов. Вот так:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Провода припаиваются также, как идут от двигателя — по порядку, хотя и можно нарушить порядок и поменять крайние провода местами, тогда двигатель начнет крутиться в другую сторону. А вот средний провод перепутать нельзя, он должен быть обязательно по центру и припаян к средней площадке.

После того, как отмерите, отрежьте лишнее, удалите изоляцию с концов, залудите. Отмерьте и отрежьте кусок термоусадки, либо оплетки и наденьте на провода:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Теперь все это дело нужно припаять. Прогревать надо хорошо, чтобы получился качественный контакт, иначе у вас могут возникнуть проблемы в виде того, что при запуске двигатели будут отключаться (как один из вариантов):

Затем проходим по термоусадке зажигалкой или феном для пайки, чтобы она стянулась.

Установка полетного контроллера

Пошаговая сборка квадрокоптера включает в себя установку полетного контроллера. Вам нужно припаять провода и конденсатор для подключения аккумулятора. Забыл сфотографировать этот момент, поэтому фото уже после нескольких шагов. Соблюдайте полярность. В комплекте с Mamba F405 шли короткие провода, поэтому пришлось наращивать дополнительные, чтобы хватало удобно подключать аккумулятор. Изначально припаял короткие, подумав, что будет удобно подключать, но после сборки понял, что не совсем и быстренько переделал их. Делайте так, чтобы провод выходил за раму на несколько сантиматеров. Места контактов тоже оборачиваем в термоусадку. На конденсаторе есть «+» и «-«, это все хорошо припаиваем к плате с регуляторами оборотов. Контакт должен быть хороший, поэтому, дайте припою прогреться:

Далее устанавливаем на пластиковые стойки полетный контроллер. В комплекте идут синие демпферные амортизаторы. Они нужны, чтобы гасить вибрации и колебания, чтобы не мешать работе гироскопу. Наверх насаживаем пластиковые гайки и затягиваем, но не сильно туго. Подключаем белый коннектор от регуляторов оборотов к полетному контроллеру. Как видите, к этому этапу были убраны почти все фиолетовые стойки, потому что мешали. Не повторяйте эту ошибку и не ставьте их раньше времени:

Монтаж проводов для камеры

Далее припаиваем провода от камеры. Согласно схемы, мы можем припаять контакты к этим площадкам:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

На фото выше:

  • желтый провод — видео;
  • черный — земля;
  • красный — 5 V.

Отходящий проводок (зеленый + черный) это контакт для подключения джойстика управления камерой. Но Caddx Tarsier 4K настраивает с телефона через приложение, поэтому, если хотите, можете отрезать лишние провода.

Монтаж приемника

Приемник используется FrSky XM+.

Припаиваем к нему 3 провода:

  1. Белый — сигнал;
  2. Красный 5 V;
  3. Черный — земля.

Провода припаиваете как показано на фото ниже (на обратной стороне есть маркировка):

Сразу отрезаем по размеру термоусадку. В нее спрячем приемник после монтажа.

Просовываете провода под низ полетного контроллера. Припаиваемся к этим контактам:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Должно получиться вот так.

На этом этапе сборки квадрокоптера нужно привязать приемник, пока вы его не спрятали в термоусадку. Берем радио, включаем, настраиваем модельку (даем имя), ставим на строчке Ch. Range — Ch1-16, Mode D16. Доходим до вот этой строчки и нажимаем колесиком на нее:Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Нажимаем кнопку на приемнике, она находится сверху слева и подключаем полетный контроллер по USB к компьютеру, чтобы подать питание на приемник. Загорится зеленый светодиод, а красный будет моргать. Теперь отпускаем кнопку и снова нажимаем на аппаратуре колесиком на BND, чтобы выйти из режима привязки.

Все, вы успешно привязал приемник.

Надеваем термоусадку, усаживаем ее и заталкиваем приемник под полетный контроллер. Снаружи оставляем антенны. Мы их прикрепим к лучам рамы. Обязательное условие хорошего сигнала: антенны (если их 2), должны составлять угол 90 градусов между собой.

Чтобы у нас все получилось, берем 2 пластиковые стяжки и крепим их таким образом на лучи рамы:

Отрезаем по размеру термоусадку и надеваем. Затем усаживаем зажигалкой или феном:

Получится вот такое:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Таким образом, у вас получится идеальный угол в 90 градусов, а сами антенны прочно закреплены.

Установка видеопередатчика и пищалки

Сборка FPV квадрокоптера не обойдется без видео. Видеопередатчик используется классический: Echine TX528 и мы подключаем его к полетному контроллеру. Если провода у видеопередатчика длинные, то укорачиваем их до той длины, чтобы можно было прикрепить видеопередатчик к краю верхней планки рамы и провода не висели. Чтобы минимизировать помехи в видео, провода скручиваем в жгут. По схеме, мы можем припаиваться к этим контактам:

Пищалку припаиваем рядом с контактами на камеру. Пищалка нужна для звукового сопровождения различных уведомлений, а также для поиска упавшего квадрокоптера. В общем, это необходимая вещь. Пищалки нужны с встроенным генератором. Провода (черный и красный) припаиваем сюда:

Провода пищалки также просовываем под полетным контроллером. На выходе с задней стороны, привязываем пищалку и кабель питания пластиковой стяжкой к раме.

Видеопередатчик крепим пластиковыми стяжками к верхней панели, попутно прикрутив антенну:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Монтаж Caddx Tarsier 4K в стэк, в башню

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками включает самое интересно — монтаж платы камеры в стэк к полетному контроллеру и регуляторам оборотов, а также монтаж модуля камеры на распечатанные на 3D принтере переходники.

Начнем с переходников. Вставляем в них маленькие гайки М2:

Прикручиваем эти переходники к камере винтами подходящего размера на 6 или 8 мм, чтобы все держалось крепко:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Берем боковые панельки, на которые будем закреплять камеру. Берем сверло на 2, примеряем (чтобы камера была по середине) и сверлим по 2 отверстия для крепления переходников, но мне хватило 1 отверстия, так как второе попало ровно в готовое отверстие (решетка):

Теперь переходим к креплению самой платы на башню. Так как плата камеры имеет размер 29 * 29 мм, а монтажные отверстия 20 * 20 мм, то естественно просто так ее не установить. Поэтому, было решено взять информационную панельку от Mamba F405, просверлить сверлом на 2 мм 4 отверстия, закрепить плату и все то дело установить на стандартные 30 * 30 мм. Винты нужны будут также М2 на 12 мм из набора.

Металлическая панелька с синей резиной — это радиатор платы камеры.

Нужно сместить все в одну сторону, иначе потом не закрутите гайками саму панель.

В итоге, получилась вот такая композиция:

Гайки влезут только с одной стороны, но держаться будет все крепко, проверенно неоднократными полетами и падениями на этом дроне. Не забудьте подложить резиновые колечки из набора полетного контроллера (их там много).

Остается смонтировать панельки к переходникам камеры. Откручиваем камеру от переходников, прикручиваем переходники к панелькам и снова закручиваем камеру к переходникам. Устанавливаем на место:

Крепим верхнюю панель к раме:

Последние штрихи

Аккумулятор в этой сборке квадрокоптера будет крепиться сверху. Так как там шляпки винтов, то нам необходимо сгладить эту поверхность. Для этих целей был выбран кусок резины (камера от велосипеда) и 2 полоски двустороннего скотча:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

В сборке FPV квадрокоптера можно применить любой материал, помните, этот квадрокоптер собираете вы сами и так, как вы хотите, поэтому используйте фантазию, не обязательно следовать тому, как показано здесь.

Итоговый вид квадрокоптера:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

На этом с технической частью закончено и пора переходить к программной: прошивка и настройка!

Прошивка и настройка квадрокоптера после сборки своими руками

После сборки квадрокоптера, переходим к настройке и прошивке квадрокоптера. Вам понадобится:

  • Betaflight Configurator;
  • BLHeliSuite;
  • Кабель USB — microUSB.

Если при подключении квадрокоптера к компьютеру он не видит полетный контроллер, то вам нужно сделать следующее:

  • Качаем по ссылке https://www.st.com/en/development-tools/stsw-stm32102.html STM32 Virtual COM Port Driver — там нужно согласиться на использование драйвера и ввести свою почту, на которую придет ссылка для скачивания. Без этого драйвера вы не подключитесь ни к одному конфигуратору. Устанавливаем драйвер. Откройте файл Readme в архиве — там написано в разделе «How to use», чтобывы зашли в директорию установки и запустили файл dpinst_x86.exe или dpinst_amd64.exe.
  • Если это не помогло и вы намудрили с драйверами, попробуйте поставить прошлую версию драйвера. Более подробно в статье:

Прошивка регуляторов оборотов в BLHeliSuite

Сначала нам нужно открыть BLHeliSuite и прошить регуляторы оборотов. На нужна версия без 32 и на момент опубликования, она называлась BLHeliSuite16714901.

Запускаем и открываем. Сверху выбираем для Cleanflight:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Внизу выбираем нужный порт (чтобы узнать какой, подсоедините USB к полетному контроллеру и посмотрите, какой порт появился в списке. Это же можно посмотреть и в диспетчере устройств) и нажимаем Read Setup, чтобы прочитать настройки.

Не забудьте снять пропеллеры!

Программа скажет, что настройки прочитаны успешно:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Нажимаем Flash BLHeli:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Далее вам система предложит выбрать версию прошивки и прочие схемы, везде соглашаемся и ничего не меняем:

В конце программа предложит прошить второй регулятор оборотов. Делаем все тоже самое, так как их 4 штуки:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

В конце программа сообщит, что все 4 регулятора оборотов прошиты:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

В этой же программе можно будет менять направление вращения моторов, это нужно, чтобы квадрокоптер смог летать. Вращаться они должны по такой схеме:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K
Если Reversed, то мотор будет крутиться в обратную сторону.

В этой программе вы также сможете настраивать музыку, которая звучит при включении и сочинять свою. Программа для тонкой настройки регуляторов оборотов. Но если вам не хочется разбираться в настройках и просто нужно прошить регуляторы, то вам подойдет простое приложение — BLHeli Configurator.

Для простой прошивки регуляторов, читайте статью: Как прошить полетный контроллер и ESC BLhelli. Прошивка квадрокоптера

Здесь все гораздо проще и интуитивно понятно.

Прошиваем полетный контроллер в Betaflight Configurator

Зажимаем кнопки BOOT на полетном контроллере и подключаем к компьютеру через USB-кабель.

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Открываем Betaflight и переходим на вкладку «Программатор» и выбираем цель и версию прошивки. Выбираем в первой строчке FURYF4OSD (DIAT) и самую последнюю (новую) версию прошивки. Остальное не трогаем. Потом нажимаем «Загрузить прошивку онлайн»:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

После того, как скачалась прошивка, жмем «Загрузить прошивку«:
Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Начнется процесс прошивки, после окончания можно нажать кнопку «Подключиться» в верхнем правом углу.

Вкладка Система

На главном экране калибруем акселерометр:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Вкладка Порты

На UART1 ставим Serial RX — это порт для приемника.Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Жмем «Сохранить и перезагрузить«.

Вкладка Конфигурация

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Что на изображениях:

  1. Протокол для общения Полетный контроллер — регуляторы оборотов: ставим DSHOT600;
  2. У моторов в сборке 14 магнитов в колоколе. Если вы используете другие двигатели, то считайте;
  3. Частота обновления гироскопа. Ставим 8kHz;
  4. Частота обновления ПИДов: ставим 8kHz;
  5. Включаем акселерометр;
  6. Максимальный наклон квадрокоптера. Ставим 180, тогда вы сможете заармить дрон почти в любом положении.

Блок «Приемник»: здесь выбираем строчку «Приемник с последовательной передачей данных«. Ниже выбираем «SBUS«, так как приемник у нас работает на этом протоколе.

Блок «Прочий функционал»: включаем строчки, как на скрине. Если планируете подключить адресную светодиодную ленту, то включаем и LED_STRIP. Остальное включается под индивидуальные задачи и сейчас их включать не требуется.

Жмем «Сохранить и перезагрузить«.

Вкладка Питание и батарея

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Здесь все стандартно — просто настраиваем характеристики ваших аккумуляторов.

Жмем «Сохранить и перезагрузить«.

Вкладка Приемник

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Таблица каналов выбирается и прописывается исходя из таблицы каналов вашей аппаратуры. Данный дрон управляется с помощью аппаратуры управления Taranis QX7 и у него по умолчанию таблица TAER1234. Ее можно менять непосредственно в самой аппаратуре.

Для проверки, что все работает: подключаем аккумулятор и аппаратуру управления. Двигаем всеми стиками и тумблерами в разные стороны. Разноцветные полоски должны реагировать на каждое движение элементов пульта.

Если вы используете аппаратуру Taranis, то скорее всего у вас тут не будут реагировать тумблеры. Для этого нужно зайти в меню, дойти до MIXER и назначить каналу тумблер. Подробнее, как это сделать на видео ниже:

После этого, у вас начнет отображаться 5 канал в Betaflight и будет реагировать на переключения.

Вкладка Режимы

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Здесь настраиваются тумблеры на ваше усмотрение. Например, заармить дрон настроено на тумблер 1, а режимы (стабилизация и АКРО) на 2 тумблер. Таким образом, когда включается тумблер 1, сразу включается режим стабилизации:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Жмем «Сохранить«.

Вкладка Моторы

Здесь нам нужно проверить направление моторов. Переключаем тумблер 1 и по очереди поднимаем ползунок каждого двигателя, перед этим подключив аккумулятор и обязательно сняв пропеллеры. Если все хорошо и каждый мотор крутится в свою сторону (как показано на схеме выше), то приступаем к калибровке, если нет, то заходим в BLHeli и меняем направление на Reversed.

При использовании протоколов DSHOT, калибровку делать нет необходимости. Но если вы используете, например, Multishot, то калибровка нужна.

Калибровка:

  1. Переключаем тумблер 1;
  2. Отключаем аккумулятор;
  3. Поднимаем ползунок 2 на самый верх;
  4. Подключаем аккумулятор — регуляторы пропищат;
  5. Резко переводим ползунок в нижнее положение — регуляторы снова пропищат;
  6. Переподключаем аккумулятор.

Вкладка OSD

Для этой сборки настроены такие параметры OSD, но вы можете устанавливать любые:

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K

Вкладка Командная строка (CLI)

Здесь сохраняем все наши настройки командой DUMP:

И сохраняем в файл.

Подробнее о командной строке: CLI: командная строка Betaflight — как сделать бекап и посмотреть настройки, а также команды

Вот и все, ваш квадрокоптер готов к полету!

Таблица компонентов и примерная цена

Дешевле и проще заказать компоненты на Banggood. Все пришло быстро и в срок, без брака.

КомпонентНазваниеСсылкаЦена ~
Рама

Martian 215

Banggood | Aliexpress21.83$
Полетный контроллер с регуляторами оборотов 4 в 1MAMBA F405 MK2Banggood | Aliexpress42$
Моторы

Racerstar 2306 BR2306S Fire Edition 2400KV
Можете покупать любые двигатели для 4S аккумуляторов, либо для 6S, если хотите использовать 6S аккумуляторы (железо поддерживает и 6S).

Banggood | Aliexpress38$/комплект
Пропеллеры

HQProp 5045
Можно купить любые другие с маркировкой 5045.

Banggood | Aliexpress3$
FPV камера

Caddx Tarsier 4K

Banggood | Aliexpress90$
Антенна

Foxeer 5.8G Lollipop (RP-SMA Male)

Banggood | Aliexpress20$/2 шт.
ПриемникFrsky XM+ Plus MicroBanggood | Aliexpress13$
FPV шлем или очкиFPV шлем и FPV очки, что это и как работает
Зарядное устройствоКак выбрать зарядное устройство LiPo для квадрокоптера? Советы и примеры
АккумуляторыAHTECH Infinity 4S 85C (в карточке товара нужно выбрать Цвет: 1500mah 4S 85C) Banggood | Aliexpress25$
Видеопередатчик

Eachine TS5828L (можно использовать любой другой)

Banggood | Aliexpress

Альтернатива, с антенной SMA на Banggood и/или RP-SMA на Ali:
Banggood | Aliexpress

7-8$
Набор винтов и гаекЗдесь следует выбирать наборы М2! Другие не подойдут.Banggood | Aliexpress7-10$
Переходник с маленькой камеры, на большую

Fixed Mount TPU

Banggood | Aliexpress
Ссылка на 3D-модель: ТЫК
3$
Аппаратура управленияАппаратура управления квадрокоптером, какая бывает и как выбрать
ПаяльникBanggood | Aliexpress6.53$
Ключ для закручивания гаек пропеллеровBanggood | Aliexpress3.89$
Припой 63/37KainaBanggood | Aliexpress2.95$
Оплетка для проводовAliexpress1.59$
ПищалкаBanggood | Aliexpress3$/10 шт.
ТермоусадкаBanggood | Aliexpress0.15$/1 метр

Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка

  • Цена: $4.43

Всем привет. Сегодня хочу поделиться своим опытом покупки и замены пропеллеров для квадрокоптера JJRC X2 без инструкции. Запомнив один раз, она вам больше не понадобится. Этот квадрокоптер у меня уже продолжительное время и я решил оставить его себе, чтобы нормально научиться летать без режима headless.

Изначально на квадрике винты зеленого цвета. Пластик качественный. Когда пришла посылка с этим дроном, то часть пропов была погнута. Так же при падении из-за мертвого аккумулятора были сломаны 3 винта. В итоге решил заказать побольше, потому что на квадрике планировалось много летать и потом со временем обучать своих друзей.
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
Еще на родных пропеллерах стрелками в районе крепежного отверстия указано, в какую сторону происходит вращение. Не на всех винтах это есть.
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
Что касается новых пропов, то прилетели они в обычном почтовом пакете и продавец не решил нужным дополнительно защитить свой товар. К слову отмечу, что все прилетело целое и не погнулось.
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
Внутри было 8 пар винтов, то есть 4 полноценных комплекта. Так же у данного продавца взял лот из XT60 коннекторов для аккумуляторов — такие мне показались намного удобнее.
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
Новые винты размера 6045 как и комплектные. В оранжевых нет стрелок с направлением вращения и весят на 1г тяжелее.
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
То же самое касается и размеров шайбы: в новых она толще.
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
Теперь что касается установки пропеллеров. Не всегда понятно как это сделать без инструкции. Сам по первому времени смотрел на первоначальные фото квадрокоптеров и пытался точно так же установить новые детали. Пока в один момент просто и доступно не объяснили, как правильно установить пропеллеры на квадрокоптер без инструкции. Ставим модель передом от себя. В левый верхний мотор устанавливаем пропеллер так, чтобы он крутился по часовой стрелке и загребал воздух. По диагонали от него точно так же устанавливаем второй винт. В правый верхний мотор устанавливаем пропеллер так, чтобы крутился и загребал воздух против часовой стрелки. Точно так же ставим винт по диагонали. Очень распространенная проблема, когда квадрокоптер не взлетает именно из-за неправильной установки пропеллеров.
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
Что касается откручивания гаек, которые фиксируют пропеллеры, то они откручиваются в ту сторону, в которую вращается пропеллер. В этих винтах свободный вал мотора выглядывает совсем чуть-чуть, но даже это позволяет надежно все зафиксировать.
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
Вот так быстро и легко можно заменить пропеллеры на квадрокоптере.
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка

Процесс полета квадрокоптера с новыми пропеллерами 6045 можно посмотреть в этом видео.

Что могу сказать по качеству самих винтов? Пластик не такой жесткий как родные винты. Квадрик успел пять раз упасть с высоты около 15 метров на траву и один раз угодил в ветки дерева — ничего не поломалось. Ко мне летит еще один такой комплект, таких запчастей много не бывает. Покупал на али с купоном и отдавал в районе $1.5 за все. Всем доволен.

Планирую купить

+2

Добавить в избранное

Обзор понравился


+17
+21

Решили собрать квадрокоптер? Для вас это темная чаща? Не знаете за что взяться? Статья именно для вас. Составлена на личном опыте.
Часть 2

Заинтересовали квадрокоптеры. Решил сделать заказ, выбор пал на хабсан х4 c камерой 0.3мр.
Дождался, получил.Достаточно много отлетал на нём(были краши, долгие ожидания запчастей и ремонты). Мой мозг посетила идея собрать большой квадрокоптер, окунулся в эту тему, перечитал много статей. По возможности отвечал на вопросы людей, состоящих в группе Rc моделистов: по поводу выбора деталей, сборки квадрокоптера. Из всего этого возникла идея написать сию статью.
Принцип полёта
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
Итак, Если вы решили собрать свой квадрокоптер, то вам необходимо определиться с бюджетом. От суммы, которую вы готовы потратить на это Чудо, зависит размер. Наиболее частые размеры(в мм.) это 250,330,450,550 и больше.
*250 размер: маленький, легкий, чаще все используют только для FPV полётов.
*330 и 450 золотая середина для бюджетного квадрокоптера. Приемлемая масса и цена сборки.
*550 и больше можно отнести к профессиональным коптерам или мультироторам. Такие машины получатся тяжелыми и дорогостоящими. Для данных ЛА будут мощные двигатели и они могут таскать приличный вес, вплоть до килограммовых зеркалок.
Своё повествование я продолжу опираясь на коптер 450 масштаба.
Особое место в данной категории занимают рамы DJI 330 и 450, TBS Discovery.
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
Цена их соответствующая…высокая.
Есть множество клонов, его я и выбрал.
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
gearbest.com/rc-parts/pp_88914.html

Настало время выяснить,что же такое квадрокоптер и из чего он состоит.
1. Рама
2. Приёмник/Передатчик
3. Контроллер полёта:
a) AIOP
b) NAZA
c) MuliWii
d) HKPilot
е) AMP
f) И другие

4. Силовая установка
a) Мотор
b) Регулятор скорости
c) Пропеллеры
5. Аккумулятор
6. Доп. Оборудование:
a) FPV система (вид от первого лица в реальном времени)
• Курсовая камера
• Передатчик
• OSD
b) Подвес для бортовой камеры
c) Подсветка

Теперь можно все детально рассмотреть.
1) С рамой уже определились. 450 масштаб, клон TBS.
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
2) Приёмник/Передатчик. Выбор его имеет очень важное значение. Вам нужно для себя понять: как далеко вы хотите летать.
Самые популярные варианты:
 1,5-2км обеспечит 2,4Ггц
 433 мгц обеспечит около 5-10км(все зависит от мощности, можно улететь и на 20км)
Для себя выбрал 2,4Ггц FlySky Th9x 9каналов
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
Ссылка
Не дорогая и простая в настройке аппаратура.
Для квадрокоптера необходимо от 5 каналов.
Выбор данной аппаратуры обусловлен её популярностью, давностью на рынке.Существует множество клонов.Ведётся много споров по поводу того, какая фирма была первой, это та же тургига 9, авионикс и другие… В интернете множество настроек.
3) Контроллер полёта
На данный момент очень много контроллеров полёта для квадрокоптеров. Свой выбор я сделал. Это Naza Lite c GPS
banggood.com/ru/DJI-NAZA-Flight-Control-System-and-GPS-Lite-Version-p-906572.html
Не очень дорого и сердито. Наза требует минимальной настройки и сделать это очень просто.
С контроллерами AIOP, Crius и MultiWii будет много раз сложнее и особенно новичку.
Почему я взял контроллер с GPS?
Данная функция необходима для зависания в точке и возврата домой.
Я вижу это очень удобным функционалом.
4) Силовая установка
Вызывает множество вопросов у непосвященных.
Используются БК моторы. Они являются трёх фазными(3 провода), их КПД около 90%.
Для управления скоростью вращения таким мотором используется регулятор оборотов(регуль), который получает команды от контроллера полёта.

Рассмотрим рамы 330,450мм. В зависимости от ваших потребностей необходимо прикинуть вес квадрокоптера. В среднем получается от 1к до 1,5кг. Желательно чтобы тяга моторов была в 2-2,5 раза больше общей массы. Это говорит о том, что тяга должна быть 2-3 кг. Делим это на 4 и получаем тягу одного мотора: примерно 500-750 гр.
Возникает вопрос: какой двигатель выбрать? Смотрим в характеристики рамы: нас интересует какие двигатели можно в неё поставить. Должны интересовать первые 2 цифры: 22 или 28 в большинстве случаев.
Начинаем выбор двигателя. У названия двигателя вы увидите некую величину, например: 1100kv. Это величина обозначает количество оборотов на 1 вольт. Двигатели с высокими значениями kv имеют меньше витков обмотки статора, чем менее оборотистые.Из этого вытекает, что максимальная сила тока будет выше в двигателях с меньшим kv, которые имеют большую силу крутящего момента и это позволяет использовать большие пропеллеры.
Можно сравнить с коробкой передач автомобиля. 380kv и 1400kv это как первая и третья передача у авто.
380kv для размеренных медленных и долгих полётов с большой грузоподъемностью
1400kv для быстрого и маневренного хода.
В просторах интернета или же в описании этого двигателя можно увидеть его технические характеристики и результаты тестов. Нужно узнать максимальную силу тока (А) которую сможет потянуть двигатель и исходя их этих данных подобрать регулятор оборотов(ESC). Допустим max А для двигателя 20А. Тогда, ESC берём на 20-25% мощнее, 25-30А.
Теперь смотрим результаты тестов.
Например видим: 11х4.7 –3S-12А – 830гр
Это означает
11х4.7 — характеристики пропеллера(11-дюймы, 4.7 шаг )
3S — число банок LiPo батареи
12А — сила тока в цепи при данной нагрузке
830гр – тяга двигателя при даных условиях
Таким образом, максимальная тяга 830х4=3300 гр., max сила тока в цепи 12х4=48А
Максимальная сила тока нужна для подбора Аккума и Проводки.

Для начала не берите карбоновые пропы. Переплата. Учитесь летать на дешевых.
Крепление пропеллера зависит от самого двигателя. Большинство пропеллеров имеют адаптер под ось двигателя. Возможно крепление на Цангах или же резьбой. Есть прекрасные варианты самозатягивающиеся-крепления у DJI, при таком варианте ваш пропеллер никогда не открутится во время полёта.
Для более простых вариантов советую дополнительно закрепить герметиком для резьбы.

Обращаю внимание: сравнивать моторы с разным kv можно при условиях одного типоразмера. Например, EMAX XA 2212 существуют в разных конфигурациях:

820
980
1400

Их можно сравнить.
Эффективность мотора с 1400kv будет максимальной при использовании пропеллера 8040,
А мотора с 820kv — при пропеллере 1147.
Максимум крутящего момента будет у мотора с 820kv, поэтому целесообразно использовать большие пропеллеры. А мотор с 1400kv будет любить высокие обороты при меньшей нагрузке.
Разница между представленными моторами в обмотке.
Разумно их использовать так:
1400kv на раме 330 и пропеллерами 8040
980kv на раме 450 и пропеллерами 1045
820kv на раме 500-550 и пропеллерами 1147
Я выбрал gearbest.com/rc-quadcopters-parts/pp_154973.html
И пропеллеры gearbest.com/rc-parts/pp_109432.html
Замечательный набор.
Схема подключения
Для простоты: Сигнальный- черный, Силовой(+\-) — красный
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
5) Аккумулятор
Выбирая аккум необходимо подобрать токоотдачу. Это число С.(25С,35С)
Не забываем что, по нашим данным система кушает 48А.
Допустим что, есть аккум 3300mAh 3S 35C Lipo Pack
3300 mAh — ёмкость аккума
3S – число банок(одна банка 3,7v)
35C – токоотдача. Т.е. Аккум ёмкостью 3.3Ah(3300 mAh) х 35C = 115А
Что достаточно покрывает наше энергопотребление. Даже излишне. Чем больше С, тем тяжелее и дороже аккум.
Посмотрим сможет ли аккум такой же ёмкости, но с токоотдачей 25С справится с нашими задачами или нет: 3.3Ah(3300 mAh) х 25C = 82А
Ответ:да.
Такой аккум будет легче и дешевле.
Для контроля состояния батареи можно купить такую штуку.
gearbest.com/rc-quadcopters-parts/pp_137605.html
Для зарядки аккумов очень популярна Imax B6, будьте осторожны, очень много подделок.
gearbest.com/rc-parts/pp_27704.html
И не забывайте с LiPo надо очень осторожно обращаться.
Мой совет: берите не меньше пары аккумов.
6) Доп. Оборудование.
• Когда вы определились с дальностью полёт и выбрали систему управления, можно начинать выбор FPV системы:
FPV- дословно: вид от первого лица в реальном времени.
 2,4Ггц совместима с 5,8Ггц
 433Мгц совместима с 1,2 Ггц
Иначе будут создаваться совместные помехи.
Для своей 2.4Ггц я подобрал 5,8Ггц 200mw
gearbest.com/rc-parts/pp_27971.html
FPV-система стостоит из:
1) Курсовой камеры
2) Передатчика на квадрике
3) Приёмной станции на земле.
Для Увеличения дальности связи можно заменить стандартные антены на ”клеверы”
gearbest.com/rc-parts/pp_69370.html
Большая часть передатчиков питается в пределах 9-12v, небольшая 3S батарея сможет запитать передатчик и камеру, которая выбирается для данного вольтажа.
Что значит 200mw?
Это мощность передатчика. Она непосредственно влияет на дальность связи. На открытой местности с нештатными антенами сигнал можно получать на расстоянии до 1 км.
С учетом того, что моя система управления на расстояние больше 1,5-2км не способна, это идеальный
вариант для моих потребностей.
С выбором приёмника и передатчика теперь все понятно, а как выбрать камеру, их огромное колличество?
Выбор камеры первоначально упирается в денежные средства.
Есть камеры которые имеют функцию потоковой передачи данных и одновременной записи.Стоимость таких камер значительно выше. Очень популярной является камера мобиус.
gearbest.com/car-dvr/pp_145224.html
Появился её конкурент, тоже имеющий AV выход
gearbest.com/action-cameras/pp_143378.html
Можно использовать курсовую камеру из самых дешовых, без корпуса. Стоимость которой колеблется от 600 до 1000рублей, а записывать с помощью хорошей экшен камеры на подвесе.
У FPV камеры мы увидим число ТВЛ. Что это такое? Это число строк развертки. Для FPV камеры будет достаточно 500-700ТВЛ. Важное значение имеет уровень минимальной освещенности, данный параметр измеряется в люксах. 0.01 люкс достаточно для полётов даже вечером. Угол обзора имеет не менее важное значение. 100-120 градусов это идеально. Не плохо бы иметь автоматическую коррекцию засветов и авто. баланс белого.
Картинку можно вывести на такой монитор
gearbest.com/rc-parts/pp_117460.html
• Можно прикупить 2х- или 3х-осевой подвес для камеры. Такая штука позволяет поворачивать камеру и иметь более стабильную картинку, без рывков и дерганий.
Штука достаточно дорогая.
У меня вот такой: gearbest.com/rc-parts/pp_110479.html
• Естественно сама бортовая камера gearbest.com/action-cameras/pp_77094.html
• Можно установить LED подсветку, пищалку,GPS-трэкер

Как вы поняли, что бы собрать такой БПЛА необходимо не мало вложений.
Цена приблизительно в пределах 400-500 долларов.

Этот обзор предназначен для новичков и несет в себе теорию, в скором времени будет продолжение.Со сборкой и настройкой.
Я запланировал цикл статей и буду не спеша их реализовывать.
Буду рад критике,спасибо за просмотр.
Вскрою карты: конечный результат
Гоночный FPV-дрон своими руками (часть 2) — настройка
Как такую штуку собрать и поднять в небо?
Инструкция будет в следующей части)

Вот небольшой ролик из первых полётов с подвесом.

P.S Покупалось все на личные средства.

Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий

Adblock
detector