Category Archives: Drone - Page 4

Disable the safety switch on Pixhawk

On Pixhawk and all other flight controllers based on the PX4 board (like the HKPilot32x or the AUAV X2) you should press the safety switch button before arming. As this is a safety feature it is recommended that it is enabled. But if for some reason you wish to disable the safety switch function before arming the board, you can do this in Mission Planner.

Open MissionPlanner, connect the Pixhawk and go to the “Config/Tuning”-Tab. Then click on the “Full Parameter List”. On the right side there is a “Find”-button. Click and type safety. You should get this result:

PixhawkSafetySwitchDisable

Change the value from “1” to “0” and then click on “Write Params”. That is it. Now you can use your Pixhawk board carefully without the safety switch.

Старт в света на дроните или как да си направим квадрокоптер?

Мултикоптерите или често наричаните дрони стават все по-популярни в последните години, а и още по-достъпни. Желаещите да полетят такъв дрон стават все повече и повече. Има две възможности: да си купиш готов или с малко повече усилия и четене да си направиш сам. В тази статия ще се опитам да обясня за направата на собствен квадрокоптер и само накратко ще засегна възможностите за закупуването на готов квадрокоптер.

Първи вариант: купуване на готов квадрокоптер

Този вариант е по-скъпият от двата възможни, но и по-лесният. Не всички имат желанието да сглобяват нужните части, да четат кое как става, а и не винаги имат времето за това. Приоритет е летенето и често желанието за снимане на видео от въздуха. Минус на готовите дрони е, че всичко е преконфигурирано както производителят е решил. Актуален пример е най-новият снимачен коптер на компанията DJI, Inspire 1 при който докато не се актуализира софтуерът, не може да бъде ползван.

След като споменах DJI, трябва да се спомене може би един от най-разпространените квадрокоптери, а именно техния насочен към обикновените потребители DJI Phantom. Актуалната версия в момента е Phantom 2. Дизайнът му е много добър, моторите са добри и радио-управлението е компактно. Не съм тествал такъв дрон, но до колкото знам се лети сравнително лесно. Минус на тези модели е полетният контролер (flight controller или FC), модел DJI Naza, който понякога кара квадрокоптерите да отлетят и да избягат от управлението на съдържателя му. Коптерът има възможност за монтиране на стабилизираща люлка на която да се монтира камера, примерно GoPro Hero. А вграденият GPS позволява извършването на мисии или с други думи да направи полет по предварително зададени координати. Цената без допълнителните екстри е около 1.000 лева.

DJI_Phantom_2

По-професионални решения за сериозна въздушна фотография са споменатият вече DJI Inspire 1 и DJI Spreading Wings S900. Цената на тези два дрона обаче е доста сериозна. DJI Inspire 1 също така е оборудван с 14 мегапикселова камера, както и възможност за директно видео от коптера върху таблет или смартфон в реално време, накратко FPV. Цената на DJI Inspire е около 6.000 лева.

DJI_Inspire

Точно кои онлайн магазини в България предлагат коптерите на DJI не съм проверявал, но DJI Phantom 2 може да се поръча от Amazon.de.

Има и много по-евтини варианти за готови дрони от други китайски производители, но те влизат по-скоро в сегмента играчки. Подходящи са за подарък (за мъже 🙂 ) или когато искате квадрокоптер до примерно 100 лева. Лично съм пробвал мъникa CX-10 и Pocket дрона. Беше много забавно, но не може да се сравни с истинските машини, които съм сглобявал. Има и малко по-големи квадрокоптери с камери като SYMA X5C, но и те си остават клас играчки. Във форума по моделистика има една тема и мнения за точно този модел.

Втори вариант: сглобяване на квадрокоптер

Лично за мен по-интересният и забавният начин да стартираш с мултикоптерите беше направата на собствен. Предимство е, че можеш да избереш дизайна, всеки един от нужните компоненти, крайната цена и многото натрупани знания в сферата на електрониката. Ако сте решили вече, че искате да поемете по този страхотен и забавен път, продължете да четете.

От къде да започнете? Първо е хубаво да решите каква е целта с която ще ползвате квадрокоптера. Искате само да летите? Или искате и да снимате не-комерсиални видеа отвисоко? Ако пък искате нещо по-професионално за работа, разликата е принципно в по-големите размери и тегло и нужните по-качествени части. Все пак не искате да качите камера за няколко хиляди лева на ненадеждна машина…

Моят първи квадрокоптер беше голям, сравнително най-евтино възможният и летеше. Колко стабилно и хубаво летеше е съвсем друг въпрос. Но независимо от всичко чувството беше невероятно!

Първият ми съвет към всички, които сега започват и не искат квадрокоптерът за работа и сериозно видео, е да не се хвърлят на големи коптери. Първо компонентите са по-скъпи. Нужно е голямо пространство за тях, за да не го блъснеш в нещо или недай Боже в някой. Тук е мястото да поясня, че тези машини не са играчки и са опасни. Перките може да откъснат пръст или да причинят сериозни наранявания ако не се внимава. Моят съвет е за квадрокоптери с големина 350мм. Това е разстоянието между два от моторите по диагонал. Примерният размер на перките при такъв коптер ще е 8 инча. Ако сте приели съвета ми е време да изберем подходящата рамка на която ще се монтират частите.

Рамка до 350мм:

Моята първа рамка беше голяма както споменах (X525), като с времето си направих своя първа със собствено нарязани алуминиеви тръби боядисани в черно, а след това дигитално начертана и изрязана от CNC машина. Ето за ориентир как започнах аз преди 3 години:

IMAG0445IMAG0300

Тъй като от тогава насам ползвам само лично направени рамки нямам особен поглед какво се предлага на пазара и на какви цени. Това което набързо ми попадна:

Непрепоръчителен, но много евтин пластмасов вариант са рамките тип F330. Некачествената пластмаса пренася много вибрации от моторите към полетния контролер (FC) и е пречка за стабилен квадрокоптер.

Особено в последната година станаха модерни QAV250 тип рамки. Малки са и се използват за т.н. FPV Racing. Лети се бързо и с видео предавател, като пилота вижда картината от камера монтирана на квадрокоптера. Популярни и евтини са този тип рамки, но китайските варианти не са от най-качествения възможен карбон. Стабилно изглеждащи рамки в български онлайн магазини има тук и тук. В тази статия пуснах безплатни CAD файлове за цялостна акро рамка, SG Acro v1.1.

На следващите снимкa може да видите как изглежда сегашния ми FPV квадрокоптер:

IMG_9871

Мотори:

За квадрокоптера са ви нужни 4 броя безчеткови мотори (Brushless motor). Качеството при моторите може да варира ужасно много. Проблемът с евтините мотори е лошият баланс, който предизвиква много вибрации и износване. Ако не разполагате с голям бюджет и все пак искате да вдигнете нещо във въздуха за начало и евтините мотори са вариант.

Изборът на подходящ мотор е комбинация заедно с избора на перки/витла и избора на батерия. В зависимост от батерията, дали дву, три или четири-клетъчна (2S, 3S, 4S) напрежението е различно. От там и оборотите с които се върти моторът са различни. Простичко казано една и съща тяга на мотора може да се постигне или с по-високо напрежение и малки витла или по-ниско напрежение, но по-големи витла.

Ако сте избрали да правите примерно 350мм квадрокоптер и ще ползвате 8 инчови витла трябва да видите в описанието на дадения мотор каква тяга има той с такива витла при 3-клетъчна и при 4-клетъчна батерия. Ако моторът на 50% има примерно тяга от 250грама с 8 инчови витла и 3-клетъчна батерия, то общата тяга би била 1000грама. Хубаво е теглото на коптера в такъв случай също да не надвишава тези 1000 грама, тоест да виси във въздуха на 50% газ.

Аз започнах с евтини Turnigy D2830 1000kv мотори. 8 инчовите перки на 3-клетъчна (3S) батерия не даваха много много тяга, но като цяло летеше добре. Добри мотори като цена/качество биха били SunnySky X2208 или по-малките SunnySky X2204S. Може би най-добрите, но и по-скъпи мотори са  T-Motor MN2208 1100kv. *уточнение: тези KV означават оборот на волт. Колкото по-голяма стойност KV толкова оборотите на волт ще са повече. По-малките като размер мотори имат по-висока стойност на kv. На моите дрони ползвам T-Motor MN2206 2000kv.

Спиид контролери (ESC):

Така наречените спиид контролери се избират първо спрямо мотора. Ако моторът максимално дърпа ток с големина 10А (ампера), то е хубаво спиид контролера да е поне 12А. За гореизброените мотори с 8 инчови перки и 3S батерия, 12А ESC биха били окей, но за по-сигурно може да се вземат 20А.

За по-добра реакция на спиид контролерите има специален софтуер за мултиротори, който им се инсталира: SimonK firmware или BLHeli. Абсолютно необходимо не е, но е много желателно. Ако не ви се занимава или ви се струва сложно, има и спиид контролери които заводски си идват с един от тези софтуери. Хубавото на някои е също, че си идват и със запоени златни конекторчета и можете директно да ги свържете към моторите, без да се налага да запоявате.

Примерни:

  • HobbyKing BlueSeries 12A или HobbyKing BlueSeries 20A. На моите коптери използвам тези 12А, но задължително след като им инсталирам SimonK фирмуера.
  • HobbyWing XRotor 10A или  XRotor 20A. Имат инсталиран специален firmware за мултикоптери и запоени 3.5мм конекторчета. Реакцията на контролерите е може би дори по-добра от горните.
  • Afro 12A или Afro 20A. Имат инсталиран SimonK firmware и 3.5мм конекторчета. Качеството е добро, но са малко по-скъпички.

Важно е също и следното: някои от ESCтата нямат интегриран така наречения BEC (пише или No BEC или OPTO). Това си има своите преимущества и недостатъци, но означава, че ще ви трябва такъв външен. Той ще захранва полетния контролер с постоянни 5V. Недостатък е, че струва още няколко долара и заема място. Предимство е, че е по-добър от вградените.

Витла:

Освен размерът е важен и материалът. Има пластмасови, дървени и карбонови витла. Дървени не съм ползвал, а и трудно могат да се намерят за квадрокоптери. Пластмасовите за начало са добре, защото са евтини. Карбоновите са здрави и не се огъват толкова, но са и скъпи. Важно е витлата да бъдат балансирани, за да не причиняват вибрации. В Youtube има достатъчно клипове как се прави, но изисква търпение.

Полетен контролер (flight controller/FC):

Разнообразието при полетните контролери също както при моторите е голямо. Има различни по големина, възможности и цена такива.

Полетен контролер CPU (процесор) възможност за GPS поддържане на височина изпълняване на мисии цена
KK2.1.5 8bit Atmega не не не 22 $
OpenPilot CC3D 32bit STM да не не 12 $
Naze32 Acro 32bit STM да не не 21 $
Naze32 Full 32bit STM да да не (все още) 28 $
Crius /AIO MegaPirateNG 8bit Atmega да да да 44 $
APM 2.6 8bit Atmega да да да 35 $
Pixhawk 32bit STM да да да 129 $

 

Аз започнах с по-предната версия на KK2.1.5, но бих препоръчал в момента Naze32 заради 32битовия му процесор и лесната настройка директно през web браузъра Chrome. Full версията разполага с барометър за поддържане на височина и компас. Софтуерът е с отворен код и се развива постоянно. Лично на мен оригиналният софтуер на CC3D бордът не ми допадна много въпреки добрият интерфейс.


Update 30.08.2015: Възможно е на полетния контролер CC3D да бъде инсталиран CleanFlight софтуера, благодарение на който, CC3D става почти идентичен на Naze32. По темата може да прочетете в статията за двата контролера. Към днешна дата, CC3D е предпочитаният от мен контролер с CleanFlight firmware.


Crius, APM и Pixhawk работят със софтуера ArduCopter, който е доста развит и предлага също много възможности, включително изпълнението на мисии. Лично аз ползвам Pixhawk отново заради 32битовия процесор, възможностите за автономни мисии и бъдещето развитие на софтуера за него.

Радио управление:

Без много да се чудя мога да препоръчам Turnigy 9x, известно и като FlySky. Апаратурата върши всичко необходимо, включен е и приемник, а и цената е невероятна. Възможностите за ъпгрейдване могат да я направят още по-добра. Ако пък искате още от начало страхотна радио апаратура изберете Taranis X9D Plus.

Кабелчета/конектори и батерия:

Готови кабели за свързване на спиид контролерите към батерията тук. Може да вземете за начало батерия между 1300mAh и 2200mAh. В зависимост от теглото на дрона трябва да имате между 12-17минути полетно време.


Как да сглобите самите части, ако сте избрали такива които нямат нужда от запояване не е много сложно. За точното свързване може да погледнете статията, която бях написал преди година въпреки че е на английски. Помощ и още съвети и гледни точки може да намерите и във форумите за моделистика или да оставите коментар под статията.

Is “OpenPilot CC3D vs. Naze32” the right question?

Many people who a starting with the multicopters or just want to try another flight controller ask this question: should I buy OpenPilot CC3D or Naze32?

I bought myself a Naze32 Acro from HobbyKing back in September last year and I was impressed by the tiny flight controller. The firmware (Baseflight) and settings were easy to set up through Google Chrome browser. Flying my SG Adventure Mini was just great.

I mentioned that HobbyKing started to sell the OpenPilot CC3D board in late September. I also wanted to try this flight controller, especially since Nick (the developer of the AUAV-X2 flight controller) recommended it. Well, the price of almost 32 $ plus 4 $ shipping cost from HobbyKing was too much for me, considering the Naze32 with the same processor and MPU6050 sensor is about 24$. So I went to Aliexpress and bought one with case for 18,99$ including shipping. In about 2 to 3 weeks the flight controller arrived here in Germany. The quality is good in my opinion, all SMD parts are soldered as it should be. Update: well it is much cheaper now and keeps going down.

CC3D FrontCC3D Back

The Naze32 and CC3D are very similar to each other. Both use a 32bit STM processor, has the same MPU6000 sensor and are 36x36mm boards. The Naze32 has a Micro-USB and the CC3D a Mini-USB port. Personally I find the Micro-USB better, as I always have such cable on my desk for charging my phone. I also prefer the pins on the Naze32 for connecting GPS or receiver. On the OpenPilot CC3D there are JST 1mm ports used. There is something more on the CC3D compared to the Acro Naze32: 16MBit Flash Chip 25P16VP. If using the newest Cleanflight firmware there is benefit from the flash: the Blackbox feature saves flight data on it and you can check it later on your PC.

CC3D and Naze32 frontsideCC3D close lookup on the CPU

I tested the original software OpenPilot GCS and it looks very good, but I still like the Baseflight solution using Google Chrome and its minimalistic design. There are simply too much options in GSC, which is good, but it is a bit complicated for a beginner (this is my personal opinion).

So I decided to look if it is possible to use the Baseflight firmware on the CC3D board, as both flight controllers are so identical. I found this forum page on the OpenPilot website. It is possible to do this by installing the Cleanflight firmware. This is another 32bit version of the MultiWii firmware, exactly as Baseflight is. You can find more information about Cleanflight on its website. Even more: you can have both firmwares OpenPilot and Cleanflight installed on the board. I decided to erase the old one and use just the Cleanflight.

What do you need to flash the Cleanflight firmware on the CC3D board: basically an FTDI adapter or an Arduino with FDTI chip on it, such my Arduino Nano v3. Connecting the CC3D flight controller with the FTDI as usual, 5V, GND, TX and RX to the MainPort on the CC3D.

CC3D connected to Arduino Nano 

I also installed the STM Flash Demonstrator. You can download the latest version from the STM website. Then downloaded the Cleanflight firmware for the OpenPilot CC3D board from here. To flash the firmware, the flight controller must be in bootloader mode. This can be done by connecting the SBL pad with the 3.3V while powering on the board. Once the board is in bootloader mode, you can start with the flashing. Run the STM Demonstrator and do every step exactly as shown! on the pictures below. I should mention, that I have connected and disconnected the board (with the pins connected when powering on) several times before the STM Demonstrator accepted it.

After some steps you should click “Back” to the next step in the process:

CC3D_To_CleanFlight1CC3D_To_CleanFlight2CC3D_To_CleanFlight3CC3D_To_CleanFlight4CC3D_To_CleanFlight5CC3D_To_CleanFlight6CC3D_To_CleanFlight7CC3D_To_CleanFlight8

Click “close” and the CC3D board is now as the Naze32. All the settings can be done through the Cleanflight configurator in Google Chrome by installing the App from the Web store. I haven’t tested CC3D in flight, but everything seems to work very well.

Note that you should connect the CC3D to the Cleanflight configurator through the FTDI, as connecting through USB-Port is not working yet. Update 10.02.2015: Since 1.7.0 version of the Cleanflight firmware, you can connect the OpenPilot CC3D directly through the USB port of the board. Only configuration is now possible. Flashing firmware is still done through FTDI.

Update 05.06.2015: Just a quick thought and a quick answer if you should buy the Naze32 or OpenPilot CC3D: A pro for the Naze32: there is a possibility to add magnetometer and barometer on it. I have already done this on my Naze32 boards. But in most of the time I haven’t used these sensors and flew only in Acro and Horizon Mode. On the other hand, the CC3D has already the 16Mbit flash chip. This one is very useful in addition to the Blackbox feature in Cleanflight firmware. You can save a log of the flight and then download it to your computer and analyze it. On the CC3D you can also connect your SBUS receiver (like the FrSky X4R-SB) directly to the Main Port. For the Naze32 rev5 you will need an SBUS inverter.

There are still small problems with Cleanflight and CC3D (when changing some settings I must click disconnect and then reconnect again) and still the need of an FTDI adapter for flashing the firmware. At the moment I will take the CC3D over the Naze32 because of the better price, integrated flash memory, SBUS compatibility and same flight experience.

Update 10.10.2015: Even there is a newer version of the Naze32, I still haven’t changed my mind about the CC3D 🙂

How to repair broken 2.4Ghz antenna

I crashed my SG Adventure FPV quad last week and broke the two antennas of my FrSky D4R-II receiver. As I don’t wanted to wait for a new receiver, I decided to repair the one  (the connector of the second one was totally destroyed so it couldn’t be repaired).

IMG_8919IMG_8977

The size of the broken 2.4Ghz was about half the size of the original one after the crash. There are two possibilities in general: buy new one and replace it by removing the old one from the receiver connector or cut the broken antenna, so its length is appropriate to the wave length.

The wavelength by 2.4Ghz is 0,125 meters (125mm). The antenna should be 1/4 of the wavelength. In the FrSky receivers it is a bit more. So I just needed to cut the rest of my antenna to 31,25mm. By cutting I mean firstly to remove 31,25mm of the plastic/PVC. The next layer is the shielding. Remove this one too to the length of 31,25mm. By doing this the last 31,25mm should be the dielectric and the wire in it, that is the “active” antenna. That’s it. Now the antenna is functional again.

IMG_8978IMG_8980

Note that there is a discussion if only the last unshielded 31,25mm are important or the length of the shielded part too. Didn’t find an answer on that question (even in the rc-groups thread about that).

AfroMini 32 connecting with Baseflight

As the developer explained it on his website, this is a micro version of his Naze32 flight controller. I also have the Acro version of the Naze32 and was happy with its size, weight and features, but wanted to give a try of this even smaller board. Ordered one from the developers web shop: abusemark.com and today I received the board. All the important details about the FC are listed on the developers website. Very nice is the integrated BMP180 barometer, as there is no barometer on the Naze32 Acro version.

The board comes without soldered pins and without any pins at all, just the board as seen on the first picture. Size: well it is really small, about half the size of my OpenPilot CC3D.

IMG_8947IMG_8950

Here is a pic with the pins already soldered.

IMG_8956

As you can see the board is so small so there is no MicroUSB for setup and configuration as on the normal Naze32. To connect and configure with PC and the Baseflight software you need a FTDI adapter. I  still don’t have such one, so I took my new Arduino Nano v3 (version with integrated FTDI chip on it) and connected the AfroMini with it. To use only the FTDI chip of the Arduino Nano just place a jumper on the RST and GND pin, so these are connected (alternatively you can hold the reset button until you finish with the setup).

IMG_8951IMG_8963 

Then connect the side-pins from the AfroMini to the Arduino Nano in this way: GND – GND, 5v – 5V, TX – TX and RX to RX (yes, not reversed TX-RX! ). That’s it! Now you can install the newest firmware and setup the board just like the normal Naze32 board.

IMG_8961

Naze32 with soldered pins

HobbyKing released today a soldered version of the famous Naze32 flight controller. I ordered the standard version in August for 23,99$ and soldered the pins by myself. But for people that are not good at soldering the price of 29,99$ is in my opinion just fine. Hope HobbyKing will release the full version of the Naze32 with the magnetomer and barometer on it too. Here is the new version with the soldered pins.

IMG_8773

OpenPilot CC3D released by HobbyKing

In the past two months HobbyKing released the HK Pilot32 (alternative of the Pixhawk) and the Acro version of the Naze32 board (info and pictures in my previous post).

Today they released another great and popular flight controller: the OpenPilot CC3D. It is also an 32bit controller like the HK Pilot32 and the Naze32. Hardware and software are completely open sourced. More about the project you can find on the OpenPilot website.

The CC3D version is more like the Naze32 Acro. It is also so small: just 36x36mm and only 6 grams. The processor is the same as on the Naze32, STM32F1 and not the faster STM32F4 like on the HK Pilot32. Gyro and accelerometer on the CC3D is the popular MPU6000. The Naze32 Acro has the MPU6050. Both OpenPilot CC3D and Naze32 Acro haven’t any barometer or magnetometer like the OpenPilot Revo or the HK Pilot32.

So both flight controllers are a kind of competitors. The OpenPilot CC3D is priced at 31.99$ and the Naze32 Acro at 24.99$. Although you don’t need to solder any pins on the OpenPilot CC3D. It comes ready to fly. So far HobbyKing is doing great job by offering another open source flight controller. It will be a good alternative for my SG Adventure Mini Quad 🙂

Source: HobbyKing.com