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Controladora de vuelo

Es el cerebro del multicoptero y la encargada de controlar los motores y procesar así como ejecutar lar ordenes que recibe del receptor de radio, la controladora de vuelo es una SP Racing F3 en su versión Deluxe (10 DOF, con barómetro para el control de altura y compás para que sepa en que orientación se desplaza), una placa pequeña para todo lo que hace y con multitud de conexiones.

Las características de la versión Deluxe son:

  • 36x36mm board with 30.5mm mounting holes
  • Weight ~6 grams
  • STM32F303 CPU, 72Mhz inc FPU
  • High-Capacity Flash
  • MPU6050 accelerometer/gyro
  • MS5611 barometer
  • HMC5883 compass

Y las conexiones:

  • MicroUSB socket
  • 2x 8pin JST-SH sockets (PPM, PWM, SERIAL RX, GPIO, ADC, 3V, 5V, GND)
  • 8x 3pin though-holes for pin headers for ESC/Servo connections
  • 2x 4pin though-holes for pin headers for 2x serial ports
  • 1x 2pin though-holes for pin headers for battery voltage
  • 1x 2pin though-holes for pin headers for buzzer
  • 1x 4pin JST-SH socket for I2C
  • 1x 4pin JST-SH socket for SWD debugging

En mi caso va conectada con el receptor por medio de la señal de PPM (un único cable), de esta manera hay menos cableado, le he colocado solo los pines correspondientes a los 4 primeros motores, altavoz y medida de la tension de bateria.

Vídeos controladora:

OSD

El OSD o On Screen Display sirve para presentar en la pantalla de recepción del FPV datos útiles como la tensión de batería, tiempo de vuelo, modo de vuelo, etc. el que he adquirido es un Micro MininOSD, que es para el que esta preparada la PDB, no es necesario para esta fase del montaje pero dado su reducido precio y para dejar implementadas ya las conexiones en la PDB, lo he incluido en el mismo pedido que el de la controladora, hay que configurarlo antes de ponerlo en el chasis y conectarlo a la controladora.

 

Características:

  • Sin Convertidor DC / DC, tarjeta de alimentación a través de 5 voltios
  • Pines compatibles con cable FTDI
  • Encabezado estándar ISP de 6 pin
  • Dos indicadores LED
  • ATmega328P con cargador de arranque de Arduino
  • Visualización en pantalla monocromática MAX7456
  • Tamaño de 16 x 16 mm
  • Pad para una señal analógica o digital PWM RSSI
  • Pad para la conexión de un sensor de corriente
  • Autónomo, o con controladores de vuelo APM / Flip / Flip32 +
  • Estas modificaciones permiten la conexión directa de dos baterías (hasta 4S)
  • Este hardware toma los mods de hardware para este firmware, y los construye en un RTF
    solución.
  • Esta placa se puede utilizar como un OSD normal para APM o puede utilizarse con MWC KV
    Equipo Mod.
  • Dos secciones de potencia independientes con un indicador LED en cada una.
  • Puentes de soldadura para combinar las secciones de potencia
  • Puente de soldadura para la opción de vídeo PAL

Montado sobre la PDB

Vídeo explicativo:

En la próxima entrada el montaje del chasis, cableado de PDB, controladora y OSD.

Chasis o Frame

Es lo que va albergar todos los componentes que va a llevar el multicoptero, la estructura sobre la que van a ir montados los motores, variadores, Batería, controladora, receptor, sistema de FPV, etc., el chasis pueda estar echo en plástico, aluminio e incluso madera, pero lo mas recomendable si queremos un chasis resistente y ligero, es que sea de fibra de carbono de un grosor adecuado.

Es lo primero que pedí, el elegido fue un frame ZMR-250 (250mm en diagonal de motor a motor), en la pagina ponía Sonic modell (SM), pero me vino dentro de una caja con la marca Realacc, es la versión con brazos en carbono de 5mm de grosor, lo que le da mayor resistencia a los impactos que seguro le propinare.

 

Los brazos tienen un grosor comprobado con calibre de 5’15mm y el resto de piezas del chasis tiene un grosor de 1’6mm, ademas la pieza de la base tiene embutidas las tuercas para la sujeción de los brazos.

Una vista superior e inferior.

 

PDB

La PDB o Placa de distribución de energía es donde se centraliza todo el cableado y conexiones de todos los elementos eléctricos/electrónicos que conforman el quadcopter, como son la controladora, variadores, motores, sistema FPV, para la PDB elegí una que ya llevaba integrados los reguladores de 5v y 12v, filtro para el FPV y entre otras cosas estaba preparada para poner un OSD (On Screen Display) y que sirve para ver en la pantalla de FPV datos como, Tensión de batería, Consumo de corriente, tiempo de vuelo, modos de vuelo, estado GPS, etc. (ya que se comunica con la controladora), es de fibra de vidrio de 1’6mm de grosor.

Así queda una vez soldados los accesorios que trae.

La PDB es como la RCTech PDB para ZMR250 V4.1 (si no es la misma es una copia/clon exacto), el manual esta en alemán aquí y para entenderme mejor lo he traducido y esta subido aquí.

Vista inferior

Normalmente se sustituye las pieza superior del chasis, que hace sandwich con la inferior para sujetar los brazos por la PDB, pero yo voy a mantener la pieza de carbono uniéndola a la pieza inferior para mantener la rigidez y resistencia del conjunto, ademas colocare pilares de aluminio de 5mm de alto (lo mismo que mide el grosor de los brazos) entre las dos piezas que forman el sándwich, así quedaran todas las piezas mejor sujetas.

Algunos enlaces y vídeos:

En la próxima entrada la Controladora de vuelo y el OSD.

El Dron elegido es un ZMR250, que es el que se suele recomendar para iniciarse en los drones de carreras y FPV, aunque mi intención no es hacer estrictamente carreras con el y darle un uso mas polivalente, tiene un tamaño que aunque lo haga menos ágil que modelos mas pequeños como el 210mm o 180mm, es mas espacioso a la hora de poner los diferentes elementos como receptor, sistema FPV, etc. y como digo mi intención no es correr con el de inicio,  si no hacer un vuelo tipo freestyle sin complicaciones y aprender las diferentes maniobras.

El material inicial para la 1ª fase del montaje y poder volar en modo visual es el siguiente:

  • 1 Frame o Chasis ZMR250 V2 con brazos en fibra de carbono de 5mm.
  • 1 PDB o Power Distribution Board RCTech v4.1 con salidas BEC de 5V/12V.
  • 1 Controladora de vuelo SP Racing F3 Deluxe 10 DOF (con barómetro y compás).
  • 4 Motores Emax RS2205S 2300KV.
  • 4 Protectores motores.
  • 4 Pads amortiguación motor.
  • 4 Variadores FVT LittleBee 30A ESC 2-6S.
  • 1 juego 10 Pares helices Kingkong 5040 5x4x3  3-Blade (baratas, ya que se romperán muchas)
  • 1 Bateria LiPo Gaoneng 11.1V/1800mAh 3S 80/160C, las siguientes iguales pero de 1500mA y 4S
  • 1 Bolsa seguridad transporte batería.
  • 1 Emisora Multiplex 3030 Master Edition 9Ch
  • 1 Receptor Corona de 2’4Ghz y 8Ch.

Material para la 2ª fase y poder volar en modo FPV:

  • 1 Micro MinimOSD For Naze32 Flight Controller.
  • 1 Cámara Runcam Swift Mini 130º 2.5mm FPV 600TVL .
  • 1 Tx de 5.8Ghz Eachine TX526 5.8G 40CH 25mw/200mw/0,6w.
  • 2 Antenas de 5.8GHz Gain Petals Mushrooms RHCP (TX/RX).
  • 1 Gafas/Monitor FPV tipo Eachine EV800 o similar.

Material para la 3ª fase y vuelo estabilizado con GPS:

  • 1 Mini Ublox 7M GPS Module F3 Flight Controller

Material Adicional:

  • 1 Modulo 16CH PWM/PPM/SBUS/DBUS Signal Converter.
  • Juegos hélices 6030 2 palas, 5045 2 palas y 5040 3 palas, de Nylon, Carbon Nylon o Fibra Carbono para ir probando.
  • 1 Cámara tipo RunCam, RunCam-2 o Sj-4000 wifi para la grabación del vuelo.
  • 1 Equilibrador de palas.
  • 1 Tester BX100 with Low Voltage Alarm Buzzer.
  • Separadores nylon M3 de varias medidas.
  • 8 torretas adicionales de 5mm de largo
  • Tornillos M3 de varias medidas.
  • Herramienta necesaria para el montaje como Soldador, estaño, destornillador varias puntas, tijeras, cuter, pinzas, Dremel, etc.

Imagen con todos los elementos.

Es importante prepararse una hoja de calculo, donde anotar los componentes junto con su precio y peso (se puede añadir un apartado de observaciones donde poder poner los enlaces de compra o anotaciones), así podemos saber aparte del precio final, el peso que tendrá en orden de vuelo, necesario para hacer los cálculos de selección final de motor, variador o ESC, hélice y batería:

Un Kit con el multicoptero ya montado y con todos los elementos sale mas barato que comprarlo por piezas, pero no te permite elegir que componentes quieres, ni hacer el montaje por ti mismo, a mi particularmente y siempre que no sea un precio desorbitado o que el gasto se pueda hacer de poco a poco, me gusta poder montarlo desde cero, aprendiendo con el montaje, de los errores que pueda cometer y eligiendo yo los componentes, aunque el precio final sea superior, esto ya es elección de cada uno.

Vídeos generales:

  • FPV Narrado, Canal con una serie de vídeos narrados donde explica como volar y las diferentes maniobras y acrobacias.
  • Canal de Oliver Nabani, vídeos interesantes sobre drones (componentes, funcionamiento, diseño, etc.).

Algunas webs de compra material:

En la próxima entrada el Chasis o Frame y la PDB.

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