Квадрокоптер с GPS своими руками. Часть 1.

Квадрокоптер с GPS своими руками. Подробная инструкция по сборке. Часть 1 — Сборка.

Давайте продолжим тему сборок квадрокоптеров своими руками. В прошлый раз я построил шустрый гоночный квадрокоптер. В этот раз построим бюджетный квадрокоптер, на борту которого будет барометр для вычисления высоты и датчик GPS с компасом для реализации различных функций, таких как автоматический возврат домой, полеты по точкам, удержание высоты и позиции. Но теперь дрон будет на прошивке INAV.

Сразу перечислю все комплектующие, использованные в проекте (Все ссылки ведут на алиэкспресс. Переходя по ссылкам Вы поддерживаете проект! Спасибо Вам за это!):

Полетный контроллер — дешевый клон очень

распространенного ПК Omnibus F4 V3 Pro. Имеет на борту 3 UART, возможность подключения приемника по SBUS и IBUS, разъем для подключения GPS модуля, барометр и слот карты памяти для записи параметров полета.

Рама для квадрокоптера. Не менее распространенная Martian II в размере 250 мм. Бюджетная, достаточно прочная и очень вместительная.

Позволяет установить по желанию как 5-ти дюймовые, так и 6-ти дюймовые пропеллеры.

Моторы я выбрал бюджетные Readytosky RS 2205 2300kv.

Регуляторы оборотов — Little Bee 30А.

Курсовая камера — Foxeer Monster Pro. 

Видеопередатчик — AKK K33 5,8 GHz.

GPS модуль — BN-880 с компасом.

Приемник — модернизированный Flysky fs-ia6b (14-канальный с RSSI). Купить можно здесь.

Сборка квадрокоптера с GPS своими руками.

Сборка рамы.

Ну что, приступим. Раскладываем содержимое коробки с рамой Martian II.

Сборка рамы не доставит вам каких-либо трудностей. Хоть схему в коробку не положили, по фотографиям, которые я выкладываю ниже, вы легко сообразите, что и куда приложить. Но, стоит отметить, китайцы не поскупились на винтики и гайки, их в комплекте большой запас. Как обычно все соединения сажаем на фиксатор, за исключением верхней пластины. Некоторые части рамы из комплекта лично мне не пригодились, например, посадочные «ножки» и подушки, призванные смягчить посадку квадрокоптера.

Установка моторов на раму.

Устанавливаем моторы с защитой (входит в комплект с рамой). Учитываем направление вращения моторов, точно так же, как на схеме ниже.

Установка FPV камеры.

Устанавливаем FPV курсовую камеру на свое место, используя переходник, включенный в комплект камеры. Не забывайте установить угол наклона камеры относительно горизонта примерно в 30 градусов для начала. В дальнейшем вы сами его подстроите под свой стиль и скорость полетов.  После этого верхнюю пластину и камеру с креплениями можно временно снять.

Следующим этапом будет установка на лучи рамы и пайка регуляторов оборотов.

Как установить регуляторы оборотов на квадрокоптер с GPS?

Регуляторы оборотов с одной стороны имеют 3 контактные площадки для соединения моторов, а с другой стороны толстые провода (красный и черный) для пайки к плате распределения питания, тонкие для пайки к полетному контроллеру. Обрезаем излишки проводов, идущих от моторов предварительно приложив регуляторы к лучам рамы, зачищаем их и лудим, лудим контактные площадки на регуляторах и припаиваем 3 провода от моторов в любом порядке. Силовые провода питания регуляторов припаиваем к плате распределения питания, также отрезав излишки проводов. Тонкие провода пока не трогаем. Можно зафиксировать платы изолентой или стяжками. Не обращайте внимания на припаянный коннектор XT-60, я его припаял здесь для одного личного эксперимента. К питанию квадрокоптера мы вернемся чуть позже. В общем, должно получиться примерно так.

Пайка проводов питания квадрокоптера.

Питание контроллера OMNIBUS имеет некоторые особенности подключения. Чтобы понять принцип подключения силовых проводов, посмотрите фото ниже и полную схему подключения внизу статьи. Такое подключение необходимо, чтобы корректно работал датчик тока на контроллере.

Подключаем тонкие провода от регуляторов оборотов (черный — земля, белый — сигнал). Обрезать коротко я их не советую, так как вам еще не раз придется снимать и ставить полетный контроллер. Блок подключения регуляторов на фото ниже.

Как подключить приемник Flysky или другой аналог по протоколу I-bus к полетному контроллеру OMNIBUS F4 PRO V3?

Подключить приемник к контроллеру OMNIBUS по протоколу I-bus, например, Flysky FS-IA6b было бы очень просто, если бы у вас был набор коннекторов. Я же вам покажу как подключить приемник Flysky к Omnibus тремя проводами. Смотрите фото и схему (wiring diagram) внизу статьи. Я долго думал, отпаивать коннектор или нет. В итоге пришел к выводу, что проще всего припаять провод к контактам в задней части коннекторов.

Сам приемник будет располагаться в задней части квадрокоптера.

Для вывода антенн спроектировал и распечатал на 3D принтере вот такую деталь. Скачать ее можно по этой ссылке.

Подключение FPV системы квадрокоптера.

Во-первых, удостоверьтесь в том, что питание в 14,0-16,8 вольт (4-х баночный аккумулятор) подходит для вашей камеры и видеопередатчика.

Во-вторых, нужно спаять перемычку между контактом RAM на плате и контактом VCC (см. п.2 на схеме подключения электроники). Таким образом, мы подадим напряжение аккумулятора на все контакты, обозначенные символами RAM на плате контроллера.

Если же вам понадобиться напряжение 5 вольт на контактах RAM, то их нужно спаять каплей олова с контактом 5V. Вот как выглядит перемычка.

После этого по прилагаемой схеме припаиваем провода FPV камеры (красный — «+», черный — «земля», желтый — «сигнал»).

И передатчика.

На этом этапе уже можно подключить аккумулятор (после проверки отсутствия короткого замыкания) к квадрокоптеру и проверить работоспособность FPV системы, а также с помощью пульта к камере настроить качество изображения.

Далее закрепляем стяжкой видеопередатчик к верхней пластине рамы.

Установка и подключение GPS модуля и компаса на квадрокоптер.

Для подключения GPS модуля на контроллере Omnibus F4 PRO V3 есть 6-ти пиновый разъем, показанный на картинке.

Однако модули BN-880 GPS обычно приходят с увеличенными коннекторами, не подходящими для Omnibus. Из этой ситуации есть несколько выходов:

Во-первых, спаять провода на задней стенке разъема, как я показал на примере с приемником Flysky.

Во-вторых, коннекторы можно заказать отдельно за копейки. Например, здесь.

В-третьих, посмотрите внимательно содержимое коробочек с камерами и видеопередатчиками, там могут быть подходящие вещи. Именно по третьему сценарию я решил эту проблему.

Смотрите документацию к вашему GPS модулю и просто соедините одноименные контакты модуля и контроллера между собой. НО! RX-модуля нужно соединить с TX-контроллера, а TX-модуля с RX-контроллера. Даже если вы их перепутаете, ничего не сгорит, просто модуль не запустится.

Теперь подумайте о том, как разместить модуль GPS на раме и защитить его от влаги. Я распечатал для него мини корпус (скачать STL-крышка, коробка) на 3D принтере и закрепил стяжкой. Пусть вас не пугают всякие детали, распечатанные на принтере. Можно легко обойтись и без них.

Остался один штрих.

Барометрический датчик, находящийся на плате контроллера подвержен нестабильной работе под действием набегающего воздуха от винтов квадрокоптера. Поэтому, его нужного защитить от прямых потоков воздуха. Для этого наносим немного клея вокруг датчика как на рисунке ниже. И приклеиваем кусочек мелкопористой губки. Очень важно не залить клеем отверстие в датчике, иначе он просто перестанет работать.

Ну вот и практически все. Продеваем провода GPS модуля в раму, вставляем в разъем, ставим камеру на место, не забыв отсоединить пульт настройки, и прикручиваем верхнюю пластину рамы.

Схема подключения периферии к полетному контроллеру OMNIBUS F4 PRO V3.

Еще немного фото квадрокоптер с GPS.

Кстати, отверстие в задней стенке не просто так. Сразу же, как  мне придет LED панель, установлю ее сюда. Покупал вот такую.

Во второй части статьи пробежимся по основным настройкам квадрокоптера. Часть 2.

 

Поделиться ссылкой: