Řídící deska multikopterů – update

Byl jsem vyhecován k realizaci řídící desky na různé druhy takzvaných „multikopterů“, vycházející z populární konstrukce hojně diskutované na rcgroups.com. Web původního projektu je kkmulticopter.com. Výsledky mého snažení se už rozprchly mezi pár uživatelů, takže je na čase konečně poskytnout návod k využití.

Popis zapojení:

Všechny signálové konektory jsou orientovány zemním kontaktem (černý nebo hnědý vodič) k okraji desky. Odběr elektroniky je zanedbatelný, napájena je z BEC regulátoru stejně jako přijímač. Napájecí vodič z regulátoru (prostřední červený) nechte zapojen jen u jednoho z nich, odstatní ponechte nezapojeny, například vytažením dutinky z konektoru a zaizolováním smršťovačkou, tvrdší povahy jako třeba já mohou vodič bez uzardění ustřihnout a zaizolovat.

Pokud někdo zatouží vyvést signalizační LED z desky třeba do krytu, může využít připravené pájecí body (ideálně osadit konektorem z pájecí lišty stejně, jako jsou ostatní konektory na desce). V tom případě je nutné odpojit LED osazenou na desce – odpájet ji nebo jednoduše přeškrábnout propoj mezi LEDkou a konektorem na desce, ten vzdálenější od okraje desky.

Doporučené regulátory jsou například z řady TURNIGY Plush, spousta uživatelů má s nimi dobré zkušenosti a je ověřeno, že stíhají vyšší opakovací kmitočet PPM signálu generovaný deskou. Jiné regulátory je třeba buď vyzkoušet, nebo zagooglovat po internetových fórech, zda s nimi má někdo zkušenosti.

Kam připojit který motor nebo servo je zřejmé z této tabulky možných konfigurací:

TriCopter	QuadCopter
XCopter	Y4Copter
Y6Copter	HexaCopter

Tak jako každé gyro je i toto náchylné na vibrace. U multicopterů sice nebývají takové jako u jednorotorových helikoptér, ale přesto je třeba desku uchytit pružně. Obvykle vyhoví šroubky přes gumové podložky, nic se nepokazí ani nalepením na mechovou oboustranku.

Nastavení vysílače:

I když se to nezdá, vysílač je třeba nastavit do režimu ACRO, nikoli HELI. Ujistěte se, že nejsou aktivní žádné mixy, veškeré potřebné mixování si dělá firmware desky sám. Nastavení reverzů jednotlivých výstupů pro různé systémy je zde:

Kanál:Systém:	KřidélkaAileron	VýškovkaElevator	PlynThrottle	SměrovkaRudder
JR/Spektrum	REV	REV	NORM	REV
Futaba	NORM	NORM	REV	NORM
Hitec	NORM	REV	NORM	NORM

U Futaby pozor, smysl výchylky u plynu u modernějších souprav může být změněn globálně pro všechny modely, v tom případě nemusí být reverzován v individuálním nastavení modelu. Nastavte reverz plynu prostě tak, jako u ostatních svých modelů.

Nastavení desky:

Všechna nastavení s vyjímkou finálního nastavení zisků gyr je vhodné dělat bez nasazených vrtulí. V případě problémů by to mohlo bolet!!!

Upozornění:  z důvodu obtížné dostupnosti potenciometrů jsem v poslední várce desek musel použít alternativní typ. Níže uvedený návod platí pro původní typ (kostička v plastu), alternativní typ (otevřený, na keramické destičce) má opačně dráhu, takže nastavení funguje v opačném smyslu (minimum je po směru hodinových ručiček, přidává se proti směru).

1. kalibrace kniplů (signálu z vysílače)

• Nastavte všechny trimy na vysílači do nuly, všechny páky včetně plynu do středu, zapněte TX
• Nastavte prostřední potenciometr (PITCH) na minimum (proti směru hodinových ručiček)
• Připojte  napájení desky + RXu
• LED na desce třikrát rychle blikne
• Vyčkejte několik sekund dokud LED neblikne jedenkrát
• Odpojte napájení desky
• Potenciometr PITCH vraťte na původní hodnotu

2. kalibrace rozsahu plynu a nastavení regulátorů

• Potenciometr YAW nastavte na minimum
• Nastavte plynovou páku na zapnutém TXu na maximum
• Připojte napájení desky + RXu
• LED zabliká
• Dále kalibrace případně nastavení parametrů regulátoru probíhá identicky jako samotného regulátoru, tedy obvykle stažením plynu po prvním akustickém signálu nakalibruje rozsah plynu, případně se obvyklým způsobem nastaví potřebné parametry regulátoru. POZOR!! Nastavte typ baterií na NiCD nebo vypněte automatické snížení výkonu nebo vypnutí motoru při poklesu napětí. Vzhledem k rozptylu parametrů jednotlivých regulátorů by velmi pravděpodobně došlo k omezení na jednom z nich dříve a neovladatelná multikoptéra by mohla někomu nebo něčemu ošklivě nafackovat. S multikoptérou se létá na čas!!
• Odpojte napájení desky
• Potenciometr YAW vraťte na původní hodnotu

3. reset do výchozího nastavení (zruší kalibraci kniplů a případné reverzy)

• Nastavte všechny potenciometry na minimum
• Připojte napájení desky
• Vyčkejte několik sekund
• Odpojte napájení desky
• Vraťte potenciometry na původní hodnoty

4. reverzy gyr (pro použité gyrosenzory a obvyklé konfigurace nejsou nutné)

• Nastavte potenciometr ROLL na minimum
• Připojte napájení a vyčkejte zablikání LED
• kniplem odpovídajícího kanálu změníte smysl výchylky vpravo/dolů na REVERS nebo vlevo/nahoru na NORMAL
• Odpojte napájení
• Potenciometr ROLL vraťte na původní hodnotu.

U TriCopteru není nutné měnit reverz serva směrovky, na výstupu číslo 4 je normální signál, na výstupu 5 je tentýž signál reverzovaný, volbu smyslu výchylky tedy provedete prostým zapojením serva do příslušného výstupu.

5. nastavení zisku gyr

• Nastavte výchozí hodnotu na cca 50% (střed dráhy potenciometru)
• Po směru hodinových ručiček se zisk zvyšuje do doby, než začne soustava kmitat
• Poté snižujte zisk dokud oscilace nepřestanou
• Pozor!! Při snižování zisku rychle roste reakce na kniply!

6. Volba letového módu

Z bezpečnostních důvodů je firmware vybaven funkcí zajištění. Po zapnutí je deska ve výchozím režimu „Zajištěno“, v tomto stavu LED nesvítí, motory stojí a deska na nic nereaguje. Volbu příslušného režimu lze provést vychýlením kniplů na vysílači dle tohoto obrázku:

Příklad: Odjištění na vysílači v modu 1 se provede při plně staženém plynu vychýlením páky směrovky doprava. Při odjištění se LED trvale rozsvítí a je možno odstartovat.

Pokud deska na uvedený postup nereaguje, bývá problém v rozsahu signálu v kanálu plynu. Snadno se to napraví mírným posunutím trimu kanálu plynu. POZOR, moderní soupravy mají možnost zapnutí různě nazývané funkce omezení trimování plynu na horní rozsah dráhy, doporučuji mrknout do manuálu a tuto funkci pro tento model vypnout, jinak trim nemá při spodní poloze páky plynu vliv.

V normálním módu je nastavena reakce na kniply 50%, v ACRO módu 70%, v UFO módu je reakce směrovky 90%, ostatní osy 50%

Po startu můžete model normálně vytrimovat. Použité piezoelektrické gyrosenzory vykazují jistou teplotní závislost. Před startem nechejte dostatečnou dobu vyrovnat teplotu modelu s teplotou okolí (například při změně teploty mezi vyhřátým interiérem auta a chladným vzduchem venku). Pokud se přesto projeví drift gyrosenzorů, nepoužívejte trimování ale přistaňte a proveďte rekalibraci gyr podle výše uvedeného návodu.

Případné dotazy směrujte na mail, kde lze osazenou a otestovanou desku s firmware podle přání i získat.

UPDATE: k dispozici je novější verze řídící desky se senzory MEMS. Oproti původní verzi s piezogyry netrpí teplotním driftem a celkově se chová stabilněji, umožňuje konfigurace až s 12 motory. Postup nastavení zůstává stejný, jen se vloudila drobná chybička – indikační LED má inverzní funkci, tj. normálně svítí, při odblokování zhasne.

---

Poznámka k programování:

konektor ISP na desce chybou autora původního schematu neodpovídá obecně vžité normě (prohozeny signály MISO a MOSI) a je navíc otočen o 180° (pin označený v nákresu jako 1 je ve skutečnosti 6). Popíšu raději vývody tak, jak odpovídají poloze na desce. Při pohledu na konektor s nápisem ISP vlevo dole je rozložení signálů následující:

RST	SCK	MISO
GND	MOSI	VCC

Za zmatení se omlouvám, nenapadlo mě zkontrolovat shodu zapojení se zvyklostmi, programovací kablík jsem si dělal podle schematu tak jsem na chybku nepřišel.