QuadroControl II Bordelektronik für Quadrocopter - QC
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1. Polung beachten Polung beachten Polung beachten optional f r zus Spannungsversorgung Einbaulage beachten Einbaulage beachten optional f r zus Spannungsversorgung Gyroskop Sensor Einbaulage beachten GY_GIER mit 2 Silberdr hten befestigen siehe Platinenfotos Einbaulage beachten in die Fassung einsetzen 1 AKKU AKKU Akku Verbinder z B Tamiya oder Multiplex Stecker Reichelt IRFR 1205 SILBER 0 6MM METALL 10 0K METALL 220 METALL 3 30K 1N 4007 TLC 274 DIL GS 28P S Z5U 5 100N Z5U 5 100N Z5U 5 10N METALL 3 30K METALL 220 METALL 1 00K METALL 3 90K METALL 15 0K METALL 10 0K BC 337 40 LP2950ACZ3 0 SMCC 10u SL 2X13G 2 54 oL 1X36G 2 54 RAD 1 000 16 RAD 10 35 RAD 10 35 UA7805 ATMEGA168 20DIP z B TAM ST Sonstiges Wert Hinweis 1 Platinenmaterial Nur f r Selbst tzer erforderlich FR4 einseitig Bungard 1 Klettband KLETT 1000 von Reichelt Kabelmaterial Nicht vergessen falls nicht vorhanden LED Stecker Heferenz Wert 1 Pfostenstecker 2x5P 5 D1 D5 LED gr n 5 R1 R5 330 Ohm bedrahtet Programmierinterface Heferenz Wert BU1 Sub D Buchse 9P weiblich R1 R4 4 7kOhm bedrahtet D1 D2 5 1V Z Diode T1 BC548 Posthaube f r Sub D Buchse 9P Flachbandkabel 6P Pfostenstecker 2x3P NB Heichelt BEL 160x100 1 KLETT 1000 Heichelt PFL 10 LED 5MM R GN METALL 330 Heichelt D SUB BU 09 0 6W 4 7k ZD 5 1 BC2. ckliste aufgef hrt Die Teile werden gem Schaltbild bzw Foto zusammengel tet SI E A 1 Q L PL OQ 2 R2 WA D2 cz 3 4 R3 Ww D3 ec R4 Y j To wa D4 2 Cc 17 F r den Parametrierbetrieb wird dieser Stecker auf die Stiftleisten 5V und OC siehe Zeichnung rechts gesteckt 4 6 Programmierinterface quick n dirty Um nach dem Aufbau die Firmware in den Mikrocontroller zu brennen ben tigt man ein Programmierinterface welches leicht aus einer Handvoll Bauteile in der St ckliste aufgef hrt zusammengebaut werden kann Die Verdrahtung erfolgt ohne Verwendung einer Platine gem dem folgenden Schaltbild und den Fotos Gegebenenfalls kann man die Bauteile nach dem L ten und Testen mit HeiBkleber versiegeln Die L nge der Flachbandleitung sollte 20 cm nicht berschreiten Alle Widerst nde 4 7 kOhm BU1 9 Polige SUB D Buchse weiblich PROG PROG Pfostenstecker 6 Polig Mso 1H O f r Flachbandkabel LSCK 07 Do O O 4 7 Alternative Programmieradapter Alternativ kann auch der SerCon Programmieradapter von www mikrocontroller com verwendet werden Dazu ist dieser mit dem Anschluss ISP1 an JP9 auf der QuadroControl II zu verbinden Ebenfalls nutzbar sind der AVR ISP MK Il und das STK500 von ATMEL 4 8 Akkuhalteband Die QuadroControl I hat eine integrierte Akkuhalterung Zur Befestigung des Akkus ben tigt man ein Halteband Hierzu hat sic
3. 238 61 LNIOd 8Z2O I LNI EGd oB 81 LNIOd O LNDZOd 99 T QNO QN IND LLLNIOd OX L LOd NS AG AG 91 1NIOd QXe OQd qu uoL 1NIOd ZOSO L Z IV 1X 48d QN9 91NI9d L2SOL L1v 1X 98d ceo yL gel gt woo ano HJuoo E LLNIOd19S S2QV SOd C 98 9 51 Enc 6 zt UNO Dx ZEN no 22 0 2 LLLNIOd OQV EOd r OL LNIDIZIAV ZIG ocu TON X9 61NIOd LOQV LOd rn 81NIOd 02Qv OOd FLLNIIHLISIANGIA Led D NE QON9 AND ON9 AND ON9 B aN9 QN9 n I NS AS AS AGH ecco Ja AZo Izo ML BT WOO Q N9 uooL I OIN OJAS d 6E QN9 QNO ccu 2 jj no Mf ozo 2x MOIN A9 U m IZY Spe E J g J J NE NE C C2 ano QNO QN9 QN9 QN9 QND QNO QN9 QND Al pr gt h u U an re Q N SLH LIH l i WI S082 x g l C FEINE 62 ans 82 OLavd 2 no N 61 SL 6L Bl LL 9L SL Sp 65 AND QNO N S QNO QNS ON9 QNO GND AND QNO QGN9 v84 T8l s J9po soz Hagel uoo 22001 nozdor Juoo Asz rlor JuooL uol S B EN T vOoT eo al Sf gf L won g9T so a 2 AND AND FOOFNL nO NI nO N 60Yd 0 ZOV 0862 d1 S084 ta edl ro o o AS NS NE AS 4 5 LED Stecker Die Parametrierung der QuadroControl Il erfolgt mithilfe des Fernsteuersenders Zur Kontrolle der Parameter ben tigt man einen Stecker 5 Leuchtdioden F r den Bau dieses Steckers ben tigt man einen Pfostenstecker f r Flachbandkabel oder eine zweireihige Buchsenleiste 5 LEDs und 5 Widerst nde mit 330 Ohm Bauteile sind in der St
4. Il wurde nur mit BL Ctrl getestet Das PPM Signal ist nicht standardgem wegen der bei Quadrocoptern erforderlichen hohen Ansteuerfrequenz so dass andere BL Regler evtl nicht mit QuadroControl Il zusammenarbeiten 1 X Formation mit B rstenmotoren 35 MHz PPM Empf nger 3 X Formation mit BL Motoren PC Motorphasen 35 MHz PPM Empf nger 35 MHz PPM Empf nger BL Regler BL Regler BL Regler BL Regler Vorne O Rechts Hinten O Rechts Vorne O Rechts Hinten O Rechts 2 X Formation mit BL Motoren PPM Vorne O BL Regler BL Regler Rechts En gt a a Motorphasen I1 VLN 35 MHz PPM Empf nger Hinten O Rechts 35 MHz PPM Empf nger LE L Regler IBI 35 MHz PPM Empf nger 5 6 Verdrahten der Beleuchtung Gem der nebenstehenden Abbildung k nnen an die QuadroControl Il z B LEDs oder auch externe Ger te angeschlossen werden Dabei sind die Positionsleuchten und Positionsleuchten die Heckleuchte mit einem festen Blinkmuster belegt das dem Schaltkanal 2 von richtigen Luftfahrzeugen nachempfunden ist An dem Schaltkanal 1 Anschluss LoBat Anzeige kann eine m glichst helle LED Heckleuchte angeschlossen werden die durch Blinken auf einen schw cher LoBat Anzeige werdenden Akku hinweist An die beiden Schaltkan le k nnen verschiedenartige elektrische Verbraucher ang
5. Warnstufen unterschiedliche Blinkfrequenzen dient der Warnung bei zu niedriger Akkuspannung Features Hardware Unterst tzung von B rsten und BL Motoren Passt auch auf das X UFO Stromverteilung f r BL Regler auf Platine integriert Leistungsteil f r B rstenmotoren bereits integriert Ansteuerung der BL Regler via PPM oder I C Bus Microcontroller ATmega 168 8 MHz Sensorik 3x NEC Tokin CG L43 oder Murata ENCOS Drehgeschwindigkeitssensoren jeder beliebige PPM Empf nger m glich an dem man das PPM Signal abgreifen kann Platine tragendes Bauteil Akkuhalterung integriert Zus tzlicher Spannungsregler f r externe Beschaltung best ckbar 5Schaltkan le 3 fest belegt f r LED Beleuchtung Statusausgaben 2 frei belegbar Kanal 5 6 z B f r Kamera Landeleuchten etc Die Platine ist f r den einfachen Aufbau komplett mit bedrahteten Bauelementen ausgestattet Software Reglertakt 1 kHz im B rstenmodus und I C Modus 500 Hz im PPM BL Modus PPM Ansteuerfrequenz f r BL Regler w hlbar zwischen 50 und 500Hz Reglerart 3x Software PID Regler f r Roll Nick und Gier Im Programmiermodus sind alle Parameter per einfacher 4 Kanal Fernbedienung anpassbar Kein PC zur Parametrierung erforderlich Kein Display erforderlich Kontrolle der Parameter erfolgt ber einfach zu interpretierende LED Muster X oder Flugmodus konfigurierbar Jede Standard PP
6. cke den Jumper f r die Einstellung B rstenmotor BL Motor berbr ckt 6 2 berpr fen der Fernbedienungsanlage Es ist darauf zu achten dass in der Fernbedienung und im Empf nger am Modell die richtigen Quarze gesteckt sind sodass beide Komponenten korrekt miteinander arbeiten 6 3 berpr fen des LED Steckers Als Anzeigeeinheit f r die im Folgenden beschriebenen Parametriervorg nge dient ein Stecker mit 5 LEDs der gem Bauanleitung gebaut und gesteckt wurde F r das Parametrieren sollte immer dieser Stecker verwendet werden nicht die Beleuchtung am Rumpf oder irgendwelche Zusatzger te 6 3 berpr fen des Akkus Vor dem ersten Einschalten sollte man sich vergewissern dass der Akku LiPo 3 Zellen 11 1 V vollst ndig aufgeladen wurde max 12 6 V 6 4 Einschalten Verbinden des Akkus mit der Elektronik Der Akku wird nun mit dem Stecker an der QuadroControl I Platine verbunden Die Fernbedienung bleibt dabei ausgeschaltet Kurz darauf sollte die vordere LED leuchten 00000 Verh lt sich der Quadrocopter ruhig kann mit dem Parametriermodus fortgefahren werden Laufen die B rsten Motoren an ist nochmals der Jumper f r die Einstellung B rstenmotor BL Motor B BL zu berpr fen 7T Programmiermodus 7 1 T 7 2 Belegung der Fernbedienung Im Folgenden wird von der nebenstehenden Belegung der Kn ppel auf der Fernbedienung ausgegangen Mit dem linken Kn ppel werden die H h
7. maximal 1m nicht berschritten werden da ein schlecht eingestellter Regler unkontrollierbare Flugsituationen hervorrufen kann Achtung BL Motoren brauchen einige Zeit um anzulaufen Erst vorsichtig Gas geben bis alle Motoren drehen Erst dann mehr Gas geben Achtung Man sollte nicht versuchen w hrend des Testfluges die Motoren auszu schalten um den fallenden Quadrocopter hinterher abzufangen Absturzgefahr 8 Flugbetrieb 8 1 Einschalten Um beim Einschalten in den Flugmodus zu gelangen und nicht in den Parametriermodus ist zun chst die Fernbedienung einzuschalten und erst danach die QuadroControl Il mit dem Akku zu verbinden Wichtig Der Quadrocopter muss nun auf eine ebene Fl che gestellt werden Steht er beim Abheben schief z B an einem Berghang w rde der Quadrocopter nicht senkrecht sondern schr g nach oben abheben Zun chst leuchten alle LEDs Positionsleuchten Heckleuchte und LoBat LED bei gestecktem LED Stecker sieht das so aus wie rechts dargestellt Nach wenigen Sekunden leuchtet nur noch die LoBat LED 00000 aaay eye gt Sollte die LoBat LED schnell blinken so ist entweder ein entladener Akku oder ein Akku mit zu geringerer Zellenzahl angeschlossen worden Der Flugakku muss aus 3 Lithium Polymer Zellen 11 1 V bestehen Um den Akku zu schonen sperrt die Elektronik den Flugbetrieb gt Akku laden oder anderen Akku verwenden 8 2 Verriegelung des Gaskn ppels aufheben
8. umzuschalten und der linke Kn ppel erneut nach oben links zu schieben Nick Rollkn ppel nach oben schieben Alle LEDs sollten jetzt leuchten Nick Rollkn ppel zur ck in Mittelstellung gt Sollte die LED nicht aufleuchten ist die Invertierung f r Nick an der Fernbedienung umzuschalten und der rechte Kn ppel erneut nach oben zu schieben Rollkn ppel nach links schieben Die LEDs sollten jetzt erl schen Nick Rollkn ppel zur ck in Mittelstellung gt Sollten die LEDs nicht erl schen ist die Invertierung f r Roll an der Fernbedienung umzuschalten und der rechte Kn ppel erneut nach links zu schieben Gas Gierkn ppel nach unten schieben 00000 00000 OBEN e fefe f fee g Nur bei Verwendung von BL Motoren muss jetzt noch die Standgas Drehzahl und die Ansteuerfrequenz f r die BL Regler werden siehe n chste Seite Standgas Drehzahl und Ansteuerfrequenz f r BL Regler einstellen Zun chst blinkt die untere LED was symbolisiert dass 500 Hz gew hlt wurden Die Frequenz kann entsprechend dem rechts dargestellten Schema mit Roll links oder rechts eingestellt werden Jede von 500 Hz abweichende Frequenz beeinflusst die Flugstabilit t negativ und ist nur dann zu w hlen wenn der BL Regler keine 500 Hz verarbeiten kann Die 50 Hz Einstellung ist definitiv zu langsam und ist NUR zum Ausprobieren gedacht BL Ctrl von H Buss verarbeiten 5
9. wie rechts dargestellt Die HEX Datei Software hei t quadrocontrol x yy hex und ist unter WWW tt tronix de im Downloadbereich verf gbar 1 Controllertyp einstellen AVR micro ATmega168 2 HEX Datei ffnen 3 Fuses programmieren siehe 4 Controller programmieren Bild unten OC 94 E6 88 BC 94 62 88 Eb E 2 Er2 Eb 8808828 OC 94 62 88 or 94 BA 88 2 808038 8C 94 62 88 OC 94 D4 88 BC 94 62 88 C 94 62 868 Eb EO Eb Eb 888848 BC 94 96 807 BC 94 62 88 BC 94 62 880 C 94 62 0A BE Eb Eb Eb 8080058 8C 94 62 88 OC 94 A3 BA BC 94 62 808 C 94 62 88 Eb BE E Eb Eb 8080680 8C 94 62 880 BC 94 62 88 39 83 54 03 71 83 2E 87 Bb lb 9 T q E PonyProg2000 ATmegalb58 Size 16896 Bytes CAC 41EBh i onfiguration and Security bits Die Programmierung der Fuses erfolgt Feen wie im Bild rechts gezeigt Die Konfiguration ist sorgf ltig zu I 77T amp BootLock12 BootLock11 BootLock02 BootLock01 Lock2 Lockl berpr fen bevor die Bits mit Write TF rFersrar sr Boorszil BoOTSZOI BOOTRST geschrieben werden RSTDISEL DWENW SFPIEN f wDTOMwv EESAVE BODLEVEL2IV BODLEVEL1 IV BODLEVELO Achtung Eine falsche ckKDiv8 CKOUT M SUTI M SUTO v CKSEL3 W CKSEL2 CKSELI WM CKSELO Programmierung der Fuses kann dazu f hren dass der Iv Checked items means programmed bit 0 UnChecked items means unprogrammed bit 1 Mikrocontroller unbr
10. 00Hz Die Standgas Drehzahl kann durch Verstellen des Gas Kn ppels stufenlos eingestellt werden Die Motoren laufen dabei an Wichtig ist dass die Drehzahl mindestens so hoch eingestellt wird dass die Motoren ohne Aussetzer laufen Die Einstellungen werden durch Schieben des Nick Kn ppels nach unten best tigt Die jeweils zuletzt aktive LED blinkt jetzt schnell bis der Gas Kn ppel wieder nach unten geschoben wurde Ende der BL spezifischen Einstellungen Die Fernbedienungsbelegung sowie Standardwerte f r die Regler sind nun gespeichert falls vorher die Werte nicht ver ndert wurden gt Soll mit Standardwerten geflogen werden kann die Fernbedienung ausgeschaltet werden Alle LEDs leuchten auf Akku von der Platine trennen gt Sollen die Regler jetzt abgestimmt werden ist im folgenden Kapitel fortzufahren 7 3 Parametrierung der Regler Die nach dem Anlernen der Fernbedienung folgende Parametrierung erfolgt ebenfalls ber die Fernbedienung welche in diesem Parametriermodus die nebenstehende Belegung hat Mit dem linken Kn ppel gibt man vor f r welche Achse der PID Parametersatz eingestellt werden soll m m Mit dem rechten Kn ppel wird der f r die aktuelle Achse linker Hebel einzustellende Parameter P oder D bestimmt sowie dessen Wert ver ndert Kn ppel nach oben oder unten tippen Werden die Kn ppel nach links oder rechts bewegt um einen Parameter auszuw hlen so erfolgt als Best t
11. 548C KAPPE CG9G AWG 28 10G 3M PFL 6 5 Inbetriebnahme der QuadroControl Il 5 1 Kontrolle der Best ckung Nach dem Aufbau der Platine ist diese sehr sorgf ltig auf Best ckungsfehler z B Bauteile vertauscht falsche Polarit t bei Diode Spannungsregler Elkos oder ICs und Kurzschl sse L tkleckse Atzfehler sich ber hrende Bauteilanschl sse etc zu berpr fen 5 2 Test der Versorgungsspannungen Jetzt wird die Platine das erste Mal mit Spannung verbunden Dabei sollte m glichst ber ein geregeltes Labornetzteil an den Anschl ssen AKKU und AKKU eine Spannung von ca 12V angeschlossen werden Auch ein Steckernetzteil mit einer Gleichspannung von 12V kann verwendet werden Achtung Bis sichergestellt ist dass alles korrekt funktioniert sollte aus Sicherheitsgr nden kein Akku an die Platine angeschlossen werden Digitalversorgung 5V Diese Spannung wird an folgenden Punkten gegen Masse gemessen und sollte zwischen 4 9V und 5 1V liegen Kondensator C3 bzw C4 C2 Pin 4 C1 Pin 7 und Pin 20 Analogversorgung 3V Diese Spannung wird an den Kondensatoren C20 C30 und C40 gegen Masse gemessen und sollte zwischen 2 9V und 3 1V liegen Virtuelle Masse f r Operationsverst rker Diese Spannung wird an Pin 5 10 und 12 von IC2 gegen Masse gemessen und sollte genau die H lfte der Analogspannung 1 5V betragen 5 3 Programmieren des Mikrocontrollers Das Programmieren des Mikrocontrollers erfolgt mithi
12. Anf nger Experten oder Sportmodus ausw hlen Damit der Quadrocopter nicht direkt nach dem Einschalten Vollgas gibt weil der Gaskn ppel nicht ganz unten war wurde die QuadroControl Il mit einer Verriegelung f r den Gaskn ppel ausgestattet Gaskn ppel ganz nach oben schieben Die LoBat LED verlischt die Heckleuchte leuchtet auf Jetzt kann man den Anf nger oder Expertenmodus ausw hlen Anf nger Modus Langsame Reaktionen des Modells auf die Kn ppel Ideal zum Erlernen der Flugfunktionen und f r den ruhigen ochwebeflug Holl Kn ppel nach links halten um diesen Modus zu aktivieren Experten Modus ochnelle Reaktionen des Modells auf die Kn ppel Ideal f r fortgeschrittene Piloten die ihr Modell flott bewegen m chten Holl Kn ppel nach rechts halten um diesen Modus zu aktivieren Sport Modus Extrem schnelle Reaktionen des Modells auf die Kn ppel Ideal f r den Kunstflug Nick Kn ppel nach vorne halten um diesen Modus zu aktivieren Alten Modus beibehalten Roll Kn ppel in der Mitte belassen Gaskn ppel ganz nach unten schieben Holl Nick Kn ppel kann jetzt losgelassen werden Bei Auswahl einer der Modi erfolgt eine optische Best tigung Die Heckleuchte blinkt 3x schnell Die Positionsleuchte n blinkt blinken jetzt im Sekundentakt 00000 8 3 Fliegen mit B rstenmotoren Bei Verwendung von B rstenmotoren kann durch Schieben des Gaskn ppels nach oben die Drehzahl erh ht werden Bei g
13. Beim Ausdrucken der Platinenvorlage auf Folie ist darauf zu achten dass die Seitenanpassung ausgeschaltet bzw die Skalierung auf 100 gesetzt wird Ansonsten passen die Bauteile m glicherweise nicht Als Drucker sollte man m glichst einen Laserdrucker verwenden F r das Platinenmaterial empfehle ich Bungard Material zu verwenden Erfahrungsgem werden damit die besten Ergebnisse erzielt Der eigentliche Atzvorgang soll an dieser Stelle nicht erl utert werden da dies den Rahmen dieses Dokuments sprengen w rde Hierf r gibt es viele gute Anleitungen im Internet Siehe dazu auch die Links unter www tt tronix de Nach dem tzen ist die Platine sorgf ltig auf Kurzschl sse oder Unterbrechungen zu berpr fen Alle L cher sollten mit einem 0 8 mm Bohrer gebohrt werden au er den folgenden 1 0 mm alle Stiftleisten IC4 und IC5 1 5 mm L cher f r Plastikzapfen der Gyros und Anschlusskabel im Leistungsteil 2 0 mm L cher f r Akku Anschluss 3 5 mm Befestigungsl cher Die Schlitze f r das Platinenhalteband werden mit einem 2 0 mm Bohrer gemacht Dazu sind mehrere L cher hintereinander zu bohren so dass der Schlitz entsteht 4 2 Best ckung der Platine Die Best ckung erfolgt gem der folgenden Best ckungspl ne der Platinenfotos und des Schaltbildes Die Best ckung wird auf der Kupferseite mit den SMD Teilen begonnen und auf der Best ckungsseite abgeschlossen Die St ckliste gibt die empfo
14. M 4 Kanal Fernbedienung per Programmiermodus einlernbar Zuordnung Kn ppel lt gt Kanal ist egal Anlernen dauert weniger als eine halbe Minute Sicherheitshinweise Ich garantiere nicht f r fehlerfreies Verhalten der Elektronik oder der Software Sie benutzen die Elektronik und die Software auf eigene Gefahr Sie allein tragen die Verantwortung f r einen vollst ndigen Test des Gesamtsystems Jedes Flugger t auch ein Quadrocopter ist potenziell gef hrlich und kann bei unsachgem er Benutzung oder im Fehlerfall Sch den an Leib und Leben sowie an Sachgegenst nden verursachen Ein Quadrocopter gehort deshalb nicht in Kinderh nde Eine Modellflughaftpflichtversicherung ist vor dem ersten Start abzuschlie en da die meisten Privathaftpflichtversicherungen keine Sch den durch Flugmodelle absichern Nicht ber Personen oder Tiere fliegen Beachten Sie bitte auch die Garantieausschlusserkl rung am Ende dieses Dokuments 4 Nachbau Schritt f r Schritt Industriell gefertigte QuadroControl Il Platinen gibt es k uflich zu erwerben Einen Link zum Shop findet man unter www tt tronix de Wer sich die Platine selbst herstellen m chte liest bitte die Tipps unter Abschnitt 4 1 wer eine fertige Platine hat legt unter Abschnitt 4 2 sofort mit der Best ckung los 4 1 tzen und Vorbereiten der Platine Die QuadroControl II Platine hat ein einseitiges Layout und kann mithilfe der Vorlage von www tt tronix de ge tzt werden
15. QuadroControl Il Bordelektronik f r Quadrocopter Nachbauanleitung Bedienungsanleitung 1 Funktionsweise Die QuadroControl Il Bordelektronik dient der Steuerung eines Hubschraubers mit vier Rotoren eines Quadrocopters Die Kontrolle der Flugrichtung und der Flugh he erfolgt dabei lediglich ber die Drehzahldifferenzen der einzelnen Rotoren Zwei der Rotoren drehen rechts herum die anderen beiden drehen links herum um das entstehende Drehmoment um die Hochachse auszugleichen Ein Heckrotor wie bei konventionellen Hubschraubern wird somit nicht ben tigt Drehen die hinteren Rotoren schneller als die vorderen wird sich der Quadrocopter nach vorne bewegen Drehen die linken Rotoren schneller als die rechten wird das Modell nach rechts fliegen usw Soll der Quadrocopter um die Hochachse z B nach links gesteuert werden werden die links drehenden Rotoren verlangsamt und die rechts drehenden Rotoren beschleunigt Damit das Modell berhaupt stabil fliegen kann ist eine permanente Regelung der Rotorgeschwindigkeiten erforderlich Das erledigt die QuadroControl Il Bordelektronik Sie misst mit Hilfe von drei Drehratensensoren die Bewegung des Modells um alle drei Achsen im Raum und wirkt einem Abdriften entgegen Weiterhin verf gt die QuadroControl II Bordelektronik ber zwei Open Collector Ausg nge mit denen man Zubeh r wie eine z B Kamera oder Landeleuchten ber die Fernsteuerung steuern kann Eine LoBat LED mit zwei
16. auchbar wird Refer to device datasheet please Cancel I Clear All Set Al write Read Die Fuses brauchen nur einmal programmiert werden Ein erneutes Programmieren der Fuses beim Aufspielen einer anderen Software ist also nicht erforderlich Nach dem Programmieren sollte bei eingestecktem LED Stecker nebenstehende Anzeige zu erkennen sein Nach kurzer Zeit leuchtet nur noch die vordere LED Jetzt wird die Spannungsquelle wieder abgeklemmt und mit der Konfiguration der Flugmodi fortgefahren 5 4 Konfiguration der Flugmodi Es gibt zwei Einstellungen die vor dem Einbau in den Quadrocopter ber L tbr cken zu erledigen sind Die Position der L tbr cken ist aus dem Best ckungsdruck rechts neben IC1 ersichtlich Pin 15 X Pin 16 B BL 1 X oder Formation L tbr cke X 4 offen X Formation d h der Quadrocopter hat zwei Rotoren vorne und zwei Rotoren hinten L tbr cke X 4 geschlossen Formation d h der Quadrocopter hat in jede Flugrichtung einen Rotor 2 B rstenmotoren oder BL Motoren tbr cke B BL offen Es sollen B rstenmotoren verwendet werden L tbr cke B BL geschlossen Es sollen b rstenlose Motoren verwendet werden 5 5 Anschlie en der weiteren Komponenten Einbau in den Quadrocopter Der Einbau der QuadroControl Il Bordelektronik erfolgt gem folgenden Blockschaltbildern Esist daf r Sorge zu tragen dass die Drehrichtungen der einzelnen Rotoren der jeweiligen Skizze en
17. bau Garantieausschlusserkl rung Da bei der Entwicklung und beim Aufbau von elektronischen Schaltungen Fehler leider nie ganz ausgeschlossen werden k nnen weise ich hiermit darauf hin dass ich keinerlei Garantie f r Sch den die durch den Nachbau und den Gebrauch der QuadroControl II Bordelektronik und oder der Dokumentation entstehen bernehme Ich bernehme auch keinerlei Garantie f r die Richtigkeit dieser Bauanleitung Weiterhin bernehme ich keine Garantie f r Folgesch den wie entgangene Gewinne Verm gensverluste oder anderer mittelbarer und unmittelbarer Sch den die durch den Gebrauch oder die Nichtverwendbarkeit der QuadroControl Il Bordelektronik und oder der Dokumentation entstehen Dies gilt auch dann wenn ich ber die M glichkeit solcher Sch den unterrichtet war oder bin Copyright Die QuadroControl II Bordelektronik ist ausschlie lich f r den nicht kommerziellen Einsatz bestimmt Der kommerzielle Nachbau und oder die kommerzielle Verwertung der hier bereitgestellten Informationen sind untersagt c 2008 Tido Tebben Alle Rechte vorbehalten Kontakt Vorschl ge und Kritik bitte an info at tt tronix de Multirotor Forum www tt tronix de forum V0 4
18. den da die QuadroControl Il beim ersten Abheben die Sensoren kalibriert Nicht vor dem Abheben den Roll Nickkn ppel in irgendeine Richtung dr cken damit die QuadroControl Bordelektronik die virtuelle Nulllage feststellen kann Die ersten Flugversuche sollten m glichst bei Windstille erfolgen Eine gro e Rasenfl che oder eine Halle sind dabei von Vorteil Sinnvoll ist es auf eine H he von 0 5 1 m zu steigen um sich mit den Flugfunktionen vertraut zu machen In Bodenn he macht sich der Bodeneffekt bemerkbar der das Modell unruhig werden l sst Sollte der Quadrocopter schnell zu irgendeiner Richtung ausbrechen muss dies mithilfe der Trimmung an der Fernbedienung kompensiert werden Die Trimmung darf nur bei stehenden Modell erfolgen Nicht auf trockenen sandigen oder staubigen Fl chen starten oder landen Feiner Sand k nnte in die Lager der Motoren oder Rotorwellen gelangen und diese dauerhaft sch digen 8 7 LoBat Anzeige Akkuspannungsanzeige Die Akkuspannungsanzeige LoBat LED der QuadroControl II hat zwei Warnstufen 4 Langsames Blinken bedeutet dass der Akku noch etwa 20 Restkapazit t hat Eine sofortige Landung ist noch nicht erforderlich Nach einem geeigneten Landeplatz sollte Ausschau gehalten werden Schnelles Blinken bedeutet dass umgehend gelandet werden muss Anderenfalls droht ein Absturz oder ein schnelles unkontrolliertes Sinken des Modells Viel Spa und gutes Gelingen beim Nach
19. e nach oben mehr Gas nach unten weniger Gas Der linke Kn ppel sollte f r diese Bewegungsrichtung keine R ckholfeder haben d h er sollte in jeder Position stehen bleiben k nnen Ebenfalls wird mit diesem Hebel Gier d h die Drehung um die Hochachse gesteuert Der rechte Kn ppel steuert Roll Bewegung nach links oder rechts und Nick Bewegung nach vorne oder hinten Aufrufen des Programmiermodus Nach dem Einschalten der QuadroControl bei ausgeschalteter Fernbedienung befindet sich die Elektronik automatisch im Programmiermodus Die vordere LED sollte nach kurzer Zeit leuchten Anlernen der Fernbedienung Gaskn ppel ganz nach unten schieben Alle Trimmer in Mittelstellung Fernbedienung einschalten gt Funktioniert die Funkverbindung korrekt leuchten nun die hintere und die vordere LED Anderenfalls ist die Funkverbindung z B Quarze richtig gesteckt sowie die Verdrahtung zwischen Empf nger und QuadroControl Il zu pr fen Gas Gierkn ppel ganz nach oben schieben Eine weitere LED leuchtet nun auf Leuchtet diese LED bereits vor dem Schieben des Kn ppels ist die Invertierung f r den Gaskanal an der Fernbedienung umzuschalten siehe Anleitung der Fernbedienung Gas Gierkn ppel nach oben links schieben Eine weitere LED leuchtet auf Gas Gierkn ppel zur ck in Mittelstellung Kn ppel bleibt oben oollte die LED nicht aufleuchten ist die Invertierung f r Gier an der Fernbedienung
20. en gend Schub hebt der Quadrocopter ab Die Steuerung erfolgt wie unter 3 1 beschrieben Dabei blinken die Heck und die Positionsleuchten 8 4 Fliegen mit b rstenlosen Motoren BL Bei Verwendung von b rstenlosen Motoren m ssen diese zun chst eingeschaltet werden Dies erfolgt durch Schieben des Gas Gierkn ppels in die untere rechte Ecke f r ca 1 Sekunde Das Ausschalten erfolgt auf die gleiche Weise Durch Schieben des Gaskn ppels nach oben kann die Drehzahl erh ht werden Bei 3 gen gend Schub hebt der Quadrocopter ab Die Steuerung erfolgt wie unter 3 1 9 beschrieben Dabei blinken die Heck und die Positionsleuchten o gt Sollte der Quadrocopter abst rzen sind sofort die Motoren abzuschalten 8 5 Manuelles Kalibrieren der Gyro Sensoren Falls die QuadroControl I gro en Temperaturschwankungen ausgesetzt ist oder falls das Modell trotz korrekter Trimmung in irgendeine Richtung ausbricht kann es hilfreich sein die Gyro Sensoren neu zu kalibrieren Dazu wird das Modell auf einer ebenen Fl che abgestellt Gas Gierkn ppel f r ca 1 Sekunde nach unten links dr cken Die Heckleuchte blinkt jetzt dreimal langsam auf Bei BL Motoren kann dieser Vorgang auch bei Standgas erfolgen 1 4 d 3 4 Beim n chsten Start werden die Sensoren neu kalibriert ggf muss jetzt noch einmal nachgetrimmt werden 8 6 Flugtipps Beim ersten Flug nach dem Einschalten sollte nicht ruckartig Gas gegeben wer
21. eschlossen werden Sie werden durch Kanal 5 Schaltkanal 1 und Kanal 6 Schaltkanal 2 ein oder ausgeschaltet Will man diese Kan le benutzen so m ssen in der Fernbedienung f r die entsprechenden Kan le ein oder zwei Schalter f r Kanal 5 und oder Kanal 6 eingebaut werden Akku dieser Teil der Stiftleiste ist direkt mit dem Anschluss des Akkus verbunden 5V dieser Teil der Stiftleiste ist direkt mit der 5V Versorgungsspannung verbunden OC OpenOollector Schaltausg nge bzw ein und ausschaltbare Minuspole Tipps F r die Verdrahtung empfiehlt es sich dreipolige Servokabel zu benutzen die direkt mit den Stiftleisten verbunden werden k nnen So kann auch jederzeit der LED Stecker f r die Parametrierung wieder aufgesteckt werden Braucht man nur die 5V und die OC Anschl sse kann man auch ein Flachbandkabel mit einem 10 poligen Pfostenverbinder verwenden Bei Verwendung von LEDs ist darauf zu achten dass diese immer mit einem geeigneten Vorwiderstand betrieben werden m ssen 6 Inbetriebnahme des Quadrocopters 6 1 Kontrolle der Jumper Vor dem ersten Einschalten am Quadrocopter muss die richtige Konfiguration der beiden L tzinnbr cken unter IC1 berpr ft werden Ansonsten k nnen bei Verwendung von B rstenmotoren die Rotoren unkontrolliert anlaufen Auch sollte man f r den B rstenmotorbetrieb berpr fen ob nicht ein Kurzschluss auf der Leiterplatte z B Atzfehler oder L tzinnbr
22. h KLETT 1000 von Reichelt bew hrt Damit der Akku durch die L tstellen der Platinen keinen Schaden nimmt ist der mittlere Bereich dort wo der Akku platziert wird mit selbstklebenden Schaumstoff zu polstern 4 9 St ckliste Die folgende St ckliste gibt die empfohlene Einbaureihenfolge vor QuadroControl Il Heferenz 4 T1 TA 8 Drahtbr cken 5 H1 R4 R6 R8 Q2 JJ ho IC1 C2 C3 C5 G1 010 611 C12 C20 C23 C30 C40 C8 C21 C31 C 41 R23 R24 R3 R25 R26 O R11 R15 R17 R18 R22 R32 R42 R20 R30 R40 R21 R31 R41 R16 T5 T9 IC3 L1 SDA SCL JP9 JP8 1 Stiftleisten 1r 01 C2 C2 05 nN0 095 C1 2 C4 C6 C9 1 104 1 165 3 GY ROLL GY NICK GY GIER 1161 Wert IRFR 1205 Silberdraht 10k 2200hm 3 3kOhm 1N 4007 TLC274 Fassung 100nF 100nF 10nF 3 3kOhm 2200hm 1kOhm 3 9kOhm 15kOhm 10k BC337 40 LP2950ACZ3 0 10 uH Stiftl 2r 1000y 16V 10u 25V 10u 25V 7805 z B 7805 ENC 03 oder CG L 43 Atmega168 Hinweis Drahtbr cken best cken au er die 4 Br cken bei R4 R6 R8 R10 optional Polung beachten Einbaulage beachten Beinchen vorm Best cken passend zusammendr cken Einbaulage beachten optional f r zus Spannungsversorgung Einbaulage beachten Einbaulage beachten Stiftleisten passend k rzen und einl ten Alle restlichen Stiftleisten passend k rzen und einl ten
23. hlene Reihenfolge vor Die Hinweise in der St ckliste sind zu beachten 4 3 Best ckungspl ne Platinenfotos Gr n Bauteile f r Zusatz stromversorgung f r sp tere Erweiterungen gt z B Tricopter brauchen nicht best ckt werden DENE EORUM Rot Bauteile nur bei Benutzung von Brushless Motoren erforderlich Blau Beschriftung f r L tbr cken auf der R ckseite der Platine siehe Text 2997 by T Tebben R4 3 R22 H g t o O D 2 e L1 C10 PRG ci2 3E O GE 7 9 4 C42 ra DECO n ja VR R Pink Teile werden nicht best ckt r Q Lx Q G sc Q HLL DC OQ Detailfoto T1 T4 J8 rol I Ak DU T Tebben y VT 4 T ze G 4 4 r LL a ra e 5 nex QuadroCont AA Sc S Or s Us ra ra L3 IR Si 9 RN Fe EU OG dy SA T N gt Ica mcum F e E vL rir gt j I A rag SS e DC e V 01 00 71 8002 LO CI LAM unze q ueqqe 1 opi q 8002 9 I Jouoooupeno 4 4 Schaltbild ON9 IONS QNO QNO N9 QON9 AND ON9 N402 B9LVOFWNLY Qu S 1NIOdPMOS S8d qu uot amp 1NIOd OSIMW PEd ognje 1NIOdvZOO ISOVESd zu v2 Od rei per e ra y Qe woo ano Hugot LLNIOd VLOO LGd el QN9 uo Bohn ow OLNIOd Ox19 1d2l 08d vH di ino 99 h oo Z LNIOd LNIV 4Od 019 OR XJ A9 ZZ LNIOdN 09O ONIv 9Q d Jduwv p N LZLNIOd 8020 1 L SGd JAY SL rege z NE
24. igung eine Signalisierung des jeweils gew hlten Parameters durch LED Muster Dabei wird immer zuerst die Achse f r ca 1 Sekunde angezeigt dann der gew hlte Parameter f r ebenfalls ca 1 Sekunde Linker Kn ppel Anzeige Hechter Kn ppel Anzeige Unten Links Roll Links Proportional Anteil 0000 00000 Unten Mitte Nick E Mitte Integral Anteil 00000 Ooo000 BH K i a O e Unten Rechts Gier Rechts Differenzial Anteil Beispiel Linker Kn ppel links rechter Sa rechts gt Differenzial Anteil f r Roll PI j om H LJ f r 1 Sekunde NI f r 1 Sekunde Parameterwert ablesen Nach erfolgter Signalisierung wird der Wert des aktuellen Parameters bin r angezeigt Jede LED symbolisiert jetzt eine bestimmte Wertigkeit Beispiel Die Anzeige rechts bedeutet also 16 2 1 19 Parameterwert ver ndern Der rechte Kn ppel ver ndert den Parameterwert Tippen nach oben erh ht den Wert um 1 Tippen nach unten erniedrigt den Wert um 1 Wird der Kn ppel gehalten ver ndert sich der Wert fortlaufend Testflug Um die Einstellung sofort testen zu k nnen kann durch Dr cken des Gaskn ppels nach oben ein Testflug absolviert werden Die Belegung der Fernbedienung entspricht dann dem normalen Flugmodus siehe unten Durch Dr cken des Kn ppels nach unten gelangt man wieder in den Parametriermodus Achtung Es sollte bei Testfl gen im Parametriermodus eine Flugh he von
25. lfe der freien Software PonyProg2000 www lancos com 1 Konfiguration von PonyProg2000 I O port setup Unter dem Men punkt Setup Interface Setup ffnet sich das nebenstehende Dialogfenster Die e Serial Parallel Einstellungen sind wie gezeigt zu setzen oi Progar Hier ist der serielle Anschluss COM mit dem das f codi LPTI LPT3 Programmierinterface verbunden werden soll C uus D nns uer auszuw hlen Select Polanty of the Control lines Inwert Reset Invert D IN Invert SCEL Invert D OUT Cancel Ea Probe 2 QuadroControl Il mit PC verbinden Das Programmierinterface verbindet eine freie serielle Schnittstelle des PCs keinen USB Seriell Wandler verwenden mit der QuadroControl II Platine Pin1 des Programmieranschlusses JP8 ist mit einem kleinen Kreis rechts neben der Drahtbr cke gekennzeichnet JP8 ist dabei f r den Quick n dirty Adapter vorgesehen JP9 f r den SerCon Adapter Pin 1 von JP9 wird dabei ebenfalls durch einen kleinen Kreis gekennzeichnet Achtung Der Programmierjumper PRG darf w hrend des Programmiervorganges nicht gesteckt sein Es kann sonst einer der Motoren anlaufen F r den regul ren Betrieb des Quadrocopters ist der Jumper zu stecken 3 Spannungsversorgung anschlie en 4 Programmierung mit PonyProg2000 Beim ersten Start nach der Installation Kalibrierung durchf hren Die Programmierung erfolgt
26. tsprechen Bauanleitungen f r den X Rahmen BigQuadro und die dazugeh rigen Motoreinheiten finden sich unter www tt tronix de Folgende Komponenten werden jetzt verdrahtet Ein Modellbau Empf nger der ein PPM Multisignal herausgibt Es gibt Empf nger die dieses Signal an einem Steckplatz herausgeben Verf gt man ber einen Empf nger der das nicht kann muss das Signal im Empf nger abgezweigt werden Der Anschluss f r den Empf nger ist auf der Platine mit Rec bezeichnet vier B rstenmotoren mit Getriebe Hinweis Beim Einbau muss unbedingt beachtet werden dass direkt an den Motoren je eine Freilaufdiode z B 14007 angebracht wird Die Dioden werden mit der Katode Ringmarkierung an und mit der Anode an DC verbunden Macht man das nicht k nnen die MOSFETs f r die Motoransteuerung zerst rt werden Beim X UFO sind diese Dioden bereits eingebaut hier besteht kein Handlungsbedarf oder vier BL Regler Empfehlung BL Ctrl von H Buss www mikrocontroller com mit Motoren Hinweis Jeder Regler wird ber eine Stromzuf hrung Querschnitt 0 75mm und ein Servokabel mit der Elektronik verbunden Bei dem Letzteren wird eigentlich nur das PPM Signal ben tigt Es hat sich aber in der Praxis bew hrt wenn dieses Kabel dennoch mit allen drei Leitungen Masse 5V und PPM ausgef hrt wird damit man den Regler bei Bedarf direkt an einem Modellbau Empf nger testen kann Achtung QuadroControl
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