Plejad Copter Control Version 1.0 Aufbau und Bedienungsanleitung
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1. Roll Gas Gier Nick M Roll Gas Gier Nick Roll Motoren Starten Stoppen Werden die Kn ppel ca 0 4 Sek in dieser Stellung gehalten laufen die Motoren im Standgas an bzw schalten sich ab Flug Setting 1 6 aktivieren Aktiviert eines der 6 in der PCC gespeicherten Settings f r unterschiedliche Flugverhalten Standardm ig sind dies 1 Sehr langsam 2 Langsam 3 Normal 4 Kunstflug 5 Super Acro 6 Adrenalin Standard Settings laden Setzt alle Flug Settings auf die Werkseinstellungen zur ck Standgas einstellen 1 LED blinkt Copter piept wiederholt 2 Gashebel ganz nach unten bringen 3 Piepen h rt auf LED leuchtet dauernd 4 Mit Gashebel gew nschtes Standgas einstellen Vorsicht Motoren laufen an 5 Nickkn ppel nach vorne um das Standgas zu speichern 6 LED aus langer Beep Motoren gehen aus 7 Neues Standgas ist gespeichert 48 http ww plejad net Die oben gezeigten Abbildungen von Kn ppel Kombinationen repr sentieren Fernsteue rungen im Mode 2 F r andere Modi existieren Kurzreferenzen zum Download auf der PCC Homepage 6 5 Flugbetrieb Bevor der Copter das erste mal geflogen wird sollte man testen ob auch tats chlich alles funktioniert m Unbedingt mit abmontierten Propellern testen ob der Copter auf Steuerbefehle per Fern steuerung sanft reagiert und die Motoren nicht unmotiviert hochdrehen Fest2. Damit die Lageregelung des Copters funktioniert m ssen die Drehrichtungen der einzelnen Motoren exakt eingehalten werden und die PCC Platine in der korrekten Ausrichtung auf dem Copter montiert werden VORNE Pfeil zeigt auf Motor1 I r Tdgrjpiage Abbildung 27 Motordrehrichtungen und Platinenausrichtung Von oben gesehen m ssen die Motoren folgende Drehrichtungen haben m Vorderer und hinterer Motor Im Uhrzeigersinn m Linker und rechter Motor Gegen den Uhrzeigersinn Die PCC Platine mu wie auf der Abbildung auf dem Copter montiert werden wobei der wei e Pfeil auf der Platine zum vorderen Motor Nummer 1 zeigen muss Die gezeigten Montagearten entsprechen den Standardeinstellungen der PCC Sowohl die Lage der Motoren als auch die Ausrichtung der Vorderseite kann mit einem selbstdefi nierten Mischer ge ndert werden Mehr dazu weiter unten 45 http ww plejad net 6 Bedienungsanleitung Dieses Kapitel erkl rt die notwendigen Schritte um den Copter in die Luft zu bekommen und danach das Flugverhalten an die verbauten Komponenten und dem eigenen Geschmack anzupassen 6 1 Einf hrung In frisch zusammengebautem und programmierten Zustand verwendet der Fluglageregler der PCC Standar deinstellungen mit der 80 aller Copter relaiv sauber in die Luft kommen sollten Au erdem geht die PCC davon aus da sie in einem Quadrocopter in Konfiguration d h Motor 1 ist vorne so wie im vorigen Kapitel
3. Die Serielle Schnittstelle befindet sich direkt am Arduino Board und dient zum Anschluss an den PC sowie an das LCD Terminal 38 http ww plejad net 5 Zusammenbau des Multicopters In diesem Kapitel wird exemplarisch die Verkabelung eines Multicopters mit 4 Motoren Quadrocopter be schrieben Abschnitt 5 4 beschreibt die Verkabelung eines Copters mit PWM Standardreglern und Abschnitt 5 5 beschreibt dies mit I C Reglern F r Einsteiger und vielleicht auch Fortgeschrittene empfiehlt es sich die Rubrik Refe renzsysteme auf der PCC Homepage zu besuchen wo Copter und deren Komponenten beschrieben werden die sicher funktionieren und optimal mit der PCC Zusammenarbei ten Auf diese Weise kann man sich auf einfache Weise und ohne gro en rger ein funk tionierendes Flugger t zusammenstellen 9 1 Ben tigte Komponenten F r einen Multicopter mit 4 Motoren ben tigt man folgende Bauteile m 4 Brushlessmotore die m glichst laufruhig sind m 4 Brushless Motorregler g nstige Standardregler oder I C Regler die eine pr zisere Steuerung er lauben m RC Empf nger mit Summensignalausgang bzw Standard RC Empf nger und Summensignalerzeu ger m Links und Rechtsdrehende Propeller m LiPo oder LiFe Akku m Verwindunsssteifes Multicopter Rahmensystem welches m glichst wenig Vibrationen bertr gt Welche Empf nger Summensignal Erzeuger und Brushless Motorregler funktionieren findet man auf der PCC Homepage in der Ru
4. chlich eine Exponentialfunktion das hei t der in den Endausschl gen erreichte Wert wird er h ht Erkl rung Auf der horizontalen Achse im Diagramm unten sieht man die Eingaben von der Fern steuerung 0 127 und auf der vertikalen Achse die daraus resultierenden Dreh Befehle die der 52 http ww plejad net Copter dadurch erh lt 200 180 160 140 120 5 10 15 20 100 80 60 40 20 4 12 20 28 36 44 52 60 68 76 84 92 100 108 116 124 0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120 Abbildung 28 E Stick Exponentialfunktion Die untere dunkelblaue Linie ist das was man mit E Stick 0 hat eine gerade Linie und mittels P Stick in der Steigung verstellen kann Man kann so also z B bei P Stick 15 maximal Ausschl ge von 100 erreichen was genau dem Stickwert entspricht den die Fernsteuerung aussendet Das Diagramm zeigt alle Kurven mit einem Wert von P Stick 15 Durch die Expo Funktion der PCC aber werden am Ende der Kurve tats chlich h here Werte er reicht im Gegensatz zum Sender Expo Man sieht in dem Diagramm dass man so bei E Stick 25 und vollem Kn ppel Ausschlag 127 Werte um 180 oder noch mehr erreichen kann P Stick Gier D Stick Gier Regulieren die Reaktion auf die Kn ppel um die Hochachse Diese Einstellungen entsprechen vom Prinzip her P Stick und D Stick Akkuwarnung mV Definiert die minimale Akkuspannung bei der akustischer Alarm ausgel st wird Wenn die Ak
5. der f r die Gierachse mit einer ge raden Stiftleiste Es muss unbedingt darauf geachtet werden dass m bei zwei Gyros die abgewinkelte sie he Abbildung 12 m die Stiftleisten genau rechtwinkelig bzw bei den abgewinkelten parallel zu dem Gyro Board ste hen damit das Flugverhalten sp ter m glichst pr zise ist Man l tet zuerst je einen Pin am Ende jeder Stiftleiste an richtet das ganze nochmal exakt aus und l tet dann die restlichen Pins m alle Pins der Gyro Breakoutboards mit der Stiftleiste verl tet sind damit gen gend Stabilit t er zielt wird Abbildung 12 Vorbereitung der Gyros 19 http ww plejad net Zum Schluss werden die Gyros auf die PCC Platine gel tet so wie auf den folgenden Abbildungen darge stellt Es muss unbedingt darauf geachtet werden dass m Die Roll und Nick Gyros stehend montiert exakt im rechten Winkel zur PCC Platine und auch ex akt im rechten Winkel zueinander stehen Man l tet zuerst je einen Pin am Ende jeder Stiftleiste an richtet das ganze nochmal exakt aus und l tet dann die restlichen Pins m Der Gier Gyro liegend montiert exakt parallel zur PCC Platine ausgerichtet ist Man l tet zuerst einen Pin am Ende der Stiftleiste an richtet das ganze nochmal exakt aus und l tet dann die rest lichen Pins Eh Abbildung 13 Die fertige Platine 1 20 http ww plejad net 1 1 i e ps d a 2b ET a a Et 4 lt en Die f
6. um 45 nach rechts gedreht 55 http ww plejad net 56 http ww plejad net VORNE Pfeil zeigt auf Motor1 tak Pra ap Tr TF Abbildung 29 Mischer X Formation Die Mischertabellen sind per PCC Manager Software austauschbar um zum Beispiel Sonderformen wie Y6 Hexa oder Octocopter zu unterst tzen Diese Mischertabellen k nnen als Dateien von der PCC Homepage heruntergeladen werden und so werden verschiedenste Motoranordnungen unter st tzt ohne die PCC Firmware ver ndern oder neu aufspielen zu m ssen Werden Einstellungen ber das LCD Terminal ver ndert so werden diese erst dauerhaft gespeichert nachdem die Motoren gestartet werden Hat man unabsichtlich Einstellun gen ver ndert kann so durch Abstecken des Akkus wieder der vorige Zustand hergestellt werden 57 http ww plejad net 6 7 Feintuning des Flugreglers Viele Copter fliegen mit den Standardeinstellungen der PCC sehr brauchbar M chte man jedoch das letzte herausholen oder hat eine exotische Rahmen Motor Regler Kombination so mu man sich an das Fein tuning des Flugreglers machen Dazu kann man an 3 Dingen schrauben in dieser Reihenfolge 1 Den P I D Werte des Flug Lagereglers ganz wichtig 2 Dem Motor Ansprechfaktor weniger wichtig 3 Der Gyro Filterfreguenz weniger wichtig Die PID Werte stellt man ein ber das LCD Terminal im Men Parameter Dort gibt es P I D Nick Roll f r die Nick und
7. 2 10V liegen m Am Pin A3 des Arduino Sockels Q Liegen andere Spannungen an den Messpunkten an darf die Platine auf keinen Fall in Betrieb ge nommen werden und muss noch einmal berpr ft werden 22 http ww plejad net 3 5 Vorbereiten des FTDI Breakout Boards Das FTDI Breakout Board stellt die Verbindung zwischen einem PC und der PCC Platine her Dies wird ben tigt um neue Firmware einzuspielen bzw um die PCC vom Computer aus zu konfigurieren In diesem Kapitel geht es um die notwendige Vorbereitung des Breakout Boards zum Einsatz mit der PCC Der FTDI Adapter darf ohne die unten stehenden Schritte nicht direkt an das Arduino Board auf der PCC Platine angesteckt werden Die Platine und der Computer k nnen sonst besch digt werden Zum Anschluss an die PCC muss ein Zwischenstecker angefertigt werden bei dem der 5V Pin entfernt wur de siehe Abbildung 15 Dazu wird so wie in der Abbildung bei einer der 6 Poligen Buchsenleisten der 3 Pin restlos entfernt und die Buchsenleiste in das Breakout Board eingesteckt Der Grund f r diese Modifikation ist dass dieser Pin des Breakout Boards dazu gedacht ist Arduino Boards direkt ber den USB Anschluss mit Strom zu versorgen Da das Arduino auf der PCC bereits mit Strom ver sorgt wird w rde dies mit der Stromversorgung des Copters kollidieren und eventuell beide Ger te be sch digen 4 N Ac A 45 1 e w p i Abbildung 15 Zwischenstecker anfe
8. Datei von der Festplatte dieses Compu ters zu verwenden Klicken Sie auf Aktualisieren Es erscheint ein Dateiauswahl Dialog in dem Sie die zuvor heruntergeladene PCC_ pcu Datei ausw hlen m ssen Nachdem Sie auf ffnen geklickt haben erscheint eine Fortschrittsanzeige f r den Updatevor gang Am Ende des Updates erscheint eine Meldung ob das Update funktioniert hat gr n oder ob es fehlgeschlagen ist rot Entfernen Sie das FTDI Breakout Board vom Copter und klemmen Sie den Akku ab War das Einspielen der Software erfolgreich dann k nnen Sie nun wie weiter unten beschrieben die Erstinbetriebnahme der Platine durchf hren 31 http ww plejad net 3 9 Erste Inbetriebnahme Nun kann zum ersten Mal so richtig berpr ft werden ob alles funktioniert Am besten macht man diesen Test noch bevor die PCC in den Copter eingebaut ist und die Motorregler angeschlossen sind Zur Inbetriebnahme braucht man einen an die PCC angeschlossenen Empf nger und die Fernsteuerung Die PCC f hrt dabei auf dem angeschlossenen LCD Terminal durch die ersten Schritte und die Einstellungen werden mit den Kn ppeln der Fernsteuerung gew hlt Man ben tigt einen Empf nger der ein PPM Summensignal liefert oder einen norma len RC Empf nger der mittels Summensignal Erzeuger mit der PCC verbunden wird Welche Empf nger oder Summensignal Erzeuger funktionieren findet man auf der PCC Homepage in der Rubrik Kompatible
9. OLED Display zur Parametrierung Analyse auf dem Flugfeld Dekodierung des PPM Summensignals von bis zu 8 RC Kan len Summer LED f r Akkuspannungswarnung und Settingswahl Rund um das Standard Arduino Board wird die gesamte Platine mit bedrahteten leicht beschaffbaren Bau teilen aufgebaut Besonderheiten Automatisches Einlernen der Fernsteuerkan le und Ausschl ge incl Kanal Reverse Parametrierung und Feintuning rein per Fernsteuerung m glich keine PC Software n tig Optionales LCD oder OLED Terminal zur einfacheren Parametrierung Updatef hig via USB Serielle Telemetriefunktionen optional via Bluetooth Zuk nftige Erweiterungen oder selbstdesignte Erweiterungsboards anschlie bar via I2C Bus oder serielle Schnittstelle Prozessorupgrades und Multiprocessing Support durch Austausch der Arduino Platine 5 http ww plejad net 2 3 Multicopter Wissen In diesem Kapitel werden einige wissenswerte Grundinformationen ber Multicopter gegeben Diese sollen zum besseren Verst ndnis beim Aufbau des Flugmodells dienen Gier Achse 55 gar gt Nick Achse bS ta a Aan PP Roll Achse gt Abbildung 2 Mul ticopter Achsen Wie in Abbildung 2 dargestellt wird ein Multicopter so wie auch ein Hubschrauber ber Bewegungen in 3 Achsen gesteuert Da diese Copter meist keine eindeutig erkennbare Vorderseite haben behilft man sich mit einer optischen Markierung z B rot gef rbter Front Ausleg
10. gezeigt eingebaut ist So sollte einem schnellen ersten Testflug nichts im Wege stehen Um den Copter dann an den eigenen Ge schmack anzupassen bzw aus der Fluglageregelung das Optimum herauszuholen kann man eine Vielzahl von Einstellungen ver ndern Prinzipiell gibt es 3 Wege mit der PCC auf dem Copter zu interagieren m Schnelle Ver nderungen am Flugfeld ohne LCD Terminal oder PC Uber bestimmte Kombinationen von Kn ppelstellungen auf der Fernsteuerung m Ver nderungen von etwas fortgeschritteneren Einstellungen am Flugfeld Uber das LCD Display wobei die Fernsteuerungskn ppel als Cursortasten verwendet wer den um durch das Men zu bl ttern m Anpassung des Copters an spezielle Bauformen Definition von Schalt oder Servokan len Uber den Anschlu an den PC via USB und die PCC Manager Software 6 2 Anlernen der Fernbedienung Das Anlernen der Fernsteuerung wird in Kapitel 3 9 beschrieben und sollte an dieser Stelle schon abge schlossen sein Sollte die Fernbedienung nicht korrekt eingelernt worden sein bzw die Kanalzuordnung nicht den eigenen W nschen entsprechen so kann dies wiederholt werden Dazu gibt es zwei M glichkeiten 1 Falls die Fernsteuerung korrekt reagiert aber man das Anlernen nochmals wiederholen m chte verwendet man das LCD Terminal und aktiviert den Men punkt Fernsteuerung anlernen Siehe Abschnitt 6 6 f r Details 2 Falls die Fernsteuerung nicht korrekt reagiert soda man d
11. welche weitere Unterpunkte beinhalten Die nachfolgende Abbildung zeigt eine bersicht ber alle Men punkte Parameter Nummer des aktiven Parametersets 1 6 P Anteil des Flugreglers f r Nick Roll im aktiven Set I Anteil des Flugreglers f r Nick Roll im aktiven Set D Anteil des Flugreglers f r Nick Roll im aktiven Set P Anteil des Flugreglers f r Gier im aktiven Set I Anteil des Flugreglers f r Gier im aktiven Set D Anteil des Flugreglers f r Gier im aktiven Set Prop Faktor f r Nick Roll Befehle im aktiven Set Direkt Faktor f r Nick Roll Befehle im aktiven Set Expo Faktor f r Nick Roll Befehle im aktiven Set Prop Faktor f r Gier Befehle im aktiven Set Direkt Faktor f r Nick Roll Befehle im aktiven Set Zur ck ins Hauptmen 50 http ww plejad net Sicherheit Akkuwarnung mV Spannung ab der die akustische Akkuwarnung anschl gt Notgas Gaswert der bei Empfangsausfall eingestellt wird Dauer Notgas s Dauer Sekunden f r die das Notgas max gehalten wird Not Aus mit EXTx EXT Kanal der als Not Ausschalter dient lt Zur ck Zur ck ins Hauptmen Standgas Gaswert wenn Gaskn ppel in Nullstellung Ansprechfaktor Ansprechverhalten der Motoren lt Zur ck Zur ck ins Hauptmen Filterfreguenz Filterfreguenz fur die Gyrosignale lt Zur ck Zur ck ins Hauptmen Mischer Akt Mischer Nummer des aktuell aktiven Mischers lt Zur ck Zur ck ins Hauptmen Fernsteuerung Setup Wiederho
12. zum Arduino Board stehen damit es sich sp ter leicht und pr zise in den Sockel einstecken l sst am besten nimmt man daf r wie auf dem Bild die PCC Pla tine als Schablone und fixiert das ganze Gebilde mit Klebeband in der richtigen Position Man l tet zuerst je einen Pin an den Enden jeder Stiftleiste an richtet das ganze noch einmal gerade aus und l tet dann die restlichen Pins m die beiden Pins neben R3 und R4 nicht vergessen werden m die Seite der Stiftleiste mit den flachen Kupferkontakten zum Arduino hin zeigt also nach oben Diese Stiftleisten haben je eine flache und eine kegelf rmige Kontaktfl che m alle Pins des Arduino Boards mit der Stiftleiste verl tet sind und guten Kontakt haben Abbildung 4 Stiftleisten f r Arduino 11 http ww plejad net Das fertig verl tete Arduino Board soll nun so beinahe so aussehen wie in Abbildung 5 In der Abbildung fehlen allerdings noch die beiden Extra Pins Es muss nun nur noch die 6 polige abgewinkelte Stiftleiste eingel tet werden die sp ter als Programmier und Diagnoseanschluss fungiert Abbildung 3 Fertig verl tetes Arduino 12 http ww plejad net Nun wird der Sockel f r das Arduino auf der Platine gebaut Damit das ganze exakt passt wird folgender Trick angewandt Es werden Pr zisions Buchsenleisten Break Away Female Headers Swiss Machine Pin mit je 2 x 12 Pins und 1 x 2 Pins abgel ngt und an das fertig verl tete Arduino Board gest
13. 1 Warnhinweise Jedes motorisierte Flugger t mit rotierenden Propellern so auch ein Multicopter ist potenziell gef hr lich und kann bei unsachgem er Benutzung oder im Fehlerfall Sch den an Leib und Leben sowie an Sach gegenst nden verursachen Ein Multicopter geh rt deshalb nicht in Kinderh nde Eine Modellflughaftpflichtversicherung ist vor dem ersten Start abzuschlie en da die meisten Privathaftpflichtversicherungen keine Sch den durch Flugmo delle absichern Nicht ber Personen oder Tiere fliegen Bei ersten Tests und oder nach Ver nderungen am Flugger t unbedingt die Propeller abmontieren Immer den Sender eingeschaltet lassen wenn der Copter eingeschaltet ist Da wir den sach und ordnungsgem en Ein und Zusammenbau des Copters und der PCC Steuerplatine nicht kontrollieren k nnen kann f r etwaige Sch den oder Verletzungen keine Haftung bernommen wer den Wir gehen in jedem Fall davon aus dass Sie Erfahrung im Umgang mit motorisierten Flugmodellen und Computerfernsteuerungen haben Als Anf nger sollten Sie sich unbedingt von einem erfahrenen Kollegen helfen lassen Wenn Sie Niemanden kennen wenden Sie sich an einen Modellflug Verein wo Sie das Flie gen und den richtigen Umgang mit Multicoptern lernen F r die PCC Bordelektronik existiert auch ein Internet Diskussionsforum http www modellflus online at php5 include php path forumscategory amp catid 65 wo Ihnen Entwickler Tester und erfahrene Ben
14. 46418 GEWINDEPUFFER II 110090 40 http ww plejad net 41 http ww plejad net Spritschlauch St ckchen oder andere Silikonteile erf llen diesen Zweck nicht 42 http ww plejad net 5 4 Verkabelung PWM Standardregler PWM Standardregler werden wie folgt verkabelt CE 7 4 Abbildung Verkabelung PWM Standardregler Von den Servokabeln an den Reglern wird nur die gelbe wei e Signal Ader an die PCC angeschlossen Die Signalleitungen der Regler werden wie folgt angeschlossen m M1 Vorderer Motor m M2 Linker Motor m M3 Hinterer Motor m M4 Rechter Motor Die rote 5V und schwarzen Masse Leitungen der Regler Anschlusskabel werden nicht ben tigt Die Stromzuleitungen der Regler und die PCC werden alle parallel an den Flugakku angeschlossen 43 http ww plejad net 5 9 Verkabelung IC I2C Regler werden wie folgt verkabelt di Abbildung 26 I2C Regler Verkabelung Takt SCL Blau und Datenleitungen SDA Orange werden parallel an die Anschl sse C SCL und D SDA angeschlossen Die Regleradressen m ssen wie folgt eingestellt werden m 1 Vorderer Motor m 2 Linker Motor m 3 Hinterer Motor m 4 Rechter Motor Weitere Regler Anschlusskabel au er der Stromversorgung werden nicht ben tigt Die Stromzuleitungen der Regler und die PCC werden alle parallel an den Flugakku angeschlossen 44 http ww plejad net 5 6 Ausrichtung der PCC Platine und Motordrehrichtungen
15. Blauer Kreis ganz links oben 6 W hlen Sie wie in der Abbildung die 3 Gyros f r die Anzeige im Scope aus 7 Klicken Sie auf den Button Scope ein aus rechts neben der Anzeige COMxx 8 Im Scope werden nun die aktuellen Gyro Ausschl ge angezeigt Wenn man die Platine in der Hand bewegt m ssen die Ausschl ge in den 3 Achsen sichtbar als Kurven sichtbar werden 9 Wenn Sie die Karteikarte Dashboard anklicken dann k nnen sie hier feststellen ob die PCC die Fernsteuerungskan le richtig erkennt und die Akkuspannung korrekt angezeigt wird 35 http ww plejad net 4 Anschlusse Dieses Kapitel beinhaltet eine kurze bersicht ber die Anschl sse der PCC Platine Ein Diagramm wie die Platine mit den restlichen Komponenten des Copters verkabelt wird findet man in Kapitel 5 4 1 bersicht der Anschl sse Motor 1 4 Servoanschl sse f Standardregler Grisi RC PPM Summensignal r H 2 9 p O IM AC LED I2C Erweiterungs Schaltausg nge 40 11 12 43 ADA A2 AI VERS GD RW Anschluss 6 9 9 Se OL DOOOJO CB S PCC V 10 AEVO HH PLEJ DN Abbildung 25 Anschl sse auf der Platine 4 2 Akku ber diesen Anschluss wird die Platine mit Strom versorgt Hier wird der LiXX Flugakku angeschlossen Es k nnen LiPo Akkus mit drei oder Vier Zellen verwendet werden Beim Anschluss unbedingt auf die richti ge Polung achten sind auf der Platine beschriftet 4 3 Summer An diesen Anschluss wird der Signal
16. C 1000uF 16V 10X15 RM5 ELKO RAD 105 C 100uF 25V 6X11RM2 5G Hinweis Die PCC Platine erh ltlich unter http www plejad net Stiftleisten f r Motoranschl sse M1 M4 Empf nger RC und LED Anschl sse L1 L4 Stiftleiste f r Arduino Programmier anschluss und Gyros Stiftleiste f r Arduino Sockel Buchsenleiste f r Arduino Sockel Arduino Pro Mini Board Recom Schaltspannungswandler 5V 1A Diode Einbaurichtung beachten Keramikkondensator Polung egal Metallschicht Widerstand 10 k Ohm Metallschicht Widerstand 2 2 k Ohm Metallschicht Widerstand 1 k Ohm ELKO Radial 1000uF 16V Durchmesser 10mm Rasterma 5mm Polung beachten Bestellnummer C 741146 62 C 741346 62 S PRT 00117 S PRT 00743 S DEV 09218 C 154496 62 C 162272 62 C 500956 62 C 423483 62 C 423408 62 C 423360 62 C 445386 62 ELKO Radial 100uF 25V Durchmesser 6mm C 445453 62 Rasterma 2 5mm Polung beachten 8 http ww plejad net 1 Summer SIGNALGEBER AL Signalgeber 4 7V C 541347 62 60SPO5 HT 3 Gyro Gyro Breakout Board MEMS Gyroskop auf Breakoutboard S SEN 09058 ADXRS610 300 s Einbaurichtungen und Lage beachten Bauteile f r Programmieradapter Anz Referenz Bauteil Hinweis Bestellnummer 1 FTDI Basic FTDI Basic Breakout USB zu TTL Wandler FTDI Basic Breakout S DEV 09115 5V 1 Buchsenl Arduino Stackable Buchsenleiste 6 polig mit langen Pins
17. Copter Control und oder der Dokumentation entstehen ber nehme Ich bernehme auch keinerlei Garantie f r die Richtigkeit dieser Anleitung Weiterhin bernehme ich keine Garantie f r Folgesch den wie entgangene Gewinne Verm gensverluste oder anderer mittelba rer und unmittelbarer Sch den die durch den Gebrauch oder die Nichtverwendbarkeit der Plejad Copter Control und oder der Dokumentation entstehen Dies gilt auch dann wenn ich ber die M glichkeit sol cher Sch den unterrichtet war oder bin Copyright Die PCC Multicopter Steuerung ist ausschlieBlich f r den nicht kommerziellen Einsatz bestimmt Der kommerzielle Nachbau und oder die kommerzielle Verwertung der hier bereitgestellten Informationen sind untersagt c 2009 2010 Dipl Ing Andreas Schlemmer Alle Rechte vorbehalten Kontakt http www plejad net 61 http ww plejad net
18. Hardware Zusammenfassend ben tigt man also folgende Dinge f r die Inbetriebnahme 1 Fernsteuerung und Summensignal Empf nger 2 Das in Kapitel 3 6 aufgebaute PCC LCD Terminal 3 Die fertig aufgebaute PCC Platine 4 Eine Spannungsquelle um die PCC mit 12 15V versorgen zu k nnen Nun werden nacheinander folgende Schritte ausgef hrt 1 Die PCC wird auf folgende Weise mit dem RC Empf nger bzw Summensignalerzeuger verbunden Die Platine noch nicht mit Spannung versorgen KM M 987654 1 2 GOIASRXTX ORORO ls OIO OO Op OO CO OROROORO OO CO ju 40 11 12 13 ADAT A2 AI VERS GD RW OL tkokKoilolkc ER pas Si pa AAS PCCV10 i REV 0 WHH PLEJAD NE Abbildung 23 Verbindung mit dem Empf nger 32 http ww plejad net 2 w i gt U1 i Man w hlt auf der Fernsteuerung einen neuen Modellspeicher f r ein Fl chenflugprogramm kein Heli Programm und setzt diesen zur Sicherheit auf die Standardeinstellungen zur ck Bei einer 2 4 GHz Anlage muss daf r gesorgt werden dass Sender und Empf nger f r den gew hl ten Modellspeicher miteinander gebunden sind Das LCD Terminal an die Stiftleiste des Arduino anstecken richtige Polung des Steckers beachten Sender einschalten Es m ssen jetzt alle Hebel und Trimmer der Fernsteuerung in Neutral Position der Gaskn ppel ganz unten sowie alle Schalter und Drehregler auf der gew nschten Aus oder Neutralposition stehen Diese Positione
19. Plejad Copter Control Version 1 0 Aufbau und Bedienungsanleitung Stand 23 Dezember 2010 1 http ww plejad net Inhaltsverzeichnis 1 WGFININWEB 42 4 PN N aaa i i 3 2 ENUN UNO as S D I N N 4 2 1 FHNKCONSW K ss K N N S I N 4 2 2 FOUE sa a S S I S S D S 5 2 3 MUEIGODES E ISS s sia ee s haa asi ein sja seien 6 3 Aulbau der PIINE 22 kde su nas s k A se islam aa tava a 8 3 1 Ben tigte Komponenten eveeevoeeverseeeeeveeeeeeeeeeeeeveeeeeeveeeeveeeeneeeee season ee nevee 8 3 2 Best ckung der Platine veevvveveueeveeeeveeeeeeeveeeeeeeeeeeeeereeeeeeve eve veeeev ee eee sense 10 3 3 Kontrolle der BestuUckUf sswawseessesassse s ka siss ies sesi dn das ievedis ss 22 34 Elektrischer J blam N 2 22 3 5 Vorbereiten des FTDI Breakout Boards aaa aaa aaa aaa aaa aaa 23 3 6 Aufbau des LCD J ffilif l ssss sedis deres 25 3 7 Installation der PC Software evvveveeeveeeneneneeeeeee nene eeneeeee eee nene n eee eee nee nene 29 3 8 Einspielen der Firmware auf die PCC evvvnvoeuveeneveneeeneee neer seen eee neer neva nee e enne 30 3 9 Erte ABEELIA 5522 se nn haaa N N 32 3 10 Fuktlonstesli a a DV K ee ee N 35 A LAASCMUSSE sea o a non nm monisms 36 4 1 bersicht der Anschl sse aaa aaa aaa aaa 36 4 2 AKKU emade SSS ee S I Ss S Eee 36 4 SUPER A g Aeg JS 36 4 4 EED SCN lta sd id ls se m ve drogas eu 36 4 5 R PPM SU
20. Roll Achsen P I D Gier f r die Gier Achse Was bedeuten die Werte stark vereinfacht P Proportionalanteil L sst bei Erh hung den Copter m glichst schnell auf u ere St reinfl s se Wind Flugdynamik etc gegenzusteuern zu hohe Werte f hren aber zum Zittern und ber schwingen bis zum Flip Integralanteil Sorgt daf r dass der Copter versucht den momentanen Absolut Lagewinkel stetig beizubehalten zu hohe Werte f hren ebenfalls zum berschwingen bis zum Flip D Differentialanteil Wirkt d mpfend auf berschwingen und Zittern zu hohe Werte f hren aber zu Vibrationen und unangenehmen Schaukeln des Copters Gyro Filterfrequenz Steuert die Filterung von Motorvibrationen aus den Gyrosignalen Vibriert der Copter stark dann geben die Gyros st rende Impulse ab Je niedriger der Wert Filterfre guenz desto mehr wird gefiltert aber desto mehr werden auch die Gyrosignale verwaschen rea gieren langsamer Bei vibrationsarmen Motoren Propellern kann der Wert erh ht werden um die Lageregelung knackiger zu machen P I D einstellen Man geht von den Standardwerten der Firmware aus Wir beginnen dann Nick Roll zu tunen 1 Schaukelt der Copter langsam wie ein Schiff am Wasser dann wird P erh ht und oder D erniedrigt solange simultan in 1er Schritten nicht mehr bis der Copter entweder ruhig schwebt oder im Schwebflug bei leichten Steuerbefehlen zu vibrieren anf ngt 58 http ww plejad n
21. S PRT 09280 Header 6 Pin 1 USB Kabel USB miniB Cable 6 USB Anschlusskabel mini B S CAB 00598 Foot Bauteile f r LCD Terminal Anz Referenz Bauteil Hinweis Bestellnummer 1 LCD Modul Serial Enabled 16x2 Seriell Ansteuerbares LCD mit 16x2 S LCD 09395 LCD White on Black Zeichen 5V 1 Buchsenl Arduino Stackable Buchsenleiste 6 polig mit langen Pins S PRT 09280 Header 6 Pin 1 Servo Servo Cable Female Servoanschlusskabel 2x Buchse S ROB 09187 Kabel to Female Legende f r Bestellnummern C Conrad Bestellnummer www conrad at www conrad de S Sparkfun Bestellnummer www sparkfun com 9 http ww plejad net 3 2 Best ckung der Platine F r diesen Abschnitt gilt Zuerst lesen und dann l ten Begonnen wird am besten mit den geraden Stiftleisten f r die PWM Motoranschl sse M1 M4 die Servo ausg nge den Empf ngeranschluss RC sowie dem I C und LED Anschluss Die Stiftleisten werden entsprechend mit einer scharfen Schere oder Cuttermesser abgel ngt und dann eingel tet siehe Abbildung 3 Abbildung 3 Best ckung Stiftleisten 10 http ww plejad net Weiter geht es mit der Vorbereitung des Arduino Boards f r den sp teren Einbau Dazu werden die Pr zisi onsstiftleisten Break Away Headers Machine Pin auf 2 x 12 Pins und 1 x 2 Pins abgeschnitten und an das Arduino Pro Mini angel tet Es muss unbedingt darauf geachtet werden dass m die Stiftleisten genau rechtwinkelig
22. as LCD Terminal nicht steuern kann gibt es folgende Notprozedur Stellen Sie sicher dass der Copter stromlos ist Montieren Sie die Propeller von den Motoren ab Ziehen Sie vom Empf nger das Servokabel ab das ihn mit der PCC verbindet Bringen Sie den Roll Nick und Gier Kn ppel sowie alle Trimmhebel Ihres Senders in die Mittelstellung 5 Den Gashebel bringen Sie in die Nullgas Stellung 6 Verbinden Sie Ihr LCD Terminal mit der PCC 46 http ww plejad net 7 Schalten Sie Ihren Sender ein 8 Klemmen Sie nun Ihren Flugakku an 9 Die PCC sollte ihre Startroutine durchlaufen und dabei einen schrillen durchgehenden Piepton von sich geben 10 Stecken Sie das Servokabel polrichtig wieder an den Empf nger an 11 Nun sollte der Piepton verstummen und am LCD Terminal die Sender Einlern Prozedur zu sehen sein 12 Folgen Sie nun einfach den Anweisungen Ihres LCD Terminals 13 Wenn das Einlernen beendet ist springt das LCD Terminal automatisch ins Hauptmen zu r ck 6 3 Copter einschalten Beim Einschalten den Copter auf eine feste Unterlage stellen auf der er sich nicht bewegen kann siehe Punkt 3 unten Der Copter muss dabei nicht waagerecht stehen Folgendes l uft nacheinander ab lt Beep gt 1 Summer piept kurz Motortest 2 a Alle Motoren laufen zuerst gleichzeitig an und ruckeln dabei werden die Regler kalibriert nur bei PWM Standardreglern b Alle Motor
23. asse m Rot 5V Versorgung Abbildung 18 LCD Terminal Anschlusskabel Die drei Adern des Kabels werden wie in der Abbildung gezeigt an der Buchsenleiste angel tet m Gelb Wei Signal 2 Pin von links m Rot 5V 4 Pin von links m Braun Schwarz Masse Pin ganz rechts Die in der Abbildung gezeigte Ausrichtung des Steckers Beschriftung Oben ist auch die Einsteckrichtung in das Arduino Board Es empfiehlt sich die Oberseite des Steckers zu beschriften damit in der Hektik des Flugfeldes das LCD Terminal nicht falsch herum angesteckt wird Die an den Pins angel teten Kabel m ssen mit Schrumpfschlauch gegen Kurzschl sse gesichert werden 26 http ww plejad net Nun wird das Anschlusskabel an das LCD Terminal angel tet Abbildung 19 unten zeigt die L taugen Pads am Terminal wo die Kabel angel tet werden m ssen Alternativ k nnen diese an den L taugen RX Gelb Weiss GND Braun Schwarz und VDD Rot an der Schmalseite des Displays angel tet werden Diese L taugen sind jedoch we sentlich kleiner und daher unpraktisch wenn etwas dickere Servokabel verwendet wer den p sparktun e Piripi m 2009 9 11 A M1602U NSR F05 7 JE ax ok st M 14 YI a Abbildung 19 Anschluss des LCD Terminals 27 http ww plejad net Zum Schluss wird der Anschluss Stecker des LCD Terminals komplett eingeschrumpft damit beim Ein und Ausstecken die Adern des Servokabels ordentlic
24. auch bei diesen Konfigurationen alle Drehmomente ausgeglichen sind und Drehungen um die Achse wie gew nscht funktio nieren Fertige Mischertabellen f r andere Copter Bauformen gibt es auch auf der PCC Homepage zum Download 7 http ww plejad net 3 Aufbau der Platine Dieses Kapitel beschreibt die notwendigen Schritte zum Aufbau und die ersten Tests der PCC Platine Abschnitt 3 1 beinhaltet eine Liste der Ben tigten Bauteile und zus tzlichen Komponenten incl m glicher Bezugsquellen und Abschnitt 3 2 beschreibt die Arbeitsschritte die gemacht werden m ssen Industriell gefertigte unbest ckte Platinen sind verf gbar ber Sammelbestellungen bei einem Platinen hersteller siehe http www plejad net f r weitere Informationen 3 1 Ben tigte Komponenten Bauteile f r PCC Platine Anz 1 Referenz Platine Stiftl Stiftl Stiftl Buchsenl ARDU IC1 D1 C2 C3 R1 R2 R3 R4 C1 C2 Bauteil PCC Platine unbest ckt Stiftleisten 1x40 polig RM 2 54 Stiftleiste 1x10 polig abgewinkelt RM 2 54 Break Away Headers Machine Pin Break Away Female Headers Swiss Machine Pin Arduino Pro Mini 328 5V 16MHzZ DC DC WANDLER INNOLINE R 785 0 1 0 SIP3 Diode 1N4007 1000V 1A Keramikkondensator X7R 100 nF WIDERSTAND METALL 0 6 W 0 1 10 K Ohm BF 0207 WIDERSTAND METALL 0 6 W 0 1 2 2 K Ohm BF 0207 WIDERSTAND METALL 0 6 W 0 1 1K Ohm BF 0207 ELKO RAD 105
25. brik Kompatible Hardware Dies sollte man unbedingt beachten um teure Fehl k ufe zu vermeiden 5 2 Wichtige Tips f r den Zusammenbau Die MEMS Gyrosensoren der PCC sind hochsensibel und werden durch Vibrationen negativ beeinflu t Dies sollte beim Zusammenbau des Copters beachtet werden m Die PCC mu unbedingt mit Gummi Schwingungsd mpfern auf dem Copter montiert werden Dies ist der wichtigste Punkt berhaupt Wird die PCC starr mit dem Rahmen verbunden f hrt dies zu u erst schlechtem Flugverhalten m Laufruhige Brushlessmotore verwenden m Kabel von und zur PCC d rfen nicht straff gespannt sein damit durch sie keine Motorvibrationen auf die Platine bertragen werden m Kabel von und zur PCC d rfen die Gyro Breakout Platinen nicht ber hren Ebenso d rfen die Gyro Breakoutplatinen nicht teile des Rahmens ber hren 39 http ww plejad net 5 3 Montage der PCC Platine Beim Einbau der PCC in einen Copter ist es wichtig dass diese mit Gummi Schwingungsd mpfern vom Rah men Chassis entkoppelt wird Der Grund daf r ist dass die verwendeten MEMS Drehratensensoren durch hochfreguente Vibrationen von den Motoren Propellern in Ihrer Funktion gest rt werden und das Flugverhalten daher merklich schlechter ist Es m ssen also spezielle Schwingungsd mpfer verwendet werden Die einizigen bei denen es garantiert funktioniert sind folgende D mpfer Erh ltlich z B unter http www conrad at ce de product 5
26. d Bei 1 ist das intern z B 1 16 bei 2 ist das 2 16 usw bei 50 w re das dann 50 16 Also je h her desto h here Drehgeschwindigkeiten um die jeweilige Achse werden vom Copter ver langt D Stick D Stick steht f r Stick Direct Die Einstellung dient dazu die Agilit t um die Neutrallage zu be einflussen Mit P Stick alleine hat der Copter immer eine kleine Verz gerung bis er reagiert weil alles erst durch den PID Regler geschleust wird und der darauf programmiert ist relativ weich zu reagieren um nicht zu zittern Die Steuerung w re also tr ge und gummig D Stick arbeitet deshalb am PID Regler vorbei und sendet den Kn ppelausschlag direkt an die Mo toren W rdest man z B den Roll Kn ppel nach links dr cken dann bek me der rechte Motor durch den D Stick sofort etwas mehr Strom und der linke weniger Das geht sofort und an der nor malen Regelung vorbei deshalb wird darauf auch sofort reagiert Der Copter wird also in die rich tige Richtung vorbeschleunigt bis der Hauptregler endlich greift Man sollte das also nicht zu hoch stellen weil der PID Regler das als St rung betrachtet so wie eine Windb e E Stick Mit E Stick kann man die Ausschl ge f r Nick Roll exponentiell machen Damit reagiert der Co pter um die Neutralstellung gem tlich und dreht in den Endausschl gen der Kn ppel sehr schnell Diese spezielle Expo Funktion wirkt nicht wie bei den Sendern nur abschw chend sondern ist tats
27. eckt Den nun entstandenen Turm siehe Abbildung 6 steckt man nun auf die PCC Platine dreht sie auf den Kopf und kann das ganze dann bequem verl ten eventuell w hrend des L tens mit Klebeband fixieren damit sich nichts verschieben kann Es muss unbedingt darauf geachtet werden dass m die beiden Pins neben R3 und R4 nicht vergessen werden m alle Pins des Arduino Boards mit der Stiftleiste verl tet sind und guten Kontakt haben Abbildung 6 Sockel f r Arduino 13 http ww plejad net Nun wird der Recom Spannungswandler verl tet siehe Abbildung 7 Der Spannungswandler muss entweder m vor dem L ten mit Uhu Por sparsam keinen Kleber auf die Beinchen bringen oder m nach dem L ten mit etwas Heisskleber auf der Platine gesichert werden Durch das Gewicht des Wandlers und Vibrationen der Motoren brechen ansonsten im Langzeitbetrieb die Beinchen des Spannungsreglers ab Es muss unbedingt darauf geachtet werden dass m die Beschriftung am Wandler vom Akkuanschluss weg zeigt siehe Abbildung 7 Der Recom Spannungswandler ist der am besten geeignete f r die PCC und unbedingt notwendig f r den Betrieb an 45 LiPo Akkus und oder bei angeschlossenen Servos Ber E 5 a Abbildung 7 Einbau des Spannungswandlers Die nachfolgenden Abbildungen zeigen den Spannungswandler von unten verl tet Diese Einbaurichtung war bei lteren Revisionen der PCC n tig Diese Abbildungen werden in K rze in de
28. en der Fernsteuerung erfolgt eine entsprechende Meldung auf dem Display das Display wechselt in den Men Modus zeigt Parameter an und die LED blinkt im 0 5 Sekunden Takt Nachdem die Fernsteuerung erfolgreich eingelernt wurde kann man nun die korrekte Funktion der Gyros auf der PCC testen 33 http ww plejad net 34 http ww plejad net 3 10Funktionstest Ein erster Funktionstest kann nun mit der zuvor Installierten PCC Manager Software durchgef hrt werden Dazu f hren Sie bitte die nachfolgenden Schritte durch 1 Stellen sie sicher dass die PCC mit Strom versorgt ist Flugbereit anzeigt gr ne LED blinkt und das FTDI Basic Breakout am Computer angeschlossen ist 2 Verbinden Sie das FTDI Basic Breakout mit dem Arduino auf der Platine das LCD Terminal muss dazu abgesteckt werden 3 Starten Sie den PCC Manager auf ihrem Computer Startmen PCC Manager 4 In dem nun erscheinenden Programmfenster stellen Sie links oben den COM Port des FTDI Break out Boards ein COMx der zuvor notiert wurde 5 PCC manager PCC Manager x COM10 v a Scope Dashboard Software Update El Lageregler P Nick Roll Nick Roll D Nick Roll P Gier Gier D Gier El Stickempfindlichkeit P Stick D Stick E Stick P Stick Gier D Stick Gier P N ck Roll Proportionalwert f r Nick und Roll CIE Abbildung 24 PCC Magnager Scope 5 Klicken Sie auf den Button Verbinden
29. en laufen reihum kurz an Gyro Kalibrierung 3 Der Copter lernt die Gyrowerte wenn er nicht in Bewegung ist Den Copter also jetzt nicht bewegen LED Code Beep Code 4 Das Ergebnis der Initialisierung wird angezeigt siehe unten Nach der Startroutine zeigen die gr ne LED und die Beep Codes mittels Summer den Zustand des Copters an LED Codes nach dem einschalten des Copters gr ne LED 1 6 kurze Beeps LED blinkt im 0 5s Takt Flugbereit Anzahl der Beeps ist die Nummer des gew hlten Parametersets 1 langer Beep 15 LED bleibt aus Fernsteuerung muss angelernt werden siehe unten Wiederholte kurze Beeps LED leuchtet dauernd Die Initialisierung ist fehlgeschlagen LCD Terminal oder PC anschlie en und Copter durch Resetknopf oder Akku An Abstecken neu starten Zeigt der Copter Flugbereit dann kann er nun mittels bestimmter Kombinationen von Kn ppelstellun gen bedient werden Diese werden im folgenden Abschnitt beschrieben 47 http ww plejad net 6 4 Fernsteuerungs Befehle Die folgenden Kn ppelkombinationen sind ein Weg um bestimmte Einstellungen ohne PC oder LCD Terminal am Flugplatz vor nehmen zu k nnen Die Kn ppel m ssen eine Zeit lang ca 0 45 in der Position gehalten werden damit der Befehl erkannt wird Diese Kombinationen funktionieren nur wenn die Motoren abgeschaltet sind ausgenommen Motoren an aus Gas Gier Nick o Roll Gas Gier Nick
30. er LED Beleuchtung etc und definiert davon ausgehend die Flugrichtung und Achsen m L ngsachse in Flugrichtung Roll m Querachse zur Flugrichtung Nick m Hochachse Gier Zus tzlich zu Steuerbefehlen f r die 3 Achsen erh lt der Multicopter noch Gas Kommandos welche die Drehzahl aller Motoren beeinflussen und somit das Flugger t steigen oder sinken lassen Die Steuerung der Achsen und des Gaswertes werden vor dem ersten Flug den Kn ppeln der Fernsteuerung zugeordnet Welcher Kn ppel welche Achse kontrolliert kann bei der PCC v llig frei nach den Vorlieben und Gewohnheiten des Piloten gew hlt werden Mittels der Nick Funktion kann der Copter also nach 6 http ww plejad net vorne und hinten geneigt werden wodurch er auch in diese Richtung Fahrt aufnimmt Die Roll Funktion l sst den Copter nach links oder rechts neigen und beschleunigen w hrend die Gier Funktion ihn ein fach auf der Stelle rotieren l sst Beim Fliegen erh lt also jeder Motor erh lt eine Drehzahlvorgabe die sich aus dem Gas Wert zuz glich oder abz glich des momentanen Richtungs Kommandos f r die jeweilige Achse ergibt W rde man z B mit 40 Gas fliegen und dabei leicht nach links steuern dann erhielte der linke Motor eine Drehzahlvorgabe etwas unter 40 und der rechte Motor etwas ber 40 Dieses Beispiel ist leider ziemlich stark vereinfacht Welche Drehzahlvorgabe jeder Motor bei einer be stimmten Gaskn ppel Stellun
31. er Schritten gesenkt werden um ein ruhigeres Flugverhalten zu erreichen Bei tr gen Motoren kann der Wert erh ht werden AuBerdem kann der Wert an seine Limits gebracht werden um bei gut fliegenden Coptern das letzte herauszukitzeln Der Wert gibt an um wieviele Schritte pro Millisekunde sich die Motorendrehzahl maximal ndern darf Filterfreguenz Steuert die Filterung von Motorvibrationen aus den Gyrosignalen Vibriert der Copter stark dann geben die Gyros st rende Impulse ab Je niedriger der Wert Filterfreguenz desto mehr wird ge filtert aber desto mehr werden auch die Gyrosignale verwaschen reagieren langsamer Bei vibra tionsarmen Motoren Propellern kann der Wert erh ht werden um die Lageregelung knackiger zu machen Akt Mischer Hier wird der verwendete Motormischer ausgew hlt Ein Mischer ist eine im Copter gespeicherte Tabelle die beschreibt wie die Befehle des Lagereglers f r Nick Roll und Gier sowie die Stellung des Gaskn ppels auf die einzelnen Motoren aufgeteilt werden muB damit der Copter fliegt AuBerdem definiert der Mischer in welchem Winkel zur Vorderseite des Copters die PCC gedreht montiert wurde Standardm ig hat die PCC Mischertabellen f r einen Quadrocopter in Formation und in x Formation gespeichert Der Mischer wurde in dieser Anleitung bereits weiter oben beschrieben und der x Mischer funktioniert hnlich jedoch ist Vorne also die Vorderseite des Copters
32. ertige Platine 2 Abbildung 14 http ww plejad net 21 3 3 Kontrolle der Best ckung Nach der Best ckung der Platine sollte diese optisch genau auf etwaige Fehler untersucht werden Hierzu geh ren unter anderem m Kurzschl sse durch L tzinn Kleckse oder sich ungewollt ber hrende Bauteile Falsche Einbaurichtung des Spannungswandlers Falsche Einbaurichtung der Diode oder der Elektrolytkondensatoren Verpolung des Summers Kalte oder unzureichende L tstellen an Stift oder Buchsenleisten 3 4 Elektrischer Test Bevor die Platine an einen LiPo oder hnlichen Akku angeschlossen wird muss aus Sicherheitsgr nden un bedingt ein erster elektrischer Test an einem Netzger t erfolgen Aus Sicherheitsgr nden muss dies an einem optimalerweise geregelten und kurzschlussfesten La bornetzteil erfolgen Auch ein Steckernetzteil mit einer Spannung von 12V ist verwendbar sollte aber kei ne zu hohen Ausgangsstr me lt rund 150 mA erlauben Q Die Platine muss f r diesen Test exakt mit einer Spannung von 12V versorgt werden Es sollten nun folgende Spannungen mit einem Multimeter gegen Masse gemessen werden 5V Versorgung Dies gemessene Spannung sollte zwischen 4 9 und 5 2V liegen An den VC L taugen der Gyros An den Anschl ssen des Empf ngers und der Servostecker Am 5V Pin des I C Erweiterungssteckers Am Pin VC des Arduino Sockels Batteriespannungsteiler Dies gemessene Spannung sollte um
33. et Vibriert oder zittert der Copter schon vor dieser Einstellung dann weiter zum n chsten Schritt 2 Man erhoht D in Einerschritten solange bis das Vibrieren Zittern reduziert wird Hier muss man ein wenig probieren was das gew nschte Ergebnis bringt Oft bringt die Erh hung von D allei ne etwas manchmal muss man dann P I wieder ein wenig reduzieren Normalerweise sollte der I Wert nicht verstellt werden m ssen Dann geht es weiter mit der Gierachse 3 Langsame Rundfl ge machen und schauen was der Copter macht Ist die Gierachse nicht stabil ge nug pendelt hin und her dann dann wird P I solange simultan um 1 nicht mehr erh ht bis die Gierachse ruhig steht oder bei schnellerem Rundflug der Copter zu vibrieren beginnt Vibriert der Copter schon dann weiter zum n chsten Schritt 3 Man erh ht D in Einerschritten solange bis das Vibrieren Zittern reduziert wird Hier muss man ein wenig probieren was das gew nschte Ergebnis bringt Oft bringt die Erh hung von D allei ne etwas manchmal muss man dann P I wieder ein wenig reduzieren Filterfrequenz einstellen Passen die P I D Werte halbwegs sollte man zwischendurch mal die Filterfrequenz auf ein vertr gliches Maximum bringen Die Filterfrequenz wird mit dem Display eingestellt und ermittelt Einstellen kann man sie im Men Gyros unter Filterfreguenz So wird s gemacht 1 LCD Terminal an den Copter anschlie en und Motoren am Boden
34. eue Ger t erfolgreich erkennen und einen neuen USB Serial Port im Ger temanager anzeigen 3 Im Ger temanager suchen Sie nach der vergebenen COM X Belegung und notieren Sie diese 4 Starten Sie die Installation des PCC Managers indem Sie die Datei setup msi in dem zuvor ent packten Ordner doppelklicken Sollte das Installationsprogramm anzeigen dass das NET Frame work 3 5 SP1 nicht installiert ist den NET Framework Installer dotnetfx35setup im Unterordner 3rdparty starten und anschlie end nochmals setup msi doppelklicken 5 Das Programm findet sich im Startmen jetzt unter PCC Manager Die PCC Manager Software ist nun auf dem Computer installiert 29 http ww plejad net 3 8 Einspielen der Firmware auf die PCC Nun kann der PCC Manager verwendet werden um die Firmware auf die PCC zu bertragen Dazu f hren Sie bitte die nachfolgenden Schritte durch Laden Sie aus dem Downloadbereich der PCC Homepage die neueste PCC Firmware herunter Diese Dateien hei en PCC pcu wobei f r die jeweilige fortlaufende Versionsnummer steht 2 Starten Sie den PCC Manager auf ihrem Computer 3 In dem nun erscheinenden Programmfenster stellen Sie links oben den COM Port des FTDI Break out Boards ein COMx der zuvor notiert wurde F PCC Manager lt GE a CM a lt i COM10 5 BA Scope Dashboard Software Update Parameter Sicherheit Gyros Motore Mischer Etras Info EH Ausg
35. g tats chlich erh lt h ngt in Wirklichkeit von der sogenannten Fluglagerege lung ab die in der PCC abl uft In die oben genannte Rechnung flie en auch noch die aktuellen Werte der Drehratensensoren ein die daf r sorgen dass der Copter in einer kontrollierbaren Fluglage bleibt und nicht einfach weg kippt Dabei gibt der Pilot mit den Steuerkn ppeln f r die 3 Achsen die Geschwindigkeit vor mit der sich der Co pter um eine bestimmte Achse drehen soll Sind alle Kn ppel in Neutralstellung dann sollte sich der Co pter um keine der 3 Achsen bewegen Je st rker ein Kn ppel bewest wird desto schneller versucht die PCC das Modell zu drehen Ein weiterer wichtiger Begriff der eigentlich oben schon beschrieben wurde ist der sogenannte Mischer Er sorgt daf r dass die gew nschten Drehungen um eine Achse auch an die richtigen Motoren gehen also z B die linken und rechten Motoren f r die Roll Achse Bei einem Multicopter mit 4 Motoren die symme trisch zu einem Kreuz angeordnet sind ist das ganz einfach und funktioniert wie oben beschrieben Hat jedoch der Copter eine asymmetrische Form oder sehr viele Motoren so wird der Mischer doch etwas aufw ndiger Wer mit einem Quadrocopter beginnt den braucht das ganze nicht zu k mmern da die PCC bereits alles automatisch kann Wer jedoch einen Copter in Y oder H Form bauen m chte der kann sich mithilfe der PCC eigene Mischertabellen erstellen die die Kraft so verteilen dass
36. geber angeschlossen Dieser sollte mittels eines Servokabels mindes tens 5cm von der Platine entfernt z B an einem Ausleger montiert werden um keine St reinfl sse aus zu ben Beim Anschluss unbedingt auf die richtige Polung achten sind auf der Platine beschriftet 4 4 LED Schaltausg nge An diese Anschl sse k nnen bis zu 3 per Fernsteuerung schaltbare LEDs angeschlossen werden L4 ist nicht schaltbar sondern blinkt im Takt der gr nen LED auf dem Arduino Board 36 http ww plejad net LEDs immer mit Vorwiderstand anschlieBen und die Anschl sse maximal mit 30mA belasten Beim Anschluss unbedingt auf die richtige Polung achten an die Ausg nge L1 L4 an den Ausgang GD Masse 4 5 RC PPM Summensignaleingang ber diesen Anschluss erh lt die PCC die Fernsteuerungs Signale Man ben tigt einen Empf nger der ein PPM Summensignal liefert oder einen normalen RC Empf nger der mittels Summensignal Erzeuger mit der PCC verbunden wird Welche Empf nger oder Summensignal Erzeuger funktionieren findet man auf der PCC Homepage in der Rubrik Kompatible Hardware Beim Anschlu unbedingt auf die richtige Polung achten schwarzes Kabel an rotes Kabel an und gelbes wei es Kabel an 5 4 6 Motor 1 4 f r Standardregler Wird die PCC mit nicht I C Standardreglern verwendet dann werden hier die Signaleing nge der Brus hlessregler angeschlossen Auf diese Weise kann man Copte
37. h zugentlastet sind Abbildung 20 zeigt einen Vorschlag wie dies sauber gemacht werden kann Abbildung 20 Einschrumpfen des Steckers Es empfiehlt sich f r den harten Outdoor Einsatz das LCD in ein Geh use einzubauen Ein Beispiel wie dies aussehen k nnte zeigt Abbildung 21 PCC LCD TERMINAL BE PILOT Abbildung 21 LCD Terminal Geh use 28 http ww plejad net 3 7 Installation der PC Software Nun wird der PCC Platine zum ersten mal Leben eingehaucht Zu diesem Zweck muss das Hauptprogramm die sogenannte Firmware auf den Mikroprozessor des Arduino bertragen werden Dies bernimmt die zur PCC geh rige PC Software namens PCC Manager Zur bertragung an das Arduino wird das zuvor vor bereitete und modifizierte Basic Breakout Board von FTDI verwendet Der n chste Schritt ist also den PCC Manager auf dem Computer zu installieren Dazu l dt man sich vom Downloadbereich der PCC Homepage das Paket PCCManager zip herunter und entpackt es in einem Ord ner auf der Festplatte Nun werden folgende Schritte durchgef hrt 1 Installieren Sie die Treiber f r das FTDI Breakout Board indem Sie die Datei CDM20600 exe in dem zuvor entpackten Ordner Unterordner 3rdparty doppelklicken Das Breakout Board dabei noch nicht an den PC anschlie en 2 Nachdem das Treiber Installationsprogramm beendet ist wird das Breakout Board an einen freien USB Anschluss angeschlossen Windows sollte das n
38. hnim rsien l ld iSd s s nes net 37 4 6 Motor 1 4 T r Slandararesier asus er 37 A SEIVOAUSS IN a ee N N di 37 4 8 PC EFWGICErUMSSANSCMLU sisese seen ee ana 37 4 9 Serielle Schnittstelle eveeveveeveeneeeeeeeeeeeeeeneeeeeeeveeeeveeveveeveeeeveeneveeneveneeee 38 5 Zusammenbau des Multicopters eeeveeeveveoeeoeveneveoee eve eeeeeeveeeee eee eeeeeeveeeee 39 5 1 Ben tigte Komponenten evveverevvseveeeeveeeveeveveeeeeeereeeveeveeeee seen eeeeeeeeeeneneeva 39 5 2 Wichtige Tips f r den Zusammenbau eeevevevueeeeseeeveeeeeeneeeevee neva eeveeeeveeeeeee 39 a Montage dor PGC Pate sa S malai N N maa 40 5 4 Verkabelung PWM Standardregler evevveeneeeneeeeeeenereeeeeeeee nene eee eoon eee en eea 43 2 MA 1 as as N ii t 44 5 6 Ausrichtung der PCC Platine und Motordrehrichtungen evvereveneoeeeeeneeeneeeneeea 45 6 s alati sd es er see 46 6 HIENIUIUIS a ee ee ee 46 6 2 Anlernen der Fernbedieniund essen en ak ilsa i 46 6 CEEE Na ee ee ee ee 47 6 4 F rnst l ruios B l lil ss era a ea ds 48 CS FUEDEI B ee ss een R EEEE 49 6 6 Einstellen ber das LCD Terminal aaa aaa aaa aaraa 50 6 7 Feintuning des Flugreglers eevereveveveeeeveeeeeeveueeveseeeeeeeeeeeeereee eve eee een ee eee eea 58 F ANDANO ee sass ae suss ee re i V S et 61 7 1 AATAL JE AUSSEMUSSE KLAAS sad K I N D D 61 2 http ww plejad net
39. im Standgas laufen lassen gt Das Display zeigt jetzt verschiedene Messwerte an 2 Die Gyro Werte pr fen Sind diese Werte zumeist zwischen 10 und 10 dann kann die Filterfre quenz erh ht werden immer um 10 Schritte Sind sie konstant dar ber muss die Frequenz in 5er Schritten erniedrigt werden dann gibt es zu viele Vibrationen Sinnvolle Werte liegen bei 100 200 wobei f r ruhig laufende Copter 200 oder mehr eingestellt werden kann Nun kann man noch einmal die P I D Werte feintunen Faustregeln aus der Praxis m Langsames Schaukeln Regelung ist zu weich P zu niedrig D eventuell zu hoch Gyrofilterfre quenz zu niedrig 59 http ww plejad net Motor Ansprechfaktor zu niedrig m Schnelles Vibrieren Zittern Regelung ist zu hart P zu hoch D eventuell zu niedrig Gyrofilter freguenz zu hoch Motor Ansprechfaktor zu hoch m MEMS Gyros sind vibrationsempfindlich Also m Propeller wuchten m Schwingungsd mpfer verwenden m M glichst ruhig und vibrationsarm laufende Motoren verwenden Man kann damit rechnen dass der Einstellprozess 8 10 Akkuladungen lange dauert Nicht vorher aufgeben 60 http ww plejad net 7 Anhang 7 1 Garantieausschlusserkl rung Da bei der Entwicklung und beim Aufbau von elektronischen Schaltungen Fehler leider nie ganz ausge schlossen werden k nnen weise ich hiermit darauf hin dass ich keinerlei Garantie f r Sch den die durch den Nachbau und den Gebrauch der Plejad
40. ku spannung im Flug dauerhaft f r gt 10 Sekunden unter diesen Wert sinkt dann ert nt ein Alarmton ber den Summer der bis zum Abstecken des Akkus aktiv bleibt 53 http ww plejad net Dieser Wert mu f r die eigenen Akkus angepasst werden insbesondere f r LiFe oder 4 Zellige Ak kus Der eingestellte Standardwert von 10 0V ist f r 3 Zellige LiPo Akkus geeignet und relativ kon servativ gew hlt Notgas Dauer Notgas s Diese Einstellungen kontrollieren das Failsafe Verhalten des Copters also das Verhalten wenn kei ne Fernsteuerungs Signale mehr empfangen werden Diese Einstellungen machen nur Sinn wenn man einen Empf nger verwendet der selbst kein ein gebautes Failsafe Handling besitzt Viele moderne 2 4 Ghz Empf nger und auch Summensignal Er zeuger besitzen ein eigenes Handling im Falle des Empfangsausfalls Verwendet man jedoch einen einfachen Empf nger der bei Empfangsverlust ung ltige Signale an die PCC weiter gibt sollte man diese Einstellungen ver ndern Erkennt die PCC einen Empfangsausfall dann werden Nick Roll und Gier auf neutral gestellt und die Motoren erhalten einen Gaswert der unter Notgas eingestellt wird Die Maximaldauer dieses Zustandes wird unter Dauer Notgas in Sekunden eingestellt Dauert der Empfangsausfall l nger als die eingestellte Zeit schaltet die PCC die Motoren ab Not Aus mit EXTx Motor aus zus tzlich auf einen frei w hlbaren Schalter oder Drehreglerge
41. legt werden Hat man z B beim Anlernen der Fernsteuerung einen Schalter als EXT1 definiert dann stellt man im Men Sicherheit f r den Not Aus EXT1 ein Wird der Schalter auf die Ein Position gesetzt dann wird die Not Aus Funktion aktiv Will man das umgekehrt dann lernt man beim FS Setup den Schalter anders herum ein Folgendes ist zu beachten m Motore an aus ber Gas Null Gier Rechts funktioniert immer egal ob der Motor Ausschalter im Men definiert ist oder nicht m Standardm ig ist kein Schalter als Not Aus definiert m Wird der Schalter bei laufenden Motoren aktiviert schaltet die PCC sofort die Motoren aus m Versucht man bei aktiviertem Not Aus Schalter die Motoren zu starten funktioniert das nicht und die PCC piept nur Standgas Hiermit kann das Standgas eingestellt werden Dazu den Men punkt ausw hlen und den Anweisun gen im LCD Terminal folgen Generell gilt Das Standgas sollte nicht zu niedrig gew hlt werden sonst wird der Copter bei schnellen Sinkfl gen und Abfangman vern extrem instabil Gute Werte sind um 100 f r Standardregler und 70 80 f r I C Regler 54 http ww plejad net Ansprechfaktor Mit diesem Parameter kann man das Ansprechverhalten der Motoren steuern Je h her der Wert desto abrupter reagieren die Motore aber umso h her ist die Zitterneigung des Copters Der eingestellte Standardwert sollte f r alle Motore passen Bei ausgesprochen ruppigen Motoren kann der Wert in 5
42. lt das Anlernen der Fernsteuerung Die Einstellungen in den einzelnen Men s haben folgende Bedeutung Parameter Die in diesem Men enthaltenen Einstellungen definieren die Parametersets 1 6 Das heiBt man kann 6 verschiedene Sets definieren in denen diese Einstellungen verschieden sind und damit den Copter sehr variabel einstellen Akt Setting Das aktuell eingestellte Parameterset Dies kann man auch ber Kn ppelkombinationen wie in Ab schnitt 6 4 beschrieben ausw hlen 51 http ww plejad net P 1 D Nick Roll Diese Einstellungen kontrollieren das Verhalten des Flug Lagereglers um den Copter stabil in der Luft zu halten P Proportionalanteil L sst bei Erh hung den Copter m glichst schnell auf u ere St reinfl s se Wind Flugdynamik etc gegenzusteuern zu hohe Werte f hren aber zum Zittern und ber schwingen bis zum Flip Integralanteil Sorgt daf r dass der Copter versucht den momentanen Absolut Lagewinkel stetig beizubehalten zu hohe Werte f hren ebenfalls zum berschwingen bis zum Flip D Differentialanteil Wirkt d mpfend auf berschwingen und Zittern zu hohe Werte f hren aber zu Vibrationen und unangenehmen Schaukeln des Copters P 1 D Gier Diese Einstellungen kontrollieren das Verhalten des Flug Lagereglers um die Gier Achse des Co pters stabil zu halten P Stick P Stick ver ndert intern einen Wert mit dem der Kn ppelausschlag f r Nick Roll multipliziert wir
43. n werden in den nachfolgenden Schritten automatisch ein gelernt Nun wird die Platine mit Spannung versorgt Weil die Fernsteuerung noch nicht angelernt wurde aktiviert die PCC automatisch beim starten das Fernsteuerungs Einlernprogramm Die PCC lernt dabei selbstt tig welcher Kn ppel Schalter f r welche Funktion verwendet wird ob der Kanal invertiert ist und welchen Wertebereich er hat Es ist also nicht n tig Invertierungen von Kan len vorzunehmen Am besten ein neu erstelltes Fl chenflug Programm verwenden Folgen Sie zum Einlernen der Fernbedienung nun einfach den Anweisungen der PCC auf dem LCD Display Zuerst werden die Steuerkan le f r den Copter eingelernt also der Reihe nach Gas Roll Nick und Gier Wenn sie eine Fernsteuerung mit mehr als 4 Kan len haben also z B mit Schaltern oder Drehreglern dann k nnen Sie diese f r die schaltbaren Ausg nge der PCC anlernen oder diese Schalter f r die Not Aus Funktion f r die Motoren verwenden Dabei fragt das Fernsteuerungs Einlernprogramm danach die Schalter f r die Kan le EXT1 EXT4 zu bet tigen An dieser Stelle ist das noch nicht so wichtig deshalb kann man hier jeweils densel ben Schalter bet tigen oder auch einfach irgendeinen Steuerkn ppel bewegen Dasselbe gilt nat rlich auch wenn die Fernsteuerung keine 8 Kan le besitzt In diesem Fall bet tigt man f r alle fehlenden Kan le einfach irgend einen Schalter oder Steuerkn ppel Nach dem Einlern
44. ne zu steuern muss der hintere Rotor schneller als der vordere drehen Dreht der linke Rotor schneller als der rechte so verursacht dies eine Bewegung nach rechts Um eine Drehung um die Hochachse z B nach links auszuf hren werden die links drehenden Rotoren verlangsamt und die rechts drehenden Rotoren beschleunigt sodass die Drehmoment Differenz sich auf den gesamten Copter ber tr gt H he und Geschwindigkeit werden gesteuert indem alle Motoren schneller oder langsamer drehen Damit so ein Flugmodell berhaupt steuerbar ist m ssen die Geschwindigkeiten aller Rotoren st ndig und in sehr kurzen Zeitabst nden ca 1 2 Millisekunden nachgeregelt werden Die PCC Steuerelektronik misst 4 http ww plejad net mittels 3 Drehratensensoren Gyroskopen die Bewegungen des Modells in allen 3 Raumachsen und wirkt einem Abkippen aktiv entgegen Alternativ k nnen auch andere Multicopter Konfigurationen z B mit 6 8 oder 12 Rotoren gesteuert wer den Siehe dazu auch Kapitel 2 3 2 2 Features Die PCC steuert s mtliche Grundfunktionen eines Multicopters und bietet auch noch einige Extras zur An steuerung von Erweiterungen 3 Achs Lagestabilisierung mittels hochwertiger MEMS Gyrosensoren Ansteuerung von beliebig vielen Brushless Motoren durch Unterst tzung von 4 PWM Ausg ngen und I2C Bus derzeit durch die Software limitiert auf max 8 Motoren 2 Servoausg nge und 4 schaltbare LED Ausg nge Anschluss f r LCD Terminal oder
45. nge Verfugbare Firmwares El Ausg nge 0 False PWM None Version Typ Beschreibung ER 1 False PWM None Eingeschaltet False Typ PWM Kanal None False PWM None False PWM None True PWM EXT1 True PWM EXT2 True Digital EXT3 True Digital EXT4 False Digital EXT4 Ausw hlen um eine Datei von der Festplatte dieses Computers zu verwenden 4 Aktualisieren Abbildung 22 PCC Manager Falls die PCC Platine noch nicht in einen Copter eingebaut ist wie z B bei der Erst Inbetriebnah me versorgen Sie diese jetzt mit Strom Das FTDI Breakout Board noch nicht an die Platine anste cken Lesen Sie jetzt bei Schritt 7 weiter Falls die Platine in einem Copter eingebaut ist entfernen Sie nun die Propeller vom Copter und schalten Sie Ihre Fernsteuerung ein damit der Copter keine fehlerhaften Steuerbefehle erhalten kann Das FTDI Breakout Board noch nicht an die Platine anstecken Nun klemmen Sie den Akku am Copter an Achtung Die Motoren k nnen dabei kurz anlaufen bitte denken Sie auch am Schreibtisch daran Falls Die Motoren angelaufen sind warten Sie bis diese zum Stillstand gekommen sind Stecken Sie nun das bereits am PC angeschlossene FTDI Breakout Board mit dem angefertigten Zwischenst ck an den Copter an 30 http ww plejad net 10 11 12 13 Klicken Sie auf die Karteikarte Software Update W hlen Sie in der Liste den Eintrag Ausw hlen um eine
46. r Anleitung nachgezogen Der Einbau aller anderen Elemente erfolgt wie beschrieben 14 http ww plejad net Nun erfolgt der Einbau der Keramikkondensatoren und der Diode Bei den Keramikkondensatoren ist die Einbaurichtung egal Es muss unbedingt darauf geachtet werden dass m die Diode richtig eingel tet wird siehe Abbildung 8 Der aufgedruckte Ring muss zum Indikator dickerer Strich auf der Platine zeigen Abbildung 8 Best ckung der Keramikkondensatoren und Diode 15 http ww plejad net Der n chste Schritt ist das Einl ten der Widerst nde R1 bis R4 R1 und R2 Diese m ssen parallel zum LED Stecker eingebaut werden R3 und R4 Werden unter dem Arduino Board eingebaut Es muss unbedingt darauf geachtet werden dass m die richtigen Werte f r R1 und R2 verwendet werden R1 10 K Ohm R2 2 2 K Ohm Falsche Werte k nnen sp ter zur Zerst rung des Arduino Boards und sogar zur Uberlastung des LiPo Akkus f hren Abbildung 9 Widerst nde R1 und R2 16 http ww plejad net Als n chstes werden die Elektrolytkondensatoren eingebaut Es muss unbedingt darauf geachtet werden dass m die Kondensatoren in der richtigen Polarit t eingebaut werden die Markierungen auf den Kon densatoren m ssen mit den Markierungen auf der Platine bereinstimmen m die Kondensatoren m glichst direkt auf der Platine aufsitzen damit sp ter nicht durch Vibrationen die Beinchen unter dem Bauteilgewicht abb
47. r mit bis zu 4 Motoren bauen M chte man Copter mit Standardreglern und mehr als 4 Motoren bauen ben tigt man die PCC Extender platine mit der Flugger te mit bis zu 8 Standardreglern gebaut werden k nnen Wie die Brushlessregler verkabelt werden findet man in Kapitel 5 4 7 Servoausg nge An diese Ausg nge k nnen Servos angeschlossen werden die ber die EXT Kan le gesteuert werden Nur Microservos direkt an die Servoausg nge anschliessen Der Recom Spannungsregler liefert maxi mal 1A und schon Microservos k nnen bis zu 0 5A ziehen Wird der Spannungswandler zu stark belastet re settet sich unter Umst nden das Arduino im Flug was zum Absturz f hrt Bei gr eren Servors nur den Signalausgang des Servos an die Servoports anschlie en und 5V und GND an die BEC Ausg nge der Brushless Regler oder ein eigenes BEC verwenden Beim Anschluss unbedingt auf die richtige Polung achten schwarzes Kabel an rotes Kabel an und gelbes wei es Kabel an S 4 8 PC Erweiterungsanschlu An diesen Anschluss werden I C f hige Motorregler oder andere Erweiterungsplatinen wie z B der PCC Ex tender an die PCC angeschlossen Man kann sich den I C Bus wie ein Computernetzwerk vorstellen an dem beliebig viele Ger te h ngen k nnen Per I C unterst tzt die PCC Copter mit bis zu 8 Motoren Wie I C Brushlessregler verkabelt werden findet man in Kapitel 5 37 http ww plejad net 4 9 Serielle Schnittstelle
48. rechen Abbildung 10 Elektrolytkondensatoren i 17 http ww plejad net Nun k nnen der Summer und die Spannungsversorgung der Platine angel tet werden Der Summer wird mit einem d nnen Kabel am Anschluss BP befestigt Er sollte sp ter mindestens 10cm von der Platine entfernt sein um keine magnetischen St rungen zu verursachen Am besten wird der Sum mer sp ter an einem Ausleger befestigt Die Spannungsversorgungsleitung wird an den Pads in der Ecke mit dem wei en Pfeil angel tet Die verwendeten Kabel sollten f r eine Stromst rke von 1A ausgelegt sein in der Regel gen gen 0 5mm Lei tungsguerschnitt Es empfiehlt sich die Spannungsversorgung steckbar zu machen um die Platine leicht auch in anderen Coptern verwenden zu k nnen Es muss unbedingt darauf geachtet werden dass m der Summer mit der richtigen Polarit t angeschlossen wird des Summers muss an das innere Pad angeschlossen werden und an das Pad am Platinenrand Abbildung 11 Summer und Spannungsversorgung Es empfiehlt sich bereits jetzt einen ersten elektrischen Test siehe Abschnitt 3 4 der Platine durchzuf hren bevor die teuren Gyros eingebaut werden Auch das Arduino Board sollte f r diesen Test abgenommen werden um bei eventuellen Fehlern nicht be sch digt zu werden 18 http ww plejad net Nun geht es an die Vorbereitung der Gyros Je 2 Gyros werden mit abgewinkelten Stiftleisten versehen und einer
49. ren kalibriert werden Warten bis die Startprozedur der PCC und der Motortest beendet sind Jetzt kann der Copter wieder bewest werden z B f r Handstarts ein Ruhighalten ist jetzt nicht mehr n tig Die Motoren starten und im Standgas laufen lassen diese d rfen jetzt nicht hochdrehen Vorsichtig Gas geben bis der Copter abhebt Fliegen 49 http ww plejad net 6 6 Einstellen ber das LCD Terminal Das LCD Terminal hat 2 Funktionen m Diagnose der Copter Daten am Flugfeld wenn kein PC vorhanden m Ver nderungen von Einstellungen am Copter Nach dem Starten der Motoren bevor ein gewisser Gaswert berschritten wurde zeigt das LCD Display in wechselnder Folge einige Diagnosedaten an Dazu geh ren unter anderem die Gyrowerte die Stellung der einzelnen Fernsteuerungs Kan le sowie die Gaswerte die an die einzelnen Motoren gesendet werden Bei ausgeschalteten Motoren zeigt das LCD Display ein Konfigurationsmen an durch welches mit den Kn ppeln der Fernsteuerung navigiert werden kann Symbol Kn Negung Nick Kn ppel nach vorne Wechselt zum vorherigen Men punkt Nick Kn ppel nach hinten Wechselt zum n chsten Men punkt ung 3 Roll Kn ppel nach links Verkleinert die Werte im Untermen Roll Kn ppel nach rechts Einstieg in das Untermen und vergr ert die Werte im Untermen Roll Kn ppel nach rechts Bringt Sie im Untermen punkt lt Zur ck wieder ins Hauptmen Das Men hat 4 Hauptpunkte
50. rtigen 23 http ww plejad net au T 2 Ei a M k gt lu s _ LA i gt T a gt 8 _j e Abbildung 16 Zwischenstecker einsetzen Zum Schluss kann der Zwischenstecker noch mittels Schrumpfschlauch fixiert werden um einen sicheren Halt zu haben und auch optisch ansprechender zu wirken Ein Beispiel daf r wie dies aussehen k nnte zeigt Abbildung 17 weiter unten 24 http ww plejad net Abbildung 17 Einschrumpfen 3 6 Aufbau des LCD Terminals Dieser Abschnitt beschreibt den Aufbau des LCD Terminals Das LCD Terminal hat folgende Funktionen m Einstellen der Flugparameter und anderer Einstellungen ohne dass daf r ein PC n tig ist m Diagnose des Copters bei Fehlfunktionen m Anzeige der aktuellen Sensordaten Das verwendete LCD Terminal von Sparkfun ist ein fertiges Ger t mit serieller TTL Level Schnittstelle Es stellt Zeichen und Texte dar die vom Copter an der seriellen Schnittstelle des Arduino Boards ausgegeben werden Diese serielle Schnittstelle steht an der abgewinkelten Stiftleiste an der Seite des Arduino Boards zur Ver f gung Abbildung 18 unten zeigt wie der Anschluss Stecker zwischen Arduino und dem LCD Terminal her gestellt wird Dazu ben tigt man ein dreiadriges Servoanschlusskabel und eine 6 polige einreihige Buch senleiste 25 http ww plejad net Die Anschlussbelegung des Kabels ist wie folgt m Gelb Wei Datenleitung m Braun Schwarz M
51. stellen ob die Motoren sich per Fernsteuerung zuverl ssig an und abstellen lassen Danach mit montierten Propellern vorsichtig in der Hand testen ob der Copter richtig auf Fernsteuerungsbefehle reagiert und ob der Fluglageregler auf der PCC nicht gesteuerten Be wegungen entgegenwirkt d h der Copter wehrt sich gegen Drehungen mit der Hand um alle 3 Achsen Sollte der Copter in der Hand zu zucken oder sich aufzuschwingen beginnen sofort die Motoren abschalten und das Problem eventuell mithilfe des Forums suchen Sind alle diese Tests erfolgreich abgeschlossen so kann der Copter das erste mal geflogen werden Dazu am besten eine freie Fl che mit gen gend Platz suchen Die PCC besitzt 6 vorprogrammierte Parametersets welche unterschiedliche Reaktionen auf die Befehle via Fernsteuerung zur Folge haben Standardm ig ist 1 das langsamste Set und 6 das schnellste Nach der Erstprogrammierung ist das Set 2 eingestellt d h der Copter reagiert relativ langsam auf Steuerbefehle Zwischen den Sets kann mittels oben angegebener Kn ppel Kombinationen gewechselt werden und es k nnen die einzel nen Sets nach eigenem Bedarf angepasst werden So wird geflogen N VI K UU N Copter mit abgestecktem Akku auf den Boden oder eine feste Unterlage stellen Die Fernsteuerung einschalten Den Akku anstecken bzw den Copter einschalten falls ein Schalter eingebaut wurde Den Copter jetzt nicht bewegen da die Gyro Senso
52. utzer mit Rat und Tat zur Seite stehen Beachten Sie bitte auch die Garantieausschlusserkl rung am Ende dieses Dokuments 3 http ww plejad net 2 Einf hrung Die PCC ist eine Bordelektronik f r Multicopter mit 4 oder mehr Rotoren Ein solcher Multicopter besteht aus einer geraden Anzahl von Rotoren die sich paarweise gegenl ufig drehen Auf diese Weise ist keine komplizierte herk mmliche Hubschrauber Mechanik wie z B Taumelscheibe Paddelstange oder Anlenkun gen notwendig da nur Elektromotoren mit direkt montierten Propellern zum Einsatz kommen Die Bewe gungen des Copters werden ausschlie lich ber Drehzahl nderungen der Motoren gesteuert Die PCC Bord elektronik bernimmt die Steuerung dieser Drehzahl nderungen mittels 3 hochwertiger Drehratensensoren Gyroskopen um den Multicopter in einer stabilen Fluglage zu halten 2 1 Funktionsweise Flugrichtung Geschwindigkeit und H he eines Multicopters werden nur durch die Drehzahldifferenzen der einzelnen Rotoren kontrolliert Abbildung 1 weiter unten zeigt einen Multicopter mit vier Rotoren ge nannt Quadrocopter Bei diesem Flugger t drehen sich der vordere und hintere Rotor im Uhrzeigersinn und der linke und rechte Rotor entgegen dem Uhrzeigersinn So sind wie bei allen Multicoptern die Dreh momente aller Motoren ausgeglichen lein ails 79 F mr F m Abbildung 1 Ouadrocopter Um z B nach vor
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