что нужно для сборки дрона
Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками на Mamba F405 с FPV камерой Caddx Tarsier 4K
Все началось с того, что нам очень понравилась FPV камера Caddx Tarsier 4K из-за принципа 2 в 1, так как не надо будет лепить экшен-камеры на раму квадрокоптера. Поэтому, было решено собрать квадрокоптер вместе с этой камерой, хоть она и предназначена для микро-квадрокоптеров.
Далее в статье мы объясним, каким образом была закреплена плата и сама камера в раме. Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками под силу любому, кому интересна эта тема, в статье все рассказываем максимально подробно.
Что нужно для сборки квадрокоптера? Инструменты
Набор инструментов стандартный, но без него у вас не получится собрать квадрокоптер. И так, вам потребуется следующий инструмент для пошаговой сборки квадрокоптера:
Что еще понадобится именно для этой сборки:
Вступление
Когда вышла эта камера, очень уж захотелось применить ее в обычном мини квадрокоптере, хотя предназначена они для микро дронов. Основной причиной выбора была компактность, качество видео и экономия места, потому что больше не нужно будет навешивать экшен-камеры на дрон и производить лишние манипуляции. Плюсом будет и то, что к камере можно подключаться по Wi-Fi (она создает свою точку доступа) и скачивать видео на телефон, смотреть видео с камеры в реальном времени (хоть и с задержкой), а также производить настройки.
Ну и конечно же, это камера умеет записывать видео, при этом, наверху дрона ничего не будет торчать.
Не забывайте, что пошаговая сборка квадрокоптера это творчество и не обязательно следовать инструкциям и делать так, как показано в статье. Вы можете включить фантазию и сделать иначе или вообще этого не делать. Это хобби, которое должно приносить удовольствие от конструирования, настройки — пользуйтесь этим и не ставьте себе рамки/ограничения.
Электроника квадрокоптера и другие компоненты
Инструменты перечислили, теперь нужно перечислить и компоненты, из которых собирается квадрокоптер:
Все ссылки на компоненты вы найдете в конце статьи в виде таблицы.
Сборка квадрокоптера. Собираем дрон своими руками
Схема монтажа
Подключать все компоненты будет согласно этой схемы:
Сборка рамы
Фиолетовые стойки придают стильности и цвета сборке.
Собирается легко, в наборе идет напильник, которым можно при желании обработать углы деталей, они могут быть острыми. Сначала собирается нижняя плашка с нижними лучами.
Стойки пока не устанавливайте, так как они в дальнейшей сборке будут мешать паять провода. Я поторопился и прикрутил их, после чего снова открутил.
Здесь вам понадобится шестигранник, а также головка для гаек, чтобы затянуть нижнюю часть.
Затем, установите пластиковые стойки для установки башни из регулятора оборотов, полетного контроллера и так далее. С обратной стороны они затягиваются винтами
Для того, чтобы регуляторам оборотов было мягче «сидеть» на стойках, наденьте на них силиконовые демпферные колечки. Они идут в комплекте с рамы:
Затем, вам нужно взять регулятор оборотов, и залудить контакты, к которым будет припаивать провода двигателей. Если впервые паяете, то для начала смажьте паяльным флюсом площадки, затем возьмите припой и тут двумя способами: либо приложите проволоку припоя к контакту и расплавьте паяльником, либо расплавьте припой на жало паяльника и после этого приложите каплю к контакту. После этого установите регулятор(ы) оборотов на стойки:
Подключение моторов квадрокоптера: установка двигателей
Второй этап пошаговой сборки квадрокоптера. Раньше было популярно производить двигатели с правой и левой резьбой, чтобы в процессе полета гайки всегда самозатягивались, но в последнее время все чаще производители продают двигатели с резьбой на валу только в одну сторону. Но это совсем не проблема, так как используются контр-гайки, которые и так не будут откручиваться. Плюсом к этому будут минимальные допуски — пропеллеры садятся туго и держатся крепко даже без гаек.
Поэтому, просто покупайте сразу по 4 штуки двигателей без привязки к стороне, в которую они должны крутиться, это мы потом поправим при настройке прошивки.
Чтобы все смотрелось красиво, можно использовать оплетку жгутов или шнуров, например, вот так:
А можно использовать просто термоусадку. Будет менее красивее, но защита такая же.
В комплекте с двигателями будут идти 2 размера винтов, для толстой рамы и для тонкой рамы. Так как у этой рамы лучи толщиной 5 мм, то используйте самые длинные винты. До оплетки двигателя они не достанут.
Теперь вам потребуется фиксатор резьбы. Продается в любом магазине автозапчастей. Использовать желательно синий, но если остался красный, то просто лейте его в очень малых количествах на резьбовые соединения. Выглядит он так:
Смажьте винты и прикрутите двигатели к раме. Будьте аккуратны и не сорвите резьбу.
После того, как прикрутите двигатели, отмерьте длину проводов, которую нужно будет оставить для припаивания. Отмерять нужно на напрямую, а с учетом изгибов. Вот так:
Провода припаиваются также, как идут от двигателя — по порядку, хотя и можно нарушить порядок и поменять крайние провода местами, тогда двигатель начнет крутиться в другую сторону. А вот средний провод перепутать нельзя, он должен быть обязательно по центру и припаян к средней площадке.
После того, как отмерите, отрежьте лишнее, удалите изоляцию с концов, залудите. Отмерьте и отрежьте кусок термоусадки, либо оплетки и наденьте на провода:
Теперь все это дело нужно припаять. Прогревать надо хорошо, чтобы получился качественный контакт, иначе у вас могут возникнуть проблемы в виде того, что при запуске двигатели будут отключаться (как один из вариантов):
Затем проходим по термоусадке зажигалкой или феном для пайки, чтобы она стянулась.
Установка полетного контроллера
Пошаговая сборка квадрокоптера включает в себя установку полетного контроллера. Вам нужно припаять провода и конденсатор для подключения аккумулятора. Забыл сфотографировать этот момент, поэтому фото уже после нескольких шагов. Соблюдайте полярность. В комплекте с Mamba F405 шли короткие провода, поэтому пришлось наращивать дополнительные, чтобы хватало удобно подключать аккумулятор. Изначально припаял короткие, подумав, что будет удобно подключать, но после сборки понял, что не совсем и быстренько переделал их. Делайте так, чтобы провод выходил за раму на несколько сантиматеров. Места контактов тоже оборачиваем в термоусадку. На конденсаторе есть «+» и «-«, это все хорошо припаиваем к плате с регуляторами оборотов. Контакт должен быть хороший, поэтому, дайте припою прогреться:
Далее устанавливаем на пластиковые стойки полетный контроллер. В комплекте идут синие демпферные амортизаторы. Они нужны, чтобы гасить вибрации и колебания, чтобы не мешать работе гироскопу. Наверх насаживаем пластиковые гайки и затягиваем, но не сильно туго. Подключаем белый коннектор от регуляторов оборотов к полетному контроллеру. Как видите, к этому этапу были убраны почти все фиолетовые стойки, потому что мешали. Не повторяйте эту ошибку и не ставьте их раньше времени:
Монтаж проводов для камеры
Далее припаиваем провода от камеры. Согласно схемы, мы можем припаять контакты к этим площадкам:
На фото выше:
Отходящий проводок (зеленый + черный) это контакт для подключения джойстика управления камерой. Но Caddx Tarsier 4K настраивает с телефона через приложение, поэтому, если хотите, можете отрезать лишние провода.
Монтаж приемника
Приемник используется FrSky XM+.
Припаиваем к нему 3 провода:
Провода припаиваете как показано на фото ниже (на обратной стороне есть маркировка):
Сразу отрезаем по размеру термоусадку. В нее спрячем приемник после монтажа.
Просовываете провода под низ полетного контроллера. Припаиваемся к этим контактам:
Должно получиться вот так.
Нажимаем кнопку на приемнике, она находится сверху слева и подключаем полетный контроллер по USB к компьютеру, чтобы подать питание на приемник. Загорится зеленый светодиод, а красный будет моргать. Теперь отпускаем кнопку и снова нажимаем на аппаратуре колесиком на BND, чтобы выйти из режима привязки.
Все, вы успешно привязал приемник.
Надеваем термоусадку, усаживаем ее и заталкиваем приемник под полетный контроллер. Снаружи оставляем антенны. Мы их прикрепим к лучам рамы. Обязательное условие хорошего сигнала: антенны (если их 2), должны составлять угол 90 градусов между собой.
Чтобы у нас все получилось, берем 2 пластиковые стяжки и крепим их таким образом на лучи рамы:
Отрезаем по размеру термоусадку и надеваем. Затем усаживаем зажигалкой или феном:
Получится вот такое:
Таким образом, у вас получится идеальный угол в 90 градусов, а сами антенны прочно закреплены.
Установка видеопередатчика и пищалки
Сборка FPV квадрокоптера не обойдется без видео. Видеопередатчик используется классический: Echine TX528 и мы подключаем его к полетному контроллеру. Если провода у видеопередатчика длинные, то укорачиваем их до той длины, чтобы можно было прикрепить видеопередатчик к краю верхней планки рамы и провода не висели. Чтобы минимизировать помехи в видео, провода скручиваем в жгут. По схеме, мы можем припаиваться к этим контактам:
Пищалку припаиваем рядом с контактами на камеру. Пищалка нужна для звукового сопровождения различных уведомлений, а также для поиска упавшего квадрокоптера. В общем, это необходимая вещь. Пищалки нужны с встроенным генератором. Провода (черный и красный) припаиваем сюда:
Провода пищалки также просовываем под полетным контроллером. На выходе с задней стороны, привязываем пищалку и кабель питания пластиковой стяжкой к раме.
Видеопередатчик крепим пластиковыми стяжками к верхней панели, попутно прикрутив антенну:
Монтаж Caddx Tarsier 4K в стэк, в башню
Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками включает самое интересно — монтаж платы камеры в стэк к полетному контроллеру и регуляторам оборотов, а также монтаж модуля камеры на распечатанные на 3D принтере переходники.
Начнем с переходников. Вставляем в них маленькие гайки М2:
Прикручиваем эти переходники к камере винтами подходящего размера на 6 или 8 мм, чтобы все держалось крепко:
Берем боковые панельки, на которые будем закреплять камеру. Берем сверло на 2, примеряем (чтобы камера была по середине) и сверлим по 2 отверстия для крепления переходников, но мне хватило 1 отверстия, так как второе попало ровно в готовое отверстие (решетка):
Теперь переходим к креплению самой платы на башню. Так как плата камеры имеет размер 29 * 29 мм, а монтажные отверстия 20 * 20 мм, то естественно просто так ее не установить. Поэтому, было решено взять информационную панельку от Mamba F405, просверлить сверлом на 2 мм 4 отверстия, закрепить плату и все то дело установить на стандартные 30 * 30 мм. Винты нужны будут также М2 на 12 мм из набора.
Металлическая панелька с синей резиной — это радиатор платы камеры.
Нужно сместить все в одну сторону, иначе потом не закрутите гайками саму панель.
В итоге, получилась вот такая композиция:
Гайки влезут только с одной стороны, но держаться будет все крепко, проверенно неоднократными полетами и падениями на этом дроне. Не забудьте подложить резиновые колечки из набора полетного контроллера (их там много).
Остается смонтировать панельки к переходникам камеры. Откручиваем камеру от переходников, прикручиваем переходники к панелькам и снова закручиваем камеру к переходникам. Устанавливаем на место:
Крепим верхнюю панель к раме:
Последние штрихи
Аккумулятор в этой сборке квадрокоптера будет крепиться сверху. Так как там шляпки винтов, то нам необходимо сгладить эту поверхность. Для этих целей был выбран кусок резины (камера от велосипеда) и 2 полоски двустороннего скотча:
В сборке FPV квадрокоптера можно применить любой материал, помните, этот квадрокоптер собираете вы сами и так, как вы хотите, поэтому используйте фантазию, не обязательно следовать тому, как показано здесь.
Итоговый вид квадрокоптера:
На этом с технической частью закончено и пора переходить к программной: прошивка и настройка!
Прошивка и настройка квадрокоптера после сборки своими руками
После сборки квадрокоптера, переходим к настройке и прошивке квадрокоптера. Вам понадобится:
Скачать Betaflight Configurator и BLHeliSuite можно на этой странице: Как и где скачать Betaflight Configurator и BLHeli
Если при подключении квадрокоптера к компьютеру он не видит полетный контроллер, то вам нужно сделать следующее:
Прошивка регуляторов оборотов в BLHeliSuite
Сначала нам нужно открыть BLHeliSuite и прошить регуляторы оборотов. На нужна версия без 32 и на момент опубликования, она называлась BLHeliSuite16714901.
Запускаем и открываем. Сверху выбираем для Cleanflight:
Внизу выбираем нужный порт (чтобы узнать какой, подсоедините USB к полетному контроллеру и посмотрите, какой порт появился в списке. Это же можно посмотреть и в диспетчере устройств) и нажимаем Read Setup, чтобы прочитать настройки.
Не забудьте снять пропеллеры!
Программа скажет, что настройки прочитаны успешно:
Нажимаем Flash BLHeli:
Далее вам система предложит выбрать версию прошивки и прочие схемы, везде соглашаемся и ничего не меняем:
В конце программа предложит прошить второй регулятор оборотов. Делаем все тоже самое, так как их 4 штуки:
В конце программа сообщит, что все 4 регулятора оборотов прошиты:
В этой же программе можно будет менять направление вращения моторов, это нужно, чтобы квадрокоптер смог летать. Вращаться они должны по такой схеме:
В этой программе вы также сможете настраивать музыку, которая звучит при включении и сочинять свою. Программа для тонкой настройки регуляторов оборотов. Но если вам не хочется разбираться в настройках и просто нужно прошить регуляторы, то вам подойдет простое приложение — BLHeli Configurator.
Здесь все гораздо проще и интуитивно понятно.
Прошиваем полетный контроллер в Betaflight Configurator
Зажимаем кнопки BOOT на полетном контроллере и подключаем к компьютеру через USB-кабель.
Открываем Betaflight и переходим на вкладку «Программатор» и выбираем цель и версию прошивки. Выбираем в первой строчке FURYF4OSD (DIAT) и самую последнюю (новую) версию прошивки. Остальное не трогаем. Потом нажимаем «Загрузить прошивку онлайн»:
Начнется процесс прошивки, после окончания можно нажать кнопку «Подключиться» в верхнем правом углу.
Вкладка Система
На главном экране калибруем акселерометр:
Вкладка Порты
Жмем «Сохранить и перезагрузить«.
Вкладка Конфигурация
Что на изображениях:
Блок «Приемник»: здесь выбираем строчку «Приемник с последовательной передачей данных«. Ниже выбираем «SBUS«, так как приемник у нас работает на этом протоколе.
Блок «Прочий функционал»: включаем строчки, как на скрине. Если планируете подключить адресную светодиодную ленту, то включаем и LED_STRIP. Остальное включается под индивидуальные задачи и сейчас их включать не требуется.
Жмем «Сохранить и перезагрузить«.
Вкладка Питание и батарея
Здесь все стандартно — просто настраиваем характеристики ваших аккумуляторов.
Жмем «Сохранить и перезагрузить«.
Вкладка Приемник
Таблица каналов выбирается и прописывается исходя из таблицы каналов вашей аппаратуры. Данный дрон управляется с помощью аппаратуры управления Taranis QX7 и у него по умолчанию таблица TAER1234. Ее можно менять непосредственно в самой аппаратуре.
Для проверки, что все работает: подключаем аккумулятор и аппаратуру управления. Двигаем всеми стиками и тумблерами в разные стороны. Разноцветные полоски должны реагировать на каждое движение элементов пульта.
Если вы используете аппаратуру Taranis, то скорее всего у вас тут не будут реагировать тумблеры. Для этого нужно зайти в меню, дойти до MIXER и назначить каналу тумблер. Подробнее, как это сделать на видео ниже:
После этого, у вас начнет отображаться 5 канал в Betaflight и будет реагировать на переключения.
Вкладка Режимы
Здесь настраиваются тумблеры на ваше усмотрение. Например, заармить дрон настроено на тумблер 1, а режимы (стабилизация и АКРО) на 2 тумблер. Таким образом, когда включается тумблер 1, сразу включается режим стабилизации:
Жмем «Сохранить«.
Вкладка Моторы
Здесь нам нужно проверить направление моторов. Переключаем тумблер 1 и по очереди поднимаем ползунок каждого двигателя, перед этим подключив аккумулятор и обязательно сняв пропеллеры. Если все хорошо и каждый мотор крутится в свою сторону (как показано на схеме выше), то приступаем к калибровке, если нет, то заходим в BLHeli и меняем направление на Reversed.
При использовании протоколов DSHOT, калибровку делать нет необходимости. Но если вы используете, например, Multishot, то калибровка нужна.
Калибровка:
Вкладка OSD
Для этой сборки настроены такие параметры OSD, но вы можете устанавливать любые:
Вкладка Командная строка (CLI)
Здесь сохраняем все наши настройки командой DUMP:
И сохраняем в файл.
Вот и все, ваш квадрокоптер готов к полету!
Фотографии
Таблица компонентов и примерная цена
Дешевле и проще заказать компоненты на Banggood. Все пришло быстро и в срок, без брака.
| Компонент | Название | Ссылка | Цена| Banggood | Aliexpress | 21.83$ | |
| Полетный контроллер с регуляторами оборотов 4 в 1 | MAMBA F405 MK2 | Banggood | Aliexpress | 42$ | ||
| Моторы | Banggood | Aliexpress | 20$/2 шт. | |||
| Приемник | Frsky XM+ Plus Micro | Banggood | Aliexpress | 13$ | ||
| FPV шлем или очки | — | FPV шлем и FPV очки, что это и как работает | |||
| Зарядное устройство | — | Как выбрать зарядное устройство LiPo для квадрокоптера? Советы и примеры | |||
| Аккумуляторы | AHTECH Infinity 4S 85C (в карточке товара нужно выбрать Цвет: 1500mah 4S 85C) | Banggood | Aliexpress | 25$ | ||
| Видеопередатчик | 7-8$ | ||||
| Набор винтов и гаек | Здесь следует выбирать наборы М2! Другие не подойдут. | Banggood | Aliexpress | 7-10$ | ||
| Переходник с маленькой камеры, на большую | Banggood | Aliexpress Ссылка на 3D-модель: ТЫК | 3$ | |||
| Аппаратура управления | — | Аппаратура управления квадрокоптером, какая бывает и как выбрать | |||
| Паяльник | — | Banggood | Aliexpress | 6.53$ | ||
| Ключ для закручивания гаек пропеллеров | — | Banggood | Aliexpress | 3.89$ | ||
| Припой 63/37 | Kaina | Banggood | Aliexpress | 2.95$ | ||
| Оплетка для проводов | — | Aliexpress | 1.59$ | ||
| Пищалка | — | Banggood | Aliexpress | 3$/10 шт. | ||
| Термоусадка | — | Banggood | Aliexpress | 0.15$/1 метр |
Заключение
Видео с полетов будет позже.
Если у вас остались вопросы по сборке fpv квадрокоптера: задавайте, с радостью ответим!