Callis AWQC

ArduWii Quadcopter

Da ich schon länger mit dem Arduino Boards rumspiele kam mir die Bauanleitung aus dem RHF Thread zu einem Multi Wii Copter gerade recht als Winterprojekt.

Hier gibt es ein Programm und die Hardwarebeschreibung für eine Konfigurationsbox für MultiWii Copter von Yacco Multi Wii Copter LCD_Config.

Komponenten

• 10x10x1mm Alurahmen (3,50Eur Baumarkt)
• DVDs als Chassie (im c't Abo enthalten)
• Rahmenplatten aus GFK, mit Laubsäge gefertigt
• GFK Basisplatten in CAD entworfen, von einem Freund auf CNC Fräse fertigen lassen
• 4x Regler DragonSky 20A (10Eur/Stück) Achtung nicht kaufen, benötigen ein FW update
• 4x Turnigy SS18/20 cardprogrammable
• 4x Motor Emax CF2822 (8,00Eur/Stück) 950K/V
• 4x Keda 20-26
• Arduino Diecimila (ohne Modifikation am Sketch nicht ausreichend für V1.7) (oder Duemilanova)
• Arduino Pro Mini
• Empfänger MPX RX-5 Light M-Link
• Wii Motion Plus Clone (12Eur) Ich empfehle Originale zu nehmen
• Wii Motion Plus Original
• Nunchuck Clone (6Eur) (noch nicht probiert, Cycletime 8000)
• BMA ACC liegt hier noch rum ;-) Wird bei großer langeweile mal probiert...

Todo

• [DONE] Festere Props mal testen (die weichen HK Props sind nix)
• PID erfliegen
• Wuchten, wuchten, wuchten
• Motore noch mal auf krumme Wellen kontrollieren
• Motore (besonders Nr. 3) auf Lagerspiel axial/radial
• Propeller aufbohren und feste Mitnehmer testen
• [DONE] Reglern mehr Luft verschaffen, reicht leider auch nicht

• [DONE] Lötbrücke WMP auftrennen
• [DONE] Propeller mit Macke austauschen
• Arduino mal mit Akkuspannung speisen, nicht aus BEC, Empfänger mit BEC evtl.
• [DONE] WMP festgeklebt -> Verbesserung!
• [DONE] Propeller noch mal auf Unwucht testen
• [DONE] WMP umdrehen und direkt aufkleben mit 1 Lage Spiegeltape, etwas besser?
• [DONE] WMP beschweren, brachte Verschlechterung
• [DONE] 100kHz Loop testen, bringt nix.
• [DONE] WMP weicher lagern etc. noch mal testen -> Verschlechterung!
• Motore neu wickeln (Brainstorm: 11-14 Wdg. 0.5er Draht, Stern, http://www.mikrokopter.de/ucwiki/CF2822?highlight=%28KategorieNachbauten%29%7C%28KategorieHomepage%29%7C%28emax%29)

Aktueller Stand

24.12.2011

Uff, nach Monaten und einem Crash endlich wieder aufgebaut. Ich hatte einfach keine Zeit. Jetzt mit Keda 20-26 Motoren. V4 sozusagen, Erstflug steht noch aus.

23.06.2011

V3 ist fertig jetzt mit GFK Platten die ich entworfen haben und die ein Fliegerkumpel hat fräsen lassen (danke Micha!). Sollten die Platten mal kaputt gehen, bekommen die neuen weniger Bohrungen, aber ich wollte halt flexibel sein. Die quadratischen Platten sind an sich als Alternative für etwas kleinere Copter gedacht aber als E-Träger und Schutz der Elektronik auch prima, haben nur zu viele Ausschnitte, daher wenig Auflagefläche. Das Klemmen der Ausleger hat leider nicht geklappt, ich hatte mit Hülsen gerechnet was aber Quatsch ist, so sind die Bohrungen zu weit auseinander und die Platten verziehen sich beim festziehen... Nun werden halt einfach die zentralen Bohrungen benutzt.

Als Ausleger habe ich erst mal die Reste von V1 und V2 genommen, ich hatte keine Lust so viel zu bohren. Neue Erkenntnis: Wenn man genug Wut im Bauch hat kann man auch mit einer Maschine bohren die ausversehen auf Linkslauf geschaltet ist... Was einen dann noch wütender macht weil der Bohrer verläuft ;-)

Erstschweb im Wohnzimmer total unauffällig und sauber.

09.06.2011

Nach einem kapitalen Absturz erfolgt ein kompletter Neuaufbau. Im Moment bin ich dabei die Motore auszuwuchten (siehe http://www.rc-heli-fan.org/viewtopic.php?p=1250078#p1250078).

Hirn ist jetzt ein Arduino Pro Mini (boa ist das klein...). Testaufbau schon mal ok.

22.03.2011

Auch die Turnigy Regler werden zu warm. Ich probiere jetzt mal 950KV Motore. Theorie: Weniger Teillast, weniger Temperatur.

04.03.2011

Erstflug von "V2". Siehe http://wiki.rc-heli-fan.org/index.php/Benutzer:Calli#03.04.2011

Nach einem Flug hatte ich 950mAh aus dem Akku gesaugt in 5 Minuten mit LEDs an, das ergibt dann eine rechnerische Flugzeit von gut 9 Minuten mit 2200er Akkus (20% Restkapazität). Ich werde den Timer mal auf 7 Minuten stellen.

30.03.2011

Nach fast 3 Monaten mal wieder ein Fortschritt. Mit neuem Rahmen und original Nintendo WMP fliegt es nun ganz gut (im Zimmer). Außentest steht noch aus.

Elektronik von V2

In Farbe und buuunt

19.01.2011

Outdoor Test. Kurz in den Park, Sonne, kaum Wind. Fliegt immer noch Scheiße, ich dachte es würde besser draußen, war aber nicht. Schütteln und Schwingen, Krampf und Rüttel. Die einzigen Flugfiguren die sauber waren waren schnelle Aufstiege (muss schon Spaß machen Power hat er) und Pirouetten. In den Momenten war nix vom Schütteln zu sehen?!

Wenn man das Schütteln (kam immer so Schubweise je nach Belastungsfall, am stärksten bei wenig Gas oder stetigen Geradeausflügen) ignoriert war er schon beherrschbar, die Optik ist halt ungewohnt.

Noch im Ersten Test habe ich so einen komischen Reflex gesehen, beim Akkuwechsel dann gesehen das es eine Schraube war... Ja klar war auch noch kein Loctite drauf, ich bin ja noch am Bauen. Naja eine von vier hat am Ende auch gereicht ;-) Aber da ist es auch kein Wunder das meine Parameterorgien nix gebracht haben...

Ich denke ich werde den Rahmen komplett neu aufbauen, so eine schöne lange Schraube habe ich nicht mehr.

18.01.2011

Musste doch noch mal testen. Habe erst mal das WMP weicher gelagert -> unfliegbar. Dann habe ich es einfach mal mit ordentlich Heißkleber festgeklebt. Jetzt konnte ich bis P=3.0 hochgehen und das Ding fliegt halbwegs anständig. Solange die Luft im Raum noch nicht anfängt zu kreisen eigentlich sehr anständig. Jetzt sind aber erst mal die Akkus alle.

Also weicher lagern *muss* nicht immer stimmen! Dazu muss man auch sagen das es auf meiner CD eh schon nicht 100% hart gelagert ist. Die kann schon noch schwingen zwischen den Fixpunkten.

17.01.2011

Ich schmeiß das Drecksding erst mal in die Ecke. Ich denke die FW auf den Regler macht schon was aus aber ich habe immer noch diese Zucker (haupts. auf Roll). Ein Motor läuft auch nicht rund, ich bleibe bei Helis da ist das einfacher ;-)

Ich denke mal es sind Vibs von dem unrunden Motor, aber irgendwie habe ich keinen Bock mehr auf weitere Tests.

16.01.2011

Alles wieder verkabelt und zusammengebaut. Neuer Erstflug steht an.

13.01.2011

Houston: Wir haben Kontakt!

Heute bin ich das Regler programmieren noch mal angegangen und nach ein paar Versuchen die Nadeln zu positionieren konnte ich schon mal einlesen, dann die Fuses gesetzt und neue FW geschrieben. Hat geklappt, neues Startpiepen, Regler läuft!

OP an offenem Hirn jetzt erfolgreich, 3 to go

AVRDude in Bitbang Version

So, die restlichen pfeifen auch nach neuer FW.

13.01.2011

Habe heute noch mal etwas an den Reglern rumgedoktort. Die Kontaktierung mit den Akkupunkturnadeln könnte klappen, leider lassen sich die verflixten Dinger nicht löten. Und dann arbeitet der Atmega8 auf dem Regler wohl mit 3.3V, ich denke mal das selbst wenn ich die Kontaktierung hinbekomme die 5V vom Arduino (mein Aushilfsbrenner) nicht funktionieren wird, also rein schon aber nicht raus ;-)

Aber der Regler geht wenigstens noch, das musste ich ja doch noch schnell testen...

Was mach ich jetzt? Neue Regler? Neues WMP? Beides? Programmer kaufen?

11.01.2011

Heute habe ich den Copter wieder auseinander gerissen. Vorher noch ausprobiert wie man ein Arduino zum Flashen von anderen ATMELS nehmen kann. Dann Regler von Schrumpfschlauch befreit. FUCK. Noch kleinere Packungsgröße als auf allen Bildern im Internet, die Chinesen haben echt feine Hände.

OP an offenem Hirn

Ich habe dann versucht mit Nadeln die Kontakte herzustellen, erfolglos. Demnächst probieren ich es unter dem Stereomikroskop meiner Schwiegermutter. Etwas besseres als die Nadeln mit Heißkleber zu fixieren ist mir auch nicht eingefallen. Mir fällt grad ein das ich noch ein paar Akkupunkturnadeln habe...

10.01.2011 Versuche

Regler neu eingelernt, Softwarekalibration aus dem Programm genommen, das hat sie immer wieder auf LiPo Mode programmiert, Akku mal unter den Rahmen geschnallt, keine Verbesserung. WMP mit Heißkleber fixiert, keine Besserung. Fliegt immer noch genauso Scheiße.

4.01.2011 Versuche

Bin heut mit P auf 1.8 runter, D und I erst mal 0.0. Ist jetzt erst mal kontrollierbar aber nicht sooo dolle stabilisiert habe ich das Gefühl, vielleicht bin ich aber auch verwöhnt vom Microbeast und erwarte zu viel, zumal ja ein QC doch ein anderes Tierchen ist.

Ich muss mal Yacco loben: ohne das externe Display wäre ich verzweifelt, so sind Parameter wirklich schnell geändert und im Gegensatz zur PC-GUI resetet das LC-Display den QC nicht immer und die Motore laufen auch nicht kurz an, vom nervigen "pling-plöng" des Windows USB Stacks mal ganz abgesehen.

Im Wohnzimmer plötzlich wieder totales Rumgeeire wenn man ihn hat "gehen" lassen.

WMP umgedreht und direkt angeklebt, leichte Besserung bilde ich mir ein. PID: 1.5/0.8/-7

Die Regler werden ganz schön warm, muss erst mal Luftlöcher in die Haube Bohren.

4.1.2011 Zweitschweber

Nachdem ich eine Welle und zwei Lager ausgetauscht habe heute der Zweitschweber. Anscheinend habe ich mein WMP flasch rum drauf, ich musste im Code die Gyrowerte von YAW umdrehen, mit dem Nebeneffekt das Motor aus und die Kalibration auch verdreht sind.

Grundsätzlich gehts jetzt, aber er fliegt echt grottig schlecht, stabil ist anders. Ich habe mich aber noch nicht mehr als 30cm über den Boden gewagt, kann sein das es Bodeneffekt ist, oder Vibs, oder die PIDs noch zu hoch sind, dabei habe ich die schon total runter gedreht. Aber im Zimmer wird sich das nicht klären lassen.

So einen schlechten Erstflug hatte ich noch nie bei Drehflüglern.

Ich konnte ihn nach ein paar Tests mit den PIDs halbwegs in der Luft halten, im Moment sind die Params 2.2/0.030/-15 für Roll/Nick und 8.5/0/0 für Gier.

WMP weicher lagern hat die Sache verschlechtert!

Ein Motor läuft nicht so schnell wie die anderen, ich habe das mal Softwaretechnisch angegangen, aber habe keine Ahnung ob das gut geht ;-) Habe mal den i2c Bustakt auf 400Hz gesetzt, Tests stehen noch aus.

Ich glaube ein Motor hat schon wieder einen Schlag, sind die Wellen aus Gummi oder was?

30.12.2010 LC Display

Ich warte auf die Motorwelle, also wird inzwischen mal das Programm zur Konfiguration mit einem LC-Display (http://www.rc-heli-fan.org/viewtopic.php?f=255&t=80336) mitgestrickt.

Drahtverhau! ;-)

28.12.2010 Reparatur

Kotz und Glibber, ein Motor hat nen Schlag bekommen, die Welle eiert fröhlich vor sich hin.

27.12.2010 Reparatur

CFK Verstärkungsplatte geschnitten und gebohrt, dann neue Löcher für die Platte in den Frame, Oben Aufbohren damit die Muttern innen im Rahmen liegen, dann zusammenbauen... Schade, schade, schade. Leider einmal auf der falschen Seite gebohrt, mangelnde Konzentration. Naja, irgendwie mit zwei Schrauben und CA zusammengetüddelt.

Neue Basisplatten gebohrt, so langsam gehen mir die c't-DVDs aus. Knopflochchirugie um die Reglerkabel einzufädeln, Motoren angeschraubt.

26.12.2010 Erstschweber

Erster Testlauf mit Propellern. Regelung scheint in die richtige Richtung zu laufen. Power scheint auch ausreichend zu sein. Beim Testen von Gier ist mir aber gleich ein Mitnehmer abgeflogen, die Gewinde passen nicht wirklich zu M3 wie es scheint, "Wurfpassung". Habe nochmal alle nachgezogen aber ob das hält?

Abends: Erstschweber. Leider nicht ganz erfolgreich :-( Hat an sich prima abgehoben so auf 30cm, dann wollt ich noch etwas höher was er mit einem extremen Sprung in Richtung Decke quittiert hat, oben angekommen habe ich dann Gas komplett(? nicht ganz sicher) raus, da hat er den ersten Flip seines noch jungen Lebens gemacht, leider nur 180° und ist (JETZT habe ich Gas ganz raus genommen) aus ca. 2,20m voll auf den Rücken geknallt. Zum Glück hatte ich noch eine Abdeckung aus einer CD-Spindel gebaut, sonst hätte sicher das Board was abbekommen. Beide DVD-Grundplatten sind kaputt, habe noch einen 2. und 3. Versuch gemacht, die gingen aber auch schief, das WMP Board hing wohl schief (wobei ich dazwischen neu initialisiert habe, ich dachte das würde nix ausmachen, aber er driftete sofort weg. Rahmen ist an den Ausschnitten auch verbogen, habe ich wieder gerichtet, aber ich werd jetzt mal ne Platte drunter schrauben, noch 2x hin und her und das Baumarktalu bricht. DVDs als Grundplatten sind nicht so ideal, aber ich hab nix besseres und Geld für einen käuflichen Frame will(!) ich nicht ausgeben. Immerhin sind sie so eine Art Knautschzone. Die Haltenasen in der Haube hat es auch sauber abgeschert, dabei ist das recht zäher Kunststoff.

Habe jetzt mal die Gaskurve angepasst, aber konnte natürlich nicht testen ob das reicht diese Sprunghaftigkeit abzustellen, anscheinend scheint aber genug Power da zu sein die mittlerweile 720g in die Luft zu bekommen.

25.12.2010

Rahmen ist soweit fertig, das mit dem Bohren ging dank Bohrständer auch, nur ein Loch für die "Zentralplatten" ist echt außer Mitte geraten, nun gut, ich konnt es hindrücken ;-) Habe heute noch mal neue Zentralplatten gebohrt die das außermittige Loch berücksichtigen.

Gewicht 650g, am Arduino (Mini Pro statt Diecemilla) kann man sicher noch sparen, mal sehen.

Hochstromseite ist fertig.

Rahmen

17.12.2010

Ich habe mit einer Laubsäge in jeden Holm einen Ausschnitt gemacht und dann passend gefeilt. Nunja, meine Werkzeuge sind eher suboptimal und meine Metaller-Ausbildung ist schon lange her, aber es passt und wird seinen Zweck erfüllen denke ich.

Ich werde die Verbindung später kleben, als Verstärkung habe ich innen im Bereich der Ausschnitte noch ein Kohlerohr eingeklebt.

23.12.2010

Rahmen fertig, das mit dem Bohren ging dank Bohrständer auch, nur ein Loch für die "Zentralplatten" ist echt außer Mitte geraten, nun gut, ich konnt es hindrücken ;-)

Später kommt die durchsichtige DVD als Elektronikabdeckung noch ganz nach oben, dann also drei Lagen.

25.12.2010

Neue Zentralplatten (ok DVDs), ich habe ne ganze Menge DVDs und CDs zerbrochen um welche zu finden die nicht so heftig splittern, es gibt einige die bekommt man einfach nicht zerbrochen, nur weiß man das erst wenn sie krumm ist...

Am Rahmen habe ich die Kabeldurchführungen erweitert damit ich die Stecker der Regler/Motor Verbindung durch bekomme.

26.03.2011

Ein viertel Jahr später hatte ich mal wieder etwas Zeit und habe einen neuen Rahmen gebaut!

Elektronik

18.12.2010

Heute kam ein Geschenk aus Frankfurt (das in China ;-), vom Zoll abgesegnet, Inhalt war ein Wii Motion Plus und ein Nunchuck (also Clone davon). Schnell beides an der Wii ausprobiert, geht. Also auseinander gerupft.

WMP war recht schnell angeschlossen und die ersten Kurven erschienen in der GUI.

Der Tip mit dem drannlassen der Buchse so das man dann einen NK zum testen anschließen kann war irreführend. Ich habe die Kabel 1 zu 1 angeschlossen (gelötet) und es ging nix mehr. Im zweiten Versuch dann wie in der Schaltung (Brücke zw. Vcc und Pin 3) und jetzt tanzen die Werte.

19.12.2010

So Kalibration mit Nunchuck ging nun auch, Funke soweit programmiert.

20.12.2010

Das Nunchuck arbeitet leider nicht richtig. Oder stört den Bustakt auf dem i2c Bus, jedenfalls habe ich Cycle Times zwischen 6000 und 12000 was nicht akzeptabel ist, ich denke so wird das nix mit fliegen. 3.3V halfen etwas (mit 5V Cycle Times teils >32000). Ist ein Lotteriespiel mit der Hardware.

21.12.2010

Durch eine kleine Codeänderung habe ich jetzt Cycle Times von stabilen 8000 mit NK, ohne 3000, bzw 2000 mit FastMode: http://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=16882700&postcount=4712

23.12.2010

Heute habe ich mal den ersten Test mit Motor und Regler gemacht, ging nicht. Nach längerem suchen habe ich dann gesehen das ich das WMP auf allen Pins zum Nunchuck kurzgeschlossen habe... PANIK. Aber es funktioniert noch prima, echt solide das...

25.12.2010

Starkstromseite ist fertig verkabelt. An den Reglern habe ich längere Kabel angelötet, dann mit 1,2mm Silberlötstiften und den passenden Kabelschuhen versehen und durch die Ausleger geführt. Puh, das war fast wie am Fließband, so alles x4. Alle Motore laufen und auch noch in die richtige Richtung, ich musste nur bei zweien die Richtung tauschen. Ganz gute Quote an sich ;-)