В. Яценко - Твой первый квадрокоптер: теория и практика

Последовательность сборки рамы зависит от конструкции и обычно не несет в себе скрытых сложностей. Важно лишь соблюдать правильную последовательность монтажа электронных и силовых компонентов.

Обычно в первую очередь монтируются моторы и регуляторы. Мотор соединяется с регулятором тремя проводами и достоверно угадать правильную полярность невозможно. Даже если провода на выходе регулятора разноцветные, цвет ничего не означает. Поэтому сначала выполняется пробное подключение и проверяется направление вращения моторов. Разумеется, нужно делать это без пропеллеров! Вращение должно соответствовать указанному на схеме рис. 2.1. Если мотор вращается в противоположную сторону, достаточно поменять местами подключение любых двух выводов. После этого соединения нужно тщательно пропаять, изолировать термоусадочной трубкой и аккуратно уложить провода вдоль луча. Настоятельно рекомендуем именно пропаивать все силовые соединения и не использовать разъемы.

Для проверки вращения мотора можно поочередно подключать регуляторы к выходу сервотестера или канала газа приемника и питать их от силовой батареи. Если регуляторы не стартуют от сигнала приемника или сервотестера без предварительной калибровки, то временно отложите окончательное подключение моторов. После того как мы откалибруем регуляторы с помощью специального режима контроллера, можно будет проверить правильность соединения и окончательно припаять выводы моторов.

Далее на раму монтируется распределитель питания, к нему подключаются провода питания регуляторов и разъем для подключения силовой батареи. Не забудьте сразу подключить к распределителю питания гибкий двужильный провод — отвод питающего напряжения, которое будете использовать для питания бортового оборудования через преобразователь 12V — > 5V. Напомним, что использовать для питания контроллера источники +5V, встроенные в регуляторы, нежелательно, т. к. контроллер следует питать слегка завышенным напряжением 5,2–5,6 В. Кроме того, с регуляторов, работающих в квадрокоптере на больших токах, поступает напряжение, загрязненное помехами и пригодное разве что для питания сервомашинок. Заранее продумайте, в каком месте будет смонтирована плата источника +5V, и выведите провод от распределителя в это место.

Когда рама собрана, регуляторы и моторы установлены и подключены, установите на свое место контроллер и приемник. Воздержитесь от соблазна сразу смонтировать приемник GPS, модуль Bluetooth и прочее дополнительное оборудование. Сначала убедитесь в правильном соединении приемника и контроллера, откалибруйте регуляторы, проверьте направление вращения моторов и настройте параметры радиоканала.

Пробное подключение и настройку базового комплекта, состоящего из источника питания, приемника, контроллера, регуляторов и моторов, можно выполнить на столе. В этом случае сразу наклейте бирочки из скотча или самоклеящейся бумаги на все провода и разъемы, чтобы в дальнейшем при монтаже или ремонте не терять время и не допустить ошибки.

Примите за правило подключать дополнительное оборудование пошагово. На каждом этапе полностью завершайте все необходимые настройки и проверяйте работу устройства в полете. Только после этого приступайте к подключению следующего модуля. Помните, что при неудачном сочетании взаимного расположения или неправильной разводке питания некоторые модули могут мешать друг другу. Например, следует максимально разносить в пространстве антенны передатчиков телеметрии и видеоканала и антенну приемника радиоуправления.

Если вы изготавливаете квадрокоптер самостоятельно, а не запускаете покупной "из коробки", то вам придется настроить прошивку полетного контроллера под свои потребности. Настройка состоит из двух этапов: конфигурирование опций программного кода и настройка параметров прошитого контроллера.

Параметры прошивки делятся на две категории: постоянные и переменные. Постоянные параметры настраиваются один раз в самом начале. К таким параметрам относятся тип рамы, тип полетного контроллера и прочие, не требующие изменения в процессе эксплуатации. Переменные параметры требуют уточнения и подстройки в процессе испытаний и отладки. Это настройки программного фильтра вибрации, параметры обратной связи PID и некоторые другие.

Примечание

Не пытайтесь раз и навсегда настроить все параметры прошивки. Это невозможно, т. к. в процессе эксплуатации и развития конструкции все равно придется вносить коррективы. Если же в процессе настройки вы допустите несколько ошибок одновременно, то выявить их может быть трудно. Лучше начать с настройки базовых параметров и убедиться в надлежащей работе контроллера, после чего поэтапно настраивать прошивку под свои периферийные модули.

Исторически так сложилось, что в популярных прошивках используется Arduino-совместимый программный код. Напомним, что мы будем использовать полетный контроллер Crius All-In-One (AIO) и прошивку MultiWii v.2.30, которая достаточно стабильна и проверена на момент написания книги. Архив с прошивкой и утилитой конфигурирования доступен для скачивания по адресу https://code.google.com/p/multiwii/. В качестве настольного компьютера использовался компьютер с операционной системой Windows 7.

Подключение платы контроллера к компьютеру

Плата полетного контроллера подключается к порту USB компьютера через разъем mini-USB. Обратите внимание, что в этом случае плата питается от порта USB компьютера. Это налагает ряд ограничений.

• Используйте только качественный кабель, в противном случае плата будет работать со сбоями, либо соединение вообще не установится.

• Проверьте напряжение питания, поступающее с компьютера. Зачастую оно бывает занижено до 4,5–4,6 В. Контроллер не будет стабильно работать при таком напряжении питания. При необходимости приобретите либо дополнительный разветвитель USB с внешним источником питания, либо картридер формата 5,25" с разъемами USB и питанием напрямую от блока питания компьютера.

• Настоятельно не рекомендуется подключать иные источники питания к плате при подключении ее к разъему USB.

Соединение с компьютером происходит через встроенный на плату конвертер USB-СОМ на популярной микросхеме FTDI FT232. Если вы впервые подключаете устройство на основе этой микросхемы, то потребуется установка драйвера. Вы можете либо положиться на автоматическую установку драйвера средствами Windows, либо скачать установочный файл драйвера на сайте производителя http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm.

Когда драйвер установлен, при подключении контроллера в системе появляется виртуальный СОМ-порт. Откройте диспетчер устройств компьютера (рис. 5.6): Панель управления | Диспетчер устройств | Порты (СОМ и LPT).