Stavba – Alien

V této kapitole si ukážeme, jak postavit koptéru na rámu Readytosky Alien. Rám je primárně určený pro freestyle piloty. Je odolný a poskytuje dostatek prostoru pro komponenty. Díky dostatku místa a nízké ceně je vhodný pro začínající piloty.

Pro stavbu použijeme komponenty:

Ke stavbě dronu budete potřebovat následující vybavení:

Na začátku stavby si složíme rám tak, aby držel pohromadě, nerozpadal se a my na něj mohli snadno montovat jednotlivé komponenty. Vezmeme spodní plato a do krajních a středových děr dáme nejdelší šrouby, které byly v balení u rámu. Poté na šrouby postupně nasuneme čtyři ramena.

Na šrouby pak nasadíme karbonovou střední desku. Deska může jít nasadit ztuha, proto se nebojte použít sílu a případně šroubům pomoct šroubovákem.

Když je deska na svém místě, na šrouby namontujeme pojistné matice a pořádně utáhneme. Pojistné matice jsou v balení u rámu.

Do volných středových děr dáme dlouhé šrouby, které jsou součástí balení řídicí jednotky a regulátoru. V balení jsou dvě různé délky, použijeme ty delší. Na šrouby zase namontujeme pojistné matice, které jsou součástí balení sady drobností pro stavbu.

Když máme základ postavený, přišroubujeme na rám motory.  Při přidělávání motorů je třeba dát si pozor na délku použitých šroubů. Pokud použijeme moc krátký šroub, snadno strhneme závit na motoru. Při použití dlouhého šroubu se můžeme šroubem dostat až do vinutí motoru a motor zničit. Na vnější části ramene použijeme 8mm šrouby, které jsou přibalené u motorů. Na vnitřní části ramene, kde vedou kabely od motorů, použijeme kratší 6mm šrouby. Motory přišroubujeme tak, aby kabely směřovaly do středu rámu. Na motory také našroubujeme matky pro uchycení vrtule, abychom je neztratili.

Kabely od motoru srovnáme vedle sebe, a zafixujeme pomocí izolační pásky. Je vhodné kabely fixovat alespoň na dvou místech. Jednou u motoru a podruhé u rámu. Alternativně lze páskou omotat celé rameno a fixovat kabel po celé jeho délce.

Když jsou kabely fixovány, umístíme na středové dlouhé šrouby průhlednou plastovou destičku. Ta pomůže ochránit regulátor a schová hrany šroubů.

Vybalíme řídicí jednotku s regulátorem a přeházíme vnitřní gumičky tak, aby na řídicí jednotce byly delší a na regulátoru kratší. Izolační gumičky jsou nesymetrické a delší strana musí směrovat dolů.

Regulátor nasuneme na dlouhé šrouby. Místo pro připojení baterie bude směrovat dozadu.

Pohledem z boku se ujistíme, že je mezi regulátorem a šrouby dostatek prostoru a regulátor se nedotýká hlav šroubů.

V dalším kroku je potřeba regulátor připravit pro napájení motorů. Je třeba si pocínovat jednotlivé plošky, kam pak budeme pájet kabely od motorů.

Na ploškách by měl být dostatek cínu, který je rozlitý až do krajů. Ideálně by cín měl tvořil hladké lesklé kuličky. Pokud cín tvoří špičky, přidejte více tavidla.

Když jsou plošky pocínované, napájíme kondenzátor, který je součástí balení regulátoru. Nohy kondenzátoru protáhneme skrz připravené díry. Dávejte velký pozor na polaritu kondenzátoru. Pruh na kondenzátoru označuje mínus a musí přijít na místo označené na regulátoru také mínusem.

Po umístění kondenzátoru zkrátíme nohy a připájíme ho. Regulátor v místě pro silové kabely odvádí hodně tepla a je třeba pájku nechat přiloženou dostatečně dlouho, dokud se měď neprohřeje a cín se nerozteče.

Po napájení kondenzátoru regulátor otočíme a pocínujeme si plošky pro připájení hlavních silových kabelů.

Před pájením kabelů si také pořádně pocínujeme samotné kabely. Když je kabel i regulátor pocínovaný, přiložíme k sobě a spájíme. Na pájení těchto větších spojů je potřeba mít dostatečně výkonnou páječku a nespěchat. Cínu na regulátoru a na kabelu trvá nějaký čas, než se dostatečně prohřeje a rozteče.

Když máme kabely připájené, páskou přichytíme kondenzátor k silovým kabelům. Kondenzátor pak nebude tak náchylný na vibrace a je menší šance, že se ulomí noha kondenzátoru.

Nyní vrátíme regulátor zpět na středové šrouby a začneme pájet kabely od motorů. Kabely pájíme vždy po jednom. Kabel si naměříme a zkrátíme. Kabely by neměly být příliš dlouhé, aby se nemohly zamotat do vrtulí. Také by neměly být příliš krátké, aby byly napnuté. Kabel by měl mít vůli a dostatek prostoru k pohybu. Příliš krátký kabel se bude špatně pájet a v případě nárazu a propružení ramene rámu může poškodit regulátor.

Když kabel zkrátíme, oholíme si část kabelu. Silikonovou bužírku lze oholit nehtem, nožem nebo nůžkami. Oholenou část kabelu pořádně pocínujeme. Oholená část by neměla být příliš dlouhá. Stačí 1-2mm, tak aby při připájení kabelu začínala silikonová bužírka hned u spoje. Když máme kabel i pájecí plošku pocínovanou, přiložíme kabel na regulátor a ze shora kabel páječkou připájíme.

Po připájení motorů PEČLIVĚ zkontrolujte regulátor a odstraňte všechny případné KULIČKY CÍNU, které by se na něj mohli během pájení dostat. Kapičky cínu mohou z pájení cákat, pokud máte nekvalitní cín nebo pájíte příliš vysokou teplotou. Kuličky cínu na regulátoru se mohou dostat na nesprávné místo a způsobit shoření celého regulátoru. Kuličky cínu můžete snadno odstranit pinzetou, nehtem nebo kartáčkem. Kuličky tavidla na regulátoru nevadí.

 

Když jsou motory připájené, je čas připojit řídicí jednotku. Tu s regulátorem spojíme 8pinovým kabelem. Dbejte zvýšené pozornosti, abyste nezapojili kabel obráceně. Červený a černý kabel musí být pří pohledu zezadu na levé straně, jako na fotkách. 

Po spojení regulátoru s řídicí jednotkou můžeme řídicí jednotku nasunout na šrouby nad regulátor. Pohledem zboku opět zkontrolujeme, zda-li je mezi deskami dostatek místa a vzájemně se nedotýkají.

Nyní začneme umisťovat na rám ostatní komponenty. Začneme FPV kamerou. Na předek koptéry našroubujeme distanční sloupky, které jsou v balení u rámu. Použijeme krátké šrouby. Na sloupky nasadíme držák kamery vytištěný na 3D tiskárně. Je třeba ho umístit tak jako na obrázku aby bylo možné zvyšovat úhel kamery. Při nasazování 3D tištěných dílů na sloupky je potřeba použít sílu.

Držák není symetrický. Pravý a levý držák umístíme tak, aby bylo mezi držáky pro kameru co nejméně místa.

Do kamery zapojíme 3 žilový kabel a namontujeme ji tištěného držáku. Použijeme M2x4 šrouby, které jsou součástí balení sady drobností pro stavbu. Kameře nastavíme úhel 15°-25°, který je vhodný pro začínající piloty a freestyle létání.

Když je kamera na svém místě, připájíme ji k řídicí jednotce. Pro připojení kamery slouží pady GND, 5V a CAM. GND je zem a spojíme ji s černým kabelem. 5V je napájení pro kameru a spojíme ji s červeným kabelem. CAM je vstup video signálu a spojíme ho se žlutým kabelem.

Plošky na řídicí jednotce si opět pocínujeme. Kabely od kamery naměříme a zkrátíme. Kabely mohou být trochu delší, aby se dal na kameře pohodlně měnit úhel. Zkrácené kabely oholíme, pocínujeme a připájíme. Stejně jako u motorů, oholená část kabelu by neměla být příliš velká. Stačí o velikosti padu – tzn. 1-2mm.

Jako další zapojíme RC přijímač. RC přijímač volte vždy dle vašeho rádia. V tomto případě budeme zapojovat přijímač Archer RS, který bude spárovaný s vysílačkou Frsky Taranis Q X7. Podle schématu přijímače si připravíme jednotlivé kabely. Černý na zem (GND), červený na napájení, bílý na invertovaný S.Port a žlutý na SBUS výstup. Bílý kabel připojený na invertovaný S.Port slouží pro přenos telemetrie. Ne všechny přijímače telemetrii podporují a není pro ovládání dronu potřebná. Pokud váš přijímač telemetrii nepodporuje, zapojíte pouze tři kabely bez bílého.

Když jsou kabely zapojené, přijímač schováme do průhledné bužírky. Ta je součástí balení sady drobností pro stavbu. Bužírku lze smrštit buď horkovzdušnou pistolí nebo zapalovačem. Karbonový rám je vodivý a proto je potřeba všechny elektrické komponenty od rámu izolovat.

Přijímač uchytíme do zadní části rámu pod silové kabely. Na rám ho chytneme pomocí oboustranné lepicí pásky. Protože páska nemusí vždy držet 100% spolehlivě a po nárazu by se mohl přijímač uvolnit a přimotat se třeba do vrtulí, pojistíme ho tenkým stahovacím páskem, který je součástí balení sady drobností pro stavbu.

Stejně jako u kamery, naměříme si délku kabelů, oholíme, pocínujeme a připájíme. Černý kabel připájíme na GND, červený na 5V, bílý pro přenos telemetrie na TX2 a žlutý s SBUS výstupem na SBUS, jak je zobrazeno na fotce.

Nyní začneme instalovat video vysílač. Na dlouhé šrouby nad řídicí jednotku našroubujeme nylonové distanční sloupky, které jsou součástí balení rámu.

Na video vysílač napájíme kabely. Červený na VBat, černý na GND, žlutý na Video a bílý na Smrt Aud (Smart Audio).

 

 

Na řídicí jednotce si pocínujeme piny pro připájení video vysílače. Na pin 10V, připojíme červený kabel. GND propojíme s černým kabelem. TX6 slouží pro nastavování video vysílače přes řídicí jednotku a připojíme na něj bílý kabel. VTX je video výstup a spojíme ho se žlutým kabelem.

 

Po napájení kabelu s konektorem zacvakneme do video vysílače pigtail a nandáme ho na distanční sloupky video vysílač. Video vysílač umístíme součástkami dolů k řídicí jednotce, výstupem pro anténu doprava. Video vysílač můžeme jednou nebo dvakrát otočit, aby se kabely mezi video vysílačem a řídicí jednotkou smotaly dohromady.

Pigtail protáhneme pod video vysílačem. Platovými matičkami video vysílač zajistíme. Vezmeme štípací kleště a uštípneme přečuhující závity distančních sloupků, které koukají přes plastové matky.

 

Nyní si připravíme pigtail pro anténu. SMA konektor vložíme do 3D tištěného držáku, který je součástí balení rámu. Na SMA konektor dáme podložku a pevně utáhneme matkou.

 

Na zadek koptéry našroubujeme distanční sloupky. Použijeme krátké šrouby. Na sloupky nasadíme 3D tisk s pigtailem tak, aby SMA konektor směroval šikmo vzhůru od koptéry. Při nasazování 3D tištěných dílů na sloupky je potřeba použít sílu.

Když je vše na svém místě, našroubujeme zbylé 4 distanční sloupky.

Nyní uchytíme antény od RC přijímače. Vhodné místo pro instalaci antén je kolmo k ramenům. Antény nemají nejlepší umístění z hlediska dosahu, ale jsou velmi dobře chráněné a vydrží daleko více pádů, než při umístění na horní plato. Vezmeme široké stahovací pásky a chytneme je kolem ramen. Pásky jdou pod kabely od motorů mezi izolační páskou a středním platem.

Antény od RC přijímače položíme na stahovací pásky. Přes antény i pásky přetáhneme bužírku a zasmrštíme, čímž antény k páskům přichytíme. Pásky i bužírky jsou součástí balení sady drobností pro stavbu. Přebytečný pásek s bužírkou, které nedrží anténu, ustřihneme. Dejte pozor, ať neustřihnete i kus antény. 

V tomto případě uchytíme izolační páskou k rámu i část antény vedle přijímače. Anténa tak bude držet na svém místě a sníží se tím riziko, že by se anténa mohla za něco zachytit a utrhnout.

Všechny díly jsou nainstalované a uchycené a nyní můžeme nandat horní plato a koptéru zavřít. Horní plato chytneme na 8 místech krátkými šrouby do distančních sloupků. Silové kabely protáhneme nad SMA konektorem pro anténu.

Nyní připájíme XT60 konektor. Na kabely nasuneme krytku konektoru. XT60 si nejprve pořádně pocínujeme, pak pocínujeme kabel a poté spájíme dohromady. Dobrý způsob je rozehřát si cín v konektoru a do rozteklého cínu pak vložit pocínovaný kabel. Dejte si pozor na polaritu konektoru. Červený kabel připájejte na + (placatá část) a černý na – (zaoblená část). Symboly jsou zobrazeny na konektoru.

Když je konektor napájený, zacvakneme krytku. V místě, kde se kabel ohýbá přes horní plato rámu je možné kabel omotat izolační páskou. Nyní je koptéra téměř hotová.

Stačí jen na horní plato nalepit pěnovou podložku, která zvyšuje tření mezi baterií a rámem a chrání baterii před vyčuhujícími šrouby.

Na spodní stranu ramen pak můžete nalepit pěnové nohy.

Na SMA konektor našroubujte FPV anténu, protáhněte lipo pásek mezi horním platem a video vysílačem a koptéra je postavená. Nyní zbývá ji nastavit v betaflightu.

Koptéru budeme nastavovat přes program Betaflight Configurator. Ujistěte se, že máte staženou nejnovější verzi. Pokud budete mít připojenou koptéru k počítači a zároveň budete zapojovat baterii, vždy z koptéry sundejte vrtule. Tento návod je pro právě složenou koptéru. Pokud chcete obecnější a podrobnější návod, najdete ho zde.

Než začneme s nastavováním, nahrajeme do řídicí jednotky nejnovější firmware. Připojte řídicí jednotku k počítači pomocí USB kabelu. V pravém horním rohu by se měl zobrazit nový COM port (v našem případě COM3). Klikněte na Update Firmware. V okně s výběrem firmware si zvolte target (desku) SKYSTARSF405 a nejnovější verzi Betaflightu (v době psaní článku 4.2.11). Z voleb níže vyberte možnost Full chip erase. Po vybrání desky a firmwaru v pravém dolním rohu klikněte na tlačítko Load Firmware [Online] a potom Flash Firmware. Místo COM portu se objeví nápis DFU a firmware by se měl do desky automaticky začít nahrávat.

Po nahrání nové verze firmware vybereme COM port desky a vybereme možnost Connect. Při prvním připojení desky po nahrání nového firmware se zobrazí Notice jako na obrázku. Klikneme na tlačítko Apply Custom Defaults.

Deska se pak znovu odpojí a připojí a je připravena k nastavení. Po připojení se zobrazí první záložka Setup. Koptéru položíme na rovný povrch a klikneme na tlačítko Calibrate Accelerometer. Model koptéry zobrazený pod tlačítky by se měl naklánět stejným způsobem jako skutečná koptéra.

Po kalibraci akcelerometru se přepneme na záložku Ports. Porty nastavíme dle obrázku níže. U UART1 zaškrtneme Serial RX. Protože jsme použili přijímač podporující telemetrii, u UART2 vybereme SmartPort. U UART6 vybereme VTX (TBS SmartAudio), což je protokol, přes který se nastavuje video vysílač.

Záložku Configuration nastavíme podle obrázků. V System configuration vypneme Barometer a Magnetometer, které deska nemá. Frekvenci PID loop nastavíme na 8kHz. U nových desek s gyrem BMI270 lze nastavit pouze 3.2kHz.

V Receiver vybereme možnosti Serial-based receiver a protokol SBUS. Protokol vždy vybíráme dle použitého přijímače.

V Other Features vybereme možnosti TELEMETRY (protože použitý přijímač telemetrii podporuje), OSD a DYNAMIC_FILTER. Ostatní možnosti vypneme. V Dshot Beacon Configuration vybereme možnosti RX_LOST i RX_SET.

V záložce Receiver si ověříme správné nastavení RC přijímače. Levé grafy zobrazují aktuální hodnotu kanálů a měly by reagovat na pohyb kniplů na vysílačce. Ujistěte se, že je přijímač napájený (svítí). U některých řídicích jednotek je potřeba pro napájení přijímače zapojit baterii. Pokud se kanály hýbou, nicméně nejsou ve správném pořadí (například plyn ovládá Pitch místo Throttle), je potřeba upravit mapování kanálů. To se dělá v okně Channel Map v pravé části. Správné přirazení kanálů si také můžete ověřit na modelu koptéry v pravém dolním rohu.

V záložce Motors vyzkoušíme pořadí a rotaci motorů. Pro roztáčení motorů je potřeba zapojit baterii. Test motorů dělejte vždy bez vrtulí. Nejprve v pravém dolním rohu zaškrtněte potvrzení, že máte sundané vrtule. Jednotlivými táhly pak roztáčíte příslušné motory. Motor stačí roztáčet trochu, není dobré motor bez vrtule roztáčet do maximálních otáček. Motory by se měli točit v pořadí a ve směru, který je uvedený na diagramu v levém horním rohu. Pokud jste postupovali podle návodu, pořadí motorů by mělo být správné. Jak se mění rotace motorů si ukážeme později v nastavení regulátorů přes BlHeli Suite.

V záložce OSD nastavíme telemetrické informace, které budou vidět v obraze. Jednotlivé elementy lze zobrazit zaškrtnutím checkboxu. Pozici v obraze měníte myší přetažením. V OSD si zobrazíme elementy Battery voltage (přesuneme do pravého dolního rohu), Timer2 (přesuneme do levého dolního rohu) a Warnings (necháme kde jsou).

Elementy v OSD uložíme tlačítkem Save v pravém dolním rohu. Pro lepší viditelnost OSD je dobré si upravit font. To uděláme. Kliknutím na tlačítko Font Manager.

Z nabídku fontů si vybereme možnost Bold a klikneme na tlačítko Upload Font.

V záložce Video Transmitter nastavíme náš video vysílač. Přes odkaz v konfigurátoru se dostaneme na stránku, odkud si stáhneme konfigurační soubor.

Pro video vysílač VivaFPV 25-600mW s protokolem TBS SmartAudio 2.1 si stáhneme soubor SmartAudio 2.1 (USA). USA verze má oproti té EU dostupných více kanálů a výkonů.

V konfigurátoru v pravém dolním rohu klikneme na tlačítko Load from file a vybereme stažený soubor.

Po vybrání souboru se nám automaticky vyplní tabulka s pásmy, kanály a frekvencemi. VIvaFPV 25-600mW podporuje výkony pouze 25/100/400/600mW, je tedy potřeba příslušně upravit tabulku výkonů. Vybereme tedy pouze 4 úrovně výkonu vedle Number of power levels a výkony upravíme dle obrázku. Nastavení je pak potřeba uložit tlačítkem Save.

V Select Mode je pak možné nastavit video vysílač. Pásmo vyberete v Band, kanál v Channel a výkon v Power. Pit Mode nechte vypnutý. Pro úspěšný přenos obrazu musíte mít nastavený stejný kanál a pásmo jak na video vysílači, tak na FPV brýlích. Které konkrétně to budou není důležité, jen musí být stejné.

V záložce Modes přiřadíme funkce jednotlivým kanálům vysílače. Funkce přiřazujte kanálům dle toho jak jste zvyklí, a jak máte nastavené přepínače na vaší vysílačce. Zde si ukážeme obvyklé nastavení, které bývá zvykem (ne však pravidlem). Kanál AUX1 použijeme pro ARM koptéry. Druhý AUX kanál použijeme k výběru letových režimů. Často se používá třípolohový spínač a režimy ANGLE, HORIZON a ACRO. Akrobatický mód v seznamu nenajdete. Je to výchozí mód, který je aktivní, pokud není vybraný žádný jiný. V kombinaci s akrobatickým módem je dobré zapínat funkci AIR MODE. Na další kanál AUX3 nastavíme funkcí BEEPER, která během aktivity spustí pípání pípáku nebo motorů. AUX4 lze případně použít na funkci FLIP OVER AFTER CRASH.

Nastavením módu základní konfigurace v Betaflightu končí. Pokud se při testu motorů ukázalo, že se točí na druhou stranu, je třeba jejich rotaci změnit v nastavení regulátorů. To se provádí přes program BlHeli Suite, který lze stáhnout zde.

Před připojením nejprve vypneme Betaflight konfigurátor a zapojíme baterii. V levé dolní části vybereme správný COM port a klikneme na Connect.

Po připojení klikneme v pravém rohu na Check. Tím se zkontrolují regulátory, které jsou připojené k řídicí jednotce.

Pro otočení směru otáčení motoru je třeba si vybrat číslo motoru, kterému chceme změnit směr rotace. To uděláme pravým kliknutím myši. V nastavení Motor Direction vybereme možnost Reversed. Poté klikneme na tlačítko Write Setup. Toto opakujeme pro všechny motory, u kterých je třeba změnit směr otáčení.