Гексакоптер.

Рама гекскоптера

Вот такой красавец поселился у меня пару месяцев назад. Идея построить подобную летающую штуку крутилась у меня давно, и вот настал час Ч.

Рама есть, електроника и двигатели уже заказаны и прямым(или кривым) маршрутом летят в почтовый ящик. Здесь я постараюсь описать как же все таки это, собрать гексакоптер с нуля. Выбрать комплектующие, смонтировать все, прошить и настроить электронику.

Большинство подобных любительских аппаратов четырехмоторные, квадрокоптеры. Мы же собираем 6-ти моторный гексакоптер, вот его схема:

sxema1

Всего шесть моторов, три из них крутятся в одну сторону, три в другую. В кратце, крен и тангаж осуществляется замедлением вращения одной группы моторов и ускорения другой. Вращается аппарат под воздействием реактивного момента винтов. Стабилизацию полета обеспечивает электроника на базе микроконтроллера, с обвязкой в виде гироскопа, акселерометра, барометра и сонара.

Электроника.

AIOv.1

Multiwii_and_Megapirate_AIO_Flight_Controller

Описание контроллера.

• Поддерживает MegaPirateNG и MultiWii прошивки.

• До 8ми выходов на моторы и входов для приемника.
• 4 serial ports для подключения/Bluetooth Module/OSD/GPS/Телеметрии
• Можно подключить 2х осевой подвес
• 6 Аналоговых выходов для подключения внешних устройств
• I2C порт для подключения доп. сенсоров или устройств
• ATMega 2560 Микроконтроллер
• MPU6050 6 ти осевой сенсор гиро/акселерометр 2 в 1
• HMC5883L Компас
• MS5611-01BA01 Высокоточный барометр
• FT232RQ USB-UART чип и Micro USB порт для подключения к ПК
• Преобразователь уровней (нужен для согласования датчиков и контроллера по I2C шине)

Режимы полета для Multiwii:
– Акро
– Стаб. мод
– Альт Холд (удержания высоты и направления с помощью встроенных компаса и барометра)

• Опцианальные возможности
– HeadFree (CareFree)
– GPS Hold (Нужен GPS приемник)
– GPS Back to home position (нужен GPS приемник)

Давайте поближе познакомимся с платой контроллера, на картинке выше компоненты обозначены цифрами.

1) Преебразователь FTDI — эта микросхема позволяет нам подключать плату напрямую без переходников к компьютеру посредством усб кабеля. Также эту плату можно подключить посредством специального переходника если вдруг данная микросхема выйдет из строя или сломается сам порт. На некоторых платах отсутствует, такие платы подключаются к компьютеру с помощью переходника UART-USB.

2) Эти два маленьких элемента это два преобразователя напряжения (на плате с LLC ставится всегда два) один из них питает саму микросхему Atmega он на 5 вольт, второй на 3,3 вольта питает все датчики, если один из них выйдет из строя плата работать не будет, и возможно згорят датчики. На некоторых платах безLLC (пункт 7) стоит всего один стабилизатор напряжения на 3,3 вольта.

3) SPI разъем служит для начальной подготовки микроконтроллера ATMEGA. С помощью него программатором (не путать с FTDI переходником) Рагружается бутлодер Arduino. Также если у вас по какой то из причин вышла из строя Atmega то при должном опыте и знаниях вы можете перепаять Микроконтроллер и загрузить бутлодер и восстановить работоспособность платы.

4) Компас для правильной работы должен быть как можно дальше от всех токопроводящих частей, особенно от силовых проводов и регуляторов, очень чувствителен к наводкам.

5) Датчик 2 в 1 гироскоп акселерометр, чувствителен к сильным вибрациям которые создаются двигателями, если их не минимизировать то коптер не взлетит.

6) Датчик давления. Внимание !!! не допускается попадания в отверстия датчика любых инородных тел и жидкости, сразу выходит из строя, чинится только заменой. Рекомендуется сразу накрыть паролоном.

7) LLC Level logic converter (преобразователь уровней) — Служит для согласования сигналов между Atmegaпитающийся от 5 в и датчиками питающимися от 3,3 в. В принципе можно обойтись и без него, но данная микросхема минимизирует ошибки в I2C шине. Если при подключении платы постоянно идут ошибки по шинеI2C это может означать что данная микросхема неисправна, но также возможно неправильно указаны адреса микросхем в программе.

8) Микроконтроллер (далее МК или atmega) Одна из ключевых частей платы управления, именно в нее загружается прошивка и именно она потом управляет квадрокоптером. МК различаются колличеством мыводов, возможностью подключения разной периферии, и колличеством памяти (чем ее больше тем лучше). Из-за большого колличества ног возможны непропаи МК если вы включили плату и она не ожила или ожила но в последствии не работает один из выводов, то можно обратиться в ближайшую мастерскую где чинят сотовые телефоны и попросить прогреть платку, это может исправить ситуацию.

9) Кварцевый резонатор Murata на 16мГц  если данный элемент поврежден или плохо припаян то МК может и не запускаться, нужен для стабильной работы МК на данной частоте.

Двигатели.