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Mini Quadrocopter mit Kamera: CC3D Openpilot einrichten

In Teil 3 zum Bau eines 250 Mini Quadrocopter geht´s daran, die ESCs (Regler) anzulernen und den CC3D Flightcontroller über die Openpilot Software einzurichten.

INHALT - DIY Mini Quadrocopter mit Kamera
Teil 1: Rahmen zusammenbauen
Teil 2: Komponenten einbauen
Teil 3: Hard-/Software einrichten
Teil 4: Erstflug

Flightcontroller einrichten

Der Night Hawk 250 Mini Quadrocopter kommt mit einem CC3D Flightcontroller (kurz: FC). Dieser wird über die Openpilot Software, korrekt heisst sie „GCS: Ground Control Station“ konfiguriert. Dazu sind folgende Schritte nötig:

  1. Fernsteuerung vorbereiten
  2. BLHeli ESCs anlernen
  3. Openpilot Wizard starten
  4. Fernsteuerung kalibrieren

 

CC3D Board

Das CC3D-Board wird per Mini-USB mit dem Rechner verbunden.

1. Fernsteuerung vorbereiten
Einer der ersten Schritte beim Anlernen der Regler ist immer das Anlegen eines neuen Modells auf der Fernbedienung. Und ich empfehle wirklich „neu“. Ich habe schon einmal ein Modell kopiert, um hier und da anzupassen – und zu übersehen, dass das Modell im Schüler-Modus stand. Damit war kein Anlernen der Regler möglich, aber komm da erstmal drauf ,-)

Die Gas- bzw. Servowege können auf 100% für alle Kanäle bleiben. Da ich wie in den vorigen Teilen beschrieben eine Taranis X9D mit einem X4R-Empfänger über ein Summensignal nutze, habe ich theoretisch bis zu 16 Kanäle zur Verfügung.

Davon möchte ich 6 Kanäle nutzen: 4x für Throttle, Yaw, Nick (Pitch) und Roll. 2x Kanäle für je einen 3-fach Switch zur Schaltung von Flugmodi und anderen Funktionen. Auf der Taranis werden die Kanäle über das Modell-Menü eingerichtet: Auf Seite 4/11 >> INPUTs.

 

12A BLHeli ESC

12A ESC mit BLHeli Firmware

2. BLHeli ESCs anlernen
Weit verbreitet sind ESCs mit SimonK Firmware. Bei meinem Mini-Quad Set waren BLHeli Regler dabei. Das Anlernen der Gaswege funktioniert bei diesen Reglern aber wie bei anderen auch. Ich mache das gern mit allen 4 Reglern gleichzeitig am Flightcontroller.

Sind RC-Sender & Empfänger gebunden, kann´s losgehen.
Vorausgesetzt, du hast keine Propeller montiert! KEINE PROPELLER!

  • Fernsteuerung an und Gasknüppel nach oben (Vollgas-Stellung)
  • Flugakku anschließen
  • das erste Piepsen der Regler abwarten
  • Gasknüppel sofort nach unten bewegen (Nullstellung)
  • die Regler bestätigen die Programmierung mit einem 3-fach Ton

 

3. Openpilot Wizard starten
Verbindung zum Empfänger steht, der Rest geht über die Openpilot Ground Control Station. Dazu die aktuelle Version von Openpilot.org herunterladen und installieren. Im Openpilot Wiki (engl.) ist alles vorbildlich beschrieben. Alle Links & Downloads findest du unten auf der Seite.

OpenPilot GCS

Hauptbildschirm OpenPilot GCS

Hinweis: Eigentlich werden auch die Regler über die Openpilot-Software kalibriert. Das hat nur mit den BLHeli-Reglern nicht wie im Programm vorgesehen funktioniert, dazu kommt unten nochmal ein Hinweis.

Vehicle Wizard starten
Im Hauptbildschirm den Vehicle Wizard starten. Schritt-für-Schritt führt dieser durch die Konfiguration. Mit „Next“ geht es jeweils weiter.

Alle Schritte ohne montierte Props ausführen!

Zunächst wird die Firmware upgedatet, bevor es an die eigentliche Konfiguration geht.

Dann wird nach dem Signalweg auf dem Board gefragt. In meinem Fall für den X4R-Empfänger wähle ich S.Bus (Futaba), um über ein Kabel als Summensignal alle Kanäle zu steuern.  Standard ist PWM, wenn je ein Kanal über ein Signalkabel übertragen wird.

Openpilot GCS Wizard

Wizard Signalübertragung zum Empfänger wählen

Danach folgt die Vehicle Type Selection. Hier auswählen, dass du einen Multirotor konfigurieren möchtest.

Openpilot GCS Wizard

Vehicle Setup: Multirotor auswählen

Im nächsten Schirm folgt die Auswahl des Multirotor-Typs. Vorausgewählt ist schon Quadrocopter in X-Stellung, also weiter…

Openpilot GCS Wizard

QuadX stimmt als Typ

Im nächsten Schritt Rapid ESC (490 MHz) wählen.

Openpilot GCS Wizard

Rapid ESC auswählen

Es folgt eine Zusammenfassung der Einstellungen. Interessant ist ein Klick rechts auf „Connection Diagram“. So sollte alles verkabelt sein, damit die Konfiguration klappt:

Openpilot GCS Wizard

Connection Diagram zum CC3D-Board

Main-Port Kabel dran, S.Bus in der Software konfiguriert. Jetzt geht´s ans Eingemachte…

Den Copter eben hinstellen, im nächsten Schritt werden die Sensoren kalibriert. Eine waagerechte Lage ist dafür sehr wichtig!

Openpilot GCS Wizard

Sensor Calibration: Mini Quad waagerecht stellen

Jetzt achtsam sein! Im nächsten Schritt werden die ESCs kalibriert und die Motoren drehen an.

In keinem Fall solltest du Propeller auf den Motoren haben. Auch keine lose draufgeschraubten Muttern!

Der folgende Hinweis betrifft nur den Nighthawk mit BLHeli-ESCs. Lies den folgenden Abschnitt bitte sorgfältig!!! 
Ich habe die BLHeli ESCs über den Wizard nicht über die exakt vorgegebene Reihenfolge kalibriert bekommen. Anstatt in dem folgenden Bildschirm den Copter zunächst nicht am Flugakku anzuschließen habe ich genau das tun müssen. Also Copter per USB dran UND Flugakku dran. Dann Sicherheitswarnungen weggeklickt (Häkchen setzen) und „Start“ gedrückt. Dann gleich daneben auf „Stop“.

Achtung: Die Motoren werden sofort voll hochdrehen! Es passiert nichts, wenn dein Mini eben steht und keine Propeller montiert sind. Wie gesagt, anders kam ich an dieser Stelle nicht durch den Wizard. Bei mir hat es in Version 15.0.1 der GCS nur so funktioniert.

Openpilot GCS Wizard

ESCs kalibrieren: Immer ohne montierte Props

Anschließend wird jeder Motor einzeln so eingeregelt, dass er anläuft und nicht wieder stoppt. Dazu einfach „Start“ drücken und den Schieberegler wie gewünscht einstellen. Mit diesem Speed starten später die Rotoren im Leerlauf. Der Copter soll also draußen mit montierten Propellern nicht abheben, wenn die Motoren „armed“ sind.

Openpilot GCS Wizard

Rotoren einzeln auf Leerlauf einstellen

Das war´s mit den Motoren & ESCs. Die Drehrichtung aller Motoren passt hoffentlich auch. Wenn nicht, musst du jeweils zwei Kabel umstecken oder umlöten. Im Wizard siehst du sehr schön die korrekte Drehrichtung der Motoren:

VL und HR >> CW (Uhrzeigersinn)
VR und HL >> CCW (entgegen dem Uhrzeigersinn)

Anschließend folgt ein Bildschirm, um für gängige Quads bereits vordefinierte Settings für den Flightcontroller zu nutzen (PID-Werte, Flugmodi). Für den Nighthawk 250 sind die Settings unten bei ZMR250 geeignet.

Openpilot GCS Wizard

Initiale Settings für gängige Mini-Quads

Damit ist alles kalibriert & konfiguriert und kann auf dem Flightcontroller gespeichert werden:

Openpilot GCS Wizard

Flightcontroller Wizard abgeschlossen. Jetzt speichern.

 

4. Fernsteuerung kalibrieren
Das war Teil 1. Damit nun der Mini-Quad auf die richtigen Kanäle und damit Steuerbefehle des Senders reagiert und die Motoren gestartet/gestoppt werden können, wird jetzt noch der RC-Sender kalibriert.

Solltest du den Flugakku abgestöpselt haben, muss der jetzt wieder dran. Der USB-Anschluss versorgt nur das CC3D-Board mit Strom. Nicht aber den angeschlossenen Empfänger.

Wähle „Acro“ Mode und im nachfolgenden Bildschirm Mode 1 oder Mode 2.
Ich fliege Mode 2, d.h. links sind Gasknüppel und YAW, rechts Nick (Pitch) und Roll.

Jetzt jeden Knüppel und Switch nach Anleitung einzeln bewegen. Ist der jeweilige Kanal erkannt, springt der Wizard automatisch auf die nächste Einstellung. Bei Schaltern, die nicht belegt sind, einfach Next/Skip wählen.

Ist jeder Schalter & Switch erkannt, alle Knüppel in Neutralstellung.

Dann einmal alle Schalter und Switches mehrfach in Maximalstellung bringen und kontrollieren, ob die Stickbewegungen mit denen auf dem Schirm übereinstimmen. Gegebenenfalls oben Häkchen setzen, um den Kanal zu invertieren.  Abschließend nochmal double-checken, ob wirklich alle Hebelbewegungen korrekt sind. Es folgt das Setting um die Motoren zu starten. Ich habe YAW rechts gewählt, wie man das von den meisten Modellen kennt.

GCS Transmitter Wizard

Arm Setting für den Motorstart auswählen

 

Damit sind alle wichtigen Einstellungen vorgenommen. Mit Klick auf den Reiter „RC-Input“ lassen sich die Settings noch einmal kontrollieren oder Kanäle umsortieren. Im Bildschirm siehst du jeweils die Stick- und Schalterbewegungen analog zu denen, die auf dem RC-Sender machst.

GCS Transmitter Wizard

RC-Input: Hier können jederzeit Einstellungen vorgenommen werden

 

Damit sind Hard- und Software eingerichtet. Der Mini-Quadrocopter ist bereit für die ersten Testflüge. Den Jungfernflug siehst du im Video von Teil 4 >>

weiterführende Infos/Links

 

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