Projet multixwii quad X      
Écrit par 14frs1525   alias peuch88
Vendredi, 27 Janvier 2012 06:20
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Projet MultiWiiCopter Quad X  a base Arduino

 

Intro

Le châssis

Liste des composants utilisés dans un premier temps

Début de montage (en fonction de la livraison des composants)

Changement de programme (abandon du Wii Motion+ et du Nunchuck pour une 10DOF LLC)

Construction de la carte de controle

1ere Mise sous tension

Étalonnage des ESC

Upload du MultiWii 1.9 dans l’Arduino

1er essais (1)

Modifications suites aux essais

2eme essais

vol chaotique

modifications suite a ces essais

Installation et paramétrage du module bluetooth

Camera HD + videos

Affinage du mode stable+ élimination des vibrations

 

 

 

 

 



 

_MG_0147www

 



 

 

janvier 2012

étant étonné les possibilités offertes par les cartes Arduino, je tente  de me fabriquer un Quadricopter X

je n’ai aucune notion de pilotage ni de modélisme , cependant  j’ai quelques bonnes aptitudes en l’électronique , mécanique et programmation

on trouve pas mal d’info sur le net avec beaucoup de projet ayant aboutis


 

 le chassis

constitué de 4 profilés alu de 15x15mm  de 250 mm de long (recup antennes tv)   pris en sandwich par 2 plaques de polycarbonate de 100X100 mm  (chutes récupérées)

 

IMG_8835

 

 

 

 

 

le reste des composant commandé sur :Ebay,rc timer,hobbyking,lextronic

 


liste des composants et caractéristiques

 

4 moteurs brusless (rctimer) 

Model: A2830-11
Motor size: 28*30mm
Shaft size: 3.17*45mm
Weight: 52g
KV(rpm/v): 1000
Max Power: 210W
Battery: 2-4Li-Po
Test Prop: 10×7/8×4
Ri(M ): 0.127
ESC(A): 30A

 

 

554

1283870151

 

4 RCTimer ESC 30A Brushless Motor Speed Controller

Hobbywing’s Program

Input voltage:DC 6-16.8V(2-4S Lixx)
BEC:5V  2amp
Running current:30A(Output:  Continuous 30A, Burst 40A up to 10 Secs.)
Size:  36mm (L) * 26mm (W) * 7mm (H).
Weight: 32g.

Programmable Items

146

 

2 lots d’helices   (certainement risques de casse pendant les essais)

3 x 9×5 Propeller Standard
3 x 9×5 Propeller Counter Rotating

22.86 cm x 12.7 cm

 

HCB-09

5 Prop saver kit (pour essayer de ne pas détruire les hélices ) 

prop saver

 

 

voila pour la partie propulsion !

 

passons maintenant au cœur du système

 

Electronique de contrôle

 

j’ai opté pour l’Arduino nano v3 pour sa facilité d’utilisation

qui aura pour rôle de Gérer la stabilité de l’appareil en vol ceci avec quelques capteurs

Gyroscope 3 axes, accéléromètre, Baromètre

pour régler quelques paramètres en vol et contrôler les capteurs , je vais installer un module bluetooth sur la liaison série de l’Arduino (portée 10 mètres)

 

 

NanoFront

 

 

 


 

 

 

L’énergie

 

j’ai commandé 2 batteries LiPo de 2200Mah

N2200-3S-35(1)

 

TGY3

La radiocommande low cost

 

Mready-01(1)

 

 

toujours pas dispo chez Hobby king ça risque d’etre long


 

 

 

 

27/01/2012

 

Je viens de recevoir les moteurs et les ESC

 

 

bilan de cette journée

montage des moteurs

_MG_8854

 

Branchement des ESC

_MG_8855

détails de la partie alimentation

_MG_8856

Jusque la pas de difficultés particulières

d’après les plans trouvé sur le net

quadX

 

 

 


 

 28/01/2012

 

Changement de programme, après réflexion,  les composants Wii motion plus,

nunchuck,convertisseur et  baromètre font un peut usine a gaz a câbler

 

 

j’ai pas pu résister a l’achat de la carte IMU 10DOF LLC – ITG3200 + BMA180 + HMC5883 + MS5611 + LLC

Le gyro ITG-3200 dispose de trois convertisseurs (ADC) 16-bit analogique-numérique pour la numérisation

des sorties du gyroscope. L’utilisateur peut configurer le filtre passe-bas de la bande passante fourni en interne

ainsi que la vitesse du bus I2C (mode rapide400kHz).
Les dispositifs additionnels incluent un capteur de température intégré et un oscillateur interne d’une précision de 2%.

InvenSense a conçu l’ITG-3200 pour que la taille du capteur soit révolutionnaire avec un encombrement de 4x4x0.9mm (QFN),

tout en offrant les meilleures performances, moins de bruit,  et pour des appareils électronique grand public.

L’accéléromètre BMA180 de chez Bosch est un capteur triaxiale numérique ultra hautes performances, et vise le marché

des applications à faible consommation de puissance. Le capteur BMA180 permet la mesure précise des accélérations

dans les trois axes perpendiculaires, et par conséquent détecte le sens d’inclinaison, le mouvement, chocs et vibrations

dans les téléphones cellulaires, ordinateurs de poche, des périphériques informatiques, interfaces homme-machine,

dans la réalité virtuelle et contrôleurs de jeu.

Le magnétomètre HMC5883L Honeywell est un module conçu pour la détection de faibles champs magnétiques

avec une interface numérique pour des applications low-cost telles que l’orientation et la magnétométrie.

Le HMC5883L comprend un capteur magnéto-résistifs haute résolution HMC118X, un système d’amplification ASIC,

l’annulation de l’offset, et un ADC 12 bits qui permet une précision de 1° à 2° pour une boussole.
Le bus série I2C permet un interfaçage facile. Les capteurs magnétiques Honeywell sont parmi les plus sensibles

et fiables dans l’industrie.

Le MS5611-01BA est un altimètre haute résolution de nouvelle génération avec un bus SPI et I2C. Il est optimisé pour les altimètres

et les variomètres avec une résolution de 10 cm d’altitude. Le module capteur comprend un capteur de pression haute linéarité

et un convertisseur analogique numérique 24 bits avec des coefficients d’usine interne étalonnée.

Il fournit une précision de pression numérique 24 bits et la valeur de température et de différents modes de fonctionnement

qui permettent à l’utilisateur d’optimiser la vitesse de conversion et de consommation.
Une haute résolution de la température permet la mise en œuvre d’une fonction altimètre / thermomètre sans capteur supplémentaire.

LLC convertisseur TTL/CMOS intégré

imu-10dof-llc-itg3200-gyro-bma180-accelerometre-hmc5883l-magnetometre-ms5611-altimetre

 

 70€ port compris


 

05/01/2012

j’ai déjà reçu ma carte IMU 10DOF LLC

vue d’ensemble en PDF cliquez ici

board

 

 

Plans Schémas

 

 

Schémas de base (Taille réelle)

2 Full connection diagram

 


 

 19/02/2012

J’ai enfin tous le matériel pour commencer a paramétrer

j’ai fait mes 1ers debuggage ce WEEK END, il y en avais pas mal

a commencer par l’Arduino (de chine )  les PIN A0 a A7 sont inversées ! ????

puis quelques débordement de soudures entre les pistes rendait la carte inutilisable

enfin bref un long boulot de contrôle

 

 

La bestiole en images

_MG_8912reduit

 poid total avec sa batterie 1,075 KG 


Étalonnage des ESC (indispensable)

je me suis fait un adaptateur pour étalonner les 4 esc en même temps

 

Important !     régler les end-point de la voie throttle a 100% , démonter les hélices pour éviter tous risques

se brancher sur la voie 3  puis brancher les 4 ESC puis la batterie (ou les faire un par un si vous n’avez pas d »adaptateur

mettre en route la radio  avec les gaz a fond attendre le bip puis réduire les gaz a zéro , vos ESC sont calibré


 

Programmation de l’Arduino avec le soft Multiwii 1.9

 télécharger la dernière version de l’Arduino soft, pour moi ce sera la V 0.23 pour windows

 Télécharger le soft Multiwii V 1.9 , d’autres versions sont en développement et multiwiiconfig

_MG_8927

 

Win GUI, programme alternatif au multiwiiconfig  ce que j’utilise

 

WINGUI

 


 

27/02/2012

Hoppla après 3 décollage 3 crash et 4 hélices HS pour 1 minute de vol  sa coûte cher la mise au point

enfin aujourd’hui j’ai retenté le coup a un endroit plus spacieux et ses petites protections pour les hélice ce qui fait

que j’ai volé plus de 5 minutes sans casse, pour finir par planter le bouzin en terre a la moitié dune pale

 

comme je l’explique plus haut, je n’en trave pas une en pilotage

 

donc je prépare une nouvelle version pour novice (antichoc), avec des bras plus long , et un train d’aterissage

plus costaud , le but ne plus casser d’hélices, et compenser le poids par des matériaux plus légers

 


 

01/03/2012

Version 1 de mon quad

DSCF9300www

 

Version 2 de mon quad X, et premieres impressions

DSCF9996www

 

DSCF9981ww

 

tests

premiers essais en vol  sur une surface réduite     « Merci a Pouty pour ces photos « 

 

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DSCF0025www

 

Démonstration en micro vol je n’ai pas assez d’espace la ou je fais mes essais 10mX10m

en mode stable       Gyro,acc,level,mag pendant 5 minutes et sans casses

 

cette version est améliorée par rapport a la 1ere au niveau de l’envergure des bras, qui protégé les hélices

la carte IMU 10DOF LLC etait collée avec du double face sur une mousse qui avait tendance a se décollée  (accentuation des vibrations),

j’ai donc replacé cette mousse amortissante par un mousse moins épaisse et plus adherante

les moteur sont fixé solidement et en utilisant des joints toriques entre moteurs et bras pour amortir les éventuelles vibrations

mousses pour amortir les chocs a l’atterrissage ,  et suppression du train d’atterrissage

 

poid total de la bête 1,150 kg   j’ai encore de la marge, reste a alléger la structure sans pour autant l’affaiblir

 

me reste a faire des essais et des réglages sur un terrain plus vaste car comme je l’explique ci-dessus, je suis une brèle en pilotage

 


 03/mars/2012

 comme promis une ch’tite video

 

 

 

 

on vois bien sur ces vidéos qu’il y a encore du boulot pour régler les problèmes de stabilité, je n’avais pas programmé les¨PID du magnétomètre

ce que l’on ne vois pas s’est le crash (perte d’une hélice en plein vol) ,

je suis retourné au bonne vielle pinces livrées avec mes moteurs après

avoir coupé les arbres de moitié

_MG_8948www

 


14  mars 2012

 

ajout de protection avec des frites de piscine, car loin d’être stable

un essais de plus   ma compagne l’a perdu de vue, il était très haut

 

 

vol plus prés du sol

 

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vidéos embarquées  plus tard ! !

 


 

 

31/mars/2012 

après avoir changé de modèle d’helices 10 x 4.5 , et  reprogrammer l’Arduino avec la dernière version du MultiWii v2.0

une petite vidéo faite ce jour avec du vent a 15Km/h

après ces premiers test ,  une bonne impression de ce soft , cependant il m’est difficile de faire en sorte que l’appareil garde le cap 

les moteurs ne démarrent pas forcement a tous les coups 

donc en regardant la vidéo  on voit qu’il a fallu que je m’y reprenne a 3 fois pour que tous les moteurs démarrent

on vois aussi que le cap change régulièrement sans que je touche a la commande de lacet 

ET POURTANT IL VOLE

oui il vole, mais mal !

son comportement en vol est parfois stable et parfois instable, je viens de découvrir le pourquoi du comment

Les contrôleurs  ESC de chez rctimer ne supporte pas la transmission en 400hz , de plus a partir de 50% de vitesse le ESC boost ,

la courbe des gaz n’est pas linéaire ce qui explique les instabilités de l’appareil

Modifications a venir

il me faut donc Flasher le firmware de ces contrôleurs

toutes les infos sont disponible ici

03/04/2011

en attendant de reprogrammer mes ESC je fais m’attaquer aux vibrations a la source j’utilise les pinces adaptatrice fournies avec les moteurs

car j’ai essayé les prop saver qui ne sont pas vraiment top (perte d’hélices en vol)

probleme 1 les hélices 

facile a équilibrer au niveau du poids des pales avec de l’adhésif, cependant les kit d'adaptation  au diamètre laisse
 un peut de jeu ce qui favorise une excentration mieux vaut prendre un diamètre inférieur et le percer au diamètre choisis quitte a forcer un peut
probleme 2 dans mon cas les axes moteurs


les axes sont trop long au moindre choc on risque de le tordre , il faut donc les recouper
_MG_9628www
pour que l'adaptateur soit en contact avec la base de l'axe

quand on a résolu le problème 2 ont se retrouve avec le problème 3

problème 3 la mise en contact de la pince avec l'embase de l'axe pose problèmes avec quelques moteurs,
 en tournant les hélices a la main on vois que ça tourne comme une patate
pour cela il faudra limer la partie extérieur du cône pour que seul la partie intérieur soit en contact
_MG_9626
 
 
je compte modifier pas mal de choses sur ce quad, il passera a la version Peuch 3.0
 

25/04/2012

j’ai reçu mon convertisseur usbasp pour flasher mes ESC

5€ chez hobbyking

je me suis inspiré de ce tuto pour flasher

http://achetechinois.xooit.fr/t747-Flashage-des-ESC-RC-Timer-10A-et-30-A-en-400-Mhz.htm

 

_MG_9713www

soudage des points MOSI MISO RST SCK GND VCC  puis flashage  avec le fichier  tgy.hex contenu dans ce zip

https://github.com/downloads/sim-/tgy/tgy_2012-03-21_6af38a2.zip

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Cuisson au four 120°C  pendant 1 a 2 min pour  le Thermorétractable

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Hoppla !    il sont a point

IMG_9717www

remontage puis essais sans les hélices :   visiblement ça a l’aire de mieux fonctionner,

la courbe d’acceleration est maintenant linéaire, les moteur ne font plus de clics

mais comme il fait mauvais dehors je vais tenter l’installation du module bluetooth

meggps

 

bon s’est pas gagné, car il est paramétré a 9600 Baud  et l’Arduino lui es paramétré a 115200 baud

on peut utiliser un usbasp fdti, ca tombe bien j’en ai un, mais pas de bol je n’ai pas TX RX dessus

je pense utiliser l’Arduino pour le faire

Procédure :

brancher le module sur l’Arduino

vcc sur 5v

GND sur GND

RX sur D3

TX sur D2

télécharger la librairie NewSoftSerial (http://arduiniana.org/NewSoftSerial/NewSoftSerial12.zip)
et décompresser la dans le répertoire librarie du soft Arduino 0023

ensuite créer un nouveau sketch avec le soft Arduino et y copier ceci

//************************************************************************

#include <NewSoftSerial.h>

NewSoftSerial mySerial(2, 3);

void setup()
{

mySerial.begin(115200);
delay (2000);
mySerial.print(« AT »);
delay(2000);
mySerial.print(« AT+NAMEpeuchquad »); // nom du module (remplace Linvor) pour moi s’est peuchquad
delay (2000);
mySerial.print(« AT »);
delay(2000);
mySerial.print(« AT+BAUD8 »);
delay (2000);

}

void loop()
{

}
//********************************************************************************

 

il ne me reste plus qu’a uploader l’arduino avec le multiwi2.0 rebrancher les pattes TX du module sur RX de l’arduino et RX sur TX

essais  apres avoir appairé le module au pc puis lancement du multiwiiconfig  , et la !  miracle ca fonctionne

27/04/2012

j’ai fait des essais en vol aujourd’hui est il faut avouer qu’il est super stable par rapport a avant

il tiens bien le stationnaire, par contre j’ai des doutes sur l’altitude hold

je ferais de nouveau des essais demain avec la caméra embarqué si le temps le permet

28/04/2012

installation d’une micro camera HD

images

comme promis les vidéos

*)

encore du réglage a faire ,et comme a camera a une lentille liquide, les vibrations font des vagues dans l’image

Passage en Hélices tripales de 10X6 + début de mise au point (vidéo ci-dessous)

 

28 mai 2012

Version multiwii 2.0 alexmos 0.23

la gestion de l’altimètre a l’air efficace

ça commence a parler correctement,

très satisfait du résultat malgré quelques

hic a résoudre, je suis prêt du but

 

 

peuch88

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