FPV Drohne / Quadrocopter

Ich hab beschlossen als weiteres Druckprojekt einen Quadrocopter zu bauen. In diesem Beitrag halte ich mal fest, was ich vor habe und was ich verbaue.

FPV = first person view

Was wird für einen Quadrocopter benötigt

  • Fernsteuerung

    Ich hab mir zum Anfang eine Flysky FS-T6-RB6 bestellt. Hierzu benötigt man noch Akkus mit einem entsprechendem Ladegerät. Die gleiche Steuerung gibt es auch bei Conrad unter der Bezeichnung Modelcraft. Hier findet man auch eine Beschreibung in deutscher Sprache.Fernsteuerung 6 Kanäle RC Sender mit Empfänger

    In die Fernbedienung passen 8 Mignon-Batterien (z. B. Best.-Nr. conrad.de 650117) oder Akkus die über die Ladebuchse mit einem 12V-Netzteil geladen werden können.

  • Rahmen / Frame

    Den Rahmen werde ich selber drucken. Als Druckprojekt habe ich mir den PEON230 – Quadrocopter auf www.thingiverse.com herausgesucht. Der Copter wurde von Tech2C entworfen und auch schon ein paar mal erfolgreich nachbebaut.

    Den Rahmen werde ich zum großen Teil aus PLA drucken.
    Vorgaben zum Drucken:
    Layerhöhe: 0,2mm
    1 x Rahmen Unterteil, 30% Füllung
    1 x Rahmen Oberteil, 30% Füllung
    4 x Arm, 100% Füllung
    2 x Armbefestigung, 100% Füllung
    1 x Kamerahalter FPV, 30% Füllung
    1 x Kamerahalter HDCam, 30% Füllung

    Sinnvolle Erweiterungen für den Rahmen:
    Landefüße von Captain_sq bei www.thingiverse.com
    Batteriehalter von Captain_sw bei www.thingiverse.com

  • Flugsteuerung Hardware

    FC = flight controllerMögliche Kandidaten:
    KISS
    KISS CC
    Betaflight
    Naze32 V6
    Platinengröße: 36x36mm
    Gewicht: 6g
    2000 °/Sekunde 3-axen MEMS Gyro + Accelerometer (MPU6050)
    3-axen Magnetometer (HMC5883L)
    Drucksensor (MS5611)
    Quad/Hexa/Tri/Bi/Y4/Y6/Octo/Camera Gimbal.
    Bis zu 8 RC Eingänge
    Moderner 32-bit Prozessor 3.3V/72MHz.
    Onboard USB für Setup und Konfiguration
    sehr helle LED’s
    MultiWii-based Konfigurationssoftware

    Als Flugestuerung hab ich nach langem hin und her eine Naze32 V6 10DOF bestellt.

    Die LEDs bedeuten folgendes:
    Blau = ON/OFF/BootLoaderModus (FunktionsStatus des FC)
    Grün = Arm/Disarm (GefahrenStatus des FC)
    Rot = Angle/Horizon/Acro (FlugModusAnzeige des FC)

    Blau aus = FC aus
    Blau leuchtet durchgehend = BootLoaderMode
    Blau blinkt = FC normal in Betrieb

    Grün blinkt (oder aus) = DisArm
    Grün leuchtet durchgehend = Armed

    Rot leuchtet = AcceleroMeterSelbstStabilisierung aktiv
    Rot aus = FreiFlugModus (Acro)

  • Flugsteuerung Software

    Mögliche Kandidaten:
    – Baseflight
    Cleanflight
    Da ich im Internet eine recht ausführliche Anleitung von Philipp Seidel gefunden habe, habe ich mich für Cleanflight entscheiden.
    Betaflight
    Betaflight ist eine Weiterentwickllung von Cleanflight von Boris B.

  • Motoren

    Motorbezeichnung
    2206 2300KV
    22 mm Durchmesser
    06 mm hoher Stator
    2300 Umdrehungen pro Volt

    Hier habe ich folgendes bestellt:
    4x Neu X2204 2300KV CW CCW Bürstenloser Motor für QAV250 RC Quadrocopter Drohne

    In der Beschreibung war zu lesen:
    X2204 2300KV CW / CCW bürstenloser Motor für QAV250 RC quadcopter. Mit CNC-bearbeiteter 6061 T6 Billet-Aluminium-Kühlkörperdose und hochreiner Kupferwicklung maximiert es die Betriebseffizienz.Eigenschaften:
    Herausnehmbarer / austauschbarer Rotor
    Anzug für 5-6-Zoll-Propeller
    CNC gefräste 6061 T6 Billet Aluminium Kühlkörperdose
    Hochreine Kupferwicklungen maximieren die Effizienz
    Präzision für maximale EnergieumwandlungSpezifikationen:
    Drehung: CW / CCW
    Typ: X2204
    KV: 2300
    Stromversorgung: 2 ~ 3S LiPo Batterie
    ESC: 12A bürstenloser ESC (nicht enthalten)

    Paketinformationen:
    Paketgröße: 9.5 * 8 * 6cm / 3.8 * 3.2 * 2.4in
    Paketgewicht: 146g / 5.1oz
    White-Box-PaketPaketliste:
    2 * X2204 2300KV CCW bürstenloser Motor
    2 * X2204 2300KV CW bürstenloser Motor

  • Propeller

    GEPRC 5040 V2 5 Inch 3 Blade Propeller Triblade Props Colver Prop Trans

  • ESC (Motorregler)

    ESC = electronic speed controller

    Hier habe ich folgendes bestellt:
    4Pcs 30A SimonK Brushless Speed Control ESC mit BEC für Quad Multirotor RC681

    In der Beschreibung war zu lesen:
    Eigenschaften:
    Dieser Regler mit der SimonK-Firmware bietet Ihnen die perfekte Lösung für den Mehrmotorenbetrieb.
    Höchster Wirkungsgrad 100% N-FET-Design.
    Höchste Genauigkeit mit Quarzoszillator (die Temperatur beeinflusst nicht den PWM-Betriebsbereich wie andere billige Regler).
    Keine Unterspannungsabschaltung, da bei einem Multirotor eine Abschaltung = Crash ist.
    Kein Übertemperatur-Cutoff, da ein Cut-off in einem Multirotor = Crash ist.
    Super hohe Bildwiederholrate, keine Pufferung des Eingangssignals, was zu einer Ansprechrate von mehr als 490Hz führt.
    16 kHz Motorfrequenz, schnellste Reaktion des Motors und leisester Betrieb (kein 8 kHz Quietschen).
    Super einfache, kinderleichte Bedienung! Nichts anderes als der Gasbereich programmieren.Spezifikationen:
    Konstantstrom: 20A max
    Spitzenstrom: 30A (10s)
    Stromspannung: 2-3S
    BEC: 5V / 3A
    Artikelgröße: 50 x 25 x 8 mm / 2,0 „x 1,0“ x 0,3 „

    23.06.2018 Die Motorregler sind die Tage gekommen. Allerdings sind diese für den PEON-230 viel zu groß. Ich habe nun noch folgende Regler bestellt:
    4x EMAX Simon Series 12A Brushless ESC Mini Quadcopter Set SimonK

    Hier war in der Beschreibung folgendes zu lesen:

    EMax SimonK Series 12A Brushless ESC Speed Controller 1-3S Lipo for Quadcopter 4pcs

    Specifications:
    – Constant Current: 12A
    – Input Voltage: 1-3 cell Lipoly
    – BEC: Yes (linear) [Remove middle wire to dissable]
    – BEC Output: 5V/1A
    – PWM: 8 KHz
    – Max RPM: 240,000rpm for 2 Pole Brushless Motor
    – Size: 22*17*7
    – Weight: 8g

    Package included:
    – 4* EMax 12A ESC

  • PDB power distribution board
    Mit dem PDB wird die Spannung vom Akku auf die vier ESC’s verteilt. Zusätzlich werden 12V und 5V konstant erzeugt.Ich hab mich für diese PDB entschieden:
    36mm Stromverteiler PowerHub Board PDB 2 x BEC 5V 12VIn der Beschreibung war zu lesen:
    Features
    • 2oz Kupfer
    • klein und leicht
    • 12V Kamera & 12V LED Versorgung ohne Störungen
    • 3-6S Lipo Unterstützung
    • wenn Befestigung mit Schrauben nicht möglich ist kann es auch mit Tape verklebt werdenTechnische Daten
    • Spannung: 3~6S LiPo
    • Lineare Ausgangsspannung: 5V & 12V
    • Linear Ausgangsstrom: 500mA (4S IN), 200mA (6S IN)
    • ESC Anschlüsse: 4
    • Current Ausgang: 4 x 20A
    • Größe: 36 x 36mm
    • Gewicht: 3.5g
    • Befestigung: 30.5mm / Φ3mm
  • Flugakku

    LiPo Akku
    11.1V 1100mAh 65C 3S Lipo Battery XT60 PlugWas steht in der Bezeichnung:
    LiPo = Lithium-Polymer
    11.1V = Spannung die der Akku liefert, 3,7Volt Nennspannung pro Zelle, 4,22Volt Ladeschlussspannung pro Zelle
    1100mAh = Kapazität / Strom den der Akku eine Stunde lang liefern kann
    65C = Maximalstrom den der Akku abgeben kann (1100mA x 65 = 71,5A)
    3S = 3 Zellen in Reihenschaltung
    P-Wert = Anzahl der parallel geschalteten Zellen