Сборка квадрокоптера своими руками пошаговая инструкция

Время на прочтение
10 мин

Количество просмотров 91K

Сегодня популярность гонок на дронах стремительно растёт. Любительские полетушки перерастают в серьёзные международные соревнования, а количество людей, вовлечённых в это хобби, растёт в прогрессии. Я сам недавно собрал FPV-квадрокоптер 180-го размера (расстояние в мм между осями моторов по диагонали) и спешу поделиться этим опытом.

Полностью процесс сборки и настройки я описал тут и тут, а ниже будет немного изменённая версия, содержащая больше информации из моих предыдущих статей.

Я оставлю за скобками вопрос вхождения в данное хобби и перейду непосредственно к квадрокоптеру.

Выбор размера квадрокоптера

Год назад наибольшей популярностью пользовались квадрокоптеры 250-го размера. Но сейчас пилоты предпочитают собирать аппараты меньшего размера, что весьма разумно: вес меньше, а мощность та же. Я выбрал 180-й размер не из каких-то практических причин, а как некий челлендж по сборке.

На самом деле, такой подход к выбору не совсем правилен. Гораздо разумнее выбирать сначала размер пропеллеров, а уже под них — наименьшую раму, куда влезут выбранные пропеллеры. И при таком подходе 180-й формат вообще отбраковывается. Судите сами: 210-й формат позволяет ставить те же 5-дюймовые пропеллеры, что 250-й, при этом сам квадрик получается легче, а 4-дюймовые пропеллеры влезают и в 160-е рамы. Получается, что 180-й размер — это такой промежуточный формат, который «ни нашим, ни вашим». Его также можно считать утяжелённым 160-м. Но, тем не менее я выбрал именно его. Возможно потому, что это минимальный размер, способный более-менее комфортно тягать камеру GoPro или Runcam.

Комплектующие

Начнём с моторов. «Промежуточность» 180-го размера, а также богатство их ассортимента, осложняют выбор. С одной стороны, можно брать то, что идёт на 160-е, с другой — то, что устанавливают на 210-е или даже 250-е. Исходить надо из пропеллеров и батареи (количество банок). Не вижу смысла использовать батарею 3S, а по пропеллерам общие правила таковы:

• нужна максимальная статическая тяга — увеличивай диаметр пропеллера и уменьшай шаг (в разумных пределах)
• нужна высокая скорость — уменьшай диаметр и увеличивай шаг (в разумных пределах)
• нужна высокая тяга при маленьком диаметре — добавляй количество лопастей (опять же в разумных пределах, так как если разница между двух- и трёхлопастными пропеллерами ощутимая, то между трёх- и четырёхлопастными — не такая большая)

В моём случае я имею ограничение размера пропеллеров в 4 дюйма, но не имею ограничения по моторам. Значит, разумнее всего будет использовать трёхлопастные 4045 пропеллеры bullnose. Их сложно балансировать, но с ними управление отзывчевее и предсказуемее, а звук тише. С другой стороны, с двухлопастными пропеллерами скорость у квадрокоптера выше, но мне этого точно не надо. «В народе» на 180-х рамах преобладают следующие сетапы:

• лёгкий с моторами 1306-3100KV, обычными 4045 пропеллерами и батареей 850mAh
• тяжёлый и мощный под трёхлопастные bullnose пропеллеры и экшн-камеру с моторами 2205-2600KV и батареей 1300mAh

На самом же деле, рама позволяет ставить моторы от 1306-4000KV до 22XX-2700KV. Кстати, не знаю почему, но моторы 1806-2300KV сейчас в опале и мало используются.

Для своего квадрика моторы я взял — RCX H2205 2633KV. Во-первых, хотелось иметь запас по мощности (хотя с моими скромными навыками пилотирования, непонятно зачем). Во-вторых, мои сетапы никогда не получались сверхлёгкими, вдобавок я ещё и экшн-камеру таскать планирую. Конкретно моторы RCX — вариант компромиссный. Они дёшевы, но и нареканий по качеству много. На момент покупки комплектующих это были одни из немногих моторов 2205-2600KV на рынке. Сейчас (на момент написания статьи) ассортимент значительно больше и лучше выбрать что-нибудь другое.
С остальными комплектующими действовал по принципу «больше челленджа»:

• Рама RC180 V2. Недорогая (брендовые аналоги в 2-3 раза дороже), лёгкая, с хорошей компановкой и нижней пластиной 3мм. К сожалению, отдельно запчастей к ней не купить, но, учитывая цену всей рамы, вполне можно купить 1-2 комплекта на запчасти.
• Приёмник FrSky D4R-II. Поначалу хотелось попробовать FrSky X4R-SB, но в этом случае пришлось бы менять модуль на передатчике, а этого делать совсем не хотелось. Забегая вперёд скажу, что разумнее брать версию приёмника без припаянных разъёмов. У себя я всё равно их отпаял.
• Регуляторы FVT LittleBee 20A — недорогие и проверенные, но сейчас уже устаревшие. Когда я их покупал только-только появились в продаже FVT LittleBee 20A PRO на чипе Silabs F396 (та версия, что у меня использует чип Silabs F330), а на момент написания статьи уже принимались предзаказы на FVT LittleBee 20A-S, заточенные под BLHeli_S. Здесь можно почитать о технических стороне регуляторов LittleBee 20A.
• Видеопередатчик Foxeer FX799T — компактный, популярный и с микрофоном.
• Камера Sony Super HAD CCD 600TVL (IR Block, NTSC, объектив 2.8). Можно было и Foxeer XAT600M, но мне нужна без корпуса.
• Держатель камеры Diatone.
• Антенна-«клевер» BeeRotor и кабель-удлинитель.
• MICRO MinimOSD.
• В комплекте с рамой уже есть плата распределения питания, но я не хочу её использовать. Поэтому заказал Matek Mini Power Hub, она намного удобнее. Кстати, при использовании батарей 3S, эта PBD издаёт громкий свист и это никак не лечится.
• Несколько батарей Turnigy nano-tech 1300mAh 4S 45~90C.
• Подсветка с пищалкой ZG 12Bit WS2812B LED Board. Позднее выяснилось, что пищалка либо не работает, либо есть какие-то неизвестные (никакой документации не прилагалось) нюансы в подключении. В итоге поставил другую.
• Несколько комплектов пропеллеров DYS 3-blade 4040 Bullnose.

Выбор полётного контроллера

Вы наверное заметили, что в списке нет полётного контроллера. Хочу описать его выбор подробнее. В недорогие наборы для сборки часто включают контроллер CC3D, так сейчас это, пожалуй, самый дешёвый ПК. Сегодня нет совершенно никакого смысла покупать CC3D. Он устарел и не имеет таких необходимых вещей, как контроль заряда батареи и «пищалка». Его преемник CC3D Revolution — это уже совсем иной продукт с богатыми возможностями, но и ценой свыше 40€.
Современные полётные контроллеры уже перешли с процессоров F1 на F3, что сделало Naze32 ПК прошлого поколения и ощутимо снизило его цену. Сейчас это поистине народный контроллер, который имеет почти всё, что душа желает при цене от 12€.
Из ПК нового поколения наиболее популярен Seriously Pro Racing F3, причём в первую очередь, из-за наличия недорогих клонов. Сам контроллер ничем не уступает Naze32, вдобавок имеет быстрый процессор F3, большое количество памяти, три UART-порта, встроенный инвертор для S.Bus. Именно SPRacingF3 Acro я и выбрал. Остальные современные ПК не рассматривались из-за цены, либо каких-то специфических особенностей (закрытая прошивка, компоновка и т.д.)
Отдельно отмечу модную ныне тенденцию объединять несколько плат в одну. Чаще всего ПК и OSD или ПК и PDB Я не поддерживаю данную идею за парой исключений. Мне не хочется менять весь полётный контроллер из-за сгоревшей OSD. К тому же, как показывает практика, иногда такое объединение приносит проблемы.

Схема проводки

Понятное дело, что все компоненты, которым нужно питание 5В или 12В, будут получать его от BEC`ов платы распределения питания. Камеру теоретически можно было запитать напрямую от 4S-батареи, благо входное напряжение это позволяет, но ни в коем случае делать этого не стоит. Во-первых, все камеры очень восприимчивы к шумам в цепи от регуляторов, что выразится в помехах на картинке. Во-вторых, регуляторы с активным торможением (такие, как мои LittleBee), при активизации этого торможения, дают в бортовую сеть очень серьёзный импульс, что может сжечь камеру. Причём, наличие импульса напрямую зависит от износа батареи. У новых его нет, а у старых — есть. Вот познавательное видео на тему помех от регуляторов и чем их фильтровать. Так что камеру лучше питать либо от BEC`а, либо от видеопередатчика.
Также, ради улучшения качества картинки, рекомендуется пустить с камеры на OSD не только сигнальный провод, но и «землю». Если скрутить эти провода в «косичку», то «земля» действует, как экран для сигнального провода. Правда в данном случае я этого не делал.
Коли уж зашла речь о «земле», то часто спорят о том, надо ли подключать «землю» от регуляторов к ПК или достаточно одного сигнального провода. На обычном гоночном квадрокоптере однозначно надо подключать. Её отсутствие может привести к срывам синхронизации (подтверждение).
Конечная схема проводки получилась простой и лаконичной, но с парой нюансов:

• питание полётного контроллера (5В) от PDB через выходы для регуляторов
• питание радиоприёмника (5В) от ПК через разъём OI_1
• питание видеопередатчика (12В) от PDB
• питание камеры (5В) от видеопередатчика
• OSD подключил к UART2. Многие используют для этого UART1, но как и на Naze32, здесь этот разъём запараллелен с USB.
• Vbat подключен к ПК, а не к OSD. В теории показания вольтажа батареи (vbat) можно считывать как на OSD, так и на ПК, подключив батарею либо к одному, либо к другому. В чём разница? В первом случае показания будут присутствовать только на экране монитора или очков и ПК ничего не будет о них знать. Во втором случае ПК может отслеживать напряжение батареи, информировать о нём пилота (например, «пищалкой»), а также передавать эти данные на OSD, в «чёрный ящик» и по телеметрии на пульт. Настраивать точность показаний тоже проще через ПК. То есть, подключение vbat к полётному контроллеру намного предпочтительнее.

Сборка

Для начала несколько общих советов по сборке:

• Карбон проводит ток. Так что всё надо хорошо изолировать, чтобы нигде ничего не замыкало на раму.
• Всё, что выступает за пределы рамы, при аварии вероятнее всего, будет сломано или оторвано. В данном случае речь идёт, в первую очередь, о разъёмах. Провода тоже могут быть перерублены винтом, так что и их надо прятать.
• Крайне желательно после пайки покрыть все платы изолирующим лаком PLASTIK 71, причём в несколько слоёв. По собственному опыту скажу, что наносить жидкий лак кисточной намного удобнее, чем покрывать спреем.
• Не лишним будет капнуть немного термоклея на места пайки проводов к платам. Это защитит пайку от вибраций.
• Для всех резьбовых соединений желательно использовать «Локтайт» средней фиксации (синий).

Сборку я предпочитаю начинать с моторов и регуляторов. Здесь хорошее видео по сборке маленького квадрокоптера, с которого я перенял идею расположения проводов моторов.

Отдельно хочется сказать про крепление регуляторов: где и чем? Их можно закрепить на луче и под ним. Я выбрал первый вариант, так как мне кажется, что в этом положении регулятор более защищён (это мои домыслы, не подтверждённые практикой). Вдобавок, при креплении на луче, регулятор отлично охлаждается воздухом от пропеллера. Теперь о том, как закрепить регулятор. Способов много, наиболее популярный — двухсторонний скотч + одна-две стяжки. «Дёшево и сердито», к тому же демонтаж трудностей не доставит. Хуже то, что при таком креплении можно повредить плату регулятора (если ставить стяжку на неё) или провода (если крепить на них). Так что я решил крепить регуляторы термоусадочной трубкой (25мм) и запаял их вместе с лучами. Есть один нюанс: сам регулятор тоже должен быть в термоусадке (мои в ней и продавались), чтобы не соприкасаться контактами с карбоном луча, иначе — КЗ.

Также имеет смысл приклеить по кусочку двухстороннего скотча снизу на каждый луч в месте крепления мотора. Во-первых, он защитит подшипник мотора от пыли. Во-вторых, если по какой-то причине один из болтиков открутиться, он не выпадет при полёте и не потеряется.
При сборке рамы не использовал ни одного болтика из комплекта, так как все они неприлично короткие. Вместо этого приобрёл чуть длиннее и с головкой под крестовую отвёртку (есть такое личное предпочтение).

Камера не помещалась по ширине между боковых пластин рамы. Немного обработал края её платы надфилем (скорее сточил шероховатости) и она встала без проблем. Но сложности на этом не кончились. Мне очень понравилось качество держателя для камеры от Diatone, но камера с ним не помещалась в раму по высоте (примерно на 8-10мм). Сначала я приколхозил держатель на наружной (верхней) стороне пластины через неопреновый демпфер, но конструкция получилась ненадёжной. Позже пришла идея максимально простого и надёжного крепления. Я взял только хомут от Diatone`овского крепления и одел его на отрезок прута с резьбой М3. Чтобы камера не сместилась вбок, я зафиксировал хомут нейлоновыми муфтами.

Очень понравилось, что из разъёмов на ПК пришлось паять только коннекторы для регуляторов. Полноценные трёхконтактные разъёмы у меня не вписывались по высоте, пришлось пойти на хитрость и использовать двухпиновые. Для первых пяти каналов (4 для регуляторов + 1 «на всякий пожарный») я припаял коннекторы к сигнальной площадке и «земле», для остальных трёх — к «плюсу» и «земле», чтобы можно было запитать сам ПК и уже от него — подсветку. Учитывая, что китайские клоны полётных контроллеров грешат ненадёжной фиксацией разъёма USB, его я пропаял тоже. Ещё одним моментом, характерным для клона SPRacingF3, является разъём «пищалки». Как и в случае с vbat, на верхней стороне платы находится двухконтактный разъём JST-XH, а на нижней — он продублирован контактными площадками. Закавыка в том, что у клона «земля» на разъёмe постоянная и при его использовании «пищалка» всегда будет активирована. Нормальная рабочая для «пищалки» «земля» выведена только на контактную площадку. Это легко проверяется тестером: «плюс» разъёма прозванивается с «плюсом» на контактной площадке, а «минус» — не прозванивается. Следовательно, надо припаять провода для «пищалки» к нижней стороне ПК.

Трёхконтактные разъёмы регуляторов тоже пришлось заменить. Можно было использовать четыре двухконтактных штекера, но вместо этого, я взял два четырёхконтактных штекера и вставил в один «землю» всех регуляторов, во второй (соблюдая порядок подключения моторов) — сигнальный провод.

Пластина с подсветкой по ширине больше, чем рама и выступает по бокам. Единственное место, где её не собьют пропеллеры — под рамой. Пришлось колхозить: взял длинные болты, надел на них нейлоновые муфты с предварительно проделанными прорезями (чтоб стяжки, крепящие подсветку, могли зафиксироваться) и вкрутил через нижнюю пластину в стойки рамы. К получившимся ножкам стяжками притянул пластину со светодиодами (отверстия в пластине подходили идеально) и залил стяжки термоклеем. С задней стороны пластины припаял коннекторы.
Уже после сборки, на этапе настройки выяснилось, что с пищалкой что-то не то. Сразу после подключения батареи она начинала монотонно пищать, а если активизировать её с пульта, то на этот монотонный писк накладывался ещё и ритмичный. Я сначала грешил на ПК, но после замера напряжение мультиметром, стало ясно где именно проблема. На самом деле можно было с самого начала подключить к проводам пищалки обычный светодиод. В итоге я заказал сразу несколько пищалок, послушал их и установил самую громкую.

Часто PDB и контроллер крепят к раме нейлоновыми болтами, но я не доверяю их прочности. Поэтому я использовал 20мм металлические болты и нейлоновые муфты. После установки PDB я припаял питание регуляторов (остальные провода были припаяны заранее) и залил места пайки термоклеем. Главный силовой провод, идущий к батарее, я стяжкой закрепил к раме, чтобы его не вырвало в случае аварии.

С приёмника я кусачками удалил все коннекторы, кроме необходимых трёх, а перемычку между третьим и четвёртым каналами пропаял прямо на плате. Как я уже писал выше, разумнее было бы брать приёмник без коннекторов. Также я развернул у него антенны и заплавил в термоусадку. На раме приёмник хорошо поместился между PBD и задней стойкой. При таком расположении хорошо видно его индикаторы и есть доступ к кнопке бинда.

Видеопередатчик стяжками и термоклеем я закрепил к верхней пластине рамы так, чтобы через прорезь был доступ к кнопке переключения каналов и светодиодным индикаторам.

Для крепления антенны видеопередатчика в раме есть специальное отверстие. Но не стоит соединять её с передатчиком напрямую. Получается своего рода рычаг, где одним плечом служит антенна, другим — сам передатчик со всеми проводами, а место крепления разъёма будет точкой опоры, на которую придётся максимум нагрузки. Таким образом, в случае аварии почти со 100% вероятностью разъём на плате передатчика отломается. Поэтому крепить антенну надо через какой-то переходник или удлинитель.

К MinimOSD я решил припаять разъёмы, а не провода напрямую. На форумах пишут, что эта плата нередко сгорает, следовательно разумно сразу подготовиться к возможной замене. Я взял планку с коннекторами в два ряда, нижние припаял к контактным площадкам с отверстиями, а на верхние вывел vIn и vOut. После этого залил места пайки термоклеем и упаковал всю плату в термоусадку.

Последним штрихом является наклейка с номером телефона. Она даст хоть небольшую надежду в случае потери квадрокоптера.

Сборка на этом подошла к концу. Получилось компактно и при этом сохранён доступ ко всем необходимым органам управления. Больше фотографий можно посмотреть здесь. Масса квадрокопрера без батареи составляет 330г, с батареей — 470г. И это ещё без экшн-камеры и крепления для неё. В следующей статье я расскажу о прошивке и настройке получившегося квадрокоптера.

Все началось с того, что нам очень понравилась FPV камера Caddx Tarsier 4K из-за принципа 2 в 1, так как не надо будет лепить экшен-камеры на раму квадрокоптера. Поэтому, было решено собрать квадрокоптер вместе с этой камерой, хоть она и предназначена для микро-квадрокоптеров.

Далее в статье мы объясним, каким образом была закреплена плата и сама камера в раме. Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками под силу любому, кому интересна эта тема, в статье все рассказываем максимально подробно.

Что нужно для сборки квадрокоптера? Инструменты

Набор инструментов стандартный, но без него у вас не получится собрать квадрокоптер. И так, вам потребуется следующий инструмент для пошаговой сборки квадрокоптера:

• Паяльник;
• Припой 63/37;
• Флюс активный или нейтральный (я использую ФИМ, активный, но активный флюс надо обязательно хорошо смывать, иначе будет разъедать контакты);
• Пинцет;
• Ключи под шестигранники и головка для гаек;
• Канцелярский нож или любой инструмент для обрезки проводов и снятия изоляции;
• Термоусадка;
• Зажигалка;
• Линейка или рулетка;
• Пластиковые стяжки;
• Фиксатор резьбы синий (можно использовать и красный, но в малых количествах);
• Мультиметр для прозвонки цепи на случай короткого замыкания.

Что еще понадобится именно для этой сборки:

Вступление

Когда вышла эта камера, очень уж захотелось применить ее в обычном мини квадрокоптере, хотя предназначена они для микро дронов. Основной причиной выбора была компактность, качество видео и экономия места, потому что больше не нужно будет навешивать экшен-камеры на дрон и производить лишние манипуляции. Плюсом будет и то, что к камере можно подключаться по Wi-Fi (она создает свою точку доступа) и скачивать видео на телефон, смотреть видео с камеры в реальном времени (хоть и с задержкой), а также производить настройки.

Ну и конечно же, это камера умеет записывать видео, при этом, наверху дрона ничего не будет торчать.

Не забывайте, что пошаговая сборка квадрокоптера это творчество и не обязательно следовать инструкциям и делать так, как показано в статье. Вы можете включить фантазию и сделать иначе или вообще этого не делать. Это хобби, которое должно приносить удовольствие от конструирования, настройки — пользуйтесь этим и не ставьте себе рамки/ограничения.

Читайте также: Caddx Tarsier 4K — FPV камера с топовым разрешением и двумя объективами

Электроника квадрокоптера и другие компоненты

Инструменты перечислили, теперь нужно перечислить и компоненты, из которых собирается квадрокоптер:

• Рама;
• FPV камера (в нашем случае, а это Caddx Tarsier);
• Полетный контроллер с регуляторами оборотов 4 в 1 (там же и плата распределения питания);
• Видеопередатчик;
• Приемник;
• Аккумулятор;
• Антенна для видеопередатчика;
• Крепления для аккумулятора.

Все ссылки на компоненты вы найдете в конце статьи в виде таблицы.

Сборка квадрокоптера. Собираем дрон своими руками

Схема монтажа

Подключать все компоненты будет согласно этой схемы:

Сборка рамы

В качестве базы была выбрана классическая рама 115 мм под названием Martian. Стандартный тип — Гибридный X:

Фиолетовые стойки придают стильности и цвета сборке.

Собирается легко, в наборе идет напильник, которым можно при желании обработать углы деталей, они могут быть острыми. Сначала собирается нижняя плашка с нижними лучами.

Стойки пока не устанавливайте, так как они в дальнейшей сборке будут мешать паять провода. Я поторопился и прикрутил их, после чего снова открутил.

Здесь вам понадобится шестигранник, а также головка для гаек, чтобы затянуть нижнюю часть.

Затем, установите пластиковые стойки для установки башни из регулятора оборотов, полетного контроллера и так далее. С обратной стороны они затягиваются винтами

Для того, чтобы регуляторам оборотов было мягче «сидеть» на стойках, наденьте на них силиконовые демпферные колечки. Они идут в комплекте с рамы:

Затем, вам нужно взять регулятор оборотов, и залудить контакты, к которым будет припаивать провода двигателей. Если впервые паяете, то для начала смажьте паяльным флюсом площадки, затем возьмите припой и тут двумя способами: либо приложите проволоку припоя к контакту и расплавьте паяльником, либо расплавьте припой на жало паяльника и после этого приложите каплю к контакту. После этого установите регулятор(ы) оборотов на стойки:

Подключение моторов квадрокоптера: установка двигателей

Второй этап пошаговой сборки квадрокоптера. Раньше было популярно производить двигатели с правой и левой резьбой, чтобы в процессе полета гайки всегда самозатягивались, но в последнее время все чаще производители продают двигатели с резьбой на валу только в одну сторону. Но это совсем не проблема, так как используются контр-гайки, которые и так не будут откручиваться. Плюсом к этому будут минимальные допуски — пропеллеры садятся туго и держатся крепко даже без гаек.

Поэтому, просто покупайте сразу по 4 штуки двигателей без привязки к стороне, в которую они должны крутиться, это мы потом поправим при настройке прошивки.

Чтобы все смотрелось красиво, можно использовать оплетку жгутов или шнуров, например, вот так:

А можно использовать просто термоусадку. Будет менее красивее, но защита такая же.

В комплекте с двигателями будут идти 2 размера винтов, для толстой рамы и для тонкой рамы. Так как у этой рамы лучи толщиной 5 мм, то используйте самые длинные винты. До оплетки двигателя они не достанут.

Теперь вам потребуется фиксатор резьбы. Продается в любом магазине автозапчастей. Использовать желательно синий, но если остался красный, то просто лейте его в очень малых количествах на резьбовые соединения. Выглядит он так:

Смажьте винты и прикрутите двигатели к раме. Будьте аккуратны и не сорвите резьбу.

После того, как прикрутите двигатели, отмерьте длину проводов, которую нужно будет оставить для припаивания. Отмерять нужно на напрямую, а с учетом изгибов. Вот так:

Провода припаиваются также, как идут от двигателя — по порядку, хотя и можно нарушить порядок и поменять крайние провода местами, тогда двигатель начнет крутиться в другую сторону. А вот средний провод перепутать нельзя, он должен быть обязательно по центру и припаян к средней площадке.

После того, как отмерите, отрежьте лишнее, удалите изоляцию с концов, залудите. Отмерьте и отрежьте кусок термоусадки, либо оплетки и наденьте на провода:

Теперь все это дело нужно припаять. Прогревать надо хорошо, чтобы получился качественный контакт, иначе у вас могут возникнуть проблемы в виде того, что при запуске двигатели будут отключаться (как один из вариантов):

Затем проходим по термоусадке зажигалкой или феном для пайки, чтобы она стянулась.

Установка полетного контроллера

Пошаговая сборка квадрокоптера включает в себя установку полетного контроллера. Вам нужно припаять провода и конденсатор для подключения аккумулятора. Забыл сфотографировать этот момент, поэтому фото уже после нескольких шагов. Соблюдайте полярность. В комплекте с Mamba F405 шли короткие провода, поэтому пришлось наращивать дополнительные, чтобы хватало удобно подключать аккумулятор. Изначально припаял короткие, подумав, что будет удобно подключать, но после сборки понял, что не совсем и быстренько переделал их. Делайте так, чтобы провод выходил за раму на несколько сантиматеров. Места контактов тоже оборачиваем в термоусадку. На конденсаторе есть «+» и «-«, это все хорошо припаиваем к плате с регуляторами оборотов. Контакт должен быть хороший, поэтому, дайте припою прогреться:

Далее устанавливаем на пластиковые стойки полетный контроллер. В комплекте идут синие демпферные амортизаторы. Они нужны, чтобы гасить вибрации и колебания, чтобы не мешать работе гироскопу. Наверх насаживаем пластиковые гайки и затягиваем, но не сильно туго. Подключаем белый коннектор от регуляторов оборотов к полетному контроллеру. Как видите, к этому этапу были убраны почти все фиолетовые стойки, потому что мешали. Не повторяйте эту ошибку и не ставьте их раньше времени:

Монтаж проводов для камеры

Далее припаиваем провода от камеры. Согласно схемы, мы можем припаять контакты к этим площадкам:

На фото выше:

• желтый провод — видео;
• черный — земля;
• красный — 5 V.

Отходящий проводок (зеленый + черный) это контакт для подключения джойстика управления камерой. Но Caddx Tarsier 4K настраивает с телефона через приложение, поэтому, если хотите, можете отрезать лишние провода.

Монтаж приемника

Приемник используется FrSky XM+.

Припаиваем к нему 3 провода:

1. Белый — сигнал;
2. Красный 5 V;
3. Черный — земля.

Провода припаиваете как показано на фото ниже (на обратной стороне есть маркировка):

Сразу отрезаем по размеру термоусадку. В нее спрячем приемник после монтажа.

Просовываете провода под низ полетного контроллера. Припаиваемся к этим контактам:

Должно получиться вот так.

На этом этапе сборки квадрокоптера нужно привязать приемник, пока вы его не спрятали в термоусадку. Берем радио, включаем, настраиваем модельку (даем имя), ставим на строчке Ch. Range — Ch1-16, Mode D16. Доходим до вот этой строчки и нажимаем колесиком на нее:

Нажимаем кнопку на приемнике, она находится сверху слева и подключаем полетный контроллер по USB к компьютеру, чтобы подать питание на приемник. Загорится зеленый светодиод, а красный будет моргать. Теперь отпускаем кнопку и снова нажимаем на аппаратуре колесиком на BND, чтобы выйти из режима привязки.

Все, вы успешно привязал приемник.

Надеваем термоусадку, усаживаем ее и заталкиваем приемник под полетный контроллер. Снаружи оставляем антенны. Мы их прикрепим к лучам рамы. Обязательное условие хорошего сигнала: антенны (если их 2), должны составлять угол 90 градусов между собой.

Чтобы у нас все получилось, берем 2 пластиковые стяжки и крепим их таким образом на лучи рамы:

Отрезаем по размеру термоусадку и надеваем. Затем усаживаем зажигалкой или феном:

Получится вот такое:

Таким образом, у вас получится идеальный угол в 90 градусов, а сами антенны прочно закреплены.

Установка видеопередатчика и пищалки

Сборка FPV квадрокоптера не обойдется без видео. Видеопередатчик используется классический: Echine TX528 и мы подключаем его к полетному контроллеру. Если провода у видеопередатчика длинные, то укорачиваем их до той длины, чтобы можно было прикрепить видеопередатчик к краю верхней планки рамы и провода не висели. Чтобы минимизировать помехи в видео, провода скручиваем в жгут. По схеме, мы можем припаиваться к этим контактам:

Пищалку припаиваем рядом с контактами на камеру. Пищалка нужна для звукового сопровождения различных уведомлений, а также для поиска упавшего квадрокоптера. В общем, это необходимая вещь. Пищалки нужны с встроенным генератором. Провода (черный и красный) припаиваем сюда:

Провода пищалки также просовываем под полетным контроллером. На выходе с задней стороны, привязываем пищалку и кабель питания пластиковой стяжкой к раме.

Видеопередатчик крепим пластиковыми стяжками к верхней панели, попутно прикрутив антенну:

Монтаж Caddx Tarsier 4K в стэк, в башню

Пошаговая сборка квадрокоптера своими руками включает самое интересно — монтаж платы камеры в стэк к полетному контроллеру и регуляторам оборотов, а также монтаж модуля камеры на распечатанные на 3D принтере переходники.

Начнем с переходников. Вставляем в них маленькие гайки М2:

Прикручиваем эти переходники к камере винтами подходящего размера на 6 или 8 мм, чтобы все держалось крепко:

Берем боковые панельки, на которые будем закреплять камеру. Берем сверло на 2, примеряем (чтобы камера была по середине) и сверлим по 2 отверстия для крепления переходников, но мне хватило 1 отверстия, так как второе попало ровно в готовое отверстие (решетка):

Теперь переходим к креплению самой платы на башню. Так как плата камеры имеет размер 29 * 29 мм, а монтажные отверстия 20 * 20 мм, то естественно просто так ее не установить. Поэтому, было решено взять информационную панельку от Mamba F405, просверлить сверлом на 2 мм 4 отверстия, закрепить плату и все то дело установить на стандартные 30 * 30 мм. Винты нужны будут также М2 на 12 мм из набора.

Металлическая панелька с синей резиной — это радиатор платы камеры.

Нужно сместить все в одну сторону, иначе потом не закрутите гайками саму панель.

В итоге, получилась вот такая композиция:

Гайки влезут только с одной стороны, но держаться будет все крепко, проверенно неоднократными полетами и падениями на этом дроне. Не забудьте подложить резиновые колечки из набора полетного контроллера (их там много).

Остается смонтировать панельки к переходникам камеры. Откручиваем камеру от переходников, прикручиваем переходники к панелькам и снова закручиваем камеру к переходникам. Устанавливаем на место:

Крепим верхнюю панель к раме:

Последние штрихи

Аккумулятор в этой сборке квадрокоптера будет крепиться сверху. Так как там шляпки винтов, то нам необходимо сгладить эту поверхность. Для этих целей был выбран кусок резины (камера от велосипеда) и 2 полоски двустороннего скотча:

В сборке FPV квадрокоптера можно применить любой материал, помните, этот квадрокоптер собираете вы сами и так, как вы хотите, поэтому используйте фантазию, не обязательно следовать тому, как показано здесь.

Итоговый вид квадрокоптера:

На этом с технической частью закончено и пора переходить к программной: прошивка и настройка!

Прошивка и настройка квадрокоптера после сборки своими руками

После сборки квадрокоптера, переходим к настройке и прошивке квадрокоптера. Вам понадобится:

• Betaflight Configurator;
• BLHeliSuite;
• Кабель USB — microUSB.

Скачать Betaflight Configurator и BLHeliSuite можно на этой странице: Как и где скачать Betaflight Configurator и BLHeli

Если при подключении квадрокоптера к компьютеру он не видит полетный контроллер, то вам нужно сделать следующее:

• Качаем по ссылке https://www.st.com/en/development-tools/stsw-stm32102.html STM32 Virtual COM Port Driver — там нужно согласиться на использование драйвера и ввести свою почту, на которую придет ссылка для скачивания. Без этого драйвера вы не подключитесь ни к одному конфигуратору. Устанавливаем драйвер. Откройте файл Readme в архиве — там написано в разделе «How to use», чтобывы зашли в директорию установки и запустили файл dpinst_x86.exe или dpinst_amd64.exe.
• Если это не помогло и вы намудрили с драйверами, попробуйте поставить прошлую версию драйвера. Более подробно в статье:
  
  

  Taranis не определяется в симуляторе, настройки USB и JOYSTICK

Прошивка регуляторов оборотов в BLHeliSuite

Сначала нам нужно открыть BLHeliSuite и прошить регуляторы оборотов. На нужна версия без 32 и на момент опубликования, она называлась BLHeliSuite16714901.

Запускаем и открываем. Сверху выбираем для Cleanflight:

Внизу выбираем нужный порт (чтобы узнать какой, подсоедините USB к полетному контроллеру и посмотрите, какой порт появился в списке. Это же можно посмотреть и в диспетчере устройств) и нажимаем Read Setup, чтобы прочитать настройки.

Не забудьте снять пропеллеры!

Программа скажет, что настройки прочитаны успешно:

Нажимаем Flash BLHeli:

Далее вам система предложит выбрать версию прошивки и прочие схемы, везде соглашаемся и ничего не меняем:

В конце программа предложит прошить второй регулятор оборотов. Делаем все тоже самое, так как их 4 штуки:

В конце программа сообщит, что все 4 регулятора оборотов прошиты:

В этой же программе можно будет менять направление вращения моторов, это нужно, чтобы квадрокоптер смог летать. Вращаться они должны по такой схеме:

В этой программе вы также сможете настраивать музыку, которая звучит при включении и сочинять свою. Программа для тонкой настройки регуляторов оборотов. Но если вам не хочется разбираться в настройках и просто нужно прошить регуляторы, то вам подойдет простое приложение — BLHeli Configurator.

Для простой прошивки регуляторов, читайте статью: Как прошить полетный контроллер и ESC BLhelli. Прошивка квадрокоптера

Здесь все гораздо проще и интуитивно понятно.

Прошиваем полетный контроллер в Betaflight Configurator

Зажимаем кнопки BOOT на полетном контроллере и подключаем к компьютеру через USB-кабель.

Открываем Betaflight и переходим на вкладку «Программатор» и выбираем цель и версию прошивки. Выбираем в первой строчке FURYF4OSD (DIAT) и самую последнюю (новую) версию прошивки. Остальное не трогаем. Потом нажимаем «Загрузить прошивку онлайн»:

После того, как скачалась прошивка, жмем «Загрузить прошивку«:

Начнется процесс прошивки, после окончания можно нажать кнопку «Подключиться» в верхнем правом углу.

Вкладка Система

На главном экране калибруем акселерометр:

Вкладка Порты

На UART1 ставим Serial RX — это порт для приемника.

Жмем «Сохранить и перезагрузить«.

Вкладка Конфигурация

Что на изображениях:

1. Протокол для общения Полетный контроллер — регуляторы оборотов: ставим DSHOT600;
2. У моторов в сборке 14 магнитов в колоколе. Если вы используете другие двигатели, то считайте;
3. Частота обновления гироскопа. Ставим 8kHz;
4. Частота обновления ПИДов: ставим 8kHz;
5. Включаем акселерометр;
6. Максимальный наклон квадрокоптера. Ставим 180, тогда вы сможете заармить дрон почти в любом положении.

Блок «Приемник»: здесь выбираем строчку «Приемник с последовательной передачей данных«. Ниже выбираем «SBUS«, так как приемник у нас работает на этом протоколе.

Блок «Прочий функционал»: включаем строчки, как на скрине. Если планируете подключить адресную светодиодную ленту, то включаем и LED_STRIP. Остальное включается под индивидуальные задачи и сейчас их включать не требуется.

Жмем «Сохранить и перезагрузить«.

Вкладка Питание и батарея

Здесь все стандартно — просто настраиваем характеристики ваших аккумуляторов.

Жмем «Сохранить и перезагрузить«.

Вкладка Приемник

Таблица каналов выбирается и прописывается исходя из таблицы каналов вашей аппаратуры. Данный дрон управляется с помощью аппаратуры управления Taranis QX7 и у него по умолчанию таблица TAER1234. Ее можно менять непосредственно в самой аппаратуре.

Читайте также:  Обзор FrSky Taranis QX7

Для проверки, что все работает: подключаем аккумулятор и аппаратуру управления. Двигаем всеми стиками и тумблерами в разные стороны. Разноцветные полоски должны реагировать на каждое движение элементов пульта.

Если вы используете аппаратуру Taranis, то скорее всего у вас тут не будут реагировать тумблеры. Для этого нужно зайти в меню, дойти до MIXER и назначить каналу тумблер. Подробнее, как это сделать на видео ниже:

После этого, у вас начнет отображаться 5 канал в Betaflight и будет реагировать на переключения.

Вкладка Режимы

Здесь настраиваются тумблеры на ваше усмотрение. Например, заармить дрон настроено на тумблер 1, а режимы (стабилизация и АКРО) на 2 тумблер. Таким образом, когда включается тумблер 1, сразу включается режим стабилизации:

Жмем «Сохранить«.

Вкладка Моторы

Здесь нам нужно проверить направление моторов. Переключаем тумблер 1 и по очереди поднимаем ползунок каждого двигателя, перед этим подключив аккумулятор и обязательно сняв пропеллеры. Если все хорошо и каждый мотор крутится в свою сторону (как показано на схеме выше), то приступаем к калибровке, если нет, то заходим в BLHeli и меняем направление на Reversed.

При использовании протоколов DSHOT, калибровку делать нет необходимости. Но если вы используете, например, Multishot, то калибровка нужна.

Калибровка:

1. Переключаем тумблер 1;
2. Отключаем аккумулятор;
3. Поднимаем ползунок 2 на самый верх;
4. Подключаем аккумулятор — регуляторы пропищат;
5. Резко переводим ползунок в нижнее положение — регуляторы снова пропищат;
6. Переподключаем аккумулятор.

Вкладка OSD

Для этой сборки настроены такие параметры OSD, но вы можете устанавливать любые:

Вкладка Командная строка (CLI)

Здесь сохраняем все наши настройки командой DUMP:

И сохраняем в файл.

Подробнее о командной строке: CLI: командная строка Betaflight — как сделать бекап и посмотреть настройки, а также команды

Вот и все, ваш квадрокоптер готов к полету!

Фотографии

Таблица компонентов и примерная цена

Дешевле и проще заказать компоненты на Banggood. Все пришло быстро и в срок, без брака.

Компонент	Название	Ссылка	Цена ~
Рама	Martian 215	Banggood | Aliexpress	21.83$
Полетный контроллер с регуляторами оборотов 4 в 1	MAMBA F405 MK2	Banggood | Aliexpress	42$
Моторы	Racerstar 2306 BR2306S Fire Edition 2400KV Можете покупать любые двигатели для 4S аккумуляторов, либо для 6S, если хотите использовать 6S аккумуляторы (железо поддерживает и 6S).	Banggood | Aliexpress	38$/комплект
Пропеллеры	HQProp 5045 Можно купить любые другие с маркировкой 5045.	Banggood | Aliexpress	3$
FPV камера	Caddx Tarsier 4K	Banggood | Aliexpress	90$
Антенна	Foxeer 5.8G Lollipop (RP-SMA Male)	Banggood | Aliexpress	20$/2 шт.
Приемник	Frsky XM+ Plus Micro	Banggood | Aliexpress	13$
FPV шлем или очки	—	FPV шлем и FPV очки, что это и как работает
Зарядное устройство	—	Как выбрать зарядное устройство LiPo для квадрокоптера? Советы и примеры
Аккумуляторы	AHTECH Infinity 4S 85C (в карточке товара нужно выбрать Цвет: 1500mah 4S 85C)	Banggood | Aliexpress	25$
Видеопередатчик	Eachine TS5828L (можно использовать любой другой)	Banggood | Aliexpress Альтернатива, с антенной SMA на Banggood и/или RP-SMA на Ali: Banggood | Aliexpress	7-8$
Набор винтов и гаек	Здесь следует выбирать наборы М2! Другие не подойдут.	Banggood | Aliexpress	7-10$
Переходник с маленькой камеры, на большую	Fixed Mount TPU	Banggood | Aliexpress Ссылка на 3D-модель: ТЫК	3$
Аппаратура управления	—	Аппаратура управления квадрокоптером, какая бывает и как выбрать
Паяльник	—	Banggood | Aliexpress	6.53$
Ключ для закручивания гаек пропеллеров	—	Banggood | Aliexpress	3.89$
Припой 63/37	Kaina	Banggood | Aliexpress	2.95$
Оплетка для проводов	—	Aliexpress	1.59$
Пищалка	—	Banggood | Aliexpress	3$/10 шт.
Термоусадка	—	Banggood | Aliexpress	0.15$/1 метр

Заключение

Для того чтобы собрать квадрокоптер с камерой своими руками, нужно разделить сборку на два этапа. Первый этап это сборка самого квадрокоптера. Второй – подключение к нему камеры.

Итак, первый этап.

Рецепт сборки квадрокоптера своими руками

Для сборки квадрокоптера нам понадобятся следующее:

• четыре двигателя для квадрокоптера;
• четыре регулятора оборотов;
• четыре воздушных винта (пропеллера), можно с запасом;
• силовой разветвитель 3,5 мм;
• настраиваемая плата через usb для управления квадрокоптером;
• четыре аккумулятора или более, чтобы получить максимум удовольствия от полета;
• зарядное устройство для подзарядки аккумуляторов;
• устройство радиоуправления квадрокоптером (продается вместе с приемником и передатчиком);
• дополнительные платы для соединения приемника с “мозгами” квадрокоптера;
• провода в силиконовой оболочке для моторов, по две штуки красного и черного;

Это все что касается механизмов и управления.

Рама для квадрокоптера своими руками

Чтобы наш квадрокоптер чувствовал себя уверенно в полете, его нужно снабдить неким скелетом, на котором будут держаться все механизмы управления. Существует два подхода к решению этой задачи:

• готовая рама для квадрокоптера;
• рама собранная своими руками;

Чтобы выбрать наиболее подходящий вариант для Вас, нужно понимать некоторые нюансы. Если приобрести готовую раму, то как правило на нее уже можно все прикрутить и можно запускать в полет. Но если, какая-нибудь деталь будет повреждена при падении или неаккуратном использовании, ожидание этой детали займет некоторое время, пока она будет доставлена курьерскими службами на ваш адрес.

Что касается сборной рамы своими руками из подручных средств, то в этом случае нужно будет повозиться, чтобы все ровно вырезать и прикрепить. В случае каких-либо казусов, поломанную деталь можно будет легко заменить.

Самым распространенным вариантом для изготовления рамы из подручных средств, являются пластиковые трубы, которые применяют при строительстве для проводки проводов. Их свойства идеально подходят для крепления всех необходимых элементов управления, двигателей. Чтобы их прикрутить (двигатели), можно использовать крепления, те что используют для крепления труб к стенам при проводке проводов.

С помощью таких труб получается довольно-таки хорошая конструкция, на которой надежно можно закрепить все детали квадрокоптера и и камеру. Итак, у нас почти готов квадрокоптер с камерой своими руками, осталось все это правильно собрать и отправиться на испытательные полеты.

Квадрокоптер с камерой своими руками: видео процесса сборки

Весь процесс по сборке квадрокоптера своими руками представлен в этом видео. Смотрим.

https://youtu.be/PO_abThtFRw

Ниже представлены фото, которые я нашел в интернете. На них представлены квадрокоптеры с камерой, которые были собраны своими руками из подручных средств.

Как подключить электронику всего квадрокоптера

Русифицированную инструкцию мне найти не удалось, спасибо моему другу который перевел с английского на русский эту инструкцию для вас.

При подключении моторов, придется продлить провода, методом наращивания. Можно использовать любые подходящие провода, но желательно “силиконовые”. Это позволит им не трескаться при низкой температуре, если вы вдруг захотите запечатлеть на видео новогодний салют зимой.

Настроить и “обучить” квадрокоптер с помощью ПО

Итак мы собрали квадрокоптер с камерой своими руками, осталось обучить нашу машину правильно вести себя в полете. Для этого нужно ее “обучить”. Как это делается? Очень просто! Нужно загрузить прошивку на плату через usb. Найти эту прошивку можно на специализированном форуме или на нашем сайте. Когда выйдет статья с прошивкой, тут появится кликабельная ссылка на прошивку.

Если вы еще не умеете летать на квадрокоптере и хотите научиться, то специально для вас я напишу статью на эту тему. Ссылка появится здесь. Там я расскажу об особенностях управления квадрокоптером и на каком быстрее всего научиться летать как профессионал.

Что же касается второго этапа, то тут все просто нужно прикрепить камеру, которую вы сочтете подходящей для себя по цене и по качеству. В видео обзорах вы найдете подходящую камеру, если нет, то пишите в чат, что располагается в левом нижнем углу, другие пользователи вам подскажут.

В завершение этой статьи предлагаю вам посмотреть еще одно видео по сборке квадрокоптера с камерой своими руками.