Bouwverslag: zelfbouw flight controler op basis van Arduino Uno

[evharten]

De leverancier van de APC220 melde mij trouwens dat als ik de modules hier laat fixen, ik 6 dollar terug krijg. Ze raden mij af om een terugstuur procedure op te starten vanwege de kosten Ik moet nog even testen tussen 2 arduino's, misschien is de USB convertor het probleem. Ik ga ook een veldsterkte meter, die hoog genoeg gaat, lenen van een kennis om te zien of beide modules wel uitzenden.

Als je in de buurt van Capelle a/d IJssel bent kunnen we ze hier ook wel ff testen mijn APC220's werken perfect iig, en heb hier genoeg hardware om tussen meerdere arduino's te testen.

 

[JoopB]

De leverancier van de APC220 melde mij trouwens dat als ik de modules hier laat fixen, ik 6 dollar terug krijg. Ze raden mij af om een terugstuur procedure op te starten vanwege de kosten

Lekker dan Dan noem ik nog eens service :snipersmile:
Je hebt wel de bps van beide trancievers gelijk staan neem ik aan? En je moet op de ingestelde snelheid met de transcievers communiceren. Stel je ze in op 9600bps dan moet je er ook met 9600bps tekens naar zenden.

73 km is wel hard hoor. Ik denk dat mijne dat ook wel moet halen. Maar ik wil niet te ver weg vliegen voor een goeie meting.

Ik duik vanaf een behoorlijke afstand aan en dan trek ik hem met een rechte streep voor mij langs. Alleen dan lukt het om deze snelheid te halen. Je hebt de duikvlucht nodig om snelheid te maken. Ik zal een keer een gemiddelde over 3 seconden programmeren. Even kijken of ik dan nog steeds op deze snelheid uitkom.

Wanneer jij je GPS gebruikt als ter ondersteuning, zit er ook een veiligheid mechanische ingebouwd zoals wanneer de coördinaten ineens 30 meter vooruitschiet tov zijn huidige positie?

Ik heb op de zender nog steeds de overhand. Ik heb de gps correctie beperkt. Dus mocht ik echt zien dat het fout gaat dan kan ik gewoon sturen. Echter heb ik dit nog geen 1 keer waar genomen. De gps lijkt het aardig te doen.

Dat lijkt inderdaad prima te werken. Heb je enig inzicht gekregen in de nauwkeurigheid van de GPS? Ik heb wel filmpjes bekeken waar het herstel wat sneller leek te gaan na een verstoring. Maar dat lijkt me geen onoverbrugbaar probleem.

De regeling heb ik nu wel grotendeels door. Echter merk ik dat de gps af en toe nog kleine sprongen in positie geeft. Ik kan de regeling hierdoor nog niet strakker zetten.

Nu ben ik er achter dat de locatie van de gps niet optimaal is. Hier ga ik eerst nog eens een test mee doen. Net als bij de Naza op een stokje of zo. Er is in ieder geval nog genoeg te testen. En anders toch een uBlox

 

[evharten]

Nu ben ik er achter dat de locatie van de gps niet optimaal is. Hier ga ik eerst nog eens een test mee doen. Net als bij de Naza op een stokje of zo. Er is in ieder geval nog genoeg te testen. En anders toch een uBlox

Needless to say gok ik, maar je checked wel of je minimaal 3 sats hebt voor je de waardes gaat gebruiken ? (ik gok van wel, maar kan geen kwaad om te checken uiteraard).
Met minder dan 3 heb je grotere kans op hoppen.

 

[JoopB]

In de software heb ik een beveiliging opgenomen dat onder de 6 satellieten de boel niet op gps lock kan. Dat is echt het minimale wat je nodig hebt.

Vliegt de controller in gps lock en zakt het aantal satellieten onder de 5 dan geeft de telemetrie box een alarm en gaat de controller uit gps lock. Anders bestaat de kans op ongecontroleerd driften.

In de film vloog de controller op 8 satellieten. Dat zou op zich een stabiel signaal moeten geven. Vandaar dat ik twijfel over de locatie van de gps.

 

[Andreotti]

Als je in de buurt van Capelle a/d IJssel bent kunnen we ze hier ook wel ff testen mijn APC220's werken perfect iig, en heb hier genoeg hardware om tussen meerdere arduino's te testen.

Sorry voor de late reactie maar ik zit midden in een oplevering van groot project op m'n werk. Ik ben vanwege dat ook een aantal dagen van huis geweest.

Maar ik zal er aan denken als ik weer ga testen met de APC220. Capelle is goed te doen vanaf Alphen. Bedankt voor het aanbod.

 

[evharten]

Sorry voor de late reactie maar ik zit midden in een oplevering van groot project op m'n werk. Ik ben vanwege dat ook een aantal dagen van huis geweest.

Maar ik zal er aan denken als ik weer ga testen met de APC220. Capelle is goed te doen vanaf Alphen. Bedankt voor het aanbod.

Geen probleem hoor, wij hobby'isten moeten elkaar toch beetje helpen

 

[Andreotti]

Geen probleem hoor, wij hobby'isten moeten elkaar toch beetje helpen

Nou zeg, ik heb zojuist de APC220 toch aan de gang gekregen. Met het compoort programma van Arduino lukte het niet. Met HyperTerminal ook niet. Maar met een simpel Delphi progje wel. De hardware is blijkbaar toch heel. Misschien zit er iets raars in de firmware.

 

[JoopB]

Mooi om te lezen dat er in ieder geval leven in zit. Heb je toevallig de parity aanstaan?

Hieronder een resultaat van een avond frezen. De gps staat hoger en de ground plane is iets vergroot. Ik heb helaas geen gain vergelijking gedaan om het resultaat te beoordelen. Wel heb ik in huis een beter bereik wat zou kunnen betekenen dat dit een verbetering is.

Toevallig ben ik er ook achter gekomen dat tijdens het zenden van de tranciever de spanning van de Arduino flink in elkaar zakt. Het lijkt er op dat de opgegeven stroom in de datasheet (<35mA) veel groter is.

Hierdoor ben ik helaas wel verplicht om over te stappen na een aparte voeding. Even wachten tot deze binnen is en dan kan er weer getest worden.

 

[Andreotti]

Nee, parity staat uit bij mij. Zou het beter zijn om dat aan te zetten? Ik weet niet of de Arduino dat zelf ondersteund.

Bij mij wordt spanningsregelaartje van de Arduino toch ook wel warm. Ik denk dat er toch te veel spanning op gezet wordt. Toch maar een 7805 proberen. Die schroef ik op het aluminium voor koeling.

Een groundplane voor een GPS module. Ik ben benieuwd of dat werkt. Had je geen goede ontvangst dan?

 

[evharten]

Ik gebruik Radio Control Planes, Helicopters, Cars, Boats, FPV and Quadcopters - Hobbyking  direct op de 5V bus van de Arduino Uno (heb de regulator eraf gehaalt) ofc wel de jumper ff op 5.1V zetten, en niet tegelijk met USB aangesloten hebben.

 

[JoopB]

Ik weet niet of de Arduino dat zelf ondersteund.

De Arduino Uno gebruik geen parity en de software dus ook niet. Heb je die wel aanstaan dan krijg je niets zinvols over. Vandaar mijn vraag.

Wat betreft de voeding ga ik voor de:
R-785.0-1.0 RECOM Power | Mouser
Maar dat gaat pas spelen als ik mijn eigen print klaar heb. En dat gaat nog wel even duren omdat ik de hardware blijf verbouwen 7805 werkt prima met voldoende koeling. Maar daar hebben we het al over gehad ;-)

Een groundplane voor een GPS module. Ik ben benieuwd of dat werkt. Had je geen goede ontvangst dan?

Op zich was ik tevreden met het ontvangst. Echter zie ik af en toe dat de multi 1 a 2 meter verschuift zonder aantoonbare reden. Ik heb nog onvoldoende data verzameld maar ik verwacht dat de gps dit veroorzaakt.

Dat een gps 8 satellieten gebruikt wilt nog niet zeggen dat het signaal goed is. Hiervoor kan je de SNR uitlezen. Ofwel de Signal to Noise Ratio in de NMEA $GPGSV regel. De gps kan de positie beter behouden als deze SNR hoog is. En een manier om dat voor elkaar te krijgen is een grotere ground plane.

Vandaar mijn knutselwerk zoals op de foto. En als het niet werkt heb ik weer een manier gevonden die niet werkt

 

[Andreotti]

Misschien moeten we ons er ook bij neerleggen dat GPS niet heel erg nauwkeurig is. Voor de US Army is het waarschijnlijk wel nauwkeurig, maar voor ons, simpele zielen, is een opzettelijke degradatie ingebakken.

Goed genoeg om de Quad z'n weg naar huis terug te laten vinden, maar niet goed genoeg om stil te blijven hangen op een vierkante decimeter.

Is die R-785 ook niet gewoon een 7805 is een ander doosje?

De APC220 zendt uit met max 20mw. Ik denk niet dat er veel meer dan 15mw nodig is om de rest te voeden. Totaal van 35mw lijkt me wel reëel.

Je knutselwerk ziet er goed uit. Soort parasolletje

 

[evharten]

Is die R-785 ook niet gewoon een 7805 is een ander doosje?

Nee het is een switched replacement, dus zelfde pinout als 7805, echter is het een geen linear, met een efficientie van zo'n 94% dus ook geen koelelement nodig, maar wel even klein en simpel te gebruiken

 

[Burp]

Is tegen het "opeens" veranderen van de locatie volgens de GPS niet een veiligheid in te bakken? Dus als de afstand opeens groter wordt (bv binnen 1 seconde opeens 100 meter verder) dat het dan wordt genegeerd? Zo kun je fly-aways misschien voorkomen.

 

[JoopB]

Misschien moeten we ons er ook bij neerleggen dat GPS niet heel erg nauwkeurig is.

Tja, volgens mij moet het gewoon kunnen. Een DJI blijft ook prima hangen. En als ik de multi op het veld staat blijft de positie netjes behouden. Het lijkt er dus echt op dat de problemen tijdens het vliegen ontstaan.

Net als bij de hoogteregeling ga ik hier rustig over nadenken. Ik blijf vol goede moed testen en zoeken tot ik een goed resultaat behaal. Ik heb nu al zoveel obstakels overwonnen, dit moet ook lukken ;-)

De APC220 zendt uit met max 20mw. Ik denk niet dat er veel meer dan 15mw nodig is om de rest te voeden. Totaal van 35mw lijkt me wel reëel.

Je knutselwerk ziet er goed uit. Soort parasolletje

Ik ga nog eens proberen om de stroom van de tranciever te meten tijdens het zenden. Ben er echt wel nieuwsgierig naar. Kan ook zijn dat de voeding van de Arduino langzaam afzwaait.

Ja, het wel weer iets aparts zo'n parasol ;-) Maar voor mij is het gewoon om te kijken of het werkt. En als het werkt maken we er iets moois van.

Is tegen het "opeens" veranderen van de locatie volgens de GPS niet een veiligheid in te bakken? Dus als de afstand opeens groter wordt (bv binnen 1 seconde opeens 100 meter verder) dat het dan wordt genegeerd? Zo kun je fly-aways misschien voorkomen.

De veranderingen vallen binnen een box van ongeveer 4x4 meter. Dus het valt gelukkig mee. Het probleem is alleen dat hetzelfde effect ook door de wind veroorzaakt kan worden. Het is dus een beetje lastig om te detecteren.

De volgende stappen zijn in ieder geval:
1) Andere voeding. Zorgen voor een gedegen voeding van de gps;
2) Vaststellen hoe de gps positie tijdens de vlucht veranderd. En of dit werkelijk het geval is. Voorlopig is het een aanname op basis van zicht.
3) Onderzoeken of emc van de multi de gps verstoort.

Als ik dit voor elkaar heb weet ik of de parasol (groundplane) zijn werk doet of dat ik op zoek moet naar een nauwkeurige gps.

 

[JoopB]

De genoemde punten in de vorige post zijn inmiddels afgewerkt. De voeding is aangepast en de gps staat een stuk boven de multi. In combinatie met het vergroten van de ground plane zijn de prestaties van de gps merkbaar vooruit gegaan. De gps hold werkt stukken beter zoals hieronder te zien is. Echter blijft de LS20031 kleine sprongen maken in latitude en longitude.

GPS hold voor de genoemde aanpassing:
Building my own multicopter flight controller based on a Arduino Uno part 8. - YouTube

Ondanks de vooruitgang en het redelijke resultaat ben ik toch op zoek gegaan naar een u-blox gps. Inmiddels heb ik deze binnen en ben wederom de hardware aan het verbouwen om deze gps te kunnen gebruiken.

 

[DKHDKH]

Joop, Ik ben benieuwd hoe het gaat als je een uBlox GPS gaat gebruiken. Zij leveren goede modules. Heb je ook wel eens een log-file gemaakt als de antenne op de tafel ligt? Ik heb dat eens gedaan en het blijkt dat in een spiraal vorm de GPS steeds verder weg gaat van het punt waar die module ligt. Het type antenne was een Fastrax (nu uBlox) u500 wat ouder model dus.
Ben benieuwd.

 

[JoopB]

Heb je ook wel eens een log-file gemaakt als de antenne op de tafel ligt?

Als ik de gps buiten op een vaste locatie leg blijven de coördinaten perfect op dezelfde waarde staan. Alleen tijdens langzame bewegingen is de gps minder stabiel en veroorzaakt driftgedrag.

Ik heb de ublox al droog getest en de resultaten zijn schokkend..... :schrik: Bizar stabiel en nauwkeurig! Geen idee hoe ze het voor elkaar krijgen maar enorm indrukwekkend om te zien. Nu hopen dat de ublox het ook zo goed doet op de multi.

Ben nu bezig met de verbouwing ;-)

 

[JoopB]

Gisteren stond er een stevig windje in Zwolle. De ideale situatie om de nieuwe u-blox gps te testen. GPS hold werkt in ieder geval een stuk beter en vooral betrouwbaarder.

Tijdens het testen heb ik ook een waypoint geladen vanaf de telemetrie box. Werkt netjes en alle snelheden zijn eenvoudig aan te passen.

Hieronder een film met het resultaat.

 

[evharten]

Nice!