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Quadrocopter Tag 10 – der erste Fehlschlag!

am 17. Februar 2012 unter Quadrocopter abgelegt

Ich war selbst erstaunt, denn bis jetzt funktionierte alles reibungslos: Das SMD-Löten der Platine, das Umlöten des R16-Scan, das flashen des Microcontrollers (mit eigens gebautem seriellen Programmieradapter) und der Einbau der WII Motion Plus. Kein Lötfehler, kein falsches Bauteil, keine nach Strom stinkenden Rauchwolken – alles klappte auf Anhieb! Aber das sollte ich heute ändern…

Das erste Set bestehend aus Motor und Regler (ESC) lag heute im Briefkasten. Mein Plan war es, die 4 benötigten Sets einzeln und nacheinander zu ordern. Warum? Ganz einfach: Zum einen Erlaubt die Zollfreigrenze nur Lieferungen mit einem Gesamtwert von ca. 22EUR. Bei einem Set-Stückpreis von 16,67EUR würden 2 Sets zusammen bestellt schon preislich darüber liegen. Zum anderen wollte ich vorsichtshalber nur erstmal einen ESC „bearbeiten“. Die Regler müssen nämlich mit einer neuen Firmware versehen werden, damit sie gut an der QC-III funktionieren. Details dazu findet ihr hier. Das umflashen geht allerdings nur mit einem „Eingriff“ in die Elektronik – somit muss der Schrumpfschlauch zerschnitten werden. Danach wird der Lötkolben gebraucht um die offenen Enden des Programmieradapters mit der Platine des ESC zu verbinden. Es gibt da auch noch die „Nadelboard-Methode“, aber ich habe gelötet.

zum umflashen benötigte Punkte am ESC "Mystery Pentium 30A V2.1"

Auch das flashen der benötigten alternativen Firmware funktionierte anstandslos. Also habe ich alles wieder in einen Schrumpfschlauch verpackt und das sollte es auch schon gewesen sein. Würde der ESC an der QC-III und der Motor am ESC funktionieren?

Quadro Control III, ESC und Motor

Ich schaltete den Sender ein, danach die Quadro Control und startete per Sender die Motoren (also genauer: den einen Motor). Der ESC quittierte das mit 4 Pieptönen aufsteigender Frequenz. Soweit alles in Ordnung. Ich nahm den Motor in die Hand, damit er nicht vom Tisch springt und gab langsam Gas. Der Motor fing an sich zu drehen. Mehr Gas, nur mal ganz kurz bis ca. 75% und wieder runter – alles in Ordnung. Jetzt nochmal 75% und diesmal ein paar Sekunden lang! Doch plötzlich: Rauchzeichen aus dem ESC! Gas auf 0, Motor(en) aus und schnell die Steuerung vom Akku trennen! Das wars dann wohl:

Mystery30A (nach Rauchentwicklung)

Wie ich hinterher von einem erfahrenen Flugmodellbauer hörte, muss so ein Regler erst einmal auf den Gasweg des Senders eingestellt werden. Ob es daran lag, weiß ich aber bis heute nicht. Auf Anraten dieses Freundes bestellte ich mir dann andere Regler von HobbyKing. Diese sollen wohl ohne das komplizierte umflashen direkt an der Quadro Control III funktionieren. Somit brauchte ich zwangsläufig auch andere Motoren. Mehr dazu aber bei „Tag 11“.

Quadrocopter Tag 7 – serielle Kabel

am 22. Januar 2012 unter Quadrocopter abgelegt

Ein paar Tage schon habe ich nichts mehr zum Projekt geschrieben. Das liegt daran, daß ich sehr wenig Zeit hatte. Immer mal wieder abends habe ich ein wenig gebastelt, das Blog ist dabei etwas zu kurz gekommen. Auch wenn es wie gesagt einige Abende waren, fahre ich bei meinen Blog-Artikeln mit der Einteilung in Tagen der Übersichtlichkeit halber fort.

Die Quadro Control III kann und muss mehr oder weniger mit dem PC kommunizieren. Zum einen, um die passende Firmware auf den ATmega328 zu brennen und zum anderen, um per Telnet konfiguriert zu werden. Dazu bedarf es 2 verschiedenen seriellen Adaptern. Zum Brennen der Firmware habe ich mir einen einfachen DASA-Adapter gelötet, das Schaltbild gibt es z.B. auf dieser Seite (ganz unten). Die kleine Schaltung passt komplett in das Steckergehäuse eines 9pol. Sub-D Steckers. Aus Ermangelung dessen habe ich aber zur Heißklebepistole gegriffen. Da man diesen Adapter nicht all zu oft braucht, reicht mir diese Lösung vollkommen.

DASA Programmer Cable

Um das sehr praktische Menü der QC-III per Telnet auf dem PC anzuzeigen, fehlt auch dazu noch ein passendes Kabel. Mit Teilen aus meiner Wühlkiste konnte ich auch dieses noch bauen. Hierfür nahm ich dann einen Sub-D Stecker mit Gehäuse, hatte dafür aber keine 10-polige Pfostenleiste. Eine größere passt aber auch. 😉 Pinbelegung und benötigte Bauteile sind diesem Bild (unten, Mitte) zu entnehmen.

komplette Schaltung im Steckergehäuse

 

Telnet QC-III

Nun konnte ich erstmalig das Menü per Hyper-Terminal auf dem Windoof-PC sehen und wusste, daß die QC-III bis hierhin einwandfrei funktioniert. In der Zwischenzeit traf auch der für die Fernsteuerung benötigte Quarz ein und somit konnte ich auch durch das Menü navigieren (ja, das macht man mit der Fernsteuerung!) und sehen, daß auch die Kommunikation zwischen Sender, Empfänger und QC-III klappt.

Quadrocopter Tag 6 – QC-III bestücken

am 07. Januar 2012 unter Quadrocopter abgelegt

Endlich hat das warten ein Ende – die Platine ist endlich da. Heute übergab mir die Postfrau das lang ersehnte Paket. Oder besser: den Luftpolster-Umschlag.

Quadro-Controll III frisch ausgepackt

Da eh ganz mieses Wetter war, habe ich auch gleich mit dem Teil angefangen. Zuerst habe ich die Platine mit einer ordentlich gesättigten Kolophonium-Spiritus-Lösung eingestrichen, das ergibt ein gutes Flussmittel. Nach dem Löten kann man die Platine einfach mit Spiritus wieder davon befreien.

Gespannt war ich darauf, wie gut oder schlecht ich die SMD-Bauteile auf die Platine bringe. Auch wenn die Lötstellen nicht unbedingt perfekt aussehen, war ich doch überrascht, wie gut es ging. Ich habe immer erst auf einem Pad etwas Lötzinn aufgetragen, dann mit der Pinzette das Bauteil herangeführt und verlötet. Danach habe ich die anderen Kontakte des Bauteils angelötet. Wenn mal etwas zu viel Lötzinn aufgetragen wurde, kann man es mit Entlötlitze wieder entfernen. Eine Lupe, eine gute Pinzette und eine feine Lötkolbenspitze sind unerlässlich!

Unterseite der QC-III

Nach dem Bestücken der Unterseite geht es oben weiter. Hier waren noch mal 5 LEDs in SMD-Bauweise aufzulöten, der Rest ging ganz fix, denn er bestand aus konventionellen Bauteilen. Nach dem Löten hab ich dann die Platine wie oben beschrieben gereinigt und trocknen lassen. Anschließend habe ich den mitgelieferten ATmega328P aufgesteckt und 12V an den entsprechenden Anschlüssen auf der Platine angelegt. In einem langsamen Takt fing die rote LED an zu blinken und syncron der Summer zu piepen. Soweit ich weiss, wird damit ein fehlendes Sendersignal  angezeigt. Ist aber auch kein Wunder, denn mir fehlt noch der passende Quarz in der Fernsteuerung.

QC-III mit R16scan

Quadrocopter Tag 3 – QC III-Platine

am 31. Dezember 2011 unter Quadrocopter abgelegt

Nun, wie ich ja bereits schrub, habe ich mich für das QC-Copter Projekt entschieden. Das Herzstück dabei ist die QuadroControl III – Platine (kurz: QC III). Sie verarbeitet die Steuersignale von der Fernbedienung, wertet die Daten der Gyroskope und des 3-Achs-Beschleunigungssensors aus. Ebenso steuert sie die Motorregler an und überwacht die Akkuspannung. Zu kaufen gibt es sie als komplett unbestückte Platine und für deutlich mehr Geld als teilbestückte Version. Ernüchtert stellte ich fest, dass „teilbestückt“ sich nur auf ein einziges Bauteil bezieht: den 3-Achs-Beschleunigungssensor! Unbestückt kostet die QC III hier 24,95€ und hier 19,95€. Bestückt kostet sie im ersten Shop 64,95€ und im Zweiten 59,95€. Der Preisunterschied von 5€ kommt daher, daß im ersten Shop gleich der benötigte ATmega328P einbaufertig mit aktueller Firmware mitgeliefert wird. Jenen hatte ich mir zwar bereits über myAVR schon geordert, aber der zweite Shop hatte die teilbestückte Platine momentan nicht lieferbar. Auch auf Nachfrage per eMail hatte ich nach 3 Tagen immer noch keine Antwort, wann sie denn wieder verfügbar ist.

Aber warum nun teilbestückt?

Der hier verwendete 3-Achs-Beschleunigungssensor LIS3LV02DQ ist ein QFN-Bauteil. Das bedeutet, daß seine Lötanschlüsse unter dem Gehäuse liegen. Die Lötstellen sind von Außen nicht zu betrachten. Das heißt: Mit einem Lötkolben kommt man hier nicht weit! Weil ich auf Grund des Preises (Sensor und Platine je rund 20€) hier keine Versuche starten will, habe ich mich für die teilbestückte QC III entschieden.

Die anderen Bauteile

Die sonst noch benötigten Elektronik-Bauteile habe ich mir an Hand der Stückliste bei Reichelt bestellt – natürlich nur die, die ich auch benötige und dummerweise ohne Reserve. Da ich mich zum ersten mal ans SMD-Löten wagen will, habe ich mir noch eine Pinzette für die Bauteile (mit einer Größe von 2,1x1mm), Entlötlitze und etwas „STANNOL Tippy“ zum reinigen und verzinnen der Lötkolbenspitze mitbestellt.

SMD-Widerstand in Verpackung. Zum Vergleich: Eine Kugelschreiberspitze

 

SMD-Widerstand in Verpackung. Zum Vergleich: Eine normaler Widerstand

Ich bin gespannt, wie gut oder schlecht ich das löten derSMD-Bauteile hinbekommen werde. Es ist allerdings beruhigend zu wissen, daß es wen gibt, der Hilfe angeboten hat. Danke für die Tipps vornweg und viele Grüße hier an Matthias von Anix.biz.

Während ich noch immer auf die QC III warte, trudelte gestern das Paket mit den Bauteilen von Reichelt ein. So langsam fängt es an zu jucken in den Fingern!

Die Kosten bis hier (gerundet):
QC III – Platine (teilbestückt): 60€
Bauteile, Lötzubehör: 30€
2 zusätzliche ATmega328P-20PU: 10€

summierte Gesamtkosten: 100€