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Thema: Anleitung & Erklärung zum Bau eines Multicopters mit aktuellen Komponenten

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    Anleitung & Erklärung zum Bau eines Multicopters mit aktuellen Komponenten

    So, ich hab mich mal hingesetzt und eine Anleitung für den Copterbau mit modernen Sensoren/Komponenten geschrieben. Hier ist der erste Teil mit Erklärungen zu den verschiedenen Begriffen, Bauteilen und der Dimsionierung:



    Einleitung

    Multicopter erlangen immer größere Beliebtheit unter Modellbauern und ziehen auch Neulinge in ihren Bann. Aufgrund ihres leichten Aufbaus und der Open Soure Software steigt die Zahl der Copter-Begeisterten ständig an.
    Das MultiWii-Projekt wurde von dem Franzosen Alexandre Dubus aus Paris im Sommer 2010 ins Leben gerufen und hat sich seit dem um einiges weiterentwickelt. Bei jeder neuen Version werden neue Funktionen hinzugefügt und neue Hardware unterstützt. Da beginnt auch ein häufiges Problem, fehlende Bauanleitungen für aktuelle Hardware.
    Im Internet kursieren viele verschiedene Bauanleitungen für sämtliche Copter-Konfigurationen, sei es ein Quadrocopter oder ein schwerer Hexacopter. Das Problem mit diesen Anleitungen ist, dass die meisten von ihnen veraltet sind.
    Mulitcopter erfreuen sich einer immer größeren Beliebtheit, was auch die Entwicklung neuerer Sensoren und fortschrittlicher Technik beschleunigt. Die in den vorhandenen Bauanleitungen benutzten Bauteile sind längst nicht mehr aktuell und im Vergleich zu den aktuellsten Modellen einfach nur schlecht.
    Diese Anleitung befasst sich mit dem Aufbau eines großen Octocopters (für Kameraflüge und FPV) mit modernster Sensortechnik und Steuereinheiten. Anhand dieses Beispiels werden die verschiedenen Sensoren, ihre Funktions- und Wirkungsweise sowie dem Zusammenbau zu einer funktionstauglichen Coptersteuerung erklärt.
    In der nachfolgenden Erklärung werden die Begriffe „stark veraltet“, „antik“ usw. benutzt. Die beschriebenen Techniken stammen keineswegs aus der Antike, es handelt sich nur um wenige Jahre, die in diesem Bereich des Modellbaus jedoch riesige Unterschiede ausmachen.

    Wie ist ein z.B. Quadrocopter aufgebaut und wie steuert man ihn?

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    Der Copter besteht nur aus Motoren und kommt komplett ohne Zusatzrotoren oder Steuerflächen aus. Sämtliche Bewegungen werden durch Änderungen der Drehzahlen verschiedener Motoren hervorgerufen. Um bei gleich drehenden Motoren kein Moment um die Hochachse (Z/Gier-Achse, hier: aus dem Bild heraus) zu haben müssen jeweils zwei Rotoren gegeneinander laufen. Deshalb muss man zwei rechtslaufende und zwei linkslaufende Luftschrauben einsetzt.
    Wenn nun die linksdrehenden Luftschrauben schneller drehen als die rechtsdrehenden Luftschrauben, entsteht ein Moment um die Hochachse und der Quadrocopter dreht sich. Will man nach vorne fliegen, müssen die hinteren Luftschrauben schneller drehen, damit der Quadrocopter nach vorne kippt. Das gleiche gilt für das Fliegen zur Seite. Um hoch zu fliegen müssen dann alle Luftschrauben gleichermaßen schneller drehen.



    Alle veralteten Bauweisen sind im folgenden Text hellblau markiert, sie sollten unter KEINEN Umständen für den Bau eines neuen Multicopters benutzt werden.


    Das Herz eines jeden Copters ist ein Microcontroller. In älteren Bauanleitungen wird oft ein gewöhnliches Arduino Pro Mini verwendet, das in eine Lochrasterplatine gesteckt wird. Dieses ist aus heutiger Sicht nahezu antik, heutzutage werden eigene (Flug-) Steuerboards benutzt (engl. Flight Controller, kurz FC), die bereits den Microcontroller, Stützkondensatoren usw. auf dem Board verlötet.
    Der Vorteil liegt darin, dass keine externe Beschaltung mehr nötig ist. Es müssen nur noch die Pin-Leisten angelötet werden, an denen schließlich die ESCs, Sensor und Empfänger angeschlossen wird. Dies bietet vor allem für Anfänger enorme Vorteile, da weniger gelötet und Fehler beim Anschließen minimiert werden. Ein weiterer massiver Vorteil sind die bereits auf dem Board verbauten Spannungsregler, mehr siehe Spannungsversorgung.
    Sämtliche für MultiWii Copter benutzte Microcontroller werden von Atmel gefertigt und mit der Arduino-Software programmiert. Die MultiWii-Software ist eine Open-Source Software, mehr dazu bei der Programmierung.



    Spannungsversorgung
    Der Microcontroller bzw. der Flight Controller arbeiten mit 5V, auch die meisten der Sensoren arbeiten mit 5V, manche jedoch auch mit 3,3V.
    Die meisten der fertig zu kaufenden FCs verfügen sowohl über einen 5V Spannungsregler-IC (ein Spannungsregler begrenzt den max. fließenden Strom und gleicht Batterieschwankungen aus, auch BEC genannt, für Battery Eliminator Circuit), als auch über einen 3,3V Spannungsregler-IC, um die benötigten Spannungen erzeugen zu können (nicht zu verwechseln mit UBEC) .Es gibt meist einen Pin, an dem die 3,3V abgegriffen werden können.
    Unterschied BEC – UBEC:
    Das BEC (auch lineares BEC) wandelt den Spannungsüberschuss (Differenz zwischen der Eingangs (=Akku) und der Ausgangsspannung) in Abwärme um --> bei hoher Differenz wird das Teil ordentlich heiß.
    Das UBEC (auch Switching BEC) ist ein getaktetes BEC, dass die Spannung nicht dauerhaft durchlässt sondern nur in gewissen Abständen --> es hat eine erheblich kleine Abwärme / einen höheren Wirkungsgrad als das lineare BEC.

    Das FC-Board kann über verschiedene Wege mit Spannung versorgt werden:
    1) Über den LiPo-Akku.
    Der Flight Controller wird mit dem Plus und dem Minus-Pol des Akkus verbunden und die auf dem Board verlöteten Spannungsregler wandeln die Spannung zu den benötigten 5V. Je nach Board können 2 und 3 Zellen-Akkus oder 3 und 4 Zellen-Akkus angeschlossen werden. Vor dem Anschließen AUF JEDEN FALL im Datenblatt des FCs nachsehen, wie der Akku richtig angeschossen wird. Bei falschem Anschluss kann es passieren, dass der Spannungsregler beschädigt wird. Aus diesem Grund wird diese Variante nach Möglichkeit vermieden und der FC durch das BEC des Reglers versorgt, siehe 2).

    2) Über BEC eines ESCs
    Einfach gesagt: Ein ESC (Electronic Speed Controller) leitet die Energie des Akkus kontrolliert an den Motor. Dazu ist ein Microcontroller nötig, der die Signale es FCs verarbeitet. Auch dieser Microcontroller benötigt 5V, deshalb wandelt der ESC einen Teil der Akkuspannung auf 5V. Diese liegen auch am Plus-Pin des Steckers an.

    Bei der Versorgung über das BEC wird das Board über die Spannung an diesem Pin versorgt. Aufgrund der Leichtheit der Versorgung (ESC muss ja sowieso angesteckt werden) und der Sicherheit gegen Falsch-Anschließens (wenn ein Fehler passiert, wird nur der ESC um 10$ defekt und nicht der wesentlich teurere FC) ist dies die einfachste und meist verwendete Methode.

    3) Über ein externes BEC
    Die meisten FCs verfügen auch über Pins, die direkt an 5V angeschlossen werden können. Wenn es erwünscht wird kann ein externes BEC am Akku angeschlossen werden, die 5V auf die oben genannten Pins angelegt werden. Dies wird nur in Betrcht gezogen, wenn der interne Spannungsregler defekt ist und/oder der ESC kein BEC hat.



    Sensorik
    Um einen MultiWii-Coter in die Luft zu bekommen ist zumindest ein Sensor nötig, der Lagesensor. Es gibt jedoch viele weitere Sensoren, die neue Funktionen ermöglichen. Diese Sensoren sind ein Beschleunigungssensor, ein Barometer, ein Magnetometer, ein GPS Modul und ein Sonar.
    Noch ein Begriff vorneweg: Da die Sensoren nur kleine Chips sind, die man nur schwerlich irgendwo festlöten kann, werden die Sensoren bereits auf Boards gelötet verkauft (auf dem Board befinden sich auch externe Pull-Ups und Kondensatoren). Diese Boards nennt man Break-Out-Boards, kurz BOB.

    Lagesensor
    Die Grundlage eines jeden Copters ist das Gyroskop (kurz GYRO, auch Lagesensor genannt). Um ein flugtaugliches Modell zu bauen, wird mindestens ein Gyro und ein Microcontroller benötigt.
    Ein Gyroskop ist ein Drehratensensor. Er arbeitet ähnlich einem Kreiselkompass. Das Ausgangssignal ist proportional zur Winkelgeschwindigkeit (°/s). Das Gyro überprüft, ob es zu einer Abweichung der Achsen zu den tatsächlichen Werten gibt und gibt diese Abweichungen an die Steuerung (den FC) weiter. Bei bekannter Geschwindigkeit lässt sich somit der Winkel, um den sich das Objekt gedreht hat, bestimmen.
    Wer die Funktionsweise genauer wissen will, kann sich dieses Video anschauen. Für den Modellbau ist das Video ab Minute 3:20 interessant:

    http://www.youtube.com/watch?v=cquvA_IpEsA

    Während ein Gyroskop früher aus einem Kreiselsystem aufgebaut war, ist es heute möglich, ein gesamtes 3-Achsen Gyro (X,Y,Z) auf einen Chip mit der Größe von wenigen Millimetern zu schrumpfen. Ausschalggebend ist die von InvenSense entwickelte MEMS-Technik (Microelectromechanical System). InvenSense produziert auch die aktuell besten Lage und Beschleunigungssensoren (siehe mehr unten).

    Beschleunigungssensor
    Ein Beschleunigungssensor (engl. acceleration sensor, kurz ACC) ist ein Sensor, der die Beschleunigung misst, indem die auf eine Testmasse wirkende Trägheitskraft bestimmt wird. Somit kann z. B. bestimmt werden, ob eine Geschwindigkeitszunahme oder -abnahme stattfindet. Mithilfe des Beschleunigungssensors kann sich der Copter jederzeit wieder in eine waagrechte Lage bringen.

    Unterschied zwischen Gyro und ACC
    Ein Beschleunigungssensor misst die translatorische Beschleunigung in der Richtung, für die er gebaut ist. Ein Gyro misst die rotatorische Geschwindigkeit Dreh/Winkelgeschwindigkeit) um die Achse, für die es gebaut ist.
    Es werden zwei unterschiedliche Dinge gemessen: das ACC misst die Zu/Abnahme einer (ideal: Linearen) Längsbewegung und das Gyro die Änderung einer Drehbewegung.

    Barometer
    Ein Barometer (kurz Baro, Luftdrucksensor, engl. Altimeter) ist ein Messgerät zur Bestimmung des statischen Absolut-Luftdrucks. Im Falle von Multicoptern wird es indirekt zur Höhenmessung eingesetzt. Durch die Änderung des Luftdrucks kann errechnet werden, um wie viele Meter der Copter gestiegen/gefallen ist. Eine spezielle Form des Baros ist das Mikrobaro, das bereits minimale Druckunterschiede messen kann und die Höhe auf Zentimeter genau bestimmen kann.

    Magnetometer
    Das Magnetometer (kurz: MAG, engl. Magnetometer) ist ein Sensor zum Bestimmen der Himmelsrichtung. Das MAG funktioniert in Prinzip wie ein elektronischer Kompass. Es erkennt das Erdmagnetfeld und teilt der Steuerung die Abweichung zum Norden mit.

    GPS
    Das Global Positioning System (kurz: GPS) ist ein globales Navigationssatellitensystem zur Positionsbestimmung. GPS hat sich als das weltweit wichtigste Ortungsverfahren etabliert und wird in Navigationssystemen weitverbreitet genutzt. Mit einem GPS Modul ausgestattet kann ein Copter unter anderem an einer Position schweben bleiben und auch bei Wind nicht abdriften Position Hold, kurz: PH) oder auf Knopfdruck zum Startpunkt zurückfliegen (Return to Home, kurz: RTH)

    Des Weiteren gibt es noch einen Sonarsensor, der mittels Ultraschall-Messung die Entfernung zu einem Objekt bestimmt. Das Sonar wird bei MultiWii-Coptern an der Unterseite montiert und soll eine selbstständige Landung des Copters ermöglichen (wenn es wahr ist. Das Sonar wird noch nicht häufig eingesetzt und da ich es selbst noch nie benutzt habe, will ich keine Unwahrheiten verbreiten)

    Erklärung 6DOF, 10DOF IMU
    Bei den nachfolgenden Sensoren gibt es viele kombinierte Sensorboards, die unter anderem die Bezeichnungen 6DOF oder 10DOF tragen. Dabei steht DOF für Degrees of Freedom (auf Deutsch: sechs Freiheitsgrade). Ein Freiheitsgrad ist sozusagen eine gemessene Achse. Bei 6 Freiheitsgraden heißt dass, das es 6 verschiedene Achsen gibt. Im Falle einr 6DOF sind das X,Y und Z Achse das Gyros und X, Y und Z Achse des ACCs. Bei der 10DOF kommen noch die X, Y und Z Achse des MAG und die Höhe des Baros dazu.
    Das heißt, eine 6DOF besteht zumeist aus Gyro+ACC, eine 10DOF aus Gyro+ACC+Baro+MAG.
    Erkläung IMU: Die kombinierten Sensorboards werden oft als IMUs bezeichnet. IMU steht für Inertial Measuring Unit, was sowie wie interne Messeinheit bedeutet. Als IMU wird alles bezeichnet, dass aus zumindest einem Gyro und einem ACC besteht.

    Es folgt eine Liste mit den jeweiligen Sensoren, dabei werden veraltete Sensoren Blau geschrieben, die Schwarz geschriebenen sind auf dem aktuellen Stand der Technik und werden für einen Copter empfohlen.

    Lagesensoren:
    Wii Motion Plus (kurz: WMP): Der Anfang der MultiWii Copter und der Namengeber dieser Copter-Bauart. Er wird von InvenSense produziert und ist einer der ersten Lagesensoren, der mit der MEMS-Technik erzeugt wird. Ihrerzeit waren diese Sensoren aus einem Wii Motion Plus-Controller auszubauen und bildeten die Grundlage für jeden Copter. Dieser Sensor unterstützt nur eine I²C Taktfrequenz von 100kHz. Heute sind diese Sensoren komplett veraltet und nicht weiter zu empfehlen, da moderne Sensoren eine vielfach höhere Genauigkeit aufweisen.

    ITG3200: ist ein von InvenSense produzierter 3-achsiger Lagesensor, jedoch mittlerweile auch nicht mehr aktuell, jedoch besser als das Original WMP. Dieser Sensor unterstützt bereits eine I²C Taktrate von 400kHz, ebenso wie alle weiteren Sensoren.

    L3GD20: von der Genauigkeit ungefär wie das ITG3200, auch schon abgelöst


    Weitere Gyros weiter unten bei „Kombinierte Sensoren“

    Beschleunigungssensoren:
    Wii Nunchuk: das Nunchuk wird ebenfalls aus dem Controller ausgebaut. Dies war die erste Möglichkeit, einen 3 achsigen Beschleunigungssensor in einen Copter einzubauen. Dieser Sensor wurde recht bald durch das BMA020 ersetzt, und sollte heute ohnehin nicht mehr eingesetzt werden.

    BMA020: ist der erste Beschleunigungssensor, der speziell für den Einsatz im Modellbau gekauft werden kann. Das Bosch BMA020 wird bereits auf einem BOB ausgeliefert und muss nur noch über den I²C Bus mit dem FC verbunden werden. Auch dieser Sensor sollte nicht weiter verwendet werden.
    BMA180: ist der Nachfolger des BMA020, jedoch auch schon veraltet.

    Weitere ACCs weiter unten bei „Kombinierte Sensoren“

    Barometer:
    BMP085: war der erste zum Einsatz kommende Luftdrucksensor. Da es bisher nur 2 Baros gibt, ist er (leider) immer noch oft die erste Wahl, jedoch gibt es einen wesentlich präzieseres Baro, siehe unten. Der Job des Baros ist es, die Höhe zu halten. Da ist eine möglichst hohe Genauigkeit von Vorteil, da der Copter sonst bis zu einem Meter auf und ab schwankt

    MS5611: Bei dem MS5611 handelt es sich um den leistungsstärksten Lusftdrucksensor. Er schaft eine Auflösung von bis zu 0,012 mbar, was umgerechnet ca. 10 Zentimetern entspricht. Weiters zeichnet er sich durch einen sehr kleinen Stromverbrauch und einer niedrigen Toleranz aus. Der MS5611 ist der aktuell beste Luftdrucksensor, der dem BP085 unter allen Umständen vorzuziehen ist.

    Magnetometer:
    HMC5843: war das erste Magnetometer im MultiWii Bereich. Es wird von Honeywell gefertigt und ist mittlerweile durch das HMC5883 ersetzt worden. Es verfügt über eine Auflösung von 7 Milligauss.

    HMC5883: ist der Nachfolger des HMC5843. Es verfügt über eine Auflösung von 5 Milligauss und ist somit das genaueste Magnetometer für MultiWii.
    Weitere Magentometer weiter unten bei „Kombinierte Sensoren“

    GPS
    Die meisten der im Handel erhältlichen GPS Module funktionieren einwandfrei mit der MultiWii Software. Da das GPS erst seit kurzem im Copterbau eingesetzt wird, gibt es noch nicht wirklich stark überarbeitete Module, die alle anderen in den Schatten stellen. Man findet mit den meisten GPS Modulen auf Anhieb 5-8 Satelliten, was ohnehin das Maximum an Satelliten darstellt.

    Kombinierte Sensoren (in einem Chip):
    LSM303DLM: vereint einen Beschleunigungssensor und ein Magnetometer in einem Chip. Die Kombination von ACC und Mag ist sinnvoll wenn man ein 3 Achsen Magnetometer ausliest, und nacher wissen will wo die Himmelsrichtungen sind. Ohne die Lage im Raum (ACC) ist das nämlich nicht möglich. Als Handycompasschip/GPS-Kcompasschip ist der LSM303DLM vollkommen ok, da keinb Gyro erforderlich ist. Das spart Platz, Strom und Geld. Für Multicopter wird zusätzlich noch ein Gyro benötigt, deshalb wird es oft in Verbindung mit dem ITG3200 verkauft. Wie dem sei, das LSM303DLM gehört nicht mehr zu den idealsten Lösungen, eine MPU6050 und ein HMC6883 ergeben eine bessere Kombination.

    MPU6050: ist DER meistbenutzte Sensor im aktuellen Copterbau (Stand:März 2013). Die MPU6050 wird von InvenSense gefertigt und vereint ein hochpräzises Gyro und einen hochpräzisen Beschleunigungssensor in einem Gehäuse. Durch diese Bauweise und weil die internen Sensoren die genauesten sind, empfehle ich für jeden Neubau diesen Sensor als Gyro+ACC. Keiner der oben genannten Sensoren erreicht annähernd die Genauigkeit der MPU6050.
    Die MPU6050 liefert beste Flugerlebnisse in Kombination mit einem HMC5883 MAG und einem MS5611 Baro (alle 3 Sensoren auf einem BOB: http://www.drotek.fr/shop/en/62-imu-...83-ms5611.html).

    MPU9150: Dieser Sensor ist in der aktuellen MultiWii-Software (V2.2) noch nicht integriert, jedoch wird er das mit Sicherheit bei der neuen Version sein. Ich schreibe den Sensor denoch dazu, da ich denke, dass er die Zukunft ist. Die MPU9150 ist der erste 9-Achsen Sensor der Welt und vereint Gyro, ACC und MAG in einem Chip.


    Es werden hier nicht sämtliche Boards von kombinierten Sensoren aufgezählt, da die Sensoren in Prinzip auf der Platine an den I²C Bus angeschlossen sind und an da nicht allzu viel falsch machen kann. Es sollte darauf geachtet werden, dass die modernsten Sensoren verbaut sind, die fertigen Boards sollten eigentlich alle problemlos funktionieren, egal wo man sie kauft.

    Zusammenfassend kann man sagen, die beste Kombination/die modernsten Sensoren ihrer Klasse sind:
    Gyro: MPU6050, MPU9150
    ACC: MPU6050, MPU9150
    Baro: MS5611
    MAG: HMC5883, MPU9150
    GPS: die meisten GPS-Module sind für die MultiWii-Funktionen gut geeignet


    Flugcontroller
    Der Flugcontroller (kurz: FC) ist das Herz eines jeden Multicopters. Er besteht aus einem Atmel Microcontroller (kurz: µC) und der nötigen Außenbeschaltung sowie den Anschlusspins für Empfänger, Regler und Sensoren. Es bekommt vom Empfänger die Steuersignale und muss diese mit den Sensorwerten verknüpfen und über die Regler auf die Motoren übertragen.
    Es gibt viele verschiedene Microcontroller, die im MultiWii-Bereich eingesetzt werden. Prinzipiell kann jeder µC verwendet werden, jedoch kann ich aus heutiger Sicht nur zu zwei µC raten, die 11 Bit PWM unterstützen und somit SimonK ESCs ansteuern können (mehr siehe unten bei ESCs). Diese beiden wären einerseits der große Atmel ATmega 2560 und der kleinere Atmel ATmega32u4. Es gibt auch FCs, die bereits sämtliche Sensoren (meist Gyro, ACC, MAG und Baro) fix auf der Steuerplatine verlötet haben. Die Tendenz zu diesen sogenannten AIO (All In One) FCs ist stark ansteigend.

    ATmega 2560: dieser Microcontroller ist groß genug für sämtliche möglichen Konfigurationen. Ursprünglich ist der ATmega auf dem Arduino MEGA verbaut, das heißt es wird in Arduino auch als Arduino MEGA definiert, mehr siehe Software. Er verfügt über genügend In und Outputs, um jeden Copter inclusive Kamera Gimbal ansteuern zu können. Es werden also Copter bis zu einem Octocopter mit Kamera Gimbal unterstützt. Es gibt 14 Pins mit 11 Bit, daher eine ideale Kombination mit geflashten SimonK Reglern. Zur Kommunikation mit anderen Bauteilen oder dem PC stehen ein USB-Anschluss, ein SPI Bus, ein I²C Bus und 4 UART Schnittstellen.
    Ein FC basierend auf diesem Prozessor ist ideal für einen große Copter mit Kamera-Gimbal.

    ATmega32u4: ist ein kleinerer Prozessor, der über 6 hochauflösende PWM Ausgänge verfügt. Dieser Prozessor ist auch auf dem Arduino Leonardo verbaut --> Leonardo Bootloader. Es können auch Octocopter unterstützt werden, dann gibt es jedoch keine weiteren Ausgänge für eine Kamera oder ähnliches. Es werden nur Hexacopter mit Kamera-Gimbal unterstützt. Bei Boards mit diesem Prozessor kann es zu Platzproblemen mit der Sketch-Größe kommen. Es wird die MultiWii-Software 2.1 ohne GPS noch voll unterstützt, mit GPS oder Version 2.2 ist der Sketch für den Flash Speicher zu groß. Um dieses Problem zu beheben, muss ein kleinerer Bootloader auf das Board geladen werden, um Platz für den Sketch zu ermöglichen. Mehr dazu siehe: http://fpv-community.de/showthread.p...-Size-amp-32u4
    Zur Kommunikation mit anderen Bauteilen oder dem PC stehen ein Mini-B USB-Anschluss und ein I²C Bus zur Verfügung.

    ATmega328p: ist der früher am häufigsten eingesetzte (und leider heute immer noch oft gekaufte) µC (z.B. am ProMini). Er wird auch heute noch auf vielen FCs eingebaut. Der ATmega328p verfügt nur über 6 Hardware-PWM Ausgänge mit 8 Bit Auflösung, es können zwei weitere Ausgänge mit Software-PWM belegt werden, was eine Steuerung eines Octocopters zulässt. Aufgrund der 8-Bit PWM macht der Einsatz von SimonK geflashten Reglern keinen Sinn, da diese bei 8 Bit genauso funktionieren wie jeder herkömmliche China-Regler (der Unterschie ist, dass SimonK Regler auch 11 Bit PWM unterstützen).


    Es werden hier verschiedene Flight Controller aufgezählt, die aus heutiger Sicht (23.03.2013) am besten für den Copterbau geeignet sind.
    Flyduino MEGA: ist ein hochwertiger FC, basierend auf dem ATmega 2560. Dieser FC ist ideal für einen Kamera-Octocopter/Hexacopter. Es werden sämtliche Empfängertypen unterstürtzt (Spectrum Satellite, Summensignal). Prinzipiell kann dieser FC alles, was die Software hergibt. Es sind jedoch keine Sensoren auf dem Board integriert, diese müssen über den I²C Bus angeschlossen werden. Zum Programmieren wird ein FDTI Adapter benötigt, der an den dafür vorgesehenen Anschlüsse angesteckt werden muss (Details siehe FDTI). Das Flyduino MEGA ist bei flyduino.net erhältllich.

    Crius AIO V2.0: basiert ebenfalls auf dem ATmega 2560 und ist, wie es der Name schon sagt, ein All In One Board. Es verfügt über dieselben Möglichkeiten wie das Flyduino MEGA (Octo+Kamera). Es ist ein MPU6050 Gyro+ACC, ein HMC5883L Magnetometer und ein MS5611 Barometer auf dem Board verlötet, da dass man keine externen Sensoren verlöten muss. Dies ist vor allem für Anfänger ein großer Vorteil. Das Cruis verfügt über einen Micro-USB Anschluss und einen on-board FDTI Converter (kein externer FDTI erforderlich). Das Crius AIO V2.0 ist bei rctimer.com erhältlich.

    Multiwii and Megapirate AIO Flight Controller w/FTDI (ATmega 2560) V2.0: ist die Hobbyking Kopie vom Crius AIO V2.0, es verfügt über dieselben technischen Daten/Sensoren. Erhältlich bei hobbyking.com.

    MultiWii PRO Flight Controller w/MTK GPS Module: ebenfalls auf dem ATmega2560 basierend und von den Möglichkeiten gleich dem Crius. Viele Leute fliegen mit diesem Board, jedoch sind sowohl Gyro als auch ACC nicht mehr dem aktuellen Standard entsprechend. Es wird ein GPS Modul mitgeliefert, was insgesamt immer noch zu einem guten Preis/Leistungsverhältnis führt (wenn man diesen FC kauft, kann man anstatt des ITG3200 Gyros+BMA180ACC eine externe MPU6050 an den I²C Bus hängen, dann ist das Ganze auch top ausgestattet incl. GPS). Dennoch bringt es ein Crius o.ä. mit GPS Modul mehr (meiner Meinung nach).
    Erhältlich bei hobbyking.com


    Flyduino NanoWii: es ist trotz seiner geringen Größe eine vollwertige Multicoptersteuerung auf Basis des ATmega32u4. Es verfügt über 6 hochauflösende PWM Ausgänge, kann jedoch auch einen Octocopter ansteuerun ACHTUNG: die 11 Bit PWM steht nur auf den Motorausgängen 1-6 zur Verfügung, bei einem Octo ist 11 Bit PWM daher NICHT möglich. Es hat einen on-board Mini-B USB Anschluss (also kein externer FDTI Adapter notwendig). Wie oben erwähnt, kann es bei diesem Board zu Speicherplatzproblemen kommen.
    Bereits auf dem Board integriert ist ein MPU6050 Gyro+ACC, ein Baro/MAG/GPS kann über den I²C Bus angeschlossen werden.
    Das NanoWii eignet sich gut für Anfänger und kleine Copter, da es bereits Gyro+ACC on-board hat und nur noch die ESCs+Empfänger angeschlossen werden müssen. Für die Programmierung müssen teilweise die Treiber heruntergeladen werden, ansonsten ist das NanoWii Plug & Play.
    Das NanoWii ist bei Flyduino.net erhältlich.
    MultiWii NanoWii ATmega32U4 Micro Flight Controller USB/GYRO/ACC: Die Kopie des NanoWii von HK. Selbe Daten, alles gleich. Erhältlich bei hobbyking.com

    Flyduino MW32: verfügt als so ziemlich erstes Board über eine 32 Bit CPU (alle anderen Boards haben eine 8 Bit CPU). Das Board schafft ähnlich dem NanoWii einen Hexacopter anzusteuern. Ich weiß nicht, ob der µC 11 Bit PWM schafft, daher kann nicht gesagt werden, ob SimonK Regler angesteuert werden können. Das MW32 verfügt über ein MPU6050 Gyro+ACC, ein MS5611 Baro und ein HMC5883 Magnetometer sowie über einen on-board Mini-B USB Anschluss.
    Da es recht kompliziert in Betrieb zu nehmen ist, sollten Anfänger das NanoWii oder einen anderen FC wählen. Das MW32 ist ebenfalls bei Flyduino.net erhältlich.

    DroFly MultiWii FC: ist ein auf dem ATmega32u4 basierender FC von DroTek. Er hat die selben Spezifikationen wie das NanoWii (11 Bit PWM für Motor 1-6, Mini-B USB, ….), verfügt jedoch im Gegensatz zum NanoWii über eine 10DOF IMU, das heißt, es ist ein MPU6050 Gyro+ACC, ein MS5611 Baro und ein HMC5883 Magnetometer auf dem Board verlötet.
    Gut geeignet für Anfänger, die gerne sämtliche Sensoren benützen möchten, erhältlich bei DroTek.fr

    MultiWii MicroWii ATmega32U4 Flight Controller USB/BARO/ACC/MAG: ist ein auf dem ATmega32u4 basierener FC von Hobbyking. ER ist nahezu baugleich mit dem DroFly MultiWii FC, selben Sensoren, Steuermöglichkeiten usw. .
    Sollte jemand ohnehin bei HK bestellen, sollte er diesen FC nehmen, da man sich dadurch das Bestellen bei DroTek erspart. Qualitativ und leistungsmäßig dürften beide Boards gleichwertig sein.
    Erhältlich bei hobbyking.com

    Manche der FCs unterstützen eine direkte LiPo-Überwachung (ohne einem extra anzuschließenden Buzzer). Nähe Details, Anschlussbelegung und Schaltplan siehe Sonstiges, Tips+Tricks.


    Kommunikation mit dem PC:
    Um den FC programmieren zu können, muss eine Schnittstelle zum PC vorhanden sein. Um über den USB Anschluss gesendete Daten für den Microcontroller verwertbar zu machen ist ein USB to UART (oder FDTI Adapter) nötig. Dieser wandelt die Befehle vom PC für den Microcontroller um. Es müssen nur die Treiber installiert werden, dann kann einfach der FC mit einem Kabel mit dem PC verbunden werden. Die Treiber können hier heruntergeladen werden: http://www.ftdichip.com/FTDrivers.htm. Dies ist jetzt nicht alzu wichtig, wird bei der Programmierung nochmal erklärt. Es ist nur daran zu denken, einen FTDI Adapter zu kaufen, wenn das Board einen erfordert.


    Händler:
    Die verschiedenen Sensoren sind mittlerweile fast überall zu bekommen. Da die Sensoren vermehrt direkt auf der Flight Controller Platine verlötet werden sind einzelne Sensorboards meist nur noch als Zusatz für On-Board Sensoren zu kaufen.
    Die hier aufgeführten Händler sind die verlässlichsten/bekanntesten Händler, in Wirklichkeit gibt es noch wesentlich mehr.

    http://www.drotek.fr/shop/en/
    DroTek ist ein europäischer Händler mit Sitz in Frankreich. Er wurde durch seine günstigen Preise (in China gibt es die Sensoren noch billiger, jedoch mit Versand und Zoll kommts aufs selbe) und die hervorragende Qualität der Produkt bekannt. Mittlerweile erhält man neben Sensoren auch noch FC, Spannungsregler, ESCs und vieles mehr.

    http://flyduino.net/
    Ist der vermutlich bekannteste Online-Händler mit Sitz in Deutschland. Neben Sensoren bietet Flyduino sämtliche Bauteile für Multicopter an. Auch Flyduino steht für höchste Qualität und guten Service.

    http://www.stefansliposhop.de/liposhop/
    SLS vertreibt alles zum Thema Akkus. SLS-Akkus sind so ziemlich die besten Akkus die es gibt. Sie sind hochqualitativ und haben genau die technischen Daten, die angeben sind (bei den China-Akkus, auch von HK, ist das so eine Sache, z.B.: da steht 30C drauf, bei Tests liefert der Akku max. 20C, Für den Anfang sind China-Akkus mehr als ausreichend, wer aber wirklich professionelle Geräte bauen will, setzt besser auf SLS-Akkus). Preislich liegt SLS nur knapp über den China-Preisen, qualitativ aber meilenweit voraus: die Akkus kommen säuberlich verpackt und perfekt balanciert an, mit diesen Akkus gibt es keine Probleme.
    Anmerkung: SLS-Akkus werden ohne Anschlussstecker geliefert, des weiteren befinden sich an den Akkus andere Balancerstecker und zwar JST-XH anstatt der üblichen EHR-Stecker, man braucht also noch einen Adapter von JST-XH auf EHR.

    http://www.rctimer.com/
    http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/index.asp
    Hobbyking und RC Timer sind vermutlich die bekanntesten asiatischen Händler. Sie stehen für konkurrenzlos niedrige Preise jedoch auch schwankende Qualität. Jedoch gibt es sämtliche Teile für den Modellbau und vieles mehr zu kleinsten Preisen. TIPP: Kundenrezessionen lesen, dann weiß man eh, wovon man die Finger lassen sollte.
    Motoren oder ESCs lassen sich ohne weitere Probleme bestellen, jedoch muss man bei den LiPo-Akkus aufpassen, manchmal spielt der Zoll nicht mit und man darf dann bei der nächsten Zollstelle antanzen und nett fragen, ob man seine Akkus bekommt. Die Abhilfe bietet das deutsche Warenhaus von Hobbyking.
    Mittlerweile erhält man die Sensoren/FCs auch bei eBay oder Amazon, jedoch würde ich gerade Anfängern raten, die Bauteile bei so wenig wie Händlern wie möglich zu bestellen.


    Bus-Systeme
    Die Sensoren können mit einem Bus-System (Ein Bus ist ein Leitungssystem mit zugehörigen Steuerungskomponenten, das zum Austausch von Daten und/oder Energie zwischen Hardware-Komponenten dient.) mit dem Flight Controller kommunizieren. Es werden prinzipiell zwei Bus-Systeme im Modellbau eingesetzt:

    Serial Peripheral Interface (kurz SPI)
    SPI ist ein synchroner serieller Datenbus, mit dem digitale Schaltungen nach dem Master-Slave-Prinzip miteinander verbunden werden können.
    • Drei gemeinsame Leitungen, an denen jeder Teilnehmer angeschlossen ist:
    SDO (Serial Data Out) bzw. MISO oder SOMI (Master in, Slave out)
    Wird benutzt, wenn der Master Daten vom Slave empfangen soll. Zum Beispiel wenn der Lagesensor (wird als Slave betrieben) die aktuellen Positionswerte an den FC (ist der Master) übermittelt.
    SDI (Serial Data In) bzw. MOSI oder SIMO (Master out, Slave in)
    Wird benutzt, wenn der Slave Daten vom Master empfangen soll
    SCK (Serial Clock) bzw. SCLK, wird vom Master ausgegeben
    Gibt den Takt vor. Bei jedem Takt kann ein Bit übertragen werden (das Bit wird auf die Datenleitung MISO/MOSI angelegt und mit der steigenden Taktflanke vom anderen Teilnehmer übernommen).
    • Eine oder mehrere mit logisch-0 aktive Chip-Select-Leitungen, welche alle vom Master gesteuert werden und von denen je eine Leitung pro Slave vorgesehen ist.
    • Will der Master mit einem Bus-Teilnehmer kommunizieren, zieht er die entsprechende Leitung auf 0. Damit weiß der Teilnehmer, dass er angesprochen wird.
    Diese Leitung ist auch der große Nachteil von SPI, da für jeden Teilnehmer eine eigene Leitung benötigt wird (bei 500 Geräten macht das 500 extra Leitungen!!) Dieses Problem behebt der IC Bus, siehe unten.

    I²C
    Der I2C-Bus (I2C = IIC = Inter-Integrated-Circuit) wurde von der Firma Philips für die Kommunikation zwischen einzelnen Schaltkreisen innerhalb eines Gerätes entwickelt.
    Beim I2C-Bus handelt es sich um eine synchrone serielle 2-Drahtverbindung zwischen einem Master und einer beliebigen Anzahl Slaves. Auf der einen Leitung (SCL) wird der Takt übertragen, die andere Leitung (SDA) dient der Übertragung der Daten. Die Daten können vom Controller zum Slave laufen (schreiben), oder aber auch vom Slave zum Master (lesen). Der Takt wird dabei aber immer vom Master erzeugt.
    I²C ist als Master-Slave-Bus konzipiert. Ein Datentransfer wird immer durch einen Master initiiert; der über eine Adresse angesprochene Slave reagiert darauf. Dazu zieht der Master die SCL Leitung auf Low und schickt dann die Adresse des gewünschten Bauteils auf die SDA Leitung. Außerdem wird dem Slave mitgeteilt, ob geschrieben oder gelesen werden soll.
    Der Vorteil des I²C-Busses ist, dass an nur 2 Leitungen nahezu unberenzt viele Geräte angehängt werden können.
    Im MultiWii-Bereich kommt fast ausschließlich dieser Bus zum Einsatz. Die Sensoren werden einfach parallel an dem Bus angeschlossen, siehe unten. Es gibt 2 standardisierte Taktraten: 100kHz und 400kHz. Wer nicht mit dem originalen WiiMotionPlus (kurz: WMP) fliegt, sollte 400kHz einstellen, mehr siehe Programmierung.
    Da wie oben erklärt sowohl 3,3V als auch 5V als Versorgungsspannungen im Modellbau vorkommen, kann es passieren, dass der FC mit 5V läuft und der Sensor mit 3,3V. Um denoch miteinander kommunizieren zu können, müssen die Signalpegel vereinheitlicht werden. Dies geschieht durch:
    • Interne Pullups: Sind sie aktiviert, liegen auf der Datenleitung 5V, was für die meisten Sensoren schon eine zu hohe Spannung ist.
    • Externe Pullups: Gibt es keine internen Pull Ups, werden am Board externe Widerstände verlötet. Dadurch liegen auf der Datenleitung 3,3V an, was für die Sensoren eine verträgliche Spannung und den Microcontroller noch ein ausreichend starkes Signal ist.
    • Logic Level Converter: Ein LLC ist die sicherste aber von der Schaltung her aufwändigste Möglichkeit. Dieser wandelt den Spannungspegel von 5V auf für Sensoren verträgliche 3,3V um.


    ESC, SimonK Firmware
    Motorregler oder ESC (engl. Electronic Speed Controller), werden benötigt, um die Energie des Akkus dosiert an den Motor zu leiten. Dies geschieht typischerweise durch Pulsweitenmodulation, d.h. der Akku wird in einem festen Takt (20 bis 100kHz) auf den Motor geschaltet. Bei Vollgas ist der Schalter während des gesamten Zyklus eingeschaltet, bei Halbgas 50% der Zykluszeit. In jedem Fall legt der Regler die volle Eingangsspannung an den Motor an. Für die Kaufentscheidung des Reglers ist unter anderem seine maximale Belastbarkeit in Ampere (A) wichtig. Diese Belastbarkeit sollte im normalen Betrieb des Modells nicht überschritten werden (mehr siehe Bauteildimensionierung). Die für Multicopter benötigten Brushless Regler (BL-Regler) erzeugen des Weiteren einen dreipahsigen Drehstrom, um die Brushless Motoren steuern zu können. Sie haben 2 Akkukabel, 3 Motorkabel und einen Stecker, der an den FC angesteckt wird. Die meisten der Serien-ESCs können mit einer Programmierkarte programmiert werden. Es können z.B. das Anlaufverhalten des Motors geändert oder der standardmäßig (leider) eingeschaltete Unterspannungsschutz deaktiviert werden. WICHTIG: den Unterspannungsschutz IMMER DEAKTIVIEREN. Die Funktion des Unterspannungsschutzes ist die, dass bei niedriger Akkuspannung der ESC aufhört, Strom an den Motor zu leiten, damit der Akku nicht tiefentladen und damit kaputt wird. Dies ist jedoch komplett hirnrissig, da so der gesamte Multicopter aus mehreren hundert Metern Höhe abstürzt. Es ist der gesamte Rahmen (=Frame), die Motoren und was weiß ich nicht noch alles kaputt, aber Hauptsache der Akku ist nicht tiefentladen. Eine nette Funktion für Segelflieger, für Multicopter aber tötlich. Um dennoch bei fast leerem Akku gewarnt zu werden, wird ein LiPo Warner empfohlen. Dieser hat entweder superhelle LEDs oder einen Buzzer (im Idealfall beides). Er wird an den Balancer-Anschluss des Akkus angeschlossen und beginnt zu blinken / piepen, sobald die Zellspannung des Akkus unter einen gewissen Wert fällt. Sehr zu empfehlen ist hier der LiPo-Warner von Flyduino, der extrem laut piept, sodass alle im Umkreis von 10km wissen, dass der Akku leer ist. Dies ist wichtig, damit man es auch bemerkt, wenn der Copter etwas weiter entfernt ist. Link: http://flyduino.net/1S-8S-Dual-Speak...r-Lipo-Checker
    Aufbau eines ESCs:
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    Es gibt die Möglichkeit, den ESC zu flashen und eine andere Firmware draufzuspielen. Da die meisten ESCs aus Asien usw. meist vollkommen Multicoper untauglich sind, wird das FLashen in letzter Zeit immer populärer. Die modifizierte Software heißt SimonK und ist gratis im Internet herunterladbar. Die Vorteile eines geflashten ESCs sind folgende:
    • Ein SimonK-ESC verarbeitet das 490kHz-PWM-Signal von der Flugsteuerung locker, was ein normaler „Serien-ESC“ nicht schafft (die schaffen das nicht und steigen irgendwann aus).
    • Die meisten der „Serien-ESCs“ steuern den Motor mit 8kHz an, der geflashte ESC hingegen mit 18kHz. Dadurch entfällt das nervige Sirren/Pfeifen der Motoren und es kommt zu einem lineareren, präziseren Regelverhalten (der ESC sagt dem Motor 18000-mal in der Sekunde, was er tun soll, der Serien-ESC nur 8000-mal).
    • Die Serien-ESCs haben 125 Stellschritte (d.h. zwischen Vollgas und min. Drehzahl gibt es 125 Schritte, in denen die Drehzahl stufenweise (1/125) erhöht wird), ein geflashter SimonK-ESC hat 800 Stellschritte. Um diese Funktion nutzen zu können, muss der FC jedoch mit einem ATmega 2560 oder einem ATmega32u4 arbeiten, da diese 11 Bit PWM unterstützen (siehe oben).
    Vorsicht: nach dem Flashen kann die Programmierkarte NICHT mehr verwendet werden. Dies spielt aber keine Rolle, da in der SimonK-Firmware die wichtigsten Einstellungen enthalten sind (z.B. der Unterspannungsschutz ist deaktiviert, ..).
    Es gibt bereits geflashte Regler zu kaufen, diese sind teilweiße jedoch viel teurer als China-Regler und der einzige Unterschied ist die Firmware. Das Flashen selbst geht recht schnell und auch ohne Probleme (das schafft man auch als Anfänger). Prinzipiell ist jeder Regler flashbar. Man kann sich also einen China-Regler kaufen und nach 10 min ist er ein hochwertiger und vollkommen Muticopter-tauglicher SimonK-ESC. Eine super Anleitung gibt’s hier: http://www.rc-heli-fan.org/quadrocop...en-t92521.html

    BL-Heli-Firmware:
    ist eine weitere Software zum Flashen von ESCs. Ursprünglich wurde sie für Helikopter entwickelt, miittlerweile werden auch MultiCopter unterstützt. Diese Software bietet viele Einstellungsmöglichkeiten, die Grundeinstellungen werden wie bei SimonK bereits voreingestellt. Im Gegensatz zur SimonK Software kommt die BL-Heli Software bei reglern mit SiLabsChips zum Einsatz. Nähere Details siehe: https://github.com/bitdump/BLHeli

    Ein Dokument mit allen Flashbaren Reglern, der benötigten Pinbelegung zum Flashen und welche Software für den jeweiligen Regler empfohlen wird ist hier zu finden: https://docs.google.com/spreadsheet/...BQkZZRlE#gid=0


    Akku:
    Ein Akku dient als transportable Energieversorgung. Es gibt prinzipiell zwei Einsatzgebiete für Akkus im Multicoper-Bereich: zur Senderversorgung und zur Versorgung des Antriebs+Empfänger. Früher wurde für die Empfängerversorgung ein zusätzlicher Akku benötigt, der heutzutage aufgrund der BECs wegfällt (der Emfpänger wird von z.B. einem ESC mitversorgt).
    Es gibt viele verschiedene Akkutypen: Blei (Pb), Nickel-Metall-Hydrid (NiMH), Nickel-Cadmium (NiCd), Lithium-Ionen (LiIo), Lithium-Polymer (LiPo), …
    Jeder Akku-Typ hat seine Vor- und Nachteile, es werden hier nur die wichtigsten erklärt:

    Nickel-Metall-Hydrid: haben ähnliche Eigenschaften wie ein Nickel-Cadmium-Akku. Seit dem Verbot von NiCd-Akkus wird immer öfters auf NiMH-Akkus zurückgegriffen.
    NiMH-Akkus sind relativ Temperatuunempfindlich, haben einen niedrigen Innenwiderstand (d.h. die können hohe Ströme liefern, ohne dass die Spannung einbrichht) und können sehr schnell aufgeladen werden.
    Nachteil ist eine hohe Selbstentladungsrate (bis zu 30%/Monat) und die starke Empfindlichkeit gegen Tiefentladung (ist die Zelle tiefentladen, kann man sie wegwerfen)
    Dieser Akku-Typ wird bei Modellautos häufig als Motorversorger eingesetzt, im Multicopter-Bereich wird dieser Typ aufgrund seines Gewichtes nicht als Flugakku sondern nur als Senderakku (in der Fernbedienung) eingesetzt.

    Lithium-Polymer: Diese Akkus haben eine extrem hohe Leistungsdichte, die alle anderen Akkutechnologien weit übertreffen. Sie können sehr hohe Ströme liefern und bieten trotzdem eine lange Flugzeit. Tiefentladung verkürzt die Lebensdauer dea Akkus, ruiniert diesen (bis zu einem gewissen Grad) aber nicht komplett.

    LiPos zeichnen sich durch eine während der Entladung im Flug sehr konstante Spannungslage aus, wobei die Spannung zum Schluss rasch einbricht, was im Extremfall nicht nur einen bloßen Leistungsverlust zur Folge hat, der dringend zur Landung auffordert, sondern auch ein Abschalten aller Motoren durch einen Reset der Flight Control wegen Unterspannung bewirkt. Der Unterspannungspiepser muss schon sehr genau eingestellt sein, um nicht zu spät und nicht zu früh zu piepsen, was im Wechsel von unterschiedlichen Akkus und Lastgewichten (Kamera) vom Piloten oft vernachlässigt wird.
    Besonders, wenn man Nickel-Akkus mit ihrem sanften Spannungsgefälle gewöhnt ist, ist in dieser Hinsicht Vorsicht geboten. Gegen Flugende hin sollten deshalb Vollgasschübe nur mehr bedingt gegeben werden.
    Unten abgebildet ist die Entladekurve eines LiPo-Akkus. Anhand eines 3S Akkus wird ein Entladezyklus des Akkus beschrieben werden.

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    Ein voll aufgeladener 3S Akku hat 12,6V (4,2V pro Zelle), diese Spannung sinkt gleich nach dem Anstecken auf ca. 11,1V, also die Nennspannung des Akkus ab (3,7V pro Zelle), diese Spannung bleibt dann beinahe die ganze Lebensdauer lang konstant. Ganz am Ende sackt die Spannung dann urplötzlich ab, die Spannung sollte aber nie unter 3,3V pro Zelle (bei 3S: 9,9V) absinken. Da der Spannungsabfall extrem schnell erfolgt, sollte ein Akkuwarner benutzt werden und dieser sollte spätestens bei 3,6V das erste Mal anschlagen, damit noch genügend Zeit zum Landen bleibt. Sinkt die Zellenspannung unter 3V ab, so ist die Zelle defekt und bläht sich auf. Dann sollte der Akku nicht länger benutzt werden, da akute Explosions/Brandgefahr besteht.

    Nachteil: LiPos sind sehr empfindlich auf mechanische Beanspruchung, d.h. sie dürfen NIE mit scharfen Kanten oder Spitzen in Berührung kommen. Auch können diese Akkuzellen bei Überladung abbrennen/explodieren (und ein LiPo Brand ist nichts, was man gern im Zimmer hat). Mal einfach bei Youtube „LiPo exploding“ eingeben, dann weis man, was gemeint ist:


    http://www.youtube.com/watch?v=CbD12lx2GUg


    (interessant ab min 1:20). Innerhalb des Akkus sind mehrere Zellen in Serie geschaltet, um die Spannung zu erhöhen. Daher wird zm Laden von LiPos ein Balancer-Ladegerät benötigt, dass dafür sorgt, dass alle Zellen dieselbe Spannung haben.
    LiPos sind die Standard Flugakkus, je nach Coptergröße normalerweise zwischen 2 und 4 Zellen.


    Coptervarianten
    Bei dem Multiwii-Copter kann man aus vielen verschiedenen Konfigurationen eine aussuchen. Bei der aktuellen MultiWii-Version 2.2 stehen folgende Varianten zur Verfügung. WICHTIG: Die schematischen Darstellungen der Copter sind für Atmega 2560-CPUs, welche im Arduino MEGA und allen darauf basierenden FCs (z.B. CRIUS AIOP V2,...) zum Einsatz kommen. Die Bilder dienen nur der Darstellung der Drehrichtungen, die Anschlussbelegung kann sich von anderen FCs unterscheiden (näheres siehe im Datenblatt des jeweiligen FCs).
    • BI: bekannt aus dem Avatar Film, bei dem sämtliche Kampfhelikopter Bi-Copter sind. Dieser besteht aus zwei gegengleich drehenden Motoren, die jeweils von einem Servo geschwenkt werden. Dies ist nötig, um z.B. vorwärts oder rückwerts zu fliegen.

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    • TRI: besteht aus drei Motoren, bei denen jeweils zwei die gleiche Drehrichtung haben und der dritte von einem Servo geschwenkt werden kann.

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    • QUADP: wird auch „QUAD +“ genannt. Besteht aus vier Motoren, jeweils zwei haben die gleiche Drehrichtung). Diese Konfiguration hat einen Motor ganz vorne (Flugrichtung VORNE ist in Richtung dieses Motors) und sieht aus wie ein Plus, daher der Name.

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    • QUADX: Im Gegensatz zu QAUDP hat diese Variante 2 Motoren vorne (Flugrichtung VORNE liegt zwischen den beiden Frontmotoren). Diese Variante bietet den Vorteil, dass bei Kameraflügen kein Motor im Bild ist.

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    • Y4: ebenfalls vier Motoren, jedoch das Aussehen eines Tricopters (im Gegensatz zum Tricopter ist kein Servo zum Schwenken des Auslegers nötig) befinden sich zwei vorne (wie bei QUADX), die anderen beiden sind jedoch untereinander am selben Ausleger. Dies sieht aus wie ein Y (wobei am längeren Ausleger 2 Motoren montiert sind).

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    • Y6: ist sechsmotorig und in Prinzip ein doppelter Tricopter, jedoch ohne den Schwenk-Servo. Der Rahmen gleicht einem Tricopter, jedoch werden an einem Ausleger zwei Motoren untereinander montiert.

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    • HEX6: ein „normaler“ Hexacopter mit sechs Auslegern, mit einem Motor als Spitze (siehe QUADP)

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    • HEX6X: wie HEX6, jedoch mit zwei Spitzen-Motoren, siehe QuadX

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    • HEX6H: ist eine neue Variante, in der jeweils 3 Motoren in einer Reihe angeordnet sind (da diese Variante neu und eher selten ist gibt es keine wirklichen schematischen Darstellungen, daher ist nicht bekannt für welchen Prozessor diese Pinbelegung stimmt (vermutlich ebenfalls ATmega2560), für nähere Informationen bitte im Datenblatt/Manual des jeweiligen FC nachlesen)

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    • OCTOFLATP: Copter mit 8 Motoren, P-Konfiguration

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    • OCTOFLATX: Copter mit 8 Motoren, X-Konfiguration

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    • OCTOX8: 8 Motoren, ein doppelter QUADX

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    • GIMBAL: ein 2-Achsen Servo Gimbal zur Kamerastabilisierung inclusive Kameraauslöser. Dies ist kein eigener Copter-Typ, da aber sehr oft Kameras an den Copter gehängt werden soll das Gimbal hier auch erwähnt werden. Es gehört nicht zur Ausstattung eines Anfängers und wird deshalb nicht weiter erklärt werden.

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    Des weiteren stehen einige Helikopter und Nurflügelkonfigurationen zur Auswahl (dies ist jedoch nicht der eigentliche Sinn hinter der Multiwii-Software, daher werden diese nicht näher erklärt).


    Bauteildimensionierung

    Zuerst muss man sich darüber Gedanken machen, was der Copter eigentlich können soll. Diese Entscheidung wirkt sich auf die gesamte Bauteilauswahl aus. Man kann seinen Copter sehr klein bauen, sodass er sehr schnell fliegt und auch für Kunststücke tauglich ist. Oder man baut einen Kameraträger. Dieser muss etwas größer sein, oft ein Hexacopter, um ein ordentliches Gewicht tragen zu können. Für einen Anfänger ist ein etwas größerer Quadrocopter (ca. 50cm) sehr gut geeignet. Damit kann man sowohl das Fliegen üben als auch eine Kamera dranhängen.
    Es soll hier ein Quadrocpter mit ca. 50cm Durchmesser und mit genügend Tragkraft für eine leichte Kamera dimensioniert werden. Als Rahmen kann man entweder einen fertigen Rahmen kaufen, denn man nur noch zusammenschrauben muss, oder man baut einen eigenen. Man sollte nicht davor zurückschrecken, einen eigenen Rahmen zu bauen. Mit ein paar Alu-Profilen aus dem Baumarkt lassen sich ganz schöne Rahmen bauen (weitere Details folgen).
    Als nächstes wird ein Flight-Controller gewählt:
    Hierbei ist zu beachten, bei welchen Händlern man bestellt. Wenn man z.B. ohnehin bei Hobbyking bestellt, dann kann man den FC auch dort kaufen und man spart sich das Bestellen bei z.B. Flyduino.
    Da die Motoren, Akkus, ESCs und viele Zubehörteile (die gerade ein Anfänger braucht und sicher nicht zuhause hat) auch bei Hobbyking bestellt werden (ist nicht bindend, man kann bestellen wo man will, nur in dieser Anleitung kommen die Teile eben von HK) wird hier nicht das NanoWii von Flyduino eingesetzt sondern das MicroWii von Hobbyking. Dieses Board bietet weiters den Vorteil, dass sämtliche Sensoren auf dem Board enthalten sind und sich ein Anfänger nicht um deren Anlöten kümmern muss. Link: http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...RO_ACC_MAG.htm
    Der oben genannte FC arbeitet mit einem 32u4 Prozessor, wodurch es zu Problemen bei der Nutzung von GPS kommen kann (siehe oben, Prozessortypen). Falls trotzdem GPS genutzt werden soll, empfielt es sich, ein Board mit dem stärkeren und größeren ATmeag 2560 zu wählen. Dieses hier ist baugleich mit dem CRIUS AIO PRO V2 von RC Timer und eignet sich für jeden Coptertypen sowie sämtliche Ausstattung: http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...2560_V2_0.html

    Nun müssen die Motoren und ESCs gewählt werden:
    Da der Copter auch eine Kamera tragen können soll, wird ein etwas stärkerer Motor gewählt: http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...00kv_250w.html . NTM Motoren sind sehr gute, billige Motoren. Ich habe 11 von denen für meinen Octocopter bestellt, die laufen alle perfekt rund und vibrieren nicht. Prinipiell gilt: wer hochpräzise Motoren sucht, sollte sich besser in Europa umschauen (Robby Roxxy oder Tiger T-Motoren). Für einen Anfänger sind China-Motoren auf alle Fälle ausreichend, da sie teilweise annähernd die selbe Qualität haben wie europäische und viel weniger kosten. Wichtig: in vielen Fällen werden Erweiterungspacks mit z.B. einem Propellermitnehmer benötigt. Hier ist ein Erweiterungspack mit der anschraubbaren Welle und der Motorbefestigung erforderlich: http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...sory_Pack.html
    Weiters solle sicherheitshalber eine Reservewelle und ein oder zwei zusätzliche Motoren bestellt werden (gilt auch für ESCs und Propeller)
    http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...ent_Shaft.html
    Im Datenblatt des Motors (oder auf der Website) steht, wieviel Strom er maximal verbraucht. Dieser Wert ist für die Wahl des ESCs ausschalggebend.

    Passend zum Motor müssen die Propeller gewählt werden. Jeder Motor hat eine KV Angabe. Der oben gewählte hat z.B.: 1200kv. Dies ist die Angabe der Umdrehungen pro Volt im Leerlauf (ohne Last = ohne Prop). Dieser Motor dreht bei einem Volt mehr um 1200U/min schneller. Dieser Wert ist für die Wahl der Props wichtig: grundsätzlich gilt: je kleiner der KV Wert, desto größer werden die Props. Für 1200KV sind 8 Zoll (=8“) Props eine gute Wahl. Die Propeller sollen nach Möglichkeit aus Carbon sein, da sie eine viel größere Steifigkeit haben. Da Carbon Props aber ungefähr das 10fache von normalen Plastik-Props kosten und sich das nicht jeder leisten kann/will, reichen für den Anfang auch normale Plastikpropeller. Wichtig: es müssen Props für beide Drehrichtungen (Im/gegen den Uhrzeigersinn) bestellt werden. Am besten man bestellt sich gleich ein paar Zusatzpaare, da am Anfang mit Sicherheit einige Props zu Bruch gehen.
    Bei einem Propeller wird immer der Durchmesser in Zoll (“) und die Steigung angegeben. Was der Durchmesser ist, muss ja wohl nicht weiter erklärt werden. Die Steigung entspricht der Strecke, die ein Propeller während einer Umdrehung in einem festen Material zurücklegen würde. Der für dieses Setup benutzte Prop hat diese Bezeichnung: 8x4,5 (auch 8045). Das bedeutet, er hat einen Durchmesser von 8 Zoll und eine Steigung von 4.5 Zoll, d.h. er würde bei einer Drehung in einem festen Material eine Strecke von 4,5 Zoll zurücklegen. Bei dem Bild ist leider eine Schiffsschraube angebildet, das Prinzip ist aber das selbe.
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    Carbon:
    http://www.hobbyking.com/hobbyking/s..._Rotation.html
    Plastik:
    http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...on_Green_.html
    Die Farbe ist an sich egal, jedoch solle man Props mit zwei unterschiedlichen Farben kaufen, sodass man die Flugrichtung des Copters kennzeichnen kann (z.B. die vorderen beiden Props Grün, die hinteren beiden Rot)

    ESC:
    Bei dem ESC wird immer der maximal schaltbare Strom angegeben (wenn mehr fliest, rauchst der ESC ab!!) und die Zellenanzahl des zu benutzenden LiPos. Jetzt sucht man sich beim Händler je nach dem maximalen Strom und der Akkuzellen einen geeigneten ESC. Der hier gewählte Motor hat eine maximale Stromaufnahme von 18A, das heißt ein 20A ESC ist ausreichend. Da der ESC ohnehin geflasht werden sollte, sind die Programmierfunktionen erstmal egal, eine Programmierkarte wird in diesem Fall ebenfalls nicht benötigt. http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...C_3A_UBEC.html
    Vorteil bei diesem ESC: er verfügt über ein UBEC (Vergleich zu BEC: weniger Abwärme) und er kann auch mit 4S arbeiten (das heißt, man kann später ohne Schwierigkeiten/Hardwareumbau auf einen 4S Akku wechseln, da auch der Motor 4S unterstützt).


    Wenn man einen falschen Akku wählt dann funktioniert nichts oder wenn man Pech hat ruiniert man sich eine Menge. Deshalb muss der Akku genau auf das gewählte/vorhandene Motor+ESC Setup abgestimmt werden. Dazu müssen erstmal die Angaben auf dem Akku erklärt werden (wobei X immer für die Variable steht, dieser Wert ist von Akku zu Akku unterschiedlich):
    XXXXmAh (milli Ampere Stunden), z.B.: 2500mAh: Dies ist die Kapazität des Akkus. Sie besagt, dass man über einen Zeitraum von einer Stunde genau 2500mA = 2,5A entnehmen kann, bevor der Akku leer ist. Bei einer höheren Kapazität kann man bei gleichbleibender Leistung länger Leistung aus dem Akku entnehmen (z.B.: man benötigt konstant 2,5A und hat einen 5000 mAh Akku --> man könnte eine Stunde lang 5A entnehmen. Da man aber nur 2,5A benötigt (die Hälfte von 5A), kann man diese über 2 Stunden entnehmen).

    X S, z.B.: 3S: Dies ist die Zellenangabe (S steht für Zellen). Da eine LiPo Zelle nur 3,7V liefert, die FCs und Motoren aber mehr brauchen, werden in einem Akkupack mehrere Zellen von gleicher Kapazität in Serie geschaltet, was die Spannung erhöht. Ein 2 Zellen Akku hat 7,4V (3,7V + 3,7V) Spannung, der oben genannte 3S Akku hat demnach 11,1V.
    Mehr Zellen erhöhen bei gleich bleibendem Stromverbrauch die Leistung, da sich die Leistung wie folgt berechnet: P = U * I: wird die Spannung (U) erhöht und der Strom (I) bleibt gleich, dann erhöht sich die Leistung (P)

    XX C, z.B.: 20C: C steht für dem maximalen Entladestrom. 1C ist der Entladestrom, den man eine Stunde lang entnehmen kann, bevor der Akku leer ist. Das heißt das bei einem 2500mAh Akku ein C gleich 2,5A ist. Die Angabe von 20C bedeutet, dass man den Akku mit maximal 20*1C = 20*2,5A = 50A belasten kann, ohne ihn dauerhaft zu beschädigen. Diese Angabe stammt vom Hersteller, man sollte sie nicht unbedingt ausreizen.
    Normalerweise wird zuerst der Motor gewählt und im Anschluss ein passender Akku. Im Datenblatt des Motors / auf der Website des Händlers steht, wieviel Strom der Motor maximal verbraucht. Der oben gewählte Motor hat eine maximale Stromaufnahme von 18A. Da ein Quadrocopter vier Motoren hat, muss dieser Wert mit vier multipliziert werden (max. Stromaufnahme * Anzahl der Motoren). Dies ergibt den Strom, der bei Vollgas benötigt wird. In diesem Fall ergibt das 72A. Da der gewählte Akku aber maximal nur 50A liefern kann, ist dieser für diesen Copter zu klein. Es kann jetzt entweder die Kapazität oder die C-Rate erhöht werden. Es gilt zu beachten: Je mehr Kapazität der Akku hat, desto schwerer wird er. Durch den größeren Akku wird der Copter wiederum schwerer, wodurch die Motoren höher drehen müssen, um den Copter in die Luft zu heben. Dadurch dass die Motoren schneller drehen verbrauchen sie auch mehr Strom, wodurch der Akku schneller leer wird. So heben sich die Effekte von einem größeren Akku und dem größeren Gesamtgewicht gegenseitig auf und die Flugdauer bleibt ungefähr die gleiche +-1min. Das selbe gilt bei der Parallelschaltung mehrerer Akkus: mehr Akkus = höhere Kapazität = mehr Gewicht = höhere Motordrehzahl benötigt = höherer Stromverbrauch = selbe Flugdauer trotz mehrerer Akkus.
    Es muss das optimale Verhältnis zwischen Gewicht und Kapazität gefunden werden. Dafür gibt es keine Regel, das muss jeder selbst entscheiden. Für einen Anfänger ist vielleicht ein leichterer Copter von Vorteil, da sie leichter zu bewegen sind.

    Hier wird ein 3S Akku mit einer Kapazität von 3000mAh und 25C Dauerentladestrom gewählt: Max. Strom = 3A*25 = 75A, für diesen Copter ausreichend (Akkugewicht: 230g). Link: http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...Lipo_Pack.html
    WICHTIG: Was fast alle bei der Akkudimensionierung vergessen ist, dass der maximale entladestrom immer von der momentanen Kapazität abhängig ist, und diese im Flug sinkt. Sind anstatt der 3000mAh nur noch 1500mAh im Akku, so ist der maximale Entladestrom = 1,5A*25 = 37,5A und wäre somit nicht mehr hoch genug, um die Motoren bei voller Leistung zu versorgen. Dieser Fakt ist für einen Anfänger (und den Großteil aller anderen Modellbauer) unbedeutend, da der Copter nur selten mit Vollgas geflogen wird. Zumeist schwebt man oder steigt langsam in die Höhe, bei all diesen Aufgaben laufen die Motoren deutlich unterhalb ihrer Leistungsgrenze, daher wird der Maximalstrom selten benötigt. Des weiteren haben alle Akkus einen Burst-Entladestrom, der weit über dem Dauerstrom liegt und für ca. 10s entnommen werden darf. Bei dem oben dimensionieren Akku beträgt die Burst-Rate 50C. Dies ergibt bei 1500mAh im Akku max. Strom = 1,5A*50 = 75A und damit mehr als ausreichend um die Motoren zu versorgen. Wird auch der Burst-Entladestrom zu klein um mit Vollgas fliegen zu können sollte man ohnehin bald landen, da die Akkulaufzeit dem Ende zugeht.
    Kurz gesagt: Der oben genannte Akku ist ausreichend, da man ohnehin selten mit Vollgas unterwegs ist.


    Des Weiteren müssen noch Zusatzteile wie der Programmieradapter für das Board (hier reicht ein Mini-B USB Kabel), ein Adapter zum flashen der ESCs, Kabel, Goldkontaktstecker, Heißschrumpfschläuche und vieles mehr bestellt werden:
    http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...IRS_20PC_.html
    http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...s_GENUINE.html
    http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...hing_Tool.html
    http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...D_b_1mtr_.html
    http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...ACK_1mtr_.html
    http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...rm_2s_6s_.html
    Es werden möglicherweise noch weitere Bauteile benötigt, diese müssen selbstverständlich mitbestellt werden. Diese Einkaufsliste dient nur als Muster, fehlende Bauteile müssen eventuell bei anderen Händlern bestellt werden.


    Multicopter mit Bauteilen aus Europa

    Es ist natürlcih auch möglich, den gesamten Multicopter mit Bauteilen aus Europa zu bauen. Dies hat den Vorteil dass man nicht 4 Wochen auf die Bauteile warten mus und keine Zollgebühren anfallen. Außerdem sind europäische Produkte meist qualitativ hochwertiger als aus China. Ein weiterer Vorteil ist, dass man im Falle eines defekts den Händler einfach anschreiben kann, um das Bauteil auszutauschen, was man bei China-Händler nicht immer kann.
    Bei Flyduino erhält man fast alle Bauteile für einen Multicopter:

    Wer keinen eigenen Rahmen bauen möchte, der kann diesen heir nehmen, ein solider, simpler Rahmen, bei dem man auch die Arme nach einem Crash sehr leicht tauschen kann:
    http://flyduino.net/Quadrokopter-Rahmen-Set-25cm-arm
    und noch ein Landegestell dazu:
    http://flyduino.net/Landegestell-Hoch

    Als Motoren kann man die Suppos empfehlen, diese brinden bei max. 12A Verbrauch ca. 800g Schub, ein Motor bringt ca. 800-900g Schub, also ideal für einen Copter von max. 800g (da kann man einen ordentlcihen Quad bauen) und haben dann noch genug Reserven nach oben.
    http://flyduino.net/Multikopter-Motor

    Zu diesen Motoren braucht man 9-10" Props. Es ist empfehlenswert, die Propeller in 2 verschiedenen Farben zu kaufen sodass man beim Fliegen Vorne erkennen kann. Man montiert eine Farbe an den vorderen Props und die andere Farbe an den hinteren Props, dann erkennt man immer schön, wo vorne ist. Das wären für 9" diese hier: grün
    schwarz
    Für 10" diese hier:
    grün
    schwarz

    Für den Anfang sollte man beide Größen kaufen, dann kann man selbst testen, welcer Propeller besser zum Copter passt. Außerdem sollten gleich 10-20 Paare gekauft werden, da am Beginn die Props Verschleißware sind.

    Als ESCs empfehlen sich bereits auf SimonK-Firmware geflashte 20A ESCs:
    http://flyduino.net/Flyduino-NFET-HE...imonK-Firmware

    Je nach gewünschter Flugdauer und Coptergewicht kann man einen der folgenden Akkus wählen (genaueres zur Dimensionierung siehe oben). Für diese Motoren sind 3S Akkus erforderlich.
    Dieser ist klener und für einen von grund auf leichten Copter:
    http://flyduino.net/Flyduino-XMania-...s-2200-mAh-60c
    Dieser ist etwas größer und für schwerere Copter:
    http://flyduino.net/Flyduino-XMania-...s-2500-mAh-25c

    Um im Flug gewarnt zu werden, wenn der Akku leer wird, gibt es diesen LiPo Warner (der ist echt Luxusausstattung mit 2 Lautsprechern und 7-Segmentanzeige):
    http://flyduino.net/1S-8S-Dual-Speak...r-Lipo-Checker

    Um den LiPo am Copter anzuschließen werden noch XT-60 Stecker benötigt:
    http://flyduino.net/XT60-Stecker-und-Buchse

    Um dem ganzen Copter ein ordentliches Aussehen zu verpassen empfiehlt es sich, eine Stromverteilerplatine einzubauen:
    http://flyduino.net/Flydubution-Stromverteiler-Board

    Als FC kann man für einen einfachen Quad ohne Baro, MAG oder GPS das NanoWii wählen:
    http://flyduino.net/Multikopter-FC-Multiwii

    -------Unterbrechung---------
    Dieser FC ist leider nicht mehr käuflich erwerbbar, es wird bereits nach einem Ersatz gesucht, bitte bis zur nächsten Aktualisierung der Anleitung warten oder das Naze32 aus Japan bestellen

    Wenn man alle Sensoren benutzen möchte oder später auf GPS aufrüsten will, so empfiehlt sich dieses Board:
    Das Board hat den Vorteil, einen schnelleren 32Bit Prozessor verbaut zu haben, der auch die komplexe GPS Berechnung durchführen kann.
    ----------------------------------------

    Um das Board schön auf dem Copter zu montieren gibt es Polymer-Distanzbolzen:
    http://flyduino.net/Distanzbolzen-10mm-M3-Polyamid

    Damit wären alle wichtigen Bauteile genannt, damit man einen ordentlichen Quadrocopter bauen kann. Werkzeuge und Lötkolben werden ebenfalls benötigt, wie auch ein LiPo Ladegerät, alles erhältlich bei Conrad.



    Wenn wem Fehler auffallen, bitte in einen Kommentar schreiben, dann werden die Fehler ausgebessert.

    Grüße, Moritz
    Geändert von Ori0n (04.12.2013 um 19:06 Uhr)

  2. #2
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  3. #3
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    Software Teil 1


    Vorbereitung

    Bevor man die Software hochladen kann muss der Flightcontroller mit dem Computer verbunden werden. Die meisten Boards haben heute bereits einen USB am Board (z.B. Crius AIO, NanoWii), sodass man das Board nur noch mit dem PC verbinden muss und die Treiber installieren. Bei allen FCs ohne integrierten USB wird ein externer FTDI-Adapter benötigt, um die Software aufzuspielen. Hier kann nur USB UART Adapter (funktioniert wie FTDI) von Flyduino empfohlen werden, unter Windows 7 und Windows 8 ist es Plug and Play, das Gerät ist gleich nach dem Anschließen einsatzbereit.
    Unter Windows XP muss man noch die Treiber installieren, zu finden hier: http://www.silabs.com/products/mcu/P...CPDrivers.aspx
    Bei der Verwendung manches anderen FTDI-Adapters müssen die Treiber manuell installiert werden. Dazu müssen die Treiber erst mal hier runter geladen werden: http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm

    Um die Treiber zu installieren, muss der FTDI-Adapter am PC angeschlossen werden. Zunächst wird die Mitteilung „Gerätetreiberinstallation fehlgeschlagen“ erscheinen.
    Nun muss man den Gerätemanager öffnen. Dazu auf den Start Button klicken und anschließend auf „Systemsteuerung“ (rot umrandet).

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    Es öffnet sich die Systemsteuerung. In der Hauptansicht drückt man auf „Hardware und Sound“ (rot umrandet, Wichtig: direkt auf Hardware und Sound drücken, nicht auf eines der Untermenüs)

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    Nun kommt man in das „Hardware und Sound“- Untermenü. Hier klickt man auf „Gerätemanager“ (rot umrandet).

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    Es öffnet sich ein weiteres Fenster, in dem die verschiedenen Ein-und Ausgabegeräte des Computers angezeigt werden. Unter der Kategorie USB-Controller befinde sich ein mit einem gelben Warndreieck gekennzeichnetes Gerät. Dies ist der FTDI-Adapter.

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    Klickt man mit der rechten Maustaste auf das unbekannte Gerät so gibt es verschiedene Auswahlmöglichkeiten. Um den Treiber zu installieren muss „Treibersoftware aktualisieren“ gedrückt werden.

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    Es öffnet sich ein weiteres Fenster mit zwei Auswahlmöglichkeiten:

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    1) automatisch nach Treibern suchen: Dies ist hier nutzlos, da bereits beim erstem Mal keine passenden Treiber gefunden wurden.
    2) Auf dem Computer manuell nach Treibern suchen: Diese Funktion wird hier benötigt. Nach dem Anklicken gibt es wieder zwei Auswahlmöglichkeiten:

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    Nach Treibern suchen oder aus bereits installierten Treibern einen auswählen. Man muss Treiber suchen (1). Es öffnet sich ein Fenster, hier begibt man sich zu dem Speicherort des Treibers (hier direkt im Download-Ordner). Man wählt den Hauptordner aus (2). Wichtig: nicht einen Unterordner oder eine Datei, mit der Auswahl des Überordners werden alle Unterordner und Dateien automatisch miteinbezogen, wenn das Kästchen „Unterordner miteinbeziehen“ abgehackt ist. Falls sich dort kein Haken befindet, muss einer gesetzt werden. Im Suchfeld mit „OK“ bestätigen (3) und im Hauptfenster auf „Weiter“ klicken (4).
    Der Treiber wird jetzt installiert. Es kann sein, dass folgende Warnung auftaucht:

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    Diese Warnung kann einfach ignoriert werden und mit einem Klicken auf „Treiber trotzdem installieren“ wird mit der Installation fortgefahren.
    Die Installation wird mit der Meldung „Installation erfolgreich“ fertiggestellt.

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    Jetzt wird der FTDI-Adapter im Gerätemanager unter „Anschlüsse (COM & LPT)“ angezeigt. Neben dem Namen steht in Klammer COM |beliebige Zahl| (rotes Kästchen). Dies ist der COM-Port. Dieser wird für das Aufspielen der Software benötigt, daher sollte man sich diese Zahl merken. Achtung: Der COM-Port kann sich bei ab- und neu anstecken ändern!

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    Für alle Boards, die USB-Onboard haben, müssen nur noch die Board-Treiber installiert werden. Dies funktioniert genauso wie oben, nur dass die Treiber im Arduino-Ordner enthalten sind.
    Dazu befolgt man die obige Anleitung, wählt jedoch bei Speicherort des Treibers den Treiber Ordner des Arduino (der richtige Treiber wird automatisch gewählt):

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    Im Anschluss wieder bestätigen und der Treiber wird installiert. Danach ist alles gleich wie bei dem FTDI-Adapter.


    Die Code-Konfiguration

    In der folgenden Anleitung wird die Konfiguration für die aktuelle MultiWii-Software V 2.2 (Stand: Juni 2013) beschrieben. Es werden die Einstellungen eines Boards mit einem Atmel ATmega 32u4 Microprozessor und deinem ATmega 2560 Microprozessor erklärt.
    Als Beispiel dienen:
    - in Blau: ein sehr kleiner Quadrocopter mit Eigenbau-Carbonrahmen mit einem NanoWii-FC und ohne externe Sensoren. Links: http://www.flyduino.net/NanoWii-ATme...ed-MultiWii-FC
    - in Grün: ein großer Octocopter mit dem Flyduino MEGA FC, DroTek 10DOF IMU - MPU6050 + HMC5883 + MS5611 V2 und DroDek I²C-GPS Modul für den Kameraflug. Links: http://flyduino.net/Multicopter-FC, http://www.drotek.fr/shop/en/62-imu-...83-ms5611.html, http://www.drotek.fr/shop/en/88-i2c-pa6c-gps-llc.html

    Ein MultiWii-Copter wird mit Arduino programmiert. Dazu muss zuallererst die aktuellste Arduino-Software vom Internet heruntergeladen und installiert werden: http://arduino.cc/en/Main/Software
    Als nächstes muss die MultiWii-Software heruntergeladen werden. Die aktuellste Version kann man hier downloaden:
    http://code.google.com/p/multiwii/downloads/list

    Sowohl die Arduino Entwicklungsumgebung, als auch das Konfigurationsprogramm MultiWiiConf aus dem MultiWii-Softwarepaket, setzen eine funktionierende JAVA-Laufzeitumgebung voraus. Falls kein JAVA installiert ist, kann man dieses hier herunterladen : http://www.java.com/de/

    Um die Software zu bearbeiten und hochzuladen muss nun Arduino gestartet werden. Die leere Benutzeroberfläche sieht wie folgt aus:

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    Als nächstes muss der MultiWii-Code in Arduino geöffnet werden. Dazu klickt man auf „Datei“ und dann auf „Öffnen“. Im dem Suchfenster geht man zu dem Speicherort der MultiWii-Software. Im Hauptordner befinden sich zwei Unterordner:
    1) MulitWii: Hier befindet sich die Software
    2) MultiWiiConfig: Hier befindet dich die GUI (Grafical User Interface), ein Programm mit dem der Copter flugbereit gemacht wird (z.B. Sensoren kalibrieren oder Trockentests)
    Man klickt auf den Ordner „MultiWii“. Nun gibt es eine ganze Liste an Dateien, die alle gemeinsam die MultiWii-Software darstellen. Um die Software korrekt zu öffnen klickt man auf die Datei „MultiWii.ino“.

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    Es öffnet sich ein Fenster mit vielen Registerkarten. Jede dieser Registerkarten ist eine der Dateien im MultiWii-Ordner. Um die gewünschten Einstellungen treffen zu können, muss man nun in die Registerkarte „config.h“ wechseln.

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    In dieser Registerkarte werden alle Einstellungen vorgenommen.

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    So werden die Einstellungen getroffen:
    Prinzipiell wird eine Einstellung aktiviert, in dem man den Befehl einkommentiert. Mit zwei Schrägstrichen vor dem Befehl wird dieser als Kommetar angsehen und nicht mitkompiliert. Ein Kommentar dient rein zur Hilfestellung für den Programmierer. Im Neuzustand sind die meisten der Einstellungen auskommentiert, sie müssen manuell in den Sketch (=Programm) eingebunden werden.
    • //Funktion –> so ist die Funktion nicht ausgewählt, wird nicht mithochgeladen
    • Funktion –> so ist die Funktion aktiviert

    Einstellungen bei MultiWii 2.2:

    SECTION 1 - BASIC SETUP:
    Hier werden die Grundeinstellungen (wie der Coptertyp, die verwendeten Sensoren usw.) des Copters definiert. Diese Einstellungen müssen eingestellt werden, damit der Copter überhaupt funktionieren kann.

    The type of multicopter:
    Hier wird die Coptervariante oder die Funktion des zu programmierenden Boards (z.B. als Kameragimbal) ausgewählt. Die verschiedenen Varianten sind in der Einleitung erklärt.
    MultiWii Copter werden meist in der X-Configuration geflogen. Für den Quadrocopter wird QUADX definiert, für den Octocopter OCTOX
    /************************** The type of multicopter ****************************/
    //#define GIMBAL
    //#define BI
    //#define TRI
    //#define QUADP
    #define QUADX
    //#define Y4
    //#define Y6
    //#define HEX6
    //#define HEX6X
    //#define HEX6H // New Model
    #define OCTOX8
    //#define OCTOFLATP
    //#define OCTOFLATX
    //#define FLYING_WING
    //#define VTAIL4
    //#define AIRPLANE
    //#define SINGLECOPTER
    //#define DUALCOPTER
    //#define HELI_120_CCPM
    //#define HELI_90_DEG


    Motor minthrottle:
    Dies ist der Wert den der ESC bei minimaler Drehzahl = Leerlaufdrehzahl bekommt. Nach dem Starten und mit dem Steuerknüppel ganz unten drehen die Motoren mit der hier definierten Drehzahl. Bei der minimalen Drehzahl gibt es auch keine Korreturwirkung des FCs, auch wenn der Copter ausgelenkt wird. Der FC beginnt zu korrigieren, sobald MinThrottle überschritten wird. Man kann die minimale Drehzahl je nach ESC Typ geändert werden. Die Motoren sollten im Leerlauf rund laufen, nicht vibrieren und nicht zu hoch drehen.
    Man kann die Leerlaufdrehzahl auch individuell an den Copter anpassen. Dazu aktiviert man #define MINTHROTTLE 1150 // (*). Diese gilt universell und kann nach Belieben geändert werden. Dabei ist darauf zu achten, dass die Drehzahl nicht zu hoch ist. Wenn man eine recht hohe Leerlaufdrehzahl auf einen sehr leichten Copter einstellt, kann es passieren, dass der Copter schon bei minthrottle abheben würde. Dann könnte man nie sinken, da der Copter auch bei kleinster Drehzahl steigt. Die MinThrottle sollte so eingestellt werden, dass alle Motoren gleichmäßig drehen und nicht einer hinterherhinkt/einer viel höher dreht.
    Da sowohl für den Quad als auch für den Octocopter SimonK ESCs verwendet werden, wird eine MinThrottle von 1064 (speziell für SimonK-ESCs) eingestellt.

    /**************************** Motor minthrottle *******************************/
    /* Set the minimum throttle command sent to the ESC (Electronic Speed Controller)
    This is the minimum value that allow motors to run at a idle speed */
    //#define MINTHROTTLE 1300 // for Turnigy Plush ESCs 10A
    //#define MINTHROTTLE 1120 // for Super Simple ESCs 10A
    #define MINTHROTTLE 1064 // special ESC (simonk)
    //#define MINTHROTTLE 1050 // for brushed ESCs like ladybird
    //#define MINTHROTTLE 1150 // (*)


    Motor maxthrottle:
    Dieser Wert ist der Wert der bei Maximaldrehzahl (bei vollem Knüppelausschlag) an den ESC geschickt wird. Je nach Coptergewicht und Motoren kann die Höchstdrehzahl bis auf 2000 erhöht werden. Normalerweise ist der Standartwert mehr als ausreichend.

    /**************************** Motor maxthrottle *******************************/
    /* this is the maximum value for the ESCs at full power, this value can be increased up to 2000 */
    #define MAXTHROTTLE 1850


    Mincommand:
    Die Zahl gibt den Wert an, der an die ESC gesendet wird, solange der Copter nicht scharf gestellt (armed) ist. Wenn die ESCs auf dem Multicopter beim Einschalten ununterbrochen Piepen, dann ist vermultich dieser Wert zu hoch und muss abgesenkt werden (teilweise hinunter bis auf 900). Normalerweise ist der Standartwert mehr als ausreichend.

    /**************************** Mincommand *******************************/
    /* this is the value for the ESCs when they are not armed
    in some cases, this value must be lowered down to 900 for some specific ESCs, otherwise they failed to initiate */
    #define MINCOMMAND 1000


    I²C-Speed:
    Je nachdem was ausgewählt ist (durch Entfernen der Schrägstriche) ist die Taktfrequenz des I²C Busses bei 400kHz (ist schneller -> mehr Daten = besser). Außer für Original WiiMotionPlus und Nunchuck können für fast alle Sensoren 400000L (400kHz) ausgewählt werden.
    Siehe auch: Anleitung Teil 1, Bus-Systeme.
    /********************************* I2C speed ***********************************/
    //#define I2C_SPEED 100000L //100kHz normal mode, this value must be used for a genuine WMP
    #define I2C_SPEED 400000L //400kHz fast mode, it works only with some WMP clones

    Interne I²C Pull-Ups:
    Die beiden Signalleitungen des I²C Busses benötigen Pul-Ups, um undefinierte Zustände zu vermeiden (siehe Bus-Systeme/I²C Bus). Interne Pull-Ups sind im Prozessor integrierte, zuschaltbare Widerstände und können durch diese Zeile aktiviert werden. Interne Pullups muss normalerweise nur für Original WiiMotionPlus Hardware aktiviert werden. Heute werden externe IMUs mit mehreren Sensoren oder AIO-Boards verwendet. Diese haben die Pull-Ups bereits auf dem Board integriert, wodurch man die internen Pull-Ups nicht aktivieren muss.
    Das NanoWii als auch die 10DOF IMU haben Pull-Ups auf dem Board, wodurch die internen nicht aktiviert werden.

    /*************************** Internal i2c Pullups ********************************/
    /* enable internal I2C pull ups (in most cases it is better to use external pullups) */
    //#define INTERNAL_I2C_PULLUPS


    boards and sensor definitions:

    Hier warden die benutzten Sensoren definiert. Es gibt einerseits fertige Sensorboards zur Auswahl, als auch jeden Sensor einzeln. Die Sensorauswahl wird mit jeder neuen Softwareversion ständig erweitert und neue Sensoren / Sensorboards in der Software aufgenommen.

    Kombinierte Sensoren/ Sensorboards:
    In diesem Abschnitt können die bereits eingetragenen Sensorboards aktiviert werden. Dabei wir die Orientierung schon richtig eingestellt und man muss sich nicht um die Sensororientierung kümmern (am Sensorboard ist meist ein Pfeil drauf, der zur Copterspitze/nach vorne zeigen soll). Eine Kontrolle sollte aber dann doch in der GUI gemacht werden (siehe unten), da es auch mal Fehler geben kann bzw. das Board verdreht eingebaut ist.
    Das NanoWii ist als fertiges Sensorboard aktivierbar, ebenso wie die CRIUS AIO und einige weitere AIO-FCs. Wenn weitere Sensoren wie ein Baro oder ein MAG angeschlossen werden, müssen diese bei „Independent sensors“ aktiviert werden.
    Anmerkung: sowohl für das Crius AIO V1.1 und das Crius AIO V2.0 als auch die Hobbyking Kopie Multiwii and Megapirate AIO Flight Controller muss als Sensoren #define CRIUS_AIO_PRO_V1 aktiviert werden.
    Als Beispiel wird hier das NanoWii und die 10DOF von DroTek aktiviert.

    /************************** Combined IMU Boards *******************************/
    #define NANOWII // the smallest multiwii FC based on MPU6050 + pro micro based proc
    #define DROTEK_10DOF_MPU //


    Einzelne Sensoren:
    Da nicht alle IMUs (Sensorboards) bereits eingetragen sind und laufend neue hinzukommen, gibt es die Möglichkeit, verschiedene Sensoren einzeln zu aktivieren. Falls ein Sensorboard benutzt wird, dass nicht bei Kombinierten Sensoren zu finden ist, muss jeder Sensor, der auf dem Board verbaut ist, einzeln aktiviert werden.

    Als Beispiel: Es wird angenommen, die oben bei IMU-Boards aktivierte 10DOF (MPU6050, HMC5883, MS5611) nicht als kombinierter Sensor definierbar. Deshalb müssten alle Sensoren einzeln aktiviert werden.

    /*************************** independent sensors ********************************/
    /* leave it commented if you already checked a specific board above */
    /* I2C gyroscope */
    //#define WMP
    //#define ITG3200
    //#define L3G4200D
    #define MPU6050 //combo + ACC

    /* I2C accelerometer */
    //#define NUNCHUCK // if you want to use the nunckuk connected to a WMP
    //#define MMA7455
    //#define ADXL345
    //#define BMA020
    //#define BMA180
    //#define NUNCHACK // if you want to use the nunckuk as a standalone I2C ACC without WMP
    //#define LIS3LV02
    //#define LSM303DLx_ACC
    //#define MMA8451Q

    /* I2C barometer */
    //#define BMP085
    #define MS561101BA

    /* I2C magnetometer */
    //#define HMC5843
    #define HMC5883
    //#define AK8975
    //#define MAG3110


    Falls man das Sensorboard so eingebaut hat, dass die auf dem Board vorgegebenen Richtung nicht mit der tatsächlichen übereinstimmt, kann dies in der GUI kontrolliert und in der Software umgestellt werden. Man kann die Achsen beliebig negieren oder vertauschen, solange bis der Copter in der GUI immer gleich mit der Auslenkung reagiert, detailliere Anleitung siehe unten, Einstellungen mit der GUI. Deshalb kann man die Orientierung der Sensoren in der Software drehen, sodass sie die Einbaurichtung als Vorne erkennen.

    /* enforce your individual sensor orientation - even overrides board specific defaults */
    //#define FORCE_ACC_ORIENTATION(X, Y, Z) {accADC[ROLL] = Y; accADC[PITCH] = -X; accADC[YAW] = Z;}
    //#define FORCE_GYRO_ORIENTATION(X, Y, Z) {gyroADC[ROLL] = -Y; gyroADC[PITCH] = X; gyroADC[YAW] = Z;}
    //#define FORCE_MAG_ORIENTATION(X, Y, Z) {magADC[ROLL] = X; magADC[PITCH] = Y; magADC[YAW] = Z;}


    Falls eine Drehung von genau 45° um die YAW-Achse benötigt wird, kann diese auch direkt eingestellt werden.

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht 

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    Beispiel: Man baut seinen Copter in + Bauweise auf und kommt dann drauf, dass man eigendlich doch lieber im X-Modus fliegen würde. Man muss jetzt nicht den gesamten Aufbau ändern, man kann in der Software die Orientierung des Boards ganz einfach um 45° verdrehen, sodass man dann ganz einfach im X Modus fliegen kann (dazu muss noch bei Copter-Typ der X-Copter aktiviert werden).

    /* Board orientation shift */
    /* If you have frame designed only for + mode and you cannot rotate FC phisycally for flying in X mode (or vice versa)
    * you can use one of of this options for virtual sensors rotation by 45 deegres, then set type of multicopter according to flight mode.
    * Check motors order and directions of motors rotation for matching with new front point! Uncomment only one option! */
    //#define SENSORS_TILT_45DEG_RIGHT // rotate the FRONT 45 degres clockwise
    //#define SENSORS_TILT_45DEG_LEFT // rotate the FRONT 45 degres counterclockwise



    SECTION 2 - COPTER TYPE SPECIFIC OPTIONS

    Hier werden Copterspezifische Einstellungen getroffen.
    Bei Tri und Bi (beide benötigen Servos zum Schwenken der Ausleger, mehr siehe Cotervarianten) können die Servodrehrichtung umgestellt werden.

    Arm/Disarm:
    Hier kann ausgewählt werden, mit welchem Stick man den Copter scharfschalten (=einschalten) will. Man kann zwischen Roll- und Yawstick wählen. Diese Einstellung muss von jedem Piloten einzeln gewählt werden, je nach dem was man lieber hat. Als Beispeil wird Arm/Disarm mit dem Yaw-Stick gewählt.

    /******************************* ARM/DISARM ********************************/
    /* optionally disable stick combinations to arm/disarm the motors.
    * In most cases one of the two options to arm/disarm via TX stick is sufficient */
    #define ALLOW_ARM_DISARM_VIA_TX_YAW
    //#define ALLOW_ARM_DISARM_VIA_TX_ROLL


    Weiteres können hier noch Einstellungen für ein Kameragimbal, Nurflügler, Flugzeug und Helikopter getroffen werden. Da diese Einstellungen jedoch für einen einfachen Copter nicht relevant sind, werden sie hier nicht weiter erklärt.


    SECTION 3 - RC SYSTEM SETUP

    Hier werden die Einstellungen bezüglich dem Fernbedienungssetup eingestellt. Diese Einstellungen sind nur für Benutzer eines Summesignal- oder Spectrum Satellite-Empfängers wichtig, Benutzer eines herkömmlichen Empfängers können diesen Teil überspringen.

    Empfängertypen:

    Summensignal:
    Hier muss der Summensignalempfänger aktiviert warden. Je nach Hersteller ist eine der folgenden Zeilen zu aktivieren. Für alle FCs mit ATmeag 2560 steht die Möglichkeit, den Summensignalempfänger auf den Pin für Throttle zu hängen. Dazu muss die letzte Zeile aktivert werden.

    Spectrum Satellite:
    Hier wird der Satellite-Empfänger aktiviert. Es können noch weitere Einstellungen bezüglich der Pinbelegung getroffen werden.
    Achtung: Es ist darauf zu achten, welcher FC verwendet wird. Für Benutzer von Pro Mini oder ATmega 2560 Boards sind spezielle Einstellungsmöglichkeiten verfügbar.


    /**************************** PPM Sum Reciver ***********************************/
    /* The following lines apply only for specific receiver with only one PPM sum signal, on digital PIN 2
    Select the right line depending on your radio brand. Feel free to modify the order in your PPM order is different */
    //#define SERIAL_SUM_PPM PITCH,YAW,THROTTLE,ROLL,AUX1,AUX2,AUX3,AUX4,8,9,10 ,11 //For Graupner/Spektrum
    //#define SERIAL_SUM_PPM ROLL,PITCH,THROTTLE,YAW,AUX1,AUX2,AUX3,AUX4,8,9,10 ,11 //For Robe/Hitec/Futaba
    //#define SERIAL_SUM_PPM ROLL,PITCH,YAW,THROTTLE,AUX1,AUX2,AUX3,AUX4,8,9,10 ,11 //For Multiplex
    //#define SERIAL_SUM_PPM PITCH,ROLL,THROTTLE,YAW,AUX1,AUX2,AUX3,AUX4,8,9,10 ,11 //For some Hitec/Sanwa/Others

    // Uncommenting following line allow to connect PPM_SUM receiver to standard THROTTLE PIN on MEGA boards (eg. A8 in CRIUS AIO)
    //#define PPM_ON_THROTTLE


    SECTION 4 - ALTERNATE CPUs & BOARDS

    Hier werden CPU-spezifische Einstellungen getroffen.
    Pro Mini:
    Es können für einen Hexa-Copter anstatt der Standard-Pins zwei andere ausgewählt werden, sodass die Standardpins für andere Funktionen frei werden. Weiters kann man definieren, an welchem Pin man den AUX2 Kanal anschließen möchte.

    /******** Promini Specifig Settings ********************/
    /************************** Hexa Motor 5 & 6 Pins *******************************/
    /* PIN A0 and A1 instead of PIN D5 & D6 for 6 motors config and promini config
    This mod allow the use of a standard receiver on a pro mini
    (no need to use a PPM sum receiver) */
    //#define A0_A1_PIN_HEX

    /******************************** Aux 2 Pin **********************************/
    /* possibility to use PIN8 or PIN12 as the AUX2 RC input (only one, not both)
    it deactivates in this case the POWER PIN (pin 12) or the BUZZER PIN (pin 8) */
    //#define RCAUXPIN8
    //#define RCAUXPIN12

    Teensy:
    Wird ein Teensy-Board als FC benutzt, muss dieses hier definiert werden.
    /***************** Teensy 2.0 Support ******************/
    /* uncomment this if you use a teensy 2.0 with teensyduino
    it needs to run at 16MHz */
    //#define TEENSY20


    ATmega32u4 Boards:
    Diese Einstellungen betreffen alle FCs mit einem 32u4 Prozessor, z.B.: das NanoWii, MircoWii oder das originale Arduino Leonardo.

    PWM-Setup:
    Hier kann man wählen, ob alle 8 Motoren mit 10Bit PWM (für SimonK/BL Heli- Firmware) oder nur die ersten 6 Motoren 10 Bit PWM haben (wenn nur ein Hexacopter betrieben wird).

    AUX2 Pin:
    Weiters kann wie auch wie beim ProMini der Pin für den AUX2 Kanal gewählt werden. (Hier wird für das NanoWii der AUX 2 Kanal an Pin RX0 gewählt)

    Buzzer Pin:
    Es kann auch der Buzzer-Pin (notwendig für LiPo Überwachung, siehe unten/ bei Tipps und Tricks) verschoben werden, da Summensignal oder Spectrum-Empfänger den ursprünglich dafür vorgesehenen Pin benötigen.
    ProMicro version related:
    Für das ProMicro Version 10 kann man auch den LED Status invertieren, dass heißt die LEDs werden LOW-active, sie leuchten, wenn am Pin eine „0“ anliegt.


    /******** Settings for ProMicro, Leonardo and other Atmega32u4 Boards ***********/
    /******************************* pin Layout *********************************/
    /* activate this for a better pinlayout if all pins can be used => not possible on ProMicro */
    //#define A32U4ALLPINS

    /******************************** PWM Setup ********************************/
    /* activate all 6 hardware PWM outputs Motor 5 = D11 and 6 = D13.
    note: not possible on the sparkfun promicro (pin 11 & 13 are not broken out there)
    if activated:
    Motor 1-6 = 10-bit hardware PWM
    Motor 7-8 = 8-bit Software PWM
    Servos = 8-bit Software PWM
    if deactivated:
    Motor 1-4 = 10-bit hardware PWM
    Motor 5-8 = 10-bit Software PWM
    Servos = 10-bit Software PWM */
    //#define HWPWM6

    /********************************* Aux 2 Pin *********************************/
    /* AUX2 pin on pin RXO */
    #define RCAUX2PINRXO

    /* aux2 pin on pin D17 (RXLED) */
    //#define RCAUX2PIND17

    /********************************* Buzzer Pin *********************************/
    /* this moves the Buzzer pin from TXO to D8 for use with ppm sum or spectrum sat. RX (not needed if A32U4ALLPINS is active) */
    //#define D8BUZZER

    /*********************** Promicro version related ***************************/
    /* Inverted status LED for Promicro ver 10 */
    //#define PROMICRO10


    Alternative Pinbelegung:
    Falls manche Pins auf dem FC nicht vorhanden sind, können hier die Pin-Belegungen für LED und Buzzer verändert werden.


    /******** override default pin assignments ********************/
    /* only enable any of this if you must change the default pin assignment, e.g. your board does not have a specific pin */
    /* you may need to change PINx and PORTx plus #shift according to the desired pin! */
    //#define OVERRIDE_V_BATPIN A0 // instead of A3 // Analog PIN 3

    //#define OVERRIDE_LEDPIN_PINMODE pinMode (A1, OUTPUT); // use A1 instead of d13
    //#define OVERRIDE_LEDPIN_TOGGLE PINC |= 1<<1; // PINB |= 1<<5; //switch LEDPIN state (digital PIN 13)
    //#define OVERRIDE_LEDPIN_OFF PORTC &= ~(1<<1); // PORTB &= ~(1<<5);
    //#define OVERRIDE_LEDPIN_ON PORTC |= 1<<1; // was PORTB |= (1<<5);

    //#define OVERRIDE_BUZZERPIN_PINMODE pinMode (A2, OUTPUT); // use A2 instead of d8
    //#define OVERRIDE_BUZZERPIN_ON PORTC |= 1<<2 //PORTB |= 1;
    //#define OVERRIDE_BUZZERPIN_OFF PORTC &= ~(1<<2); //PORTB &= ~1;



    SECTION 5 - ALTERNATE SETUP

    Hier können Einstellungen bezüglich des Gesamtsetups getroffen werden. Es ist die Taktfrequenz der verschiedenen seriellen Schnittstellen definiert, ebenso wie die Gyro-Filter. Sollten starke Vibrationen auftreten, kann der Tiefpass-Filter für das Gyro hinuntergesetzt werden. Dadurch wird das Gyro unempfindlicher und ist somit weniger empfindlich für Vibrationen, jedoch wird auch die Empfindlichkeit im normalen Flug beeinträchtigt. Je tiefer der Filter gesetzt wird, desto unempfindlicher wird das Gyro. Wenn man Filterwerte von 20Hz und darunter einstellen muss, dann passt etwas am Gesamtsetup nicht und man sollte sich einmal überlegen, Motoren und/oder Propeller zu tauschen. Zuerst sollte versucht werden, die Vibrationen mit dämpfenden Unterlagen unter dem Gyro zu dämpfen. Wenn der Copter halbwegs ordentlich gebaut ist und Motor/Props gewuchtet sind und das Gyro eine dämpfende Unterlage hat, sollte es eigentlich nicht nötig sein, auf diese Mittel zurückgreifen zu müssen.


    SECTION 6 - OPTIONAL FEATURES

    Dieser Teil ist wieder interessanter, es gibt viele nützliche Einstellungen.

    Erneute Gyrokalibration:
    Der Copter kalibriert automatisch beim Anstecken des Akkus das Gyro. Der Copter soll während dieser Zeit nicht bewegt werden, da ansonsten das Gyro falsch kalibriert ist und Fliegen extrem schwer macht. Aus diesem Grunde gibt es diese Einstellung. Wird der Copter während dem Kalibrieren bewegt, so wird das Gyro erneut kalibriert. Dies wiederholt sich so lange, bis der Copter still steht und das Gyro ordnungsgemäß kalibriert werden konnte.

    /************************ continuous gyro calibration ********************/
    /* Gyrocalibration will be repeated if copter is moving during calibration. */
    //#define GYROCALIBRATIONFAILSAFE


    WICHTIG: Failsafe:

    Fail-Safe bedeutet auf Deutsch etwas wie „gesicherter Fehler/Versagen“. Es handelt sich im Modellsport dabei um einen Automatismus, der dann eingreift, wenn der Funkkontakt zwischen Modell und Sender abbricht. Ist keine Fail-Safe-Routine hinterlegt, kommt es mit großer Wahrscheinlichkeit zu einem Absturz bei dem Schaden entstehen kann und vor allem Menschen verletzt werden können. Bei einer Unterbrechung des Funkkontakts können folgende Dinge passieren:
    • Die Motoren gehen aus und der Copter stürzt ab
    • Die Steuerung bleibt hängen, die letzte Gaseinstellung bleibt erhalten und der Copter verschwindet unkontrolliert irgendwohin.
    • Das Gas wird auf Vollgas gestellt und ein mehrere Kilogramm schwerer Copter verschwindet im Himmel.
    Die unteren beiden Szenarien sind Wors-Case, da der Copter nicht ewig weiterfliegt und irgendwo abstürzt.
    Beispiel: ein Copter stürzt aus 500m Höhe ab: er würde ca. 10s fallen und mit einer Geschwindigkeit von 360km/h aufschlagen. Wenn ein Mensch von einem 1kg schweren und 360km/h schnellen Copter getroffen wird, ist er TOT!!!!!!
    Aus diesem Grunde handelt man schwer fahrlässig, wenn man ohne Fail-Safe Funktion fliegt.

    Wie funktioniert die Fail-Safe Funktion:
    Für den Fall, dass der Empfänger keine Signale mehr empfängt, wird die Fail-Safe Funktion aktiviert. Dabei werden ROLL, YAW und PITCH auf die Mittelstellung gesetzt und das Gas wird auf den in der Software einstellbaren Wert FAILSAFE_THROTTLE gesetzt. Außerdem wird automatisch der Level-Mode aktiviert. Der Copter sinkt für eine einstellbare Zeit selbstständig, im Anschluss werden die Motoren ausgeschaltet. Bekommt der Empfänger jedoch während des Sinkens wieder ein Signal, so wird Fail-Safe deaktiviert und der Pilot übernimmt wieder die Kontrolle.

    Einstellung der Fail-Safe Funktion:
    Die Fail-Safe Funktion ist ab der MultiWii-Version 2.2 automatisch aktiviert (falls nicht, unbedingt aktiveren), jedoch sollte man sie an den Copter anpassen. Mit #define FAILSAFE wird die Fail-Safe Funktion aktiviert.
    Der Wert #define FAILSAFE_DELAY gibt an, wie viel Zeit nach dem Signalverlust vergehen soll, bevor die Fail-Safe Funktion aktiviert wird. Dieser Wert wird in Zehntelsekunden angegeben und kann auf dem Standardwert gelassen werden, da man normalerweise viel Platz zum Fliegen hat und in einer Sekunde nicht unbedingt irgendwo reinfliegen wird. Die Fail-Safe Funktion ohne Verzögerung zu programmieren ist allerdings im Regelfall keine gute Idee, da kurzweilige Funkunterbrechungen im Hundertstelsekunden-Bereich theoretisch ein Fail-Safe auslösen würden obwohl gar kein wirklicher Abbruch der Verbindung vorliegt.
    Mit #define FAILSAFE_OFF_DELAY wird die Zeit von der Aktivierung der Fail-Safe Funktion bis zu den Ausschalten der Motoren eingestellt. Eine größere Zeit erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass der Empfänger wieder ein Signal bekommt und man wieder die Kontrolle übernehmen kann. Außerdem kann der Copter so länger sinken. Der Drehzahlwert sollte normalerweise einen Sinkflug von 1m/s möglich machen, d.h. man könnte in 20s nur ca. 20m sinken, bevor die Motoren ausgestellt werden. Nach dieser Zeit werden die Motoren ausgeschaltet, egal wie hoch der Copter fliegt.

    /******** Failsafe settings ********************/
    /* Failsafe check pulses on four main control channels CH1-CH4. If the pulse is missing or bellow 985us (on any of these four channels)
    the failsafe procedure is initiated. After FAILSAFE_DELAY time from failsafe detection, the level mode is on (if ACC or nunchuk is avaliable),
    PITCH, ROLL and YAW is centered and THROTTLE is set to FAILSAFE_THR0TTLE value. You must set this value to descending about 1m/s or so
    for best results. This value is depended from your configuration, AUW and some other params. Next, afrer FAILSAFE_OFF_DELAY the copter is disarmed,
    and motors is stopped. If RC pulse coming back before reached FAILSAFE_OFF_DELAY time, after the small quard time the RC control is returned to normal. */
    #define FAILSAFE // uncomment to activate the failsafe function
    #define FAILSAFE_DELAY 10 // Guard time for failsafe activation after signal lost. 1 step = 0.1sec - 1sec in example
    #define FAILSAFE_OFF_DELAY 200 // Time for Landing before motors stop in 0.1sec. 1 step = 0.1sec - 20sec in example
    #define FAILSAFE_THROTTLE (MINTHROTTLE + 200) // (*) Throttle level used for landing - may be relative to MINTHROTTLE - as in this case


    Es können viele weitere Funktionen wie ein LED Flasher, Landelichter usw. eingestellt werden, keine dieser Funktionen ist für einen Anfänger von großer Bedeutung, das Ziel ist es, den Copter sicher fliegen zu können.


    GPS:
    Eine der wichtigeren Funktionen ist die Einstellung des GPS. Viele der Copter (vor allem größere Modelle) sind heutzutage mit einem GPS Modul ausgestattet, was die Funktionen „Position Hold“ und „Return to Home“ ermöglicht. Eine detailierte Erklärung zum GPS und der genauen Funktionsweise siehe „Sonstiges, Tipps und Tricks“.
    Zuerst muss in der Software die Baud-Rate eingestellt werden. Die Baud-Rate ist die Symbolrate (Schrittgeschwindigkeit, wie viele Symbole pro Sekunde). 1 Baud ist die Geschwindigkeit, wenn 1 Symbol pro Sekunde übertragen wird. Jedes Symbol entspricht einer definierten, messbaren Signaländerung im physischen Übertragungsmedium. Die Baudrate einer Datenübertragung muss auf Sende- und Empfangsseite gleich sein. Je nach Board muss die richtige Baud-Rate eingestellt werden. Falls man ein serielles GPS-Modul benutzt, kann man wählen, an welchem Serial-Port das GPS hängen soll.
    #define GPS_BAUD 115200

    Im Anschluss muss die Art des GPS-Moduls aktiviert werden. Im Falle des Beispiel-Octocopters ist dies das I²C-GPS.
    #define I2C_GPS

    Eine weitere nützliche Funktion ist der sogenante LED_Indicator. Mit einer LED wird der Betriebszustand des GPS-Moduls angezeigt. Blinkt die LED schnell, so sind nicht ausreichend Satelliten gefunden, um eine eindeutige Positionsbestimmung durchführen zu können. Sobald es ausreichend viele Satelliten gefunden wurden (min. 5) blinkt die LED langsam. Werden mehr als die 5 nötigen Satelliten gefunden, wird dies durch ein anderes Blink-Muster signalisiert. Bei 6 Sat. blinkt die LED 2 man schnell hintereinander, dann gibt es eine Pause. Bei 7 Sat. blinkt sie 3 mal hintereinander und dann Pause, usw. Diese Funktion ist standardmäßig aktiviert und sollte auch aktiv bleiben.
    #define GPS_LED_INDICATOR

    #define USE_MSP_WP ermöglicht es dem Programm „WinGUI“, einer verbesserten GUI für die Multicopter-Einstellung (--> Download: http://code.google.com/p/mw-wingui/downloads/list) , auf die GPS Daten zuzugreifen.
    Standardmäßig wird die Home-Position bei jedem Starten der Motoren geresetet. Dies kann mit #define DONT_RESET_HOME_AT_ARM deaktiviert werden.

    Als nächstes können weitere Einstellungen bezüglich der GPS-Funktionen getroffen werden.
    #define NAV_CONTROLS_HEADING true // der Copter fliegt mit der Spitze/Kopf oder wie man es nennen will voran, wenn Return To Home (RTH) aktiviert ist. Voraussetzung: MAG ist aktiviert
    #define NAV_TAIL_FIRST false // wenn WAH, dann kommt der Copter mit dem Heck/Hinterseite voraus zum Startpunkt.
    #define NAV_SET_TAKEOFF_HEADING true // wenn der Copter bei RTH den Startpunkt erreicht hat, richtet er sich wieder so aus, wie er vor Aktivieren der RTH-Funktion gestanden ist (d.h. er dreht die Vorderseite wieder in die Flugrichtung vor RTH).

    WICHTIG für die Nutzung von GPS ist die Deklination des Magnetfeldes, sprich der Krümmung/Neigung des Erdmagnetfeldes. Dieses ist nicht an allen Orten der Welt gleich und muss dementsprechend angepasst werden. Es reicht die grobe Einstellung des Flugortes, etwa eures Heimatortes. Dieser Wert muss nicht geändert werden, wenn man mal im Garten und dann wieder auf einer Wiese fliegt. Er muss jedoch geändert werden, wenn man statt in Wien in Moskau fliegen geht.
    Zur Bestimmung der Neigung klickt man auf den im MultiWii Sketch vermerkten Link: http://magnetic-declination.com/.

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    Falls auf der Website nicht automatisch die richtige Position angezeigt wird (weil man z.B. seine IP-Addresse absichtlich über andere Server umleitet um nicht geortet werden zu können), muss man in der Suchleiste (1) den Ort eingeben. In der Sprechblase erscheinen nun sämtliche geografischen Informationen des Ortes, interessant ist jedoch nur die dritte Zeile „Magnetic declination“ (2). Der Wert wird in Grad und Bogenminuten angegeben, im MultiWii Sketch ist der Wert jedoch nur in Grad anzugeben. Der Wert der Website (für Wien: 3° 34´) muss in Grad umgerechnet werden. Dazu wird folgende Formel benutzt:
    Grad + (Bogenminuten / 60) = Wert für Multiwii Sketch
    Für Wien: 3 + (34 / 60) = 3 + 0,5666 = 3,566
    Es wird als 3,566f im Sketch eingetragen (nur für Wien gültig). Das „f“ hinter der Zahl wird für den Compiler benötigt, damit dieser weiß, dass es sich um eine Kommazahl handelt.
    ACHTUG: Befindet man sich westlich des Null-Mediterrans (z.B. in Spanien), so wird der Wert negativ. Dies wird auf der Website in Zeile vier „Declination is NEGATIVE“ angezeigt, des weiteren befindet sich ein Minus vor den Grad. Der Wert muss ebenfalls negativ in den Sketch eingetragen werden.
    Weitere Einstellungen sind ein GPS-Filter und die Genauigkeit zum Anfliegen von Wegpunkten, keine dieser Einstellungen ist sonderlich interessant.
    Beispielsketch mit I²C GPS:
    /************************************************** ************************************/
    /*********************** GPS **************************/
    /************************************************** ************************************/

    /* GPS using a SERIAL port
    if enabled, define here the Arduino Serial port number and the UART speed
    note: only the RX PIN is used in case of NMEA mode, the GPS is not configured by multiwii
    in NMEA mode the GPS must be configured to output GGA and RMC NMEA sentences (which is generally the default conf for most GPS devices)
    at least 5Hz update rate. uncomment the first line to select the GPS serial port of the arduino */
    //#define GPS_SERIAL 2 // should be 2 for flyduino v2. It's the serial port number on arduino MEGA
    //#define GPS_BAUD 57600
    #define GPS_BAUD 115200


    /* GPS protocol
    NMEA - Standard NMEA protocol GGA, GSA and RMC sentences are needed
    UBLOX - U-Blox binary protocol, use the ublox config file (u-blox-config.ublox.txt) from the source tree
    MTK_BINARY16 and MTK_BINARY19 - MTK3329 chipset based GPS with DIYDrones binary firmware (v1.6 or v1.9)
    With UBLOX and MTK_BINARY you don't have to use GPS_FILTERING in multiwii code !!! */


    //#define NMEA
    //#define UBLOX
    //#define MTK_BINARY16
    //#define MTK_BINARY19
    //#define INIT_MTK_GPS // initialize MTK GPS for using selected speed, 5Hz update rate and GGA & RMC sentence or binary settings

    //#define GPS_PROMINI_SERIAL 57600 // Will Autosense if GPS is connected when ardu boots

    /* I2C GPS device made with an independant arduino + GPS device
    including some navigation functions
    contribution from EOSBandi http://code.google.com/p/i2c-gps-nav/
    You have to use at least I2CGpsNav code r33 */
    #define I2C_GPS

    /* I2C GPS device made with an indeedent ATTiny[24]313 + GPS device and
    optional sonar device. https://github.com/wertarbyte/tiny-gps/ */
    /* get GPS data from Tiny-GPS */
    //#define TINY_GPS
    /* get sonar data from Tiny-GPS */
    //#define TINY_GPS_SONAR

    /* GPS data readed from Misio-OSD - GPS module connected to OSD, and MultiWii read GPS data from OSD - tested and working OK ! */
    //#define GPS_FROM_OSD

    /* indicate a valid GPS fix with at least 5 satellites by flashing the LED - Modified by MIS - Using stable LED (YELLOW on CRIUS AIO) led work as sat number indicator
    - No GPS FIX -> LED blink at speed of incoming GPS frames
    - Fix and sat no. bellow 5 -> LED off
    - Fix and sat no. >= 5 -> LED blinks, one blink for 5 sat, two blinks for 6 sat, three for 7 ... */
    #define GPS_LED_INDICATOR

    //#define USE_MSP_WP //Enables the MSP_WP command, which is used by WinGUI to display and log Home and Poshold positions

    //#define DONT_RESET_HOME_AT_ARM // HOME position is reset at every arm, uncomment it to prohibit it (you can set home position with GyroCalibration)

    /* GPS navigation can control the heading */

    #define NAV_CONTROLS_HEADING true // copter faces toward the navigation point, maghold must be enabled for it
    #define NAV_TAIL_FIRST false // true - copter comes in with tail first
    #define NAV_SET_TAKEOFF_HEADING true // true - when copter arrives to home position it rotates it's head to takeoff direction


    /* Get your magnetic decliniation from here : http://magnetic-declination.com/
    Convert the degree+minutes into decimal degree by ==> degree+minutes*(1/60)
    Note the sign on declination it could be negative or positive (WEST or EAST) */
    //#define MAG_DECLINIATION 3.96f //For Budapest Hungary.
    #define MAG_DECLINIATION 3.56f // für Wien, Österreich

    #define GPS_LEAD_FILTER // Adds a forward predictive filterig to compensate gps lag. Code based on Jason Short's lead filter implementation

    //#define GPS_FILTERING // add a 5 element moving average filter to GPS coordinates, helps eliminate gps noise but adds latency comment out to disable
    #define GPS_WP_RADIUS 200 // if we are within this distance to a waypoint then we consider it reached (distance is in cm)
    #define NAV_SLEW_RATE 30 // Adds a rate control to nav output, will smoothen out nav angle spikes


    LCD/OLED – Displays:

    Hier können Displays aktiviert werden. Ein Display ist nur zum Kalibrieren eine Hilfe, ansonsten nutzt es nicht sonderlich viel, da man während des Fliegens ohnehin nicht sehen kann. Da ohnehin nur sehr wenige Leute ein Display verwenden und es im Sketch ohnehin alles beschrieben steht, wird das Einstellen des LCD hier nicht näher beschrieben.

    Als nächstes kommen alle möglichen Telemetrie-Einstellungen, die für einen Anfänger auch nicht weiter relevant sind.


    LiPo-Überwachung (battery voltage monitoring):

    Die nächste interessante Einstellung ist die LiPo Überwachung. Diese ist unbedingt nötig, wenn kein externer LiPo-Wächter angebracht ist. Um diese Funktion nutzen zu können muss der Akku über einen Spannungsteiler an einem analogen Eingang des FCs angeschlossen werden. Der richtige Pin als auch die Montage des Spannungsteilers wird im jeweiligen pdf-Dokument zu dem FC beschrieben, für das NanoWii ist es der Pin A3, der Spannungsteiler sieht wie folgt aus:

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    Bei anderen FCs kann die Pin-Belegung abweichen!
    Durch den Spannungsteiler wird die Spannung auf ein Maximum von 5V heruntergeteilt, sodass sie vom Microcontroller problemlos eingelesen werden kann.
    Näheres zum Einbau des Spannungsteilers und der Anzeige durch LED-Streifen bei „Sonstiges, Tipps und Tricks“
    Zur Aktivierung:
    Zuerst muss #define VBAT aktiviert werden. Jetzt können die Nennspannung des Akkus (jede volle LiPo Zelle hat eine Spannung von 4,2V --> für 2S: 8,4V; 3S: 12,6V; 4S: 16,8V usw.). Dieser Wert wird einfach ohne Komma in den Sketch geschrieben (nicht unbedingt nötig, es ist nur für die Telemetrie gut, die ein Anfänger ohnehin nicht benutzt, es ist dennoch sinnvoll, da man als Außenstehender beim Ansehen des Codes sofort sehen kann, welcher Akku verwendet wird):
    #define VBATNOMINAL 84 // für 2S-Akku, entspricht 8,4V
    Als nächstes werden 3 Warnstufen definiert. Auch bei diesen Spannungslevel wird der Wert ohne Komma im Sketch eingetragen.
    Hierbei muss auf die Eigenheiten eines LiPos geachtet werden:

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    LiPos zeichnen sich durch eine während der Entladung im Flug sehr konstante Spannungslage aus, wobei die Spannung zum Schluss bei einigen Akkutypen besonders rasch einbricht, was im Extremfall nicht nur einen bloßen Leistungsverlust zur Folge hat, der dringend zur Landung auffordert, sondern auch ein Abschalten aller Motoren durch einen Reset der Flight Control wegen Unterspannung bewirkt. Der Unterspannungspiepser muss schon sehr genau eingestellt sein, um nicht zu spät und nicht zu früh zu piepsen, was im Wechsel von unterschiedlichen Akkus und Lastgewichten (Kamera) vom Piloten oft vernachlässigt wird.
    Besonders, wenn man Nickel-Akkus mit ihrem sanften Spannungsgefälle gewöhnt ist, ist in dieser Hinsicht Vorsicht geboten. Gegen Flugende hin sollten deshalb Vollgasschübe nur mehr bedingt gegeben werden.
    Unten abgebildet ist die Entladekurve eines LiPo-Akkus. Anhand eines 3S Akkus wird ein Entladezyklus des Akkus beschrieben werden.
    Ein voll aufgeladener 3S Akku hat 12,6V (4,2V pro Zelle), diese Spannung sinkt gleich nach dem Anstecken auf ca. 11,1V, also die Nennspannung des Akkus ab (3,7V pro Zelle), diese Spannung bleibt dann beinahe die ganze Lebensdauer lang konstant. Ganz am Ende sackt die Spannung dann urplötzlich ab, die Spannung sollte aber nie unter 3,3V pro Zelle (bei 3S: 9,9V) absinken. Da der Spannungsabfall extrem schnell erfolgt, sollte ein Akkuwarner benutzt werden und dieser sollte spätestens bei 3,6V das erste Mal anschlagen, damit noch genügend Zeit zum Landen bleibt. Sinkt die Zellenspannung unter 3V ab, so ist die Zelle defekt und bläht sich auf. Dann sollte der Akku nicht länger benutzt werden, da akute Explosions/Brandgefahr besteht.

    Unter Beachtung dieser Fakten müssen nun 3 Warnstufen eingestellt werden.
    #define VBATLEVEL_WARN1 107 // (*) 10,7V
    #define VBATLEVEL_WARN2 103 // (*) 10,3V
    #define VBATLEVEL_CRIT 99 // (*) 9.9V - critical condition: if vbat ever goes below this value, permanent alarm is triggered


    Aus Sicherheitsgründen wurden hier die Standardwerte erhöht und die kritische Akkuspannung (ab dann gibt es einen Daueralarmton) auf 9,9V erhöht, das ist bei der untersten Spannung die eine LiPo Zelle ohne Schaden zu nehmen überstehen kann von 3,3V.


    /************************************************** ******************/
    /**** powermeter (battery capacity monitoring) ****/
    /************************************************** ******************/
    Hier kann die Strommessung aktiviert werden. Bei dieser wird der aktuell fließende Strom jede Sekunde gemessen und mit der Spannung auf die Leistung umgerechnet. Damit wird dann der genaue Akkuzustand und die verbleibende restenergie errechnet. Diese Methode ist viel genauer als ein externer LiPo Warner, jedoch wird dafür ein Stromsensor benötigt (auf der offiziellen Seite wird der Sensor in diesem Shop angeboten: http://amploc.com/store/index.html
    Diese Einstellung wird jedoch selten bis nie eingesetzt, zumeist ist ein solcher Stromsensor in dem OSD für die FPV integriert, zumeist ist ein externer Akkuwarner für einen einfachen Copter ausreichend. Falls doch ein Stromsensor benutzt werden soll, so muss die Messung mit
    //#define POWERMETER_SOFT oder
    //#define POWERMETER_HARD
    aktiviert werden. Genauere Infos und die weitere Einstellung sind hier zu finden: http://www.multiwii.com/wiki/index.php?title=Powermeter
    Als nächstes gibt es Einstellungen für:
    das deaktivieren der Höhe-halten Funktion (altitude hold)
    aktivieren eines sich änderndes Audiosignal bei Steigen oder Sinken (altitude variometer)
    das Einstellen eines Namen für den Flightcontroller, dieser wird bei der Konfiguration über ein LCD auf diesem angezeigt

    SECTION 7 - TUNING & DEVELOPER
    Diese Sektion ist für den normalen Benutzer nicht weiter interessant, hier können Diagnosetools aktiviert werden oder andere Grenzen für Spezial-ESCs eingestellt werden.
    Die einzig interessante Einstellung ist das Kalibrieren der ESCs mittels Software, mehr siehe unter Sonstiges, Tipps und Tricks: ESC Kalibration

    /************************************************** ***********************************************/
    /**** END OF CONFIGURABLE PARAMETERS ****/
    /************************************************** ***********************************************/


    Damit sind alle konfigurierbaren Parameter eingestellt und der Code kann auf den Copter geladen werden.

    Hochladen:

    Dazu muss man in Arduino in der Menüleiste „Tools“ anklicken (1) und anschließend mit dem Mauszeiger über „Boards“ fahren (2). In diesem Fenster muss man das Board auswählen, auf welches der Code geladen werden soll. Man wird in dieser Liste kein CRIUS AIO V2.0 finden, es muss das Arduino-Board mit dem gleichen Prozessor gewählt werden. Im Falle eines CRUIS AIO PRO oder dem Flyduino MEGA entspricht das dem Arduino MEGA 2560. Bei dem NanoWii oder dem MicroWii ist der Prozessor ein 32u4, das richtige Board ist also das Arduino Leonardo (Vorsicht: Nicht Arduino Nano!)

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    Jetzt muss nur noch der COM-Port ausgewählt werden, an dem der FC angeschlossen ist, hier ist es ein NanoWii an COM-Port 5. Dazu geht man wieder zu „Tools“ und fährt jetzt mit dem Cursor zu „Serieller Port“. Hier wird jetzt der richtige Port gewählt.

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    Jetzt ist alles bereit und der Code kann auf das Board geladen werden. Dazu klickt man oben Links auf den Button „Upload“.

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    Im Anschluss wird der Code kompiliert (in die Prozessorsprache übersetzt) und auf Fehler kontrolliert. Gibt es irgendwelche Fehler so werden diese in der Ausgabeleiste unten in oranger Schrift angezeigt. Wenn alles in Ordnung ist wird der Code hochgeladen. Auch hier werden Fehler in der Ausgabeleiste angezeigt.
    Wenn der Upload fehlerfrei durchgeführt wurde, wird dies in der Ausgabeleiste mit „Upload abgeschlossen“ angezeigt. Sollte „Upload abgeschlossen“ dastehen und darunter eine orangene Fehlermeldung, so wurde der Upload nicht korrekt durchgeführt. Der Fehler ist ein Kontaktfehler, einfach das Kabel vom FC abstecken, neu anstecken und den Upload erneut ausführen, dann funktioniert es in 99% der Fälle.
    Wird etwas am Code geändert (z.B. die Sensororientierung), so muss dieser neu hochgeladen werden.


    Prinzipiell ist der Multicopter damit flugbereit, jedoch werde jetzt noch in der GUI verschiedene Funktionen wie GPS gewissen AUX-Schalter Zuständen zugewiesen, die Sensoren kalibriert und die Sensororientierung kontrolliert und bei Fehlfunktion im Code neu definiert.
    Geändert von Ori0n (26.06.2013 um 12:27 Uhr)

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    Hier werden einige Tips und Tricks zu Aufbau sowie verschiedene allgemeine Dinge näher erklärt


    Wo ist der Unterschied zwischen einem Serial GPS-Modul und einem I²C GPS?

    Von der prinzipiellen Funktionsweise und Genauigkeit gibt es keinen Unterschied zwischen den beiden Modulen. Das GPS-Modul an sich gibt nur ein paar Werte pro Sekunde aus (im niedrigen zweistelligen Bereich). In diesem Signal ist "verschlüsselt" die Ortsinformation, die Anzahl der gefundenen Sateliten usw. enthalten. Dieses Signal muss nun von einem Microprozessor ausgewertet/"entschlüsselt" werden, um die Positionswerte verwenden zu können.
    Hier ist der einzige Unterschied zwischen den beiden Modulen:

    Das Serial GPS-Modul (das einfache GPS-Modul) wird direkt mit dem Flugcontroller verbunden:
    Ist der verwendete Prozessor auf dem FC ein Atmega2560 oder Atmega1250 Prozessor (Flyduino Mega, CRIUS AIO Pro, …) kann ein GPS Modul direkt über einen freien "Serial-Port" (daher der Name) an den Hauptprozessor angeschlossen werden.
    Hierbei wird die gesamte GPS Datenverarbeitung sowie Flugregelung von einem Prozessor ausgeführt.
    Der Vorteil diese Methode ist, dass man sehr viele GPS Module einsetzen kann, aber diese die richtige Baudrate und das richtige Protokoll verwenden müssen, damit alles einwandfrei funktioniert. Der Nachteil ist, dass für die GPS-Berechnungen recht viel Rechenleistung des FCs benötigt wird.

    Alle Flightcontrols welche ein Atmega328 Prozessor verwenden (Promini, …) oder einen atmega32u4 Prozessor (NanoWii, ..), haben zu wenig Rechenleistungsreserve, um die GPS Kalkulationen direkt auszuführen. Deshalb wird ein zusätzlicher Zweit-Prozessor benötigt, welcher die GPS Daten aufbereitet und dann dem Hauptprozessor zur Verfügung stellt. Das I²C GPS-Modul hat bereits einen eigenen Microcontroller auf dem Board, der diese Umrechnung der Werte übernimmt und die Positionswerte anschließend über den I²C-Bus dem Flugcontroller mitteilt (daher der Name). Dies hat den Vorteil, dass der Hauptprozessor (also der FC) nicht weiter mit der Koordinatenberechnung belastet wird und man GPS auch an den oben genannten Boards verwenden kann. Der Nachteil ist, dass es nicht annähernd so viele I²C GPS-Module gibt wie Serial-GPS-Module.
    Bei dem I²C GPS ist die Taktfrequenz des I²C-Busses egal (100kHz oder 400kHz), da das GPS ohnehin nur einige Werte pro Sekunde ausgibt, jedoch sollte bei moderner Bestückung (Sensoren, GPS, ..) 400kHz gewählt werden (da die Lage/Beschleunigungssensoren bei 400kHz viel mehr Werte ausgeben können).



    Was tun wenn ein externer Sensor anstatt eines onboard-Sensors benutzt werden soll?

    Häufig tritt das Problem auf, dass einer der direkt auf dem FC verlöteten Sensoren nicht ordnungsgemäß funktioniert. Dies liegt teilweise an Defekten, andererseits an der ungünstigen Lage des Sensors in der Nähe zu Störquellen. Letzteres betrifft meistens das Magnetometer, welches oft zu nah an stromführenden Leitungen montiert ist. Fließt Strom durch einen Leiter, so entsteht ein Magnetfeld. Dies ist bei einem einfachen Kabel sehr schwach, jedoch starkt genug um das in der Nähe liegende Magnetometer zu stören (das MAG erkennt bereits sehr schwache Felder, da das Erdmagnetfeld ebenfalls sehr schwach ist). Einerseits könnte man jetzt den Abstand zu den stromführenden Leitungen vergrößern, falls dies baubedingt nicht möglich ist (z.B.: weil man einen Turm und eine Kuppel darüber hat), ist die einfachste Lösung die Benutzung eines externen Sensors, der mit ausreichend Entfernung zu den Leitungen montiert wird.
    Der zweite Grund einen externen Sensor zu benutzen ist, wenn der Onboard-Sensor defekt ist. Bei Boards aus Europa kann man diese einfach zum Händler zurückschicken, bei Boards aus Asien ist dies nicht so einfach bzw. kostenintensiver, weshalb es leichter ist, einen externen Sensor zu benutzen.
    Der externe Sensor wird an dem I²C Anschluss angeschlossen.

    Da es praktisch das am häufigsten vorkommende Beispiel ist, soll hier ein externes Kompassmodul eingebaut werden.
    Jedes Bauteil hat eine eigene I²C Adresse, damit man jedes Bauteil in einem I²C-Bus System eindeutig definieren kann. Diese I²C Adresse kann man nicht ändern, die ist für jedes Bauteil fix (so wie eine Hausnummer, die kann man auch nicht ändern).
    Jedes Kompassmodell hat seine eigene I²C Adresse. Wenn man 2 Kompasse des selben Modells am I²C-Bus anschließt, ist der Microcontroller verwirrt, weil ja die selbe Adresse 2 mal im System vorkommt (der Postler würde sich auch nicht auskennen, wenn mehrere Häuser in der selben Straße die selbe Hausnummer hätten).
    Wenn man jedoch als externen Kompass ein anderes Modell nimmt (welches ja wieder eine andere I²C Adresse hat), dann gibt es jede Adresse nur einmal und man kann einfach in der Software den externen Kompass aktivieren, und der Onboard wird nicht mehr abgefragt.

    Als Beispiel: Als Flightcontroller wird das Cruis AIO V2 benutzt,genaueres siehe oben bei "FCs". Aufgrund der starken Störfelder der stromführenden Kabeln soll ein externes AK8975 Magnetometer benutzt werden.
    Auf dem Flightcontroller-Board ist als Kompass das HMC5883 Magnetometer verlötet.
    Würde man jetzt noch ein HMC5883-Mag extern dazuschalten, dann würde es 2 Geräte mit der Adresse XY geben, also ist nicht eindeutig definiert, welcher Sensor der externe ist und welcher onboard, da beide mit der selben Adresse angesprochen werden.
    Also muss man als externen Kompass ein anderes Modell nehmen, z.B. diesen hier: AK8975 (dieser kommt in der neuen MPU9150 vor, ist ein relativ neuer Sensor). Dieser hat eine andere I²C Adresse, z.B XZ.
    Jetzt gibt es in dem System die Adressen XY und XZ, jeder Sensor ist also eindeutig definiert. Mit der Adresse XY wird das Onboard-Mag angesprochen, mit der Adresse XZ wird der externe Kompass angesprochen. Jetzt muss man nur noch in der Software einstellen, dass das Mag mit der Adresse XZ abgefragt wird. Damit ist der Kompass mit der Adresse XY zwar immer noch aktiv, wird aber nicht mehr abgefragt.

    Softwaretechnisch muss man folgendes machen:
    Man muss das eigendliche Sensorboard/FC bei "Combined IMU Boards" ausklammern und die Sensoren bei "Independent Sensors" einzeln aktivieren. Als Gyro, ACC und Barometer werden weiterhin die auf dem CRIUS verlöteten Bauteile benutzt, deshalb kann man auch diese gleich wieder aktivieren:
    #define MPU6050 //combo + ACC (=Gyro+ACC),
    #define MS561101BA (=Baro)

    Da als externes MAg der AK8975 zum Einsatz kommt, muss jetzt noch
    #define AK8975 (= das externe MAG) aktiviert werden.

    Das ganze sollte so aussehen:

    /*************************** independent sensors *******************************/
    /* leave it commented if you already checked a specific board above */
    /* I2C gyroscope */
    //#define WMP
    //#define ITG3200
    //#define L3G4200D
    #define MPU6050 //combo + ACC

    /* I2C accelerometer */
    //#define NUNCHUCK // if you want to use the nunckuk connected to a WMP
    //#define MMA7455
    //#define ADXL345
    //#define BMA020
    //#define BMA180
    //#define NUNCHACK // if you want to use the nunckuk as a standalone I2C ACC without WMP
    //#define LIS3LV02
    //#define LSM303DLx_ACC
    //#define MMA8451Q

    /* I2C barometer */
    //#define BMP085
    #define MS561101BA

    /* I2C magnetometer */
    //#define HMC5843
    //#define HMC5883
    #define AK8975
    //#define MAG3110

    /* Sonar */ // for visualization purpose currently - no control code behind
    //#define SRF02 // use the Devantech SRF i2c sensors
    //#define SRF08
    //#define SRF10
    //#define SRF23




    Was tun wenn der Copter mit Wasser in Berührung gekommen ist?

    Vielen Copterpiloten passiert es früher oder später mal, dass der Copter mit Wasser in Berührung kommt. Dies kann in Folge eines Absturzes über einem Gewässer sein, oder weil man einfach mal eine offene Wasserflasche umkippt. Im Falle einer Wasserberührung ist die Elektronik in den meisten Fällen nicht beschädigt (80% überleben bei richtiger Behandlung). Wenn der Copter mit angeschlossendem Akku "wassert", so ist zumeist nur der Akku defekt.
    Die wichtigsten Schritte zum Retten des Copters:

    1) So schnell wie möglich aus dem Wasser holen. Je länger die Elektronik dem Wasser ausgesetzt ist, desto niedriger sind die Rettungschancen. Das Wichtigste nach der Bergung ist, dass SOFORT der Akku runter muss.

    2) Gerät/Platinen (also FC und ESCs) trocknen. NICHT föhnen!!. Viele Menschen denken als erstes daran, die Elektronik wieder zu trocknen, was an sich nicht falsch ist, der Föhn/ jedes andere Gebläse ist nicht das richige Gerät. Der Luftdrck drückt das Wasser noch weiter in Spalten zwischen elektronischen Bauteilen, in denen eigendlcih kein Wasser eindringen konnte, z.B. wegen einer eingeschlossenen Luftblase. Des weiteren bewirkt die Hitze eine Ausdehnung des Wassers, was den selben Effekt hat wie der Föhn. Deshalb sollte der Copter auch nicht über einem Ofen/der Heizung getrocknet werden.

    Das Wasser sollte vorsichtig mit Tüchern aufgesaugt werden. Es ist auch möglich, das Wasser mit dem Mund (Strohalm) oder dem Staubsauger (einfach vorne ins Rohr legen und Sauger 10 min laufen lassen) abzusaugen, wichtig ist, dass der Luftzug immer von der Elektronik WEG geht. Das ganze soll nur abgetupft werden und im Anschluss an der Luft getrocknet werden, OHNE technische Hilfsmittel. Das ganze kann man unterstützen, in dem man die Platinen komplett in Reis einlegt oder mit Silikat-Päckchen (diese kleinen Päckchen mit den Kugelchen drin, die bei neuen Schuhen usw. dabei sind) umpacken, beide der genannten Materialien nehmen die Feuchtigkeit auf.
    Wichtig ist, dass die Platine jetzt unter keinen Umständen unter Spannung gesetzt wird um die Funktionalität zu überprüfen, dies kann trotz trockener Elektronik zum entgültigen Defekt führen, siehe Schritt 3).

    3) Reinigen. Auch wenn die Elektronik mittlerweile trocken ist, ist die Gefahr eines Defekts noch nicht gebannt. Das Wasser ist nicht sauber, im Wasser sind gelöste Minerale, Salze und Kalk. All dies bildet Rückstände auf der Platine, die zu Kurzschlüssen führen können und über kurz oder lang korrodieren, was die empfindliche Elektronik komplett zerstörrt. Diese Rückstände müssen nun entfernt werden. Dazu werden alle Platinen (FC und ESCs) komplett in 100%igen Isopropanol-Alkohol gebadet. Dies ist extrem reiner Alkohol, rezeptfrei erhältlich in jeder Apotheke. Dieser Alkohol verdrängt Wasser (die Rückstände sinken ab) und löst somit die Rückstände von der Platine und verdampft danach auch extrem schnell von selbst wieder. Die Platinen sollten kurz in diesem Alkohol gebadet werden, am besten die Platinen kurz im Alkohol hin und her wedeln, damit der Alkohol auch wirklich in jede Ritze eindringen kann (der Alkohol hinterlässt keine Rückstände, ist also für die Elektronik komplett unschädlich).
    Alternativ gibt es noch die Möglichkeit, den Waschvorgang mit destiliertem Wasser durchzuführen, auch destiliertes Wsser bildet keine Rückstände, hat jedoch den Nachteil, dass es nicht leichter als die Wasserreste auf den Platinen ist und nicht so schnell verdunstet. Auch hier soll die Elektronik an der Luft oder im Reis trocknen, KEIN Heißluftgebläse.

    4) Schrittweise Inbetriebnahme. Bei der ersten Inbetriebnahme ist es wichtig, jedes Bauteil /jede Baugruppe einzeln in Betrieb zu nehmen, damit im Falle eines einzelnen Defekts nicht weitere eigendlich funktionstaugliche Bauteile beschädigt werden. Die ESCs kann man direkt am Empfänger oder einem anderen FC anschließen und testen, den FC sollte man einmal mit dme Computer verbinden und in der GUI durchchecken (OHNE Akku). Wenn sich die Grafik des Copters immer noch richtig mitbewegt, kann man ESCs und Empfänger wieder anschließen und erneut in der GUI schauen, ob die Knüppeleingaben richtig erkannt werden und die Ausgangssignale zu den Motoren stimmen. Ist dies der Fall, kann man wieder einen Akku anschließen (einen anderen, der vom Absturz ist zu 99% defekt) und weiterfliegen.

    Sollte die Platine nicht funktionieren, kann dies folgenden Grund haben:
    Es kann passieren, dass der Akku im Wasser einen Kurzschluss verursacht, das kann zu Schäden am Spannungsregler es FCs oder den BECs an den ESCs (oder anderen elektronischen Bauteilen) führen. Dies erkennt man mit freiem Auge an den dunklen schwarzen Flecken in der Mitte der genannten Bauteile. In diesem Fall kann man den Spannungsregler wechseln oder man benutzt ein externes BEC, welches man so am FC anschließt, dass der (defekte) Spannungsregler überbrückt wird.
    Sollte es dann immer noch nicht funktionieren (dies ist aber die Ausnahme), so ist ein anderes Bauteil, möglicherweise der Prozessor defekt. Hier lohnt sich eine weitere Reperatur kaum, man muss sich wohl leider neue Bauteile zulegen.




    -----------------------------------------------------------------------------------------
    Änderungen in der Erklärung:
    30.03.13: Hinzufügen Unterschiede bei GPS
    16.04.13: Neues Bild für H-Hexacopter (Danke an leo2e für das neue Bild)
    16.06.13: Software Teil 1 hochgeladen
    16.06.13: Ergänzung: Voraussetzung: Java (Text by m2m, Danke)
    26.06.13: Hinzufügen von Flyduino-Setup und einige kleine Änderungen
    03.07.13: Akkudimensionierung viel detaillierter
    15.07.13: Hinzufügen von Anschließen eines externen Sensors
    17.07.13: Hinzufügen von How-To bei Wasserkontakt
    10.08.13: Korrektur Text bei LSM303DLM (Danke an Roberto)
    Geändert von Ori0n (10.08.2013 um 11:16 Uhr)

  5. #5
    Ich mach' alles kaputt... Avatar von comicflyer
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    Zitat Zitat von Ori0n
    Alle veralteten Bauweisen sind im folgenden Text hellblau markiert, sie sollten unter KEINEN Umständen benutzt werden.
    Warum?

    CU Eddy
    Am Anfang war es ziemlich krumm, das war natürlich ziemlich dumm.
    Ich wollte es zum Guten wenden und zog und bog an beiden Enden.
    Und als es endlich grade war, da war es ab - was schade war.

  6. #6
    Back again Avatar von Ori0n
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    Gegenfrage: Würdest du in den neuesten VW Golf den Motor von einem Original VW Käfer einbauen (und wenn ja, welchen Sinn macht das?)
    wenn du heute einen Copter aufbaust und die Sensoren von vor drei Jahren reingibst, dann kannst du genauso gut einen Mistkübel mit Propellern ausstatten.
    Wenn man etwas baut, dann sollte man versuchen, gleich die aktuellsten Bauteile einzubauen, sonst ist der Copter ja schon zum Zeitpunkt des fertigstellens veraltet.
    Mal abgesehn davon, ein WMP und ein Nunchuck kosten gemeinsam fast 30€, da bekommst du ein Sensorboard mit MPU6050, MS5611 und HMC5883 drum.

    Ich weiß nicht, ob du einen Copter mit MPU6050 und einen mit WMP hast. Wenn ja, dann schnapp dir mal beide und geh fliegen. Dann bemerkst du den Unterschied.
    Ich behaupte ja nicht, dass man nicht mehr mit einem WMP-Copter fliegen sollte, nur dass man sich das Leben durch veraltete Sensoren usw. nicht extra schwer machen muss.

  7. #7
    Ich mach' alles kaputt... Avatar von comicflyer
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    Ich behaupte ja nicht, dass man nicht mehr mit einem WMP-Copter fliegen sollte,
    Ach! Nicht?
    Alle veralteten Bauweisen sind im folgenden Text hellblau markiert, sie sollten unter KEINEN Umständen benutzt werden.
    Da steht ganz einwandfrei, daß ich meinen WiiCopter mit Arduino ProMini und WMP nicht mehr benutzen soll! Und zwar unter KEINEN Umständen!
    Im Allgemeinen will ich so einen Copter fliegen und nicht damit Nägel einschlagen...
    Das "Warum" hast Du nicht beantwortet! Ist ein WMP irgendwie ein Verschleissteil, oder was?

    Wenn Du was anderes ausdrücken willst, dann formuliere das anders.

    Und ja, ich habe mehrere Copter mit verschiedenen FC's und ich sehe nicht ein,
    meine FC mit WMP jetzt wegen Deiner Aussage wegzuwerfen.
    Die fliegt nämlich immer noch ausgezeichnet... - sogar ohne BMA.

    Daß man damit keinen neuen Copter aufbaut, sollte bei einem Preis von ~20,-Euro
    für eine Flip-FC klar sein, aber daß man sowas nicht mehr benutzen soll ist Quark.


    CU Eddy
    Geändert von comicflyer (26.03.2013 um 22:45 Uhr)
    Am Anfang war es ziemlich krumm, das war natürlich ziemlich dumm.
    Ich wollte es zum Guten wenden und zog und bog an beiden Enden.
    Und als es endlich grade war, da war es ab - was schade war.

  8. #8
    Back again Avatar von Ori0n
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    Lies dir den Titel und den ersten Satz 2 mal durch bevor solche Kommentare kommen. Da sitz ich tagelang und schreib die Anleitung, und dann fängt jemand wegen einer kleinen Undeutlichkeit halb einen Streit an. Du hättest mir gleich sagen können, dass man den Satz falsch verstehen kann und nicht ein Theater drum machen, dann hätt ichs gleich geändert.

    Wenn du alles gelesen und nicht nur einzelne Sätze herauspflücken würdest, dann wüsstest du, dass hier eine Anleitung zum Bau eines Copters entsteht. Und für den Bau eines Copters ist das WMP nicht mehr zu gebrauchen, es ist ungenau im Vergleich zur MPU und kostet mehr. Ok, der Satz war zweideutig zu verstehen (habs geändert), jedoch ist es, wenn der Text im Kontent gelesen wird, eindeutig. Es bedeutet: Zum BAU EINES COPTERS NICHT ZU BENUTZEN. Da ich den Tet verfasst habe, ist mir diese zweite Bedeutung natürlich nicht aufgefallen, daher bitte ich um Verzeihung und hoffe, dass noch niemand seinen WMP Copter meinetwegen weggeworfen hat.

    Wer einen WMP Copter hat, muss den natürlich nicht wegwerfen (mach ich ja auch nicht), nur zum Neubau würd ichs niemandem mehr empfehlen.

    Wenn dir noch mehr Sachen auffallen, einfach hinposten

    Grüße, Moritz
    Geändert von Ori0n (26.03.2013 um 22:57 Uhr)

  9. #9
    Danke für deine Arbeit, liest sich toll da hast du einiges an guten Infos und immer auch die erklärung verständlich mit reingepackt!

    /// daumenhoch ///
    ٩(●̮̮̃•̃)۶
    http://vimeo.com/searchspider

  10. #10
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    Jupp gut gemacht.

    Kurz ma überflogen und
    Kl. Anmerkung dazu,damit Anfänger nicht ins schleudern kommen,den Absatz zum Atmega 328P ändern,Simon K können verwendet werden.
    Und aber nicht ratsam, es geht auch ein Octo.

    Viele FC bieten auch Lipo-Warnfunktion ,muss dann im Multiwii-code eingestellt werden,z.b. Mega , Nanowii
    Und man könnte noch auf die BL-Heli Software (mehr Programmiermöglichkeiten) für ESC verweisen ,seit version 10.0 auch sehr gut


    und wech
    Mal gewinnt man,Mal verlieren die anderen.

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