Baubericht - Quadrokopter mit APM 2.5.2

#1
Hallo zusammen,

mein Name ist Rudi. Seit ca. 1 Jahr fliege ich einen Quadrokopter mit KK2.0 Flightcontrol. Warum? Dieses war so ziemlich die günstigste FC um mit dem Thema Multikopter anzufangen und durch das eingebaute Display auch recht einfach zu bedienen.

Mittlerweile reicht mir dieses aber nicht mehr und ich möchte gerne eine FC die mir mehr Möglichkeiten ermöglicht. Somit bin ich auf die APM 2.5 gestoßen. Nachdem ich einiges im Internet gelesen hatte und mir auch so manch ein Mitglied, vor allem …....., hier im Forum wertvolle Tipps gegeben hatte http://fpv-community.de/showthread.php?39224-APM-2-6-welches; entschloss ich mich auf Ardupilot (APM 2.5.2) umzusteigen.

Auch wenn es die offiziellen Aufbauanleitungen gibt wie http://code.google.com/p/arducopter/wiki/ArduCopter2 & http://copter.ardupilot.com möchte ich gerne meinen Umbau hier möglichst detailliert dokumentieren um dem ein oder anderen Newbie damit zu helfen, da ich aus eigener Erfahrung weiß, dass zwar alle Informationen im Netz zu finden sind, jedoch man am Anfang den Wald vor lauter Bäumen nicht sieht. Und der Umstand, dass die meisten Anleitungen auf englisch verfasst sind, macht es für die meisten nicht gerade leichter. Zwar sind fast alle der englischen Sprache mächtig, doch ist die eigene Muttersprache immer noch am Besten zu verstehen.


bezüglich der APM habe ich mich für den „ArduFlyer V2.5.2 Kit Flight Controller“ von RC-Timer mit Gehäuse entschieden.

ArduFlyer 2_5_2.jpg

Warum ich den Clone von RCTimer bestellt habe? Weil dieser von der Funktionalität eine fast identische Kopie vom Ardupilot sein soll, deutlich günstige ist, hier im Forum gute Erfahrungen mit dem Clone gemacht wurden und ich erst einmal etwas zum „ausprobieren“ haben wollte. Lieferzeit bei mir: am 27.12. spät abends bestellt und am 03.01.2014 da!!!!!!!!!!!!!!!!
Da ich mit mit dem Gedanken spiele, eventuell später mal den original Ardupilot oder ggf. den Pixhawk zusätzlich zu bestellen, habe ich mich für das original GPS von 3DR Robotics mit externem Kompass entschieden

http://www.uav-store.de/gps/ublox-mit-kompass/#cc-m-product-8282839193

GPS mit Kompass und Kabeln.jpg

Nachteile des ArduFlyer, die mir bisher aufgefallen sind: man muss die Pinleisten alle selber verlöten und man muss den integrierten Kompass (welcher auf dem neuesten original Ardupilot 2.6 nicht mehr vorhanden ist) mechanisch außer Betrieb setzen, um den internen nutzen zu können.
Hier muss sich jeder selber die Frage stellen, ob er sich hierzu in der Lage sieht.

Ich habe beides hinbekommen, allerdings steht die Generalprobe noch aus. Bis auf ein paar Goldkontakte habe und ein paar Drähte an die Lötpads der Motorregler löten, habe ich bisher keine Löterfahrungen. Hier gibt es aber bestimmt den ein oder anderen Tipp im Forum. Ich habe den Lötkolben auf ca. 320 Grad Celsius gestellt, die Pinleisten kurz in Lötfett getaucht, auf die Platine aufgesteckt, mit Tesafilm von vorne fixiert, Platine auf den Kopf gedreht, Lötkolben oben auf die Spitze des jeweiligen Pins gehalten und und kurz das Lötzinn dran gehalten, bis Pin und Platine verbunden waren. Hierzu ist als Anfänger eine Lupe zu empfehlen. Lötzinn hatte ich verschiedene im Haus und habe einfach ausprobiert, mit welchem es am besten ging.

Hier das Ergebnis meiner Lötarbeit:

20140103_213827.jpg

und zusätzlich ein Video welches ich zu dem Thema gefunden habe:
http://www.youtube.com/watch?v=-jmqOHjh6Ak

Zum „Trennen“ des verbauten Kompasses auf dem APM 2.5 und der Installation des GPS mit externem Kompass gibt es auch eine Anleitung in der auch ein Video enthalten ist, wo gezeigt wird, wie die Lötbrücke entfernt wird:

Anleitung: http://copter.ardupilot.com/wiki/common-installing-3dr-ublox-gps-compass-module/
Video Lötbrücke: http://www.youtube.com/watch?v=niqvBmXeNjU

Kompass Lötbrücke.jpg


Das Gehäuse für das APM wollte ich in jedem Fall dazu haben, da das APM darin besser gegen Stöße, Feuchtigkeit etc. geschützt ist und vor allem das Barometer nicht durch äußere Einflüsse wie Fahrtwind oder ähnliches beeinflusst wird.


Zusätzlich habe ich bei uav-store bestellt:

ein 6-Pin-Kabel mit Buchsen 6-Pin-Kabel.jpg

ein 2-Pin-Kabel mit Buchsen 2-Pin-Kabel.jpg

Diese sind zum Anschließen des Empfängers an die Input-Seite des APM. Da ich auf Anraten aus dem Forum einen separaten 5V UBEC

http://hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=31693

UBEC.jpg

zur Stromversorgung des APM nutzen werde, müssen eigentlich nur die Signalanschlüsse des Empfängers mit den Signalanschlüssen der APM verbunden werden. Hier bin ich mir aber noch nicht ganz sicher und werde das Thema später noch einmal angehen. Darum habe ich bei Hobbyking gleich 10-cm-Male-to-Male-Servokabel mitbestellt.

http://hobbyking.com/hobbyking/store/uh_viewItem.asp?idProduct=36312

Male-to-male.jpg

Um absolut flexibel zu sein, habe ich aufgrund eines Tipps dazu entschieden noch diese Einzelverbindungskabel bei EXP-Tech zu bestellen.

http://www.exp-tech.de/Zubehoer/Kabel/1-Pin-Dual-Female-Jumper-Wire---300mm--20pcs-Pack-.html

1-Pin-Dual-Femal_1.jpg

1-Pin-Dual-Femal_2.jpg

Zusätzlich habe ich bei RCTimer bestellt:

einen abklappbaren Ständer für das GPS

GPS-Sockel.jpg

zusätzliche Klebepads

3M-Klebepads.jpg

und Antivibrationsbälle, da Vibrationen sich negativ auf einige Sensoren des APM auswirken.

Antivibrationsbälle.jpg

Nachdem nun fast alle Teile da sind (bis auf das 5V UBEC :( ) habe ich, wie oben beschrieben, die Pinleisten verlötet und die Lötbrücke vom internen Kompass entfernt.

Danach habe ich das 3DR-UBox GPS und den Kompass mit dem APM verbunden.

20140104_130739.jpg

Hier war ich zunächst etwas verwirrt, da ich ein Video gesehen hatte, indem von falschen Pinbelegung und Zerstörung des APM berichtet wurde. Auch hier habe ich wieder einmal direkt Hilfe aus dem Forum erhalten. RC-Yogi gab Entwarnung. WICHTIG: Ich habe die Originalkabel verwendet, welche mit dem 3DR-Ubox GPS mitgeliefert wurden. Die Kabel, welche dem Arduflyer beilagen, hatten zum einen falsche Stecker und zum anderen waren die Stecker zum Teil unterschiedlich belegt. Da ich nur das eine GPS habe, kann ich nicht sagen, ob diese Stecker zu dem GPS von RCTimer passen (was naheliegend ist). Hier sollte man sich vorher bei anderen erkundigen und nicht einfach einstecken. An den Originalkabeln des 3DR-UBox GPS mussten an der Seite, welche im Arduflyer eingesteckt werden, seitlich die kleinen „Plastiknasen“ entfernt werden, da das Arduflyer leicht andere Steckplätze hat, danach ließen sich GPS und Kompass aber ohne Probleme einstecken.


Als nächsten habe ich mir den APM Mission Planer unter http://ardupilot.com/downloads/?did=82 in der neuesten Version runter geladen und installiert. Danach muss das APM per USB-Kabel mit dem Computer verbunden werden. Die APM wurde jetzt vom Computer automatisch erkannt (bei mir Windows 7) und installiert. Als nächstes sollte man in der Systemsteuerung in den Gerätemanager gucken und nachsehen, welchem COM-Anschluss das APM zugeordnet wurde, da dieser im Mission Planer eingestellt werden muss.

So sah es bei mir aus:

Gerätemanager.jpg

Jetzt wird der APM Mission Planer gestartet. In der jetzigen aktuellen Version wird beim ersten Start ein Wizard angeboten, welcher einen komfortabel durch die Installation leitet.

Wizard.jpg

Diesen sollte man als Neuling nutzen. Damit wird die Software auf das APM geladen. Dazu wählt man halt aus, wofür man die APM verwenden möchten (in meinem Fall ein Quadrokopter im X-Format. Hier wird man auch automatisch nach dem COM-Port gefragt. Zudem wird man auch gefragt, welche Version von APM man verwendet. Hier musste ich „APM2 – 2.5 non 3DR“ einstellen, da ich ein Clone-Board habe. Darüber hinaus werden APM und Kompass kalibriert. Zur Kalibrierung des Kompasses ist direkt ein Link zu einem Video integriert, in dem einer der Entwickler die Kalibrierung vorführt.

Wenn man den Wizard versehentlich geschlossen hat, so ist das auch kein Drama. Im Mission Planer kann man in der oberen Leiste „Help“ auswählen. Danach öffnet sich ein Fenster in dem unter andrem ganz oben ein Flugzeug mit einem Zauberstab abgebildet ist. Über dieses Icon kann man den Wizard jeder Zeit starten. Will man diesen nicht nutzen, dann sollte man im Mission Planer oben rechts den Com-Port auswählen und die Bautrate einstellen. Diese muss auf 115200 eingestellt sein.

Nachdem der Wizard beendet ist, sollte man oben ins Menü unter „Initial Setup“ gehen, danach „Mandatory Hardware“ auswählen, darunter „Compass“ auswählen die Art des Kompasses auswählen, in meinem Fall „APM with External Compass“. Achtung: Der Mission Planer muss auf jeden Fall mit dem APM verbunden sein, ansonsten ist der Punkt Mandatory Hardware nicht sichtbar. Dazu einfach oben rechts "Connect" drücken. Jetzt werden Daten zwischen APM und Mission Planer ausgetauscht, danach steht die Verbindung und Mandatory Hardware wird sichtbar.

Mandatory-Hardware - Kompass.jpg

Soweit so gut erst einmal, Fortsetzung folgt......

Gruß

Rudi
 
Zuletzt bearbeitet:

francisco

Erfahrener Benutzer
#2
ist so ziemlich meine Config, außer das ich das Kit bei RCTimer mit GPS bestellt habe. Das UBEC von HK habe ich auch verbaut, bin mal gespannt wie Du das löst. Ich habe es sicherlich falsch verbunden...

Gruß

Francisco
 

francisco

Erfahrener Benutzer
#4

rose1203

Erfahrener Benutzer
#5
Man muss natürlich beachten, das die 3 Superberichte von Kornetto zur Zeit einer anderen Firmware geschrieben wurden (2.91). Einiges stimmt bei der 3.1 nicht mehr, z.B. die Möglichkeit PID Tuning über Autotune gab es damal noch nicht.
 

BR1962

Erfahrener Benutzer
#7
Rudi, mach bitte weiter.. du machst das super!
 
#8
Rudi, mach bitte weiter.. du machst das super!
Schönen Dank.

Ich denke, das ist nicht mehr als fair. Denn letztendlich habe ich mich hier angemeldet und ohne Weiteres direkt Hilfe bekommen - und auch noch super schnell (Besonders von helste, RC-Yogi & gervais)

Um mich hierfür ein wenig zu revanchieren, verfasse ich nun diesen Bericht. Aber auch nicht ganz uneigennützig, denn so kann ich immer mal nachlesen, warum ich was wie gemacht habe.

Solte etwas missverständlich geschrieben sein, irgendwelche wichtigen Hinweise fehlen oder etwas nicht korrekt sein, dann bitte melden, damit ich die entsprechende Stelle editieren kann.

Rudi
 

marloo

Neuer Benutzer
#9
Hallo Rudi,

ich bin auch sehr an diesem Thema interessiert, da ich gerade meinen FPV-Quadrocopter von APM 2.5 (RCTimer) mit integr. Kompass umrüste auf APM 2.5.2 (RCTimer) mit deaktiviertem internem Kompass und zusätzlichem GPS/Kompass-Modul entweder von Goodluckbuy (u-blox NEO 6M) oder RCTimer (u-Blox CN06 Plus). Welches der beiden Module letztendlich verwendet wird, wird ein Vergleichstest zeigen. Ich habe bereits beide hier, das Goodluckbuy-Modul muß allerdings noch umprogrammiert werden, damit es mit dem APM kommuniziert, das RCTimer-Modul ist plug and play (gerade getestet).

Markus
 
#11
Für den Fall, dass die Installation mal nicht funktioniert hat oder irgendetwas nicht richtig funktioniert, sollte man den EEPROM-Speicher löschen. Dazu den Mission Planner starten, das APM per USB-Kabel verbinden, im Menue des Mission Planner auf Terminal klicken, kurz warten und dann
1. "setup" eingeben und mit Enter bestätigen
2. danach "erase" eingeben und bestätigen, danach erscheint "Erasing EEPROM"
3. warten bis "done" geschrieben wurde
4. jetzt "reset" eingeben und bestätigen, danach "Y" eingeben und bestätigen
5. nun erscheint "Reboot APM"
6. nun oben rechts den Button "disconnect" drücken
7. USB Kabel abziehen
8. Mission Planner neu starten und USB wieder anschließen

jetzt kann neu installiert werden...




Hardware/Stromversorgung

Entweder man versorgt das Bord über die Ausgangsseite mit Strom, dann aber mit Jumper1 gesetzt (Stromkreis von Eingangs- & Ausgangsseite wird verbunden)
oder
Jumper1 entfernt und Stromversorgung jeweils über die Ausgangs- & Eingangsseite.

Eingangsseite:
→ z. B. Über einen separaten 5V UBEC wie weiter oben beschrieben, oder über das Power Modul

Auf das Power Modul möchte ich nur kurz eingehen, da sich dieses nicht verwende: Hier gibt es eine Anleitung dazu.

http://plane.ardupilot.com/wiki/common-measuring-battery-voltage-and-current-consumption-with-apm/

In dieser wird ebenfalls empfohlen, Eingangs- und Ausgangseite separat von einander zu versorgen und den Jumper nicht zu setzen. Mit dem Power Modul kann dann auch noch die Leistung des Akkus überwacht werden. Hierzu ist eine entsprechende Einstellung unter Initial Setup, Otional Hardware (nur sichtbar wenn APM und Mission Planer verbunden sind), Battery Monitor.

Ausgangsseite:
→ Servos über einen separaten UBEC oder über die ESC-BEC , damit diese Strom bekommen
→ Sofern nur Motorenregler angeschlossen werden, muss hier nur das Signalkabel verbunden werden, da diese den Strom für sich und die Motoren direkt vom Lipo-Akku erhalten.

Der 5V UBEC kann nicht auf der Ausgangseite angeschlossen werden und mit gesetztem Jumper das komplette Board mit Strom versorgen. Hintergrund ist, dass hinter dem Jumper in Richtung Eingangsseite eine Diode sitzt, welche die Voltzahl um ca. 0.3V verringert. Somit kommen auf der Eingangsseite nur noch ca. 4,7V an und das ist zu wenig. Zumal es durch die Verbraucher (Servos etc.) zu weiteren Spannungsverlusten kommen kann/wird, auch wenn diese Spannungseinbrüche zum Teil nur kurz sind, kommt es hier zu Problemen wie Steuerungsausfällen.

Mit dem Wissen um den Spannungsverlust durch die Diode erklärt sich auch die folgende Tabelle, welche auf dieser Seite zu finden ist:

http://code.google.com/p/ardupilot-mega/wiki/APM25Power

Anschluss der ESCs

ESCs kalibrieren:

Diese Anleitung funktioniert für die meisten ESCs, jedoch nicht für alle. Es wird empfohlen, diese Methode erst auszuprobieren und sollte diese nicht erfolgreich sein, dann in die Anleitung der verwendeten ESCs zu schauen.

Als erstes bitte sicherstellen, dass:

1. Die Propeller von den Motoren entfernt wurden!!!
2. Das APM nicht mit dem Computer verbunden ist!!!
3. Der Lipo nicht mit dem APM verbunden ist!!!

Nachdem diese Punkte überprüft wurden, die Fernsteuerung einschalten, und den Gashebel auf Maximum stellen. Jetzt den Lipo anschließen, nun fangen die LEDs auf dem APM an im Kreis zu leuchten, rot → blau → gelb → rot → blau → gelb...

Jetzt den Lipo wieder abklemmen, ohne den Gashebel zu verändern

Jetzt den Lipo wieder anschließen.

Nun ist das APM im Kalibrierungsmodus, die rote und blaue LED blinken abwechselnd.

Jetzt abwarten, bis sich die ESCs melden. Es erfolt eine Tonreihenfolge, die Länge richtet sich nach dem verwendeten Lipo 3S = 3x, 4S = 4x, danach erfolgen noch einmal zwei weitere Töne um zu signalisieren, dass Maximalgas gespeichert wurde.

Jetzt den Gashebel auf Minimum setzen.

Die ESCs geben jetzt noch einmal einen längeren Ton von sich, als Zeichen, dass Minimum gespeichert wurde.

Einige ESCs erlauben das Kalibrieren und Scharfschalen nicht, ohne dass man die Endpunkte vom Gas so verstellt, dass Minimum bei rund 1000 PWM liegt. Welchen Wert man hat, kann man prüfen, in dem man APM und Mission Planer verbindet und unter Radio Calibration (unter Mandatory Hardware zu finden) den Minimum Wert für Throttle abliest. Wenn Veränderungen vorgenommen werden, dann sollte man danach auch gleich noch einmal die Steuerung neu kalibrieren.

Sofern die Kalibrierung der ESCs erfolgreich war, sollte getestet, ob alle Motoren gleichmäßig anlaufen, dazu leicht Gas geben. Ebenfalls sollte getestet werden, ob die Motoren auch wieder zum Stillstand kommen, wenn Gas ganz runter genommen wird.

Sofern der Test erfolgreich war nun einfach den Akku abziehen. Wenn man den Akku nun wieder einsteckt befindet sich das APM wieder im Normalmodus.

Noch ein Tipp: Sollte es aus irgeneinem Grund nicht klappen, alle ESC gemeinsam zu kalibrieren kann es manchmal hilfreich sein, diese einzeln anzuschließen und einzeln zu kalibrieren. Hier sollte dann aber auf jeden Fall hinterher überprüft werden, dass alle Motoren hinterher gleichzeitig anlaufen und auch gleichzeitig abschalten. Hier nun noch der Link von der Anleitung und ein Video dazu:

http://copter.ardupilot.com/wiki/quick-start-guide/#Connect_RC_receiver


http://www.youtube.com/watch?v=gYoknRObfOg
 
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FPV1

Banggood

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