DJI Phantom Umbau auf Arduflyer APM 2.5 Flight Controller (Poor Mans Wookong) vom Anfänger für Anfänger.
Vorweg: Der DJI Phantom ist, so wie er ist, ein prima Einstiegs Quadrokopter für Anfänger, die sich darüber freuen können, hier eine komplette GoPro Basis zu bekommen, die überraschungsfrei startet, fliegt und landet. Wartungsarm zudem.
Aber: Experimentierfreudigen Benutzern, die mehr wollen als fischäugige Videos vom Stadtpark, wird nach dem Lösen div. Jello Problematik (Man kann es ebenso wie das Wort Gimbal nicht mehr lesen), Propeller, Fernsteuerungstausch und FPV Verbau schnell langweilig, denn die verbaute NAZA bietet wenig Konfiguration, beschränkte Flight Modi und keine Möglichkeit, Wegepunkte abzufliegen.
DJI Produkte aber, die das und mehr können, liegen üblicherweise oberhalb typischer Einsteiger Budgets, und halten so davon ab, sich zu verändern.
Die gute Nachricht: Es gibt eine preiswerte Alternative. Zum Bruchteil des Preises einer NAZA kann man mit dem >>> APM 2.5 bzw. dem >>> Arduflyer 2.5 (Clone) ein telemetrie- und wegepunktfähiges System mit GPS in den Phantom bauen, welches zahlreiche Flight Modi bietet, und durch eine rege Community ständig weiterentwickelt und unterstützt wird.
Angeregt durch zwei Artikel im DIY Forum soll hier gezeigt werden, wie einfach es ist, diesen Flight Controller in den Phantom zu bauen. Bis auf Lötkenntnisse erfordert der Aufbau weder modellbauerisches Talent, noch Arduino Programmierkenntnisse für den perfekten Start. Indes ist die Kenntnis der englischen Sprache von Vorteil, da die besten Anleitungen in dieser Sprache verfasst sind. Und ein wenig lesen sollte man schon. Nachfolgend wird der Flight Controller APM genannt, die Anleitung ist aber auch auch für den funktions- und pinkompatiblen Arduflyer geeignet..
Schritt 1: Zerlegen des Phantom (siehe DJI Phantom Advanced Manual)
Schritt 2: Ablöten der ESC Verbindungen und der Servoleitungen, Abschrauben Phantom Verteilerboard mit NAZA, RX Board und (ohne Abbildung) GPS Board, welches unter einer angeklebten kaschierten Kupferfolie im Phantom Deckel sitzt. (4 winzige Schrauben, eine unter dem grauen Flachbandkabel der Zuleitung versteckt !) Anlöten neuer Servoleitungen (Blau) Zwar wird hier nur eine Ader gebraucht, welche an S der Output Leiste des APM geht, aber Dreifachstecker mit Kontakten sitzen sicherer. Abgebildet sind indes zweiadrige Verbindungen, bei denen zusätzlich Masse beschaltet ist.(Überflüssig, zudem potentielle Masseschleife) . Wichtig: Da die Outputleiste des APM zu der die Servoleitungen gehen, in Richtung der LED gehen, sind hier zwei lange und zwei kurze Servoleitungen zu verwenden. Abgebildet ist hier zudem das >>>APM Power Modul von 3DR(weiß), welches den APM mit den benötigten 5,3V über den (früher Mystery Port genannten) PM Port versorgt.Der auslieferungsseitig gesteckte Jumper JP1 des APM ist in dieser Variante zu entfernen.Bereits angelötet sind hier die Versorgungsleitungen zu den ESC, sowie ein längeres Batteriekabel (Kabelpeitsche) Die auslieferungsseitig verwendeten Kabel sind hier zu kurz. Später hat sich gezeigt: Das gezeigte 12AWG ist zu steif, 14AWG sowie 18AWG für die ESC Zuleitungen wären ausreichend, zudem besser verlegbar. Wichtig: Erst vor dem Verlöten an den ESC kürzen. Alternativ zum Powermodul bietet sich sich die Verwendung eines >>> 5/6V uBEC an, was in RCG nachvollziehbar >>>beschrieben und begründet wird.
Schritt 3: Verlegen der Kabelpeitsche. Spätestens hier wird klar, warum flexible Kabel notwendig sind. Die Kabel sind symmetrisch und möglichst weit unten (Abstand zum APM erforderlich) zu führen und dürfen das Batteriegehäuse nicht kreuzen, da die Batterie eng sitzt. Das Power Modul (Grün) ist mit einem Kabelbinder fixiert, da dieses sonst beim Einschieben der Batterie ständig verrutschen und klemmen wird. Bereits an den originalen Befestigungspunkten fixiert : Der DJI Phantom 8 Kanal RX (Gelb) , dessen Antenne durch eins der Löcher an den Landebeinen nach unten geführt wird.
Schritt 4: Anprobe. Es ist wichtig, vor Fixierung der Abdeckung zu testen, ob die Batterie gut passt . Insbesondere das Einschieben der Versorgungsleitung und das Schließen des Deckels sollte klappen. Ebenfalls ist das USB Kabel (Orange) zu sehen. Dieses ist abweichend vom DJI Original der beengten Platzverhältnisse wegen nicht zum Batteriegehäuse geführt, sondern wurde geteilt und durch eins der Landebeinlöcher geführt. (siehe auch Bild1) Abweichend und optisch attraktiver wäre der Einbau einer USB Buchse in das Phantom Gehäuse möglich. RX Antenne (Gelb), hier noch nicht am Landebein fixiert.
Schritt 5: Anbringen der Befestigungsplatte für den APM: Diese kann man selber bauen, oder aber eine DJI /Clone F450 Centerplate verwenden (passt erstaunlich gut) und direkt auf den Pfosten des Phantom Gehäuses verschrauben (Bohren erforderlich). Für die Kontakte des RX (Gelb) ist ein Langloch für den Verbindungsstecker erforderlich, für den Bind Taster ein 4mm Loch. Ebenfalls abgebildet, das Versorgungskabel des 3DR Power Modul (Grün). Im Bild liegt dessen Stecker, der in den PM Port des APM geht, auf dem ESC u. re. Verwendet man den Arduflyer Clone, muß dieser etwas mit einem Cutter angepasst werden. Für den APM wird zur Fixierung Klettband verwendet (Grau) . Das blaue Kabel ist das gemeinsame Massekabel für die Indikator LED (s. Schritt 6) und wird im nächsten Schritt in einen beliebigen Massepunkt des APM (äußere Leisten) gesteckt. Achtung: Will man statt dem Klettband auf starrer Fläche , Moongel o.ä. zur Dämpfung der APM unterlegen, wodurch diese höher kommt, ist die Montage einer APM Variante mit seitlichen Abgängen erforderlich, da sonst die Oberschale mit montiertem GPS nicht mehr passt. (Steckergehäuse kommen zu hoch). Der DIY Autor D.Dewey empfiehlt zur Schwingungsdämpfung die Montage des APM auf einem LDPE Deckel (vulgo: Deckel eines großen Joghurtbechers), was sich beim hier modifizierten Phantom nicht als notwendig erwies. Flugbetrieb und Schwingungsdiagramm >>>hier, sind nicht auffällig.
Schritt 6: Einsetzen des APM mit Klettband. Richtung beachten (Pfeil auf Gehäuse geht in Richtung der Batterieklappe). Anschluß des Phantom RX an Input Steckplatz 1 (Braun -, Rot +5V,Orange Signal) Jumper verbindet Input Steckplatz 2 und 3 (Signalreihe S). Power Modul Kabelstecker (Grün) bei PM einstecken, Jumper JP1 entfernen. Dreipoliges Kabel (Orange) an Signalreihe: A4 und A6 führen zur Anode (+) den (im Bild nicht sichtbaren) Status LED (GPS und Arm), deren Kathode (-)gemeinsam über einen 120R Widerstand an Masse des APM liegt (Blaues Kabel). Der Widerstand ist abhängig von den verwendeten LED Typen. Man sollte vorher an einer sep. 5V Quelle sicherstellen, dass der max. Strom 40mA nicht übersteigt. Die hier verwendeten LED (Typ Bastelkiste) sind aber zu dunkel, und es empfiehlt sich daher die Verwendung stärkerer LED mit SMD Treiber (Beengte Platzverhältnisse wg. der Batterie, Tipps willkommen). An A5 kommt der Pluspol eines Summers (Typ egal, sofern bei 5V nicht mehr als 40mA, geeignet ist z.B. der Summer vom KK2 Board). Dessen Masse hängt ebenfalls am blauen Kabel. Anmerkung: Selbst bei Verwendung des Arduflyer Clone wird das original Gehäuse empfohlen. Nicht nur, dass dieses die Kurzschluss Gefahr verringert, sondern auch, dank klarem Aufdruck, die Verwechslungsgefahr. Ein einklebbares, beiliegendes Schaumgummi verhindert zudem wirkungsvoll Windeinwirkung und Lichteinfall des in dieser Hinsicht empfindlichen Baro Sensors.
Schritt 7: Fertigstellung. Die Servo/Signalleitungen der ESC (Pink) werden in Output 1-4 eingesteckt. Reihenfolge gemäß Abbildung beachten! Das GPS (Crius/Ublox Neo V2) wird eingesteckt und in der Gehäuse Oberschale mit stark klebenden Gewebe fixiert. Keramik Antenne n. oben ! Es empfiehlt sich, die Stege im Auflagebereich der Oberschale zu entfernen, da diese im Absturzfall, wie auf RCG gezeigt, auch bruchursächlich für die Keramikantenne des orig. DJI GPS Unit sind. Stattdessen wurde hier ein weiches doppelseitiges Klebeband verwendet. Abdeckung v. U. erfolgt mit der grau kaschierten Kupferfolie. Ob diese notwendig ist, darf bezweifelt werden. Alternativ kann man das GPS Board wie im Bild gezeigt und auf DIY von Drewey gezeigt (z.B. um Höhe zu gewinnen für eine APM Dämpfung) mit Abstandsbolzen an der Centerplate befestigen. Wer aber einseitige Befestigung und ESC Nähe nicht schätzt, wird das unterlassen. Final: Batterie einstecken und dem vertrautem DJI Weckruf der ESC lauschen.
Wichtig: Wenn Sender des Phantom und RX nicht gebunden sind, sollte dies vor dem Aufschrauben der Oberschale geschehen. >Advanced Manual Phantom DJI. Dies kann man auch auch vor dem folgend beschriebenen Umbau des Senders machen.
Vorweg: Der DJI Phantom ist, so wie er ist, ein prima Einstiegs Quadrokopter für Anfänger, die sich darüber freuen können, hier eine komplette GoPro Basis zu bekommen, die überraschungsfrei startet, fliegt und landet. Wartungsarm zudem.
Aber: Experimentierfreudigen Benutzern, die mehr wollen als fischäugige Videos vom Stadtpark, wird nach dem Lösen div. Jello Problematik (Man kann es ebenso wie das Wort Gimbal nicht mehr lesen), Propeller, Fernsteuerungstausch und FPV Verbau schnell langweilig, denn die verbaute NAZA bietet wenig Konfiguration, beschränkte Flight Modi und keine Möglichkeit, Wegepunkte abzufliegen.
DJI Produkte aber, die das und mehr können, liegen üblicherweise oberhalb typischer Einsteiger Budgets, und halten so davon ab, sich zu verändern.
Die gute Nachricht: Es gibt eine preiswerte Alternative. Zum Bruchteil des Preises einer NAZA kann man mit dem >>> APM 2.5 bzw. dem >>> Arduflyer 2.5 (Clone) ein telemetrie- und wegepunktfähiges System mit GPS in den Phantom bauen, welches zahlreiche Flight Modi bietet, und durch eine rege Community ständig weiterentwickelt und unterstützt wird.
Angeregt durch zwei Artikel im DIY Forum soll hier gezeigt werden, wie einfach es ist, diesen Flight Controller in den Phantom zu bauen. Bis auf Lötkenntnisse erfordert der Aufbau weder modellbauerisches Talent, noch Arduino Programmierkenntnisse für den perfekten Start. Indes ist die Kenntnis der englischen Sprache von Vorteil, da die besten Anleitungen in dieser Sprache verfasst sind. Und ein wenig lesen sollte man schon. Nachfolgend wird der Flight Controller APM genannt, die Anleitung ist aber auch auch für den funktions- und pinkompatiblen Arduflyer geeignet..
Schritt 1: Zerlegen des Phantom (siehe DJI Phantom Advanced Manual)
Schritt 2: Ablöten der ESC Verbindungen und der Servoleitungen, Abschrauben Phantom Verteilerboard mit NAZA, RX Board und (ohne Abbildung) GPS Board, welches unter einer angeklebten kaschierten Kupferfolie im Phantom Deckel sitzt. (4 winzige Schrauben, eine unter dem grauen Flachbandkabel der Zuleitung versteckt !) Anlöten neuer Servoleitungen (Blau) Zwar wird hier nur eine Ader gebraucht, welche an S der Output Leiste des APM geht, aber Dreifachstecker mit Kontakten sitzen sicherer. Abgebildet sind indes zweiadrige Verbindungen, bei denen zusätzlich Masse beschaltet ist.(Überflüssig, zudem potentielle Masseschleife) . Wichtig: Da die Outputleiste des APM zu der die Servoleitungen gehen, in Richtung der LED gehen, sind hier zwei lange und zwei kurze Servoleitungen zu verwenden. Abgebildet ist hier zudem das >>>APM Power Modul von 3DR(weiß), welches den APM mit den benötigten 5,3V über den (früher Mystery Port genannten) PM Port versorgt.Der auslieferungsseitig gesteckte Jumper JP1 des APM ist in dieser Variante zu entfernen.Bereits angelötet sind hier die Versorgungsleitungen zu den ESC, sowie ein längeres Batteriekabel (Kabelpeitsche) Die auslieferungsseitig verwendeten Kabel sind hier zu kurz. Später hat sich gezeigt: Das gezeigte 12AWG ist zu steif, 14AWG sowie 18AWG für die ESC Zuleitungen wären ausreichend, zudem besser verlegbar. Wichtig: Erst vor dem Verlöten an den ESC kürzen. Alternativ zum Powermodul bietet sich sich die Verwendung eines >>> 5/6V uBEC an, was in RCG nachvollziehbar >>>beschrieben und begründet wird.
Schritt 3: Verlegen der Kabelpeitsche. Spätestens hier wird klar, warum flexible Kabel notwendig sind. Die Kabel sind symmetrisch und möglichst weit unten (Abstand zum APM erforderlich) zu führen und dürfen das Batteriegehäuse nicht kreuzen, da die Batterie eng sitzt. Das Power Modul (Grün) ist mit einem Kabelbinder fixiert, da dieses sonst beim Einschieben der Batterie ständig verrutschen und klemmen wird. Bereits an den originalen Befestigungspunkten fixiert : Der DJI Phantom 8 Kanal RX (Gelb) , dessen Antenne durch eins der Löcher an den Landebeinen nach unten geführt wird.
Schritt 4: Anprobe. Es ist wichtig, vor Fixierung der Abdeckung zu testen, ob die Batterie gut passt . Insbesondere das Einschieben der Versorgungsleitung und das Schließen des Deckels sollte klappen. Ebenfalls ist das USB Kabel (Orange) zu sehen. Dieses ist abweichend vom DJI Original der beengten Platzverhältnisse wegen nicht zum Batteriegehäuse geführt, sondern wurde geteilt und durch eins der Landebeinlöcher geführt. (siehe auch Bild1) Abweichend und optisch attraktiver wäre der Einbau einer USB Buchse in das Phantom Gehäuse möglich. RX Antenne (Gelb), hier noch nicht am Landebein fixiert.
Schritt 5: Anbringen der Befestigungsplatte für den APM: Diese kann man selber bauen, oder aber eine DJI /Clone F450 Centerplate verwenden (passt erstaunlich gut) und direkt auf den Pfosten des Phantom Gehäuses verschrauben (Bohren erforderlich). Für die Kontakte des RX (Gelb) ist ein Langloch für den Verbindungsstecker erforderlich, für den Bind Taster ein 4mm Loch. Ebenfalls abgebildet, das Versorgungskabel des 3DR Power Modul (Grün). Im Bild liegt dessen Stecker, der in den PM Port des APM geht, auf dem ESC u. re. Verwendet man den Arduflyer Clone, muß dieser etwas mit einem Cutter angepasst werden. Für den APM wird zur Fixierung Klettband verwendet (Grau) . Das blaue Kabel ist das gemeinsame Massekabel für die Indikator LED (s. Schritt 6) und wird im nächsten Schritt in einen beliebigen Massepunkt des APM (äußere Leisten) gesteckt. Achtung: Will man statt dem Klettband auf starrer Fläche , Moongel o.ä. zur Dämpfung der APM unterlegen, wodurch diese höher kommt, ist die Montage einer APM Variante mit seitlichen Abgängen erforderlich, da sonst die Oberschale mit montiertem GPS nicht mehr passt. (Steckergehäuse kommen zu hoch). Der DIY Autor D.Dewey empfiehlt zur Schwingungsdämpfung die Montage des APM auf einem LDPE Deckel (vulgo: Deckel eines großen Joghurtbechers), was sich beim hier modifizierten Phantom nicht als notwendig erwies. Flugbetrieb und Schwingungsdiagramm >>>hier, sind nicht auffällig.
Schritt 6: Einsetzen des APM mit Klettband. Richtung beachten (Pfeil auf Gehäuse geht in Richtung der Batterieklappe). Anschluß des Phantom RX an Input Steckplatz 1 (Braun -, Rot +5V,Orange Signal) Jumper verbindet Input Steckplatz 2 und 3 (Signalreihe S). Power Modul Kabelstecker (Grün) bei PM einstecken, Jumper JP1 entfernen. Dreipoliges Kabel (Orange) an Signalreihe: A4 und A6 führen zur Anode (+) den (im Bild nicht sichtbaren) Status LED (GPS und Arm), deren Kathode (-)gemeinsam über einen 120R Widerstand an Masse des APM liegt (Blaues Kabel). Der Widerstand ist abhängig von den verwendeten LED Typen. Man sollte vorher an einer sep. 5V Quelle sicherstellen, dass der max. Strom 40mA nicht übersteigt. Die hier verwendeten LED (Typ Bastelkiste) sind aber zu dunkel, und es empfiehlt sich daher die Verwendung stärkerer LED mit SMD Treiber (Beengte Platzverhältnisse wg. der Batterie, Tipps willkommen). An A5 kommt der Pluspol eines Summers (Typ egal, sofern bei 5V nicht mehr als 40mA, geeignet ist z.B. der Summer vom KK2 Board). Dessen Masse hängt ebenfalls am blauen Kabel. Anmerkung: Selbst bei Verwendung des Arduflyer Clone wird das original Gehäuse empfohlen. Nicht nur, dass dieses die Kurzschluss Gefahr verringert, sondern auch, dank klarem Aufdruck, die Verwechslungsgefahr. Ein einklebbares, beiliegendes Schaumgummi verhindert zudem wirkungsvoll Windeinwirkung und Lichteinfall des in dieser Hinsicht empfindlichen Baro Sensors.
Schritt 7: Fertigstellung. Die Servo/Signalleitungen der ESC (Pink) werden in Output 1-4 eingesteckt. Reihenfolge gemäß Abbildung beachten! Das GPS (Crius/Ublox Neo V2) wird eingesteckt und in der Gehäuse Oberschale mit stark klebenden Gewebe fixiert. Keramik Antenne n. oben ! Es empfiehlt sich, die Stege im Auflagebereich der Oberschale zu entfernen, da diese im Absturzfall, wie auf RCG gezeigt, auch bruchursächlich für die Keramikantenne des orig. DJI GPS Unit sind. Stattdessen wurde hier ein weiches doppelseitiges Klebeband verwendet. Abdeckung v. U. erfolgt mit der grau kaschierten Kupferfolie. Ob diese notwendig ist, darf bezweifelt werden. Alternativ kann man das GPS Board wie im Bild gezeigt und auf DIY von Drewey gezeigt (z.B. um Höhe zu gewinnen für eine APM Dämpfung) mit Abstandsbolzen an der Centerplate befestigen. Wer aber einseitige Befestigung und ESC Nähe nicht schätzt, wird das unterlassen. Final: Batterie einstecken und dem vertrautem DJI Weckruf der ESC lauschen.
Wichtig: Wenn Sender des Phantom und RX nicht gebunden sind, sollte dies vor dem Aufschrauben der Oberschale geschehen. >Advanced Manual Phantom DJI. Dies kann man auch auch vor dem folgend beschriebenen Umbau des Senders machen.
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Ohne dieses Forum hätte es erst gar nicht geklappt.
