My first onboard Video
Recently I bought the nice GoPro HD digital camera. This week I mounted it the first time on my quadrocopter and flew around with it. But with the last battery the motor dissolved itself from its basement. Luckily my quadrocopter and the camera survived the crash without serious damage.
Onboard Video
By the way, I made this video using PiTiVi, which seems to evolve to a very easy to use video editor. The features are a bit limited at the moment, but there is much effort in the community improve this drawback. Read the rest of this post »
In: Flights · Tagged with: crash, flight, gopro, hd, onboard
Centerplates
Carbon fiber centerplates
For my next Quadrocopter I plan a bit nicer frame. Because construction isn’t my strong point I prefer something simple but reasonable priced. These out of the box frames were too expensive. Construction one by myself was not an option. Fortunately Robert made some very nice Frames and Centerplates. At first I wanted to build a CargoNG. I opted for centreplates only but in exchange with carbon fiber. Without a full frame it is easier to build and I have more freedom In terms of adding more circuit boards or a digital camera. Also if once I test some newly developed code and undergo a heavy bug, its not that expensive to repair the Quadrocopter 
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Bus Pirate
Bus Pirate
As I wrote yesterday I bougth the Bus Pirate from Seeedstudio and a nice case. Another team member found this nice tool. It can be used to prototype and test electronic deviecs with buses such as UART, SPI or I2C. As I saw the ability to work as an AVR programmer and even a JTAG adapter I was persuaded of it as well. It looks like a perfect devleoper device for the NG UAVP.
With delivery I paid about 55$ for both parts. The case from US arrived way faster then the Pirate itself from China, but finally both made their way to Switzerland! I needed to alter the case with a nail file a little bit to make sure the USB connector has enought space. Built into its case it looks very nice!
The firmware on the delivered device was not that up to date:
HiZ>I Bus Pirate v3 (Seeed Studio) http://dangerousprototypes.com Firmware v2.4-Seeed DEVID:0x0447 REVID:0x3043 (B5)
New blog appearance
After several weeks of silence I could finally find enough motivation and time to update my blog. I renamed it to “Envolving NG UAVP”, because, you might have heard it, I joined the development team of the NG UAVP in between. Now I try hard to help evolving this wonderful multicopter platform! To address the international community I decided to switch the language of this blog to English. The old NG UAVP from Scratch blog posts stay in german and are archived under its own category NG UAVP from Scratch.
Currently we work on several things for the NG UAVP: First of all we improved GPS support. We also tested new build toolchains and think about new control algorithm. All in all, its very interessting and I’m very happy do be part of the team!
I also bought new equipment: I have now a maas SPS-30 II power supply to load my LiPo’s quickly. I also bought a Bluetooth Bee, a serial extender with X-Bee pin alignment, but I could not test it yet. Also from Seedstudio I bought the Bus Pirate, an universial bus connector, programmer and even debugger.
My NG UAVP is still flying! But nevertheless I plan to build a second NG UAVP: I want to use nicer Centerplates, better motors and, finally, the TowerPro BLC’s with Quax firmware. But I still build it as simple as reasonable possible, I prefer to spend my time on developing software than building nice frames!
Erstflug!
Heute, am Dienstag der 23. März 2010, wars endlich soweit: Ich hab den Erstflug gemacht. Nachdem ich in den letzten Tagen schon ausführliche Tests “aus der Hand” gemacht habe, aber da noch einige Probleme sah welche mich verunsicherten, hab ich den Erstflug vor mir her geschoben… Ich habe gestern alle Stecker besser fixiert und die Sensoren mit Heissleim verleimt. Das letztere hat die Abweichungen des Beschleunigungsensor auf der Nick-Achse schon einiges reduziert. Nachdem heute auch noch schönes Wetter war, hab ich mich entschieden den Erstflug direkt nach der Arbeit durchzuführen. Alles ging Reibungslos von statten, ich habe während ca. 30 Minuten zwei Akkus “durchgeflogen”. Ohne Simulation und andere Flugerfahrung hab ich noch nicht viel gewagt. Anheben und etwa auf Augenhöhe umherfliegen hat mir fürs erste gereicht. Daher ist das Video total langweilig, sorry!
Erstflug meines NGone
Nun werde ich fleissig fliegen üben und den Quadrokopter noch etwas verbessern. Da sind noch einige Baustellen: Fehlende Duo-LED’s, Verkabelung, Landebeine, besser Entkopplung der Steuerung, Kompass, GPS, etc… Auch möchte ich Erweiterung wie Bluetooth-Konsole, NGvideo oder Kamerahalterung realisieren, nur weiss ich noch nicht welcher ich den Vorrang geben werde
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QNGctrl unter Ubuntu
Heute hat mein NG UAVP die ersten Flugübungen gemacht, allerdings noch in meiner Hand. Dabei hab ich bemerkt dass ich die Roll-Motoren verkehrt montiert habe, was für einen realen Fatal wäre: Gerät er nur etwas in Seitenlage würde er den Motor in welche er sich neigt stärker ansteuern. Da die Motoren verkehrt montiert sind würde der falsche Motor geregelt. Dadurch würde die Seitenlage noch verstärkt was eine noch stärkere Regelung zur Folge hätte. Ein Absturz wäre unausweichlich.
Das QNGctrl-Tool hat mir geholfen zu verstehen wie genau geregelt. So konnte ich auch die Parameter besser verstehen. Dabei sind auch Probleme aufgetaucht wie zum Beispiel seltsame Jitters in den Gyros (was eventuell auf mangelnde Befestigung hindeuten könnte) oder abweichende Signale bei laufenden Motoren und gestoppten Motoren (was wahrscheinlich mit mangelnder Entkopplung zu tun hat).
QNGctrl zeigt Gyrometer mit Jitter
Nun aber zum eigentlichen Thema…
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NGcon und NGusb
NGusb
Bereits seit einigen Tagen hatte ich die Leiterplatten der beiden Konnektivitätsgeräte NGcon und NGusb. Inzwischen sind auch die dazu benötigten Bauteile angekommen und verbaut. Jedoch funktionierte weder das NGusb noch das NGcon auf anhieb: Beim NGusb stellte sich heraus dass ich die LED verkehrt aufgelötet habe. Die LED sollte beim Einstecken kurz aufblicken, was sie nicht tat. Danach hab ich fälschlicherweise den Jumper gesetzt um das verbundene Gerät mit Spannung zu versorgen. Da der NG jedoch selbst versorgt ist, funktionierte das NGusb nicht. Danach wurde es von Linux erkannt und funktionierte einwandfrei. Die Ausgabe von “dmesg” zeigt das der FTDI Converter auf dem NGcon erkannt wurde:
[15642.821825] usb 8-1: new full speed USB device using uhci_hcd and address 54 [15643.022980] usb 8-1: configuration #1 chosen from 1 choice [15643.029828] ftdi_sio 8-1:1.0: FTDI USB Serial Device converter detected [15643.029884] usb 8-1: Detected FT232RL [15643.029889] usb 8-1: Number of endpoints 2 [15643.029894] usb 8-1: Endpoint 1 MaxPacketSize 64 [15643.029899] usb 8-1: Endpoint 2 MaxPacketSize 64 [15643.029903] usb 8-1: Setting MaxPacketSize 64 [15643.033485] usb 8-1: FTDI USB Serial Device converter now attached to ttyUSB0
Startprobleme
Leider stellte sich die Kombination der TowerPro w25A mit den Turnigy 28-30 1100KV Motoren als eine nicht zuverlässige Kombination. Gleich drei Motoren hatten Startschwierigkeiten. Auch das Bewegen des NG’s oder aufdrehen der Kraft der Motoren hat sie nicht zum starten gebracht. (Update: Scheinbar lag dies an falschen Firmwares)
TowerPro w25A mit Quax-Software Startprobleme
Ich habe mich deshalb entschieden die Motoren mit dem MK-BL-Controllern zu betreiben da diese deutlich bessere Startroutinen haben. Inzwischen sind die BL-Controller angekommen, eingebaut und getestet. Allerdings hatte ich während meinen Ferien den Akku am NG angeschlossen gelassen, was zur totalen Entladung führte. Was ich nicht wusste, dass der Akku dadurch zerstört wird: Ab einer gewissen Zellenspannung ist der Akku unterladen und nicht wieder aufladbar… Die neuen Lipo-Akkus sind bereits bestellt muss ich mich bis zum Erstflug weiter gedulden.
Steuerung und Rahmenplanung
Meine Steuerung ist inzwischen fertig. Fast, bis auf das eine Manko: Der LIS3L. Auch ein zweiter Versuch hat der LIS3L nicht überstanden. Nun ist es definitiv Zeit Hilfe von Profis anzunehmen: Im NG UAVP Forum wird diskutiert ob der LIS3L fertig per Reflow-Prozess gelötete Breakout-Boards angeboten werden soll. Nachdem Sparkfun diese Beschleunigungssensoren nicht mehr anbietet, ist die Hauptquelle der gelöteten Headerboards versiegt. Es existieren noch Restposten auf lipoly.de. Der ADS1255 funktioniert inzwischen, ein Pin zum Quarz war nicht korrekt angelötet. Den AD7924 für die Drehratensensoren habe ich inzwischen ausgetauscht, und siehe da, alle Drehratensensoren funktionieren einwandfrei! Auch der Magnetkompass funktioniert, wobei dieser noch nicht kalibriert ist. Die Kalibrierung muss gemäss Entwickler direkt via UART-Schnittstelle X1 auf dem Sensorboard vorgenommen werden. Der Befehl “show ngpp” zeigt aber bereits Werte.
NG UAVP Tower
NG UAVP Tower von der anderen Seite
In: Elektronik, Rahmen, Sensoren, Steuerung
Sensor-Board und Flight-Control
Letzte Woche habe ich an zwei Abenden die beiden Leiterplatten bestückt. Beim Löten ging alles glatt, ich hätte nicht erwartet das SMD-Löten so einfach ist. Ich habe mich auch etwas informiert wie SMD-Löten am besten gelingt. Insbesondere das PDF “Der richtige Umgang mit SMD” und der Artikel “SMD Löten” von microcontroller.net haben mir geholfen. Nicht zu vergessen natürlich die Anleitungen für das Sensor-Board, die Flight-Control und die Mounting-Order-List. Während des Lötens ist mir aufgefallen dass ich beim Bestellen die SMD-Duo-Leds vergessen habe. Zudem haben mir noch zwei Teile gefehlt (der ADS1255 und der SN74LVC32). Der ADS1255 wird für den Luftdrucksensor verwendet und ist daher relativ wichtig. Der SN74LVC32 wird für den Extension-Bus benötigt, ist also für die Flugfähigkeit nicht wichtig. Den ADS1255 scheint unter allgemeiner Verknappung zu leiden, selbst der Hersteller TI meldet dass sie diesen erst ende Februar liefern können. Ich konnte ihn von einem der Entwickler ausleihen, vielen Dank nochmals.
 Flight-Control vorne |
 Flight-Control hinten |
 Sensor-Board vorne |
 Sensor-Board hinten |
Achtung: Beide Boards sind nicht vollständig und haben Fehler (siehe Text)
In: Antrieb, Brushless Controller, Elektronik, Sensoren, Steuerung