Flight-Control vorne	Flight-Control hinten
Sensor-Board vorne	Sensor-Board hinten

Achtung: Beide Boards sind nicht vollständig und haben Fehler (siehe Text)

Batteriestecker

Die Sensoren wollte ich nicht fest ein löten sondern Steckbar machen wie es einige der Entwickler auch haben. Leider hatte ich zu wenig Stiftleisten, und vor allem keine abgewinkelten Stiftleisten zur Hand, weshalb ich diese, bis auf den LIS3L, noch nicht anlötete. Der erste Start konnte ich nicht wie in der Anleitung mit begrenztem Strom durchführen, da ich kein Labornetzteil habe. Ich habe als Work-Around mein Multimeter dazwischengehängt. Dies hat bei der Strommessung beim kleinen Anschluss (für Mikro/Milliampere) eine 400mA Sicherung.Vorsicht: Beim vor konfektionierten Stromkabel entspricht die Farbe der Drähte nicht der Polung am Stecker. Die einzelnen Drähte können aber vom Stecker entfernt werden und in der korrekten Anordnung wieder eingesteckt werden. Nachdem ich Spannung angelegt habe und den On-Button gedrückt habe leuchteten die LEDs, alles schien in Ordnung zu sein. Die unter Initialization genannten Testpunkte hatten die richtige Spannung.

Um den LPC-2148 flashen habe ich den Stecker tty0 mit dem erstellten Kabel am SerCon SIO eingesteckt. Das zum Download angebotene Tool lpc21isp kann aus der Linux-Konsole gestartet werden.

$ lpc21isp -verify -wipe wolferl-ng.hex /dev/ttyUSB0 38400 12000
Verify after copy RAM to Flash.
lpc21isp version 1.48
File wolferl-ng.hex:
 loaded...
 converted to binary format...
 image size : 288296
Synchronizing (ESC to abort). OK
Read bootcode version: 12
2
Read part ID: LPC2148, 512 kiB ROM / 40 kiB SRAM (67305253)
Will start programming at Sector 1 if possible, and conclude with Sector 0 to ensure that checksum is written last.
Wiping Device. OK
Sector 1: ...........................................................................................
...
Download Finished and Verified correct... taking 161 seconds
Now launching the brand new code

Die erste Ausgabe war aber wirklich ernüchternd

Wolferl-NG, Version 0.54, Revision r4022

Type 'show license' for software license
Type 'help' for a list of commands

# show devices

Detected devices: 

 No devices detected!

SerCon zu NG UAVP

Mit einem Flachbandkabel, einem 6-Pin Stecker und einem 10-Pin Stecker habe ich ein Atmel-ISP-Programmierkabel für die SerCon erstellt. Dabei ist mir aufgefallen dass ich den Wannenstecker auf dem Flight-Control-Board verkehrt aufgelötet habe (Kerbe müsste nach unten sein). Zudem ist die Pinfolge auf dem SerCon nicht dem Standard entsprechend, weshalb ich den Adapter wie folgt verbunden habe:

NG UAVP        SerCon ISP1
1        =>    9
2        =>    2
3        =>    7
4        =>    1
5        =>    5
6        =>    10

Damit konnte ich den Atmel auf dem Flight-Control PCB flashen, was jedoch etwas lange ging (ca. 1h mit verify)

$ avrdude -p m644p -c ponyser -P /dev/ttyUSB0 -V -U lfuse:w:0xff:m -U hfuse:w:0xd8:m -U efuse:w:0xfc:m
...
$ avrdude -p m644p -c ponyser -P /dev/ttyUSB0 -U flash:w:rc-ctrl.hex
...

Der Atmel auf dem Sensor-Board benötigt jedoch nur 3.3V, weshalb ich die Zehner-Dioden auf dem SerCon mit 3.3Volt Zehner-Dioden ersetzt habe. Leider funktionierte das Flashen immernoch nicht. Ich konnte ein Atmel STK500 Programmierer organisieren, mit welchem das Programmieren ganz schnell funktionierte. Zuerst musste ich aber auch da die Spannung senken:

$ avrdude -p m328p -c stk500 -P /dev/ttyUSB0 -t -F

avrdude: stk500v2_command(): command failed
avrdude: stk500v2_recv(): checksum error
avrdude: stk500v2_program_enable(): bad STK600 connection status: Unknown (0x64)
avrdude: initialization failed, rc=-1
avrdude: AVR device initialized and ready to accept instructions
avrdude: Device signature = 0x000000
avrdude: Yikes!  Invalid device signature.
avrdude: Expected signature for ATMEGA328P is 1E 95 0F
avrdude> vtarg 3.3
>>> vtarg 3.3
avrdude: stk500v2_set_vtarget(): reducing V[aref] from 5.0 to 3.3
avrdude> quit
>>> quit

Die Fehlermeldungen können ignoriert werden… Nun sollte zwischen Pin 2 und 6 am Stecker ISP6PIN 3.3Volt gemessen werden. mit dem beigelegten Kabel kann nun das Sensorboard angeschlossen und geflasht werden:

$ avrdude -p m328p -c stk500 -P /dev/ttyUSB0 -V -U lfuse:w:0xff:m -U hfuse:w:0xde:m -U efuse:w:0x00:m
...
$ avrdude -p m328p -c stk500 -P /dev/ttyUSB0 -U flash:w:sb-ctrl.hex
...

Die Aktoren antworteten nicht auf anhieb (“show devices” listete nicht alle Aktoren auf, auch “scan actors” fand keine Aktoren). Der Fehler lag bei einem nicht richtig angelöteten Pin beim IC4. Danach wurden alle Brushless-Controller erkannt. Diese habe ich dann später auch mit einigen Befehlen in der NG UAVP Konsole getestet:

set defaults mlx10"
...
set controller rc-test
...
set HW.HAL quadcopter
...
set RC.dev.primary dsl0
...
# show actors

Detected actors in current se
Needed actors in current HAL:

Actor addresses used:        

Actor Activation Status:

 Actor 1: enabled (front)
 Actor 2: enabled (back)
 Actor 3: enabled (right)
 Actor 4: enabled (left)

Nun kann mit den Befehlen “disable actor” und “enable motors” getestet werden. Vorsicht: Die Motoren drehen damit!

disable actor 2
disable actor 3
disable actor 4

enable motors

Momentan sind einge Baustellen offen bei mir: Zum einen Antwortet der LIS3L nicht. Ich nehme an dass dieser den Lötvorgang nicht überstanden hat. Strom ist auf dem Breakout-Board vorhanden. Die Gyrometer habe ich inzwischen mit Stiftleisten montiert. Um den OPA4350 sind viele Kondensatoren und Widerstände nahe beieinander. Ich habe insgesamt vier Bauteilen verdreht aufgelötet.  Es empfiehlt sich in diesem Bereich die Fotos auf dem Wiki zu beachten (welches auch Fehler beinhalteten, inzwischen jedoch korrigiert sind). Daraufhin antworteten die Gyros, ich hatte jedoch leider  beim Befehl “loop adc12″ Unregelmässigkeiten beim Yaw-Gyro. Auch ein tauschen der Gyros hat nichts gebracht, es deutet momentan alles daraufhin das der 12-Bit-AD-Wandler ein Problem hat. Auch der ADS1255 sollte unter “show devices” sichtbar sein, was er aber nicht ist. Noch weiss ich nicht weshalb er dies nicht macht.

Voraussetzungen

• gelandener Akku (oder andere Speisung für den Brushless Controller)
• düne (~0.1mm2), isolierte Drähte oder Lackdrähte
• Lötkolben und Lötzinn
• SerCon
• Computer mit RS232 Schnittstelle oder USB-RS232 Adapter
• Motor und NG UAVP zur Verifizierung der Lauffähigkeit
• TowerPro w25A, Type H Brushless Controller

TowerPro w25A, Type H Revision 1.1, oben

TowerPro w25A, Type H Revision 1.1, unten

Schritt 1 – Entfernen nicht benötigter Bauteile

Die kleinen Bauteile sollten ohne Probleme zu entfernen sein. Die Spannungswandler (die grossen schwarzen) sind etwas mühsam, da diese sehr viel wärme ableiten können. Mit folgender Methode hatte ich die besten Ergebnisse: Zuerst die Beine durch anheben befreien. Danach mit etwas mehr Power (ein Lötkolben mit mehr als 40 Watt ist da von Vorteil) die Spannungswandler beim Kopf erhitzen und ablösen. Zum Teil musste ich ein wenig bleihaltigen Lötzinn dazugeben, damit die Wärme besser verteilt wurde und der Schmelzpunkt des Lötzinns etwas sank…

zu entfernende Teile

Teile entfernt...

Schritt 2 – Entfernen nicht benötigter Leiter

Weiter müssen zwei Leiterbahnen unterbrochen werden. Diese befinden sich unter den hellgrünen Linien auf der Leiterplatte. Dafür muss zuerst der Lack entfernt werden, wodurch Kupfer zum Vorschein kommt. Dieser muss dann getrennt werden indem ein Stück entfernt wird. Ich habe dies mit einem Cutter getan, einige berichten von guten Ergebnissen mit einem 1er Bohrer welchen Sie von Hand gedreht haben. Wichtig ist dass die angrenzende Leiterbahn unten nicht durchtrennt wird!

zu trennende Leiterbahnen

Leiterbahnen getrennt

Schritt 3 – Neue Verbindungen erstellen

Nun müssen neue Verbindungen erstellt werden. Dafür ist eine ruhige Hand und Geduld notwendig. Ich ging jeweils so vor: Zuerst den Draht ablängen, zurecht biegen und die Isolation entfernen. Danach beim Bein des Mikrokontrollers etwas Lötzinn hinzufügen und den Draht anlöten. Dabei muss beachtet werden das die angrenzenden Beine nicht verbunden sind. Zur Sicherheit habe ich dies mit einem Durchgangsprüfer überprüft.

zu verbinden

Verbunden

Schritt 4 – Programmierer verbinden

Nun müssen die Programmier-Pins angeschlossen werden. Dafür habe ich Stiftleisten verwendet welche ich mittels vorkonfektionierten Drähten (diese werden für den NG UAVP benötigt) mit dem SerCon am ISP1 verbunden habe. Auch die Stromversorgung (GND, +5V) müssen verbunden werden, damit SerCon mit Strom versorgt wird. Kriegt der Brushless-Controller Strom, sollte das grüne LED auf dem SerCon-Print leuchten.

Programmier-Pins

Programmier-Pins verbunden

Schritt 5 – Quax/Aggressiva Software Programmieren

Die für I2C angepasste Software wurde ursprünglich von Quax geschrieben. Aggressiva hat die Anpassung für den 25 Ampere Type H Variante gemacht. Die Software kann hier heruntergeladen werden. (Update 10.05.2010: diese Firmware haben zu Startproblemen geführt. Die für diese TowerPro funktionierenden Firmwares sind hier zu finden) (Update 27.07.2010: Ein noch etwas weicher sollten diese Firmwares starten) Die Software ist in kompilierter Form als “.hex” Dateien für mit unterschiedlichen Motorenadressen vorhanden. Nun kann mit dem Tool avrdude (welches ich unter Ubuntu mit “aptitude install avrdude” installiert habe) neu programmiert werden.

$ avrdude -p m8 -c ponyser -P /dev/ttyUSB0 -v -e
...

$ avrdude -p m8 -c ponyser -P /dev/ttyUSB0 -v -U flash:w:tp-25a-new-m1.hex
...

avrdude: Device signature = 0x1e9307
avrdude: safemode: lfuse reads as A4
avrdude: safemode: hfuse reads as DF
avrdude: NOTE: FLASH memory has been specified, an erase cycle will be performed
 To disable this feature, specify the -D option.
avrdude: erasing chip
avrdude: reading input file "tp-25a-new-m1.hex"
avrdude: input file tp-25a-new-m1.hex auto detected as Intel Hex
avrdude: writing flash (2132 bytes):

Writing | ################################################## | 100% 214.23s

avrdude: 2132 bytes of flash written
avrdude: verifying flash memory against tp-25a-new-m1.hex:
avrdude: load data flash data from input file tp-25a-new-m1.hex:
avrdude: input file tp-25a-new-m1.hex auto detected as Intel Hex
avrdude: input file tp-25a-new-m1.hex contains 2132 bytes
avrdude: reading on-chip flash data:

Reading | ################################################## | 100% 208.78s

avrdude: verifying ...
avrdude: 2132 bytes of flash verified

avrdude: safemode: lfuse reads as A4
avrdude: safemode: hfuse reads as DF
avrdude: safemode: Fuses OK

avrdude done.  Thank you.

Nach einigen Minuten sind die beiden Befehle abgearbeitet und der Brushless Controller läuft mit neuer Software. Die ungekürzte Version der Ausgabe gibt es hier. Nach dem flashen habe ich ein Motor angeschlossen, wodurch beim Start ein charakteristischer Ton hörbar sein sollte, welcher sich von der Originalsoftware etwas unterscheidet. Hier die beiden Töne:

• TowerPro 25A original
• TowerPro 25A Quax (Update 10.05.2010: Der Ton sollte mit den richtigen Firmware tiefer sein!)
• TowerPro 25A Quax v2009 (Update 24.05.2010: Der korrekte Ton)

Leider konnte ich die Funktionstüchtigkeit über I2C noch nicht überprüfen, da ich noch immer auf eine Bestellung von CSD warte. Wenn die Brushless Controller an den I2C-Stecker der Flight-Control angeschlossen sind sollten sie durch das NGOS erkannt werden.  Da die Quax-Töne bei allen vier Brushless Controller hörbar waren bin ich zuversichtlich dass die Konvertierung gelungen ist

Danke an Quax, Aggressiva, Mis_b und allen anderen die an der Konvertierung gearbeitet haben. Wer sich etwas mehr über Brushless Controller und die Konvertierung informieren will, dem lege ich den RC-Groups-Thread nahe. Das neue Schema eines konvertierten TowerPro 25A gibt es dort auch zu finden. Mehr Informationen zu Brushless Controller im allgemeinen habe ich einem Wiki gefunden. Auch dies fand ich sehr interessant und ist definitiv Lesenswert.

Update 27.01.2009:

Ich konnte die Brushless Controller inzwischen testen. Für den NG UAVP hab ich in der Anleitung SDA und SCL verwechselt. Dies ist nun behoben, so dass der Stecker direkt auf das Flight-Control-Board aufgesteckt werden kann.

Update 10.05.2010:
Wie in einem späteren Beitrag zu entnehmen ist hatte ich mit den Motoren Startprobleme. Dies lag an falschen Firmwares. Die korrekten sind hier zu finden.
Update 26.07.2010:
Im Forum sind neue Firmwares zu finden welche etwas besser starten sollten.