Proyecto Ala Z-84+iNav+FRSky. 130€ tienen la culpa

Tema en 'R/C Vuelo en Primera Persona FPV' iniciado por 911, 17 Abr 2018.

  1. 911 Nuevo Miembro

    911
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    Buenas; comienzo este hilo para mostraros mi configuración para vuelo FPV y, discutir sobre posibles mejoras.
    El título ya avanza de qué se trata y cuánto dinero he invertido en él, concretamente en la plataforma en vuelo, es decir, si se perdiera, cual sería el equivalente en dinero; en tiempo, puff, en tiempo hay muchas horas de búsqueda de información, cacharreo y pruebas.

    PLATAFORMA EN VUELO
    - Ala Z-84, 85cm de envergadura, 420g de peso.
    - Electrónica: motorizada con un motor a 1400KV y hélice 6x3. LiPo de 1500mAh y variador de 12A. Es curioso pero mucha gente cuando habla de la configuración de motor/batería/ESC, se olvidan de poner algo que considero importante para el cálculo de consumo/autonomía y es el tamaño de la hélice.
    El variador tiene un BEC de 1A que me parece escaso, por lo que he anulado la salida de 5V del BEC y he puesto un BEC o reductor de tensión externo de 2-3A que alimenta tanto controladora como servos, aparte de la cámara de video.
    - Controladora: SPRacing F3 con OSD integrado y firmware iNav. Gps mini M8N.
    - Video: Transmisor 5.8GHz con potencia ajustable hasta 600mW. Antena Clover leaf de polarización circular derecha RHCP. El transmisor se alimenta a 12V del conector de equilibrado de la batería. Mini cámara 600TVL
    - Radio: Receptor SRX de FRSky

    EQUIPO EN TIERRA
    - Video: Monitor LCD 7'' con receptor diversity y dos entradas de antena, una cloverleaf para vuelo cercano y otra autoconstruida helicoidal de 5 espiras RHCP para vuelo lejano. El monitor también lleva incorporado grabador de video mediante una tarjeta SD.
    - Radio: Taranis X9D de FRSky (2.4GHz) con antena autoconstruida biquad de polarización vertical. También uso la antena standard con buenos resultados. Telemetría en pantalla con representación gráfica de todos los parámetros de vuelo (GPS, altura, velocidad, distancia a casa, orientación y actitud del avión, voltaje de batería, RSSI, tiempo de vuelo y modo de vuelo, ahí es ná)

    Nada más por ahora, tema abierto

    Saludos, José María.
     
    #1 911, 17 Abr 2018
    Última edición: 29 Abr 2018
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  2. Mikel32 Miembro Activo

    Mikel32
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    Me quedo por aquí a cotillear...:)
     
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  3. 911 Nuevo Miembro

    911
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    Ala Z-84.
    Pequeña ala volante de material EPO muy compacto y resistente a golpes serios (lamentablemente comprobado)
    Su envergadura de 85cm hace de ella un tamaño perfecto para llevarla en el maletero del coche y lista para volar: conectar batería, encender emisora y al aire.
    Su precio, unos 30€

    Z-84.jpg

    Lleva dos estabilizadores verticales en el centro y las puntas de las alas inclinadas hacia arriba. El conjunto de alas y fuselaje va pegado y lleva una varilla de fibra de vidrio de 4mm a modo de bayoneta. Por cierto, sustituí esta varilla por una de carbono de las que venden para cometas, más ligera (inapreciable) pero también más rígida y resistente. Debajo de las alas lleva unos pequeños salientes para apoyarlas en los dedos y poder ajustar correctamente el centro de gravedad.
    Los servos adecuados son los de 9g, yo he optado por unos MG90S de piñonería metálica.
    La cubierta o cabina del fuselaje pintada en negro va sujeta mediante un imán en la parte delantera y una pieza plástica que encaja a presión sobre la varilla de fibra. A mi este tipo de sujeción me molestaba porque justo debajo tengo los cables de los servos que van a la controladora de vuelo y opté por cortarla, una vez pegada y, poner otro juego de pequeños imanes en la parte trasera; cierra bastante bien.

    Peso Z-84.jpg

    El peso de todo el conjunto en orden de vuelo es de 420g (con equipo de FPV) y batería 3S de 1500mAh.
     
    #3 911, 18 Abr 2018
    Última edición: 19 Abr 2018
  4. 911 Nuevo Miembro

    911
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    Electrónica.
    Como el objetivo de este montaje es vuelo FPV de larga duración (bajo consumo), la motorización usada choca con lo que normalmente coloca la gente, motores de drone de 2000-2300KV. El motor usado es de tamaño 2208 y 1400KV; la hélice exactamente 6.3x3.15, medidas de sistema métrico (160x80). El consumo medido a medio gas ronda los 2A, lo que permite, junto con la batería LiPo 3S de 1500mAh, vuelos de 30 minutos. Si buscas darle algún achuchón al gas y realizar trepadas espectaculares, con esta motorización no lo verás :(

    BR2208.jpg

    Próximamente montaré un pack 3S de baterías de Li-Ion tamaño 18650 y 3000mAh con las que espero duplicar la autonomía. El variador es de 12A de los usados en drones 250. Aunque lleva BEC, la salida es de 1A aprox., por lo que he desconectado el cable de 5v y, en su lugar, alimento la placa con un conversor DC-DC de unos 2-3A de corriente, ajustado a 5.0V. Este circuito, como ya dije en el primer mensaje, aparte de alimentar la controladora y servos, también da tensión a la cámara de video.

    Electrónica Z-84.jpg

    Dejo para un próximo mensaje el tema de la controladora que, junto con la Taranis y su sistema OpenTX, es el corazón de este proyecto.

    Un saludo, José María.
     
    #4 911, 26 Abr 2018
    Última edición: 26 Abr 2018
  5. 911 Nuevo Miembro

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    Controladora.
    La placa controladora de vuelo es la Seriously Pro Racing F3 (SPRacing F3) versión Deluxe con OSD integrado.
    Escogí la versión Deluxe porque dispone de un barómetro de alta precisión (MS5611), también monta un magnetómetro aunque por configuración de firmware lo tengo deshabilitado, ya que para aviones/alas, la orientación es proporcionada por el GPS. Dispone de tres puertos serie físicos y dos virtuales que permiten, por ejemplo, conectar GPS, receptor por Serial Bus, telemetría SmartPort y telemetría Mavlink.
    Este modelo de placa con OSD, no trae puerto microUSB; en su lugar viene con un adaptador que servirá para configurar tanto el firmware de la placa, como el OSD integrado. Como firmware de la controladora uso iNav y, como OSD, MWOSD. (Nota: este OSD no se puede configurar desde la pestaña OSD de iNav)

    SPRF3_OSD.jpg
    - Configuración básica de iNav (actualmente versión 1.9):
    1.- Presets:
    Wing Z-84
    2.- Ports:
    UART 1: Data MSP 115200
    UART 2: Telemetry SmartPort AUTO
    UART 3: RX SerialRX
    SOFTSERIAL1: Sensors GPS 57600
    2.- Configuration, los parámetros principales son:
    - Mixer: Flying Wing
    - Sensors: Accelerometer MPU6050, Barometer: MS5611. El resto: NONE (incluido Magnetometer)
    - Receiver Mode: Serial-based receiver (SPEKSAT, SBUS, SUMD) y en Serial Receiver Provider (SBUS)
    - ESC/Motor Features: Activo "Enable motor and servo output" y "Don't spin the motors when armed"
    - Battery Voltage: Activo "Battery voltage monitoring" y, en mi caso, Voltage scale: 1080
    - Other Features: Activo "Enable CPU based serial ports", "Telemetry output", "Permanently enable AIRMODE" y "Permanently enable Launch Mode for Fixed Wings"
    3.- Servos: en la columna "Direction and Rate", todos a 100%, excepto el servo 3, que está invertido (Rate: -100%)
    Quedarían muchos más parámetros de ajuste, tanto en Receiver, Failsafe, Advanced tuning y, sobre todo, en la terminal CLI, pero lo expuesto más arriba es a modo de resumen de la configuración usada con esta ala, controladora y receptor.

    Esquema de conexiones.
    SPRacingF3 con OSD.jpg

    Una característica muy útil de estas placas es el monitor de voltaje de la batería que, mediante un cable directo desde el conector de la batería a los pines VBAT de la placa, podemos saber en todo momento la tensión que tenemos en la misma y, monitorizarlo tanto en el OSD como en la pantalla de la emisora.
    El módulo GPS de unos 20mm de lado es un pequeño M8N con recepción simultánea tanto del sistema GPS americano como del GLONASS ruso, captando normalmente unos 12-18 satélites.

    Un saludo, José María.
     
  6. 911 Nuevo Miembro

    911
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    Abro un paréntesis para dejar, por aquí en medio, la lista de la compra.

    Ala Z-84+iNav+FRSky

    1.- Ala Z-84: 28€
    https://hobbyking.com/es_es/wing-wing-z-84-epo-845mm-kit.html

    2.- Servos MG90S: 5€
    https://es.aliexpress.com/item/4pcs...ar-Boat-Plane-Helicopter-New/32745113842.html

    3.- Motor Racestar BR2208 1400KV: 6€
    https://es.aliexpress.com/item/Race...or-For-RC-Models-Rc-Airplane/32788386792.html

    4.- Hélice 6.3x3.15: 1€
    https://es.aliexpress.com/item/RC-a...oja-6030-alta-velocidad-prop/32841142958.html

    5.- Variador ESC SimonK 12A: 5€
    https://www.aliexpress.com/item/1PC...C-Speed-Controller-Brushless/32835426190.html

    6.- BEC MP1584 3A: 1€
    https://www.aliexpress.com/item/5PC...dule-3A-adjustable-step-down/32828204082.html

    7.- Controladora SPRacing F3 Deluxe con OSD: 21€
    https://es.aliexpress.com/item/1pcs...ed-OSD-for-Racing-Quadcopter/32811033615.html

    8.- GPS M8N: 12€
    https://www.banggood.com/es/7M8M-Ub...-CC3D-Naze32-F3-Flight-Control-p-1078657.html

    9.- Receptor FRSky XSR: 14€
    https://www.banggood.com/es/FrSky-X...ort-X9D-X9E-X9DP-X12S-X-Series-p-1031481.html

    10.- Batería LiPo 3S 1500mAh Nano Tech: 11€
    https://hobbyking.com/es_es/turnigy-nano-tech-1500mah-3s-25-50c-lipo-pack.html

    11.- Transmisor de video TS5828: 7€
    https://es.aliexpress.com/item/AKK-...-FPV-Audio-Video-Transmitter/32805116595.html

    12.- Antena Tarot TL300K 5.8GHz: 3€
    https://www.banggood.com/es/Tarot-TL300K-5_8G-Image-Transmission-Antenna-Set-p-960340.html

    13.- Cámara Eachine 1000TVL: 11€
    https://www.banggood.com/es/Eachine...FPV-Camera-NTSC-PAL-Switchable-p-1053340.html

    14.- Otros (pegamento, cinta de doble cara, velcro, cables y conectores extra, etc): 5€

    TOTAL:
    130€

    De ahí, el título ;)

    Saludos, José María
     
  7. rollanc Miembro

    rollanc
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    De lo que has puesto cambiaria el variador, se queda un poco pequeño. Mete 20 minimo.
     
  8. 911 Nuevo Miembro

    911
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    A tope de motor no pasa de 6A. Ya digo que es una motorización muy tranquila. Para otra versión quizá sí se quede justito ese variador.
     
  9. 911 Nuevo Miembro

    911
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    Video.
    El sistema de transmisión/recepción de video funciona en la frecuencia de 5.8GHz. Para ahorrar algo de peso en el transmisor, he desoldado los conectores de antena tanto del TX como de la antena y, soldado directamente el cable coaxial de la antena. La antena es una Clover leaf de polarización circular derecha RHCP de cuatro "pétalos", supuestamente da mejor rendimiento en el enlace una de tres, pero no había otra a mano. La alimentación del TX a 12V la tomo del conector de equilibrado 3S de la batería, de este modo podemos hacer pruebas en casa de la parte radio y dejar apagado el video para que el transmisor no se caliente demasiado. En vuelo el refrigerado está asegurado, pero en casa se calienta en exceso, por lo que lleva pegado un pequeño radiador de aluminio de 2x2cm.

    Video.jpg
    Como cámara utilizo una Eachine 1000TVL, es pequeña, barata y me gusta su imagen. Esta versión puede ser alimentada desde 5 a 20v, yo cojo 5v del BEC que alimenta el resto de componentes a 5v. Como puede verse en la imagen de arriba, la he colocado dentro de una carcasa impresa en 3D; el ángulo de elevación es ajustable simplemente aflojando un tornillo.

    En tierra, opté por montar un monitor LCD de 7 pulgadas que lleva incorporado la batería y un receptor diversity con dos entradas de antena, una clover leaf y otra helicoidal directiva de 5 espiras, construida con cable de cobre esmaltado de 1.5mm, placa circular de circuito impreso como reflector y el conector de una vieja antena de un router wifi.
    El monitor también dispone de un grabador de video en tarjeta microSD que, más o menos funciona bien. Este monitor va sobre la emisora RC sujeto con un soporte de aluminio que venden con este fin. De esta manera, tienes un conjunto compacto emisora+monitor sin ningún cable a la vista.
    Video RX.jpg
    El enlace de video en 5.8GHz y RC en 2.4GHz se ha probado a una distancia de 6km con buen resultado de video aunque ya aparezcan algunos puntos y excelente señal de radio, superior a 48dB de RSSI en todo momento.

    Un saludo, José María.
     
  10. Zaguero Nuevo Miembro

    Zaguero
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    Muy buen hilo, aunque hablamos en directo de vez en cuando entro a consultar alguna duda.
    Saludos.
    Z.
     
  11. tazz Miembro

    tazz
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    Que deflexiones llevas en los mandos para vuelo totalmente manual?
     
  12. Capitán_Pattex Miembro

    Capitán_Pattex
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    La helicoidal la apuntas a mano? Gracias!
     
  13. judasall Miembro Activo

    judasall
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    Que tal va el alita?
     

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