Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その15)

だいぶサボっていますけどチョットずつは進んでいます。とりあえず、今回新しくしたところの検証は終わりました。一番の心配だったAtmega32u4ですが、セラロックでもUSBをちゃんと使うことが出来て一安心です。ロジック変換の接続をチョット失敗したので空中配線ふたたびな予感ですけど…。フライトモデルを作っていこうとしたら、チップを使い切ってしまったので注文中です。届き次第フライトモデル(3機目)を作っていきたいと思います。

■テスト中風景

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フィラメントテスト用サンプルについて

いつも持ち歩いているフィラメントテスト用のサンプルのSTL形式のデータが欲しいという方がいらっしゃいましたので、アップしておきたいと思います。使っているデータは「5mm_Calibration_Steps」なるデータを使用しています。パラメーターはPLA/ABSで1つのデータ(gcode)として失敗してもあまりにもひどくない限りはそのままサンプルとして使うことがおすすめです。フィラメントによる違いが分かりやすいですから。

ダウンロード用データ/5mm_Calibration_Steps

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再発注基板が到着しました

基板行方不明事件の結果、再注文していた基板が出来てきました。これでようやく2ヶ月近く休止状態になっていたいろいろが動き始める予定です。ハンダ付けの腕前が落ちてると実装出来なそうなピッチなのですが…。これがちゃんと動いてくれればいいのですがFCUのチップ変更しているのでそのあたりの問題が出そうな予感がします。

Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その14)

基板が再注文になってしまったので、せっかくなのでちょっと修正しました。裏面にRGB_LEDを載せていたのですが、バッテリを搭載するとちょうど隠れてしまいそうな位置にあったので前から気になっていました。この際なので通常のLEDにしてアーム部分の裏面に位置と種類を変更してみました。これで再注文予定です。1月半ばには今度こそ出来てくるはずです。

MQCX_FlightBoard_3v37-7_f

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MacBook用スタンド

10年ぶりぐらいでノートパソコンを新調しました。最近のノートって速いし軽い!!それでも、大画面を求めて自宅ではディスクトップ使ってしまうので置き場所が床の上・・・。さすがにかわいそうになってきたのでスタンドでも作って立てかけようかと思います。当然ながらデータを起こすのが面倒なのでwww.thingiverse.comで探してみたのですがそのまま使えそうなデータが見つからず。「MacBook Pro Retina / Air 13 inch – Dock」なんかが良さそうなのですがSTLデータしか置いていないので参考にして似たような物を作ってみました。

■OpenSCADでモデリング

stand

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基板を最発注することになりました…。

皆様ずいぶんご無沙汰です。先月終わりにFusion PCBに発注していたFF-LED_BoardとMQCXの基板ですが、行方不明となりました。Orz とりあえず、全額返金してもらえることになりましたです。不幸中の幸いと言いますか、FF-LED_Boardはパターン修正した新しい物で最発注します。そして、MQCXはちょっと回路を変更した物を再発注します。年内に初飛行予定だったのですが、この調子だと難しそうです。

■FF_LED-Board修正イメージ

LED_Clock_v50-5_FLED_Clock_v50-5_B

皆様もう少しお待ちくださいませませ。

Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その13)

MFTが終わってからサボっていたわけではなくずっどMQCXの回路&基板設計をしていました。結果ですが、46mmサイズ幅のフレームはどうしても配線が収まらずに断念して47mmフレームになりましたがそれ以外はだいたい盛り込みました。

今回の大きな変更箇所

  • ベースフレームサイズを50mm⇒47mmに変更(重量軽減)、アーム幅を5.25mm⇒4.5mmに変更(振動対策)
  • PWM制御ステップの関係からAtmega328P⇒Atmega32u4に変更(8bit⇒10bit)
  • MAX3421Eのロジック変換に74125を使っていましたがTSSOPサイズまでしかチップが存在しないので双方向変換チップのTXB0104(RGY)+74126に変更。(6.5x5mm => 3.5×3.5mm)これ以下のチップサイズもあるのですが今回はこの辺りで…。
  • 電源を1チップでステップアップ出来るMCP1253-33X50で容量が不足しそう(MAX120mA)なので、ADP2503ACPZ-5.0に変更(MAX600mA)して回路を修正しました。それにともなってBluetooth Class1に対応するべく3.3V用LDOを変更します。
  • 電源の分配と言うかを最適化しなおしました。この基板、電源がBAT/VCC/5V/3.3V/AVCCの5種、GNDがDGND/AGND/GNDの3種類あるんです。チップへの給電経路を見なおして変更できる部分は変更して経路が最短になるように変更。

※:細かくはロジック変換のチップ変更とか、対気圧センサーの削除とかあります。外部出力端子も見直しました。

■基板イメージ(3号機)

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対気圧センサーを削除して代わって超音波センサー(距離)を外付け出来るようにI2C端子を付けたのでうまく飛んだら搭載してみるつもりです。

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FF-LED_Board修正版

サボっていたわけではありませんよ~。MFTで配布予定で作っていたのですが最後の最後で大失敗をして完成しなかった「FF-LED_Board」ですが地磁気センサーも搭載して回路を若干修正を行いまして完成形としました。たぶん、もう、間違っていないと思います。(前回も言ったけど)

LED_Clock_v50-3

クアッドの基板と同時注文予定ですので上がってくるのは少し先になってしまうと思います。完成は来月、年末かな。

Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その12)

MFT2013の会場で格安入手した「Arduino Leonardo」を使っておおまかな機能検証とピン配置の確認を終わりました。

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その辺りを踏まえて、2号機でのテスト結果も合わせると回路の方も結構修正が必要になってきました。それと、振動対策からPCBフレーム側にも修正が必要なこともわかりました。以上の点から変更点をまとめてみますとどうなるかといいますと…。

フライトテストモデル概要(3号機)

■機体サイズ

  • 部品サイズの縮小でフレームサイズ(ベース)をMAX50mm⇒46mmに変更
  • 振動対策でアームの太さを5mm⇒4-4.5mmに変更

■部品サイズの縮小

  • MPU/FCU/USBをQFP=>QFN
  • I2C変換部分をTSSOP⇒VSSOP、プルアップ抵抗を集合抵抗に変更(0402×2)

■回路修正

  • FCUをATMega328P=>32u4に変更
  • USBチップのロジックレベル変換回路を新規設計(1⇒2チップ構成)
  • 5V系のステップアップ回路を新規設計(MAX120mA⇒600mA)
  • 3.3V系のLDOへの入力をBAT⇒5Vに変更(電圧変動が大きいため)
  • 気圧センサー(BMP085)は精度が高くないため削除(超音波センサーの増設に対応のためI2C出力(5V)端子をつける)

■部品配置の最適化

  • 現在古い回路と配線を引きずっているので無駄な引き回しがあります。基板をブロック毎に仕切って最適化。

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Maker Faire Tokyo 2013 終了

ブースに来ていただきました皆様ありがとうございました。完成しなかったLED_Boardも次回出品時にはスケッチも含めて完成品として案内できる様にいたします。クアッドコプターに関しましては年内に初飛行を目指して回路の修正とAVRの載せ替えをおこなった物を設計予定です。順序的にはクアッドを飛ばしてからLEDボードの修正をおこないます。クアッドが終わらないとすべてが始まらないのです!!

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今回いろいろな人のご意見をいただきましてクアッドの編隊飛行について何とかなりそうな感触をつかむことが出来たことが大きな収穫でした。

※:チャレンジボードとしてFF_LED-Boardをご購入いただきました皆様へRGB-LEDのご連絡です。(展示してあった物が「CLVBA-FKA-CAEDH8BBB7A363」を使用です。ebayで購入できる物はシルクが逆の物がありますのでご注意ください)