カテゴリー : 電子工作

Qropter(MQCX)の発展形

コアレス機はケースから出して普通に飛ばせるような感じの完成度になり、ブラシレス機の方もほぼx2問題なく飛ばせそうな状況まで制作が進んできました。次の手と言うかで考えているのはMPUの換装です。やはり、Bluetooth通信で結構パワーを食うらしくメモリ不足とか速度不足とかが発生する場合があります。考えているのはARM系への換装で副次的に3.3V駆動になるためロジックレベル変換が不要になる利点もあります。そして、パワーが10倍ぐらいになるのでFCU側も取り込んでワンチップ化出来るのが理想です。と言う前書きで、LED-Ring注文時にテスト用基板の混ぜて注文してあったのを組んでテストしてみました。

■MK20DX20+MAX3421E+MPU6050テスト

IMG_6882一緒に写っているのは同時適当注文のLipo充電基板

若干、ライブラリとかの修正も必要でしたが概ね問題なく接続できています。今回使用するMCUはMK20DX256VLH7というタイプを使用予定なのですが、問題はQFNパッケージが存在しないのでチップサイズがかなり大きいことです。パワーあるのでプログラム側の修正(面倒…)すればワンチップ化できそうなレスポンスです。うまくいったらついでにDC-DCコンバーターは新しいチップに交換する予定~。

 

Micro Quad Copter X-Type(ブラシレスモーター版ーその5)

DMMにプリントに出していたマウンタができあがってきました。だんだん注文のコツが分かってきたので一回で欲しい物が出力できるようになってきた感じがします。ライナーで繋げるとプラモデルみたいですね。

■出来てきたマウンタ

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早速、機体に搭載してみます。やっぱりお高いプリンタで出すと精度がいいです、最終段階でしか利用したくない金額と時間ではありますけどいい仕事しています。

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Micro Quad Copter X-Type(ブラシレスモーター版ーその4)

モーターを取り付けると微妙に歪んでしまうモーターマウントでは安定しないの(補正入れないと)なので少し設計変更した物をDMMさんにプリント出しました。やっぱりお高いましんでプリントしないと精度はそこまで高くないですね。
本来であればもう少しモータ位置を下げたいのですが、形状的にこれ以上下げられないのです。なにかいいアイデアが浮かべば取り付け方法を変更したいと思っています。

■再設計したマウンタ

MQCX_m-mount_BLDC_v6 MQCX_m-mount_BLDC_v6-lot

変更箇所は、基板側の取り付け幅を広く/モーター高さをそろえるために溝を作る。それにしても、モータが細いですね。1週間ぐらいで出来てくると思うのです、出来てきたら本格的に飛ばしてみようと思います。

Micro Quad Copter X-Type(ブラシレスモーター版ーその3)

なかなか設定がうまくいかなくて時間がかかっていますが、ある程度は飛ぶようになってきた感じです。ブラシレスモーターコントローラーの方の設定も絡んできて面倒くさい。動画撮ってから見てみるとモーターマウンタが曲がっていますね。それが原因で安定しないのかもしれないです。DMMにでもちゃんとしたマウンタ設計してプリント依頼しようかなと思います。

それと、ノイズと言うよりは消磁しきれて無いのか磁気センサの値があまりうれしくないことになっているので何とかしたいと思いながら対策がなくて困り中…。

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180LED-Ring(その5)-MPU基板

表示用の部分は何とか動作確認まで出来ましたので制御用の基板を設計してみました。当初から二層での作ろうという意思を放棄したところ何とか基板サイズを変えることなくおさめることが出来ました。

回路的にはAVRを内蔵発振の8Mhzで3.3V駆動することにしてロジック変換無しでI2C系のRTCとかセンサに接続できる様にしました。おかけで部品点数の削減できました。RTCは超高精度I²C RTCを載せることは当初の計画通り、センサについても照度センサ&加速度センサを載せました。

■基板イメージ

LEDRingBlock_R200-MPU_v18_L1LEDRingBlock_R200-MPU_v18_L16

■回路図

LEDRingBlock_R200-MPU_v18

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180LED-Ring(その4)-テスト点灯

テスト点灯してみました。適当なスケッチ書いて点灯させてもいい感じになるのがLEDのいいところだと思うんですよね。苦労の割にリターンが大きいと言いますか。あとは、制御部分の回路どうするかが悩みどころなんです。AVR(Atmega328+FT232)とRTC(DS3232)は確定しています。考えているのは、これに照度センサと加速度センサぐらいは入れておきたいと思うのですが載せるところがあるのかなと…。

■テスト動画

年内はこれにて終了、年明けにクアッドのブラシレスを飛ばせればいいかなと思っています。

180LED-Ring(その3)

RGB-LEDがギリギリ間に合って年内に届いたので一枚だけ実装してみました。数は多いんですが部品サイズ/ピッチともに大きいので楽々実装できました。

■基板写真

IMG_6857 IMG_6858

■回路図

LEDRingBlock_R200_v1

回路の方も繰り返しというかパターン化されているので書いて見るとそんなに難しくない。配線するのがめちゃくちゃ大変なのは相変わらずでしたけど。理由の一つが基板サイズを基板の幅を小さくしすぎたことが一要因としてあります。表示部分で結構苦労したことを考えると、このサイズのままでAVRとかRTCとかを積んだら大変なことになってしまうかもしれない…。

 

180LED-Ring(その2)

とりあえず、設計してFusionPCBに投げてあった基板が出来てきました。なんかよさげな感じに出来てきました。座標計算をがんばった甲斐があるという物です。写真のパーツを5つ繋げると外径200mmのリング上になります。

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Micro Quad Copter X-Type(ブラシレスモーター版ーその2)

基板はできていたものの、なかなか制作時間が取れなかったブラシレス版の機体を組み上げました。とりあえず、組んだだけで重さを量ってみましたが31.4gになりました。目標値の30gには少し足りなかったのが残念ですが、大幅な軽量化に成功しました。これ以上の軽量化は基板形状の見直しとかしないと難しそうですね。推力にかなり余裕がありそうですので飛ばすのが楽しみです。その前にPIDとか調整してバランス取らないといけないのですが…。合計推力は後ほど計測予定です。80gは超えてるとうれしいですね。

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180LED-Ring(その1)

リング形状の物を分割して基板にするなんて初めてのことで結構大変でした。今回は円状の物を5分割して組み合わせる感じで作ってみることにします。なんだかんだ弄って出来たのが下のイメージです。LEDを円周状に配置するのに計算必要とかそう言えば前に作ったときもそうだったと思いながらExcel使って配置計算するのが一番大変です。そして、今回のLEDサイズはRGB(PLCC6)+LED(0805)を使ってみました。

LED部分はこれでとりあえず完成したのでMPU積んだ基板を作ればいいんですが、センサ何積もうか??加速度と温度と照度ぐらいでいいですかね。そうそう、時計にするならRTCは忘れちゃいけないですね。

■基板イメージ

RB20_v15