atmel esc でblheli・・・回った！

blheliのバージョンが11.2.7になって、MCUがatmelのESCでも使えるようになったので、試してみました。

テストしたのは

HK　10A

現在はbackorderになってますが、わずか$6.95のESCです。今まで10AクラスではPLUSH10Aでしたが、この値段は、$9.40ですからかなり安いです。

スペックは
plushが
Cont Current: 10A
Burst Current: 12A
BEC Mode: Linear
BEC : 5v / 2A
Lipo Cells: 2-4
NiMH : 5-12
Weight: 9g

に対して

Constant Current: 10A
Burst Current: 12A
Battery: 2-3S Lipoly / 5-8s NiXX
BEC: 5v / 1A
Motor Type: Sensorless Brushless
Size: 26x5x18mm
Weight: 8g

ですから、ちょっとBEC容量に不安があります。

実物は

シュリンクチューブをはがすと？？？？

ファーム書き込み用ISPのコネクターとMCUの大きさが合いません。どうもAtmega8Aにもいろいろな大きさがあるようです。

せっかく買ってあったコネクターが使えず、悩んでいると、基板の端に使われてないパッドを発見。

で、ググるとこんなものが出てきました。

ならばこの順番に接続すれば良さそうです。

書き込むために皆さん苦労しているようで、ネット上には、こんなんや

こんな画像が出てきました。

コネクターを自作されてる方が多いようです。
このやり方はクアッド用のSimonk　ファームを下記込むのに一般的に使われているようです。

で、パッドの間隔を測ると約1.25mmです。

ここで一工夫。

秋葉原に行ってこんなものを買ってきました。

これをこのポートに半田付けすると

へたくそでちょっと曲がりましたが、半田付け部分を拡大すると

ショートはしてないようです。

これを、HKのUSBASPと接続します。9XRのファーム書き換え用の奴です。

で、BLHELIをパソコンで立ち上げ書き込もうとすると、

おや？　　このESCは対応ESCの中に含まれていません。ひょっとして使えないのかな～。

しかし、ここまでやってあきらめきれません。

simonkとblheliの対応ESCリストがネット上に出回っていて、これを見ると

hobbyking　F-series"UBEC"で数字で表された10Aの物があります。

この数字をHKのproduct idと比べると、一番上の写真のESCが出てきました。BINGO!

で、このf/w　fileの欄を見るとF-40Aと同じファイルです。

blheli11.2.7も40Aなら対応しています。という事でダメもとでこちらを書き込んでみました。

結果は、OK

とりあえず、あの聞きなれたアーミングのビープ音が聞こえ、スロットルを上げるとちゃんとモーターは回りました。

しかし、今のところ対応ESCに入ってませんので、保証の限りではありません。同じことやられるなら自己責任でお願いします。

V120D02SのBLHELI化で必要なESCキャリブレーション方法

V120D02SのESCをPLUSH10AやXP7A等に変更してBLHELIファームを書き込むと、キャリブレーションが必要になります。

メールで質問されたのですが説明が難しいのでビデオにとったので記事にします。

これは、mini cp等のモーターへの出力信号はデューティー比0%～100%のPWM信号なのでキャリブレーションの必要はないですが、V120D02SはPPM信号（実際はPWMらしいですが、BLHELIのマニュアルにはPPMとなっています）で、大体1000μS～2000μSの間ONになるリフレッシュレート40hzの信号です。（スロットルminの時1000μS、maxの時2000μS）

大体と書いたのは、送信機によって値が違うためです。なので使う前に送信機のmax、minをBLHELIに伝える必要があります。

やり方は、バインド時になるプ、ピの音の間にスロットルスティックを最スローからmaxに動かすことです。

一般的なESCはフルハイで電源投入でこのモードに入れますが、BLHELIの場合は少し違います。タイミングが難しいのでビデオが解かりやすいです。

スロットルスティックを最スローからmaxに動かすとキャリブレーションモードに入りしばらく音が続きます。止まったところで最スローに戻すとしばらく音が鳴って鳴りやみ最スローの値をBLHELIが認識します。続いてもう一度フルハイに動かすとまたしばらくいろんな音が鳴って鳴りやむとフルハイを認識したことになります。
ここで、いったん電源を切って完了です。再スローに戻して再投入すれば飛行可能です。

ATMEL ESCでBLHELI

今日何気にhelifreaksのBLHELIスレッドを覗くと、アップデートされてました。しかし、いつもと違い
11.2.01と11.2.07が両方ダウンロードできるようになっています。

？と思ってダウンロードすると、なんと　ATMELをmcuに使っているESCに対応したバージョンではありませんか！

さっそくダウンロードしてみると

BLHELISuiteとなっています。silabsとatmel用を一つにまとめたバージョンのようです。

気になる対応ESCは

・ BlueSeries 12A
・ RCTimer NFS 30A
・ RCTimer 40A
・ Afro 12A
・ Afro 20A
・ Afro 30A
・ YEP 7A
・ BlueSeries 20A
・ BlueSeries 30A
・ BlueSeries 40A
・ HobbyKing UBEC 20A
・ HobbyKing UBEC 30A
・ HobbyKing UBEC 40A
・ Supersimple 18
・ Supersimple 20
・ Supersimple 30
・ Supersimple 40
・ Multistar 15A
・ Multistar 20A
・ Multistar 30A
・ Multistar 45A
・ Sunrise HiMulti 20A
・ Sunrise HiMulti 30A
・ Sunrise HiMulti 40A


ですから、容量が大きなESCが多くマイクロヘリ用というよりはマルチコプターをターゲットにしているような気がします。

これを書き込むには、

atmel用のプログラミングツールと接続コネクターが必要になります。

このコネクターを使ってmcuのピンに直接当てて書き込むため、silabのESCのように基板への半田付けは不要ですが、設定変更を行うのにこのコネクターを使うので、ESCにシュリンクチューブをかぶせておくわけにはいかなそうです。

他に方法があるのかな？

もう少し調べてみる必要がありそうです。

bluetooth BLHELI monitor (設定できません）

Sachihoさん作の表記モニターを何とか使おうと思ってモジュールを設定しているのですがうまくいきません。

経過は

まずモジュールの型番を調べるところからですが、

そのためには、パソコンとbluetooth接続し、表示される型番を読みます。

ですが、いろいろやってるうちに一つ目のモジュールが逝ってしまいました。

何とか次のモジュールで型番を確認するとHC-05と出ます。

ググるとHC-05は、マスタースレーブ切り替えできる機種とのこと。

これをATモードにするためには、PIN34に3.3Vを供給しなければならないらしいです。

で、

こんな具合に接続し、USB-シリアル変換ボードから3.3Vを供給してやっと何とか接続ができました。

デフォルトのレートが38400なので、1200に変更する必要がありますが、ここで問題。

HC-05のレート変更のATコマンドはAT+UART+パラメーターなので、

なんと9600には変更できても1200にはできません。
1200に変更するとそのままフリーズです。

ここまで調べながらやるのに2か月ほどかかってます。

もう少しのところまで来てるのですが・・・

BLHELI V11.0の気になる変更点

少し前にBLHELIのバージョンが11.0にアップデートされました。あまり大した変更はないだろうと勝手に思い込み、よく見てなかったのですが、今日マニュアルを眺めてみると面白い変更がありました。

テールの回転方向にnormal、reversedに加えてbidirectionalが追加されてます。

赤枠上がMotor Directionに追加されたBidirectional

下の赤枠は、それに伴ってスティック中立位置を入力できるようになった。この位置から上と下でモーターの回転方向が変わります。

この設定にすると、ラダースティック中立から右と左でテールモーターの回転方向を変えることができるようになりました。

これは面白そうです。ただしテールの信号がPPMの時だけ使える機能です。なので残念ながらmini cpには使えません。が、V120やmasterには使えそうです。

で、さっそく試してみました。今週もテールの根元が壊れたmaster cpを使って机上で設定変更してテストしてみました。

確かに中立から右左で回転が変わります。これは面白そうです。が、回転方向が変わるときに少しもたつくのと、しばらくテストやってテールモーターに触るとチンチンに熱くなってます。

ん～、こんなに熱くなって使えるかな？？？もたつきが原因でハンチングしそうだし、フライト途中でモーターが焼付きそうです。

暫くRCGやHELIFREAKSをワッチしてから試してみようと思います。

master cp ダブルブラシレス化の最終形？

テールローターで悩んでいますが、思い切ってモーターまで交換してみることにしました。
選んだのは、

18-11 2000kv Micro Brushless Outrunner (10g)


です。

今までは小さいローターで回転数を上げたほうがいい結果が、V120では出ていたので、同じ考え方でやってきましたが、なかなかぴったりのローターが見つからないので断念です。

前回までのテール部分

今度は、大きなローターをゆっくり回したらどうだろうと考えから、2000kvのモーターを選んでます。

で、ローターはGWS5030Rという3枚ローターです。

あれ、どこかで見たような？

そうです、某ショップでテールブラシレスキットととして売ってるローターです。この間までキットだけが売っていて交換用ローターが無かったので単品では売ってないのかな？と思っていましたが、ググると(ググり方が良いと）出てきます。

で、さっそく装着です。

が、このローターのシャフト径は3mmですが、モーターは2mmです。ので、変換用のアダプターが必要になります。

下の写真の右上のシルバーの奴です。これも単品で売ってました。

モーターの取付は純正のテールモーターケースを全く加工せずにできました。

これなら破損時も安心です。KVが2000という事は3Sでの最高回転は、効率を0.85としても18800回転ですから、純正の13000回転よりはまわります。

後はローターのスラストがどのくらいあるかですが？

これは飛ばして確かめることにします。

BLHELIプログラムボックスのアップデート(備忘録）

BLHELIがV11にアップデートされているとの事なので、ダウンロードしてみました。基本あまり変化が無いので10.3のまま使ってもよかったのですが、せっかくダウンロードしたのでぼちぼちアップデートしようと思いますが、フィールドで調整するためには、プログラムボックスのソフトもアップデートしておく必要があります。

最初はARDUINO UNOを使っていましたが、重く、液晶が壊れやすそうなのでホビキンで売ってる市販のプログラムボックスを利用したものに変更しています。

関連記事は

http://nob-heli.blogspot.jp/2013/05/blheliboxhobbykingaquaster.html

です。

で、アップデートする方法を思い出すために上記記事を見てみましたが、いい加減な記事でさっぱりわかりません。

で、もう一度記事にして備忘録にしようと思います。

製作編はなんとなく上記記事でわかるのですが、ファームを書き換えるところが全く飛ばしていて参考にならないので、その部分を記録します。

全体像はこれですが、

ポイントは、まずUSB－SIRIAL変換ボードですが、

ジャンパーを5V動作にする。
RX-TX端子をショートさせる。

を行う必要があります。

次に本体側は

元々ある、3端子の下側に接続する。向きは上から、GND、Vcc、TX-RXの順です。

で、BLHELIソフトのシリアルインターフェースのタブを開き、Flash TAQX boxをクリックする。

で、完成です。

また、製作編では、この作業以前に、ATMEGA8にbootloaderを書き込む必要がありますが、

この場合は、ブレッドボード用の接続線を使って、写真のように半田付けし、AVR-ISP　MK2などと接続し書き込みます。

マスターcp ダイレクトドライブテール テスト（浮いたけど・・・）

前回どうしてもテールが安定しなかったマスター君のテールブラシレス化に再挑戦しました。

今回は、テールシステムをV120D02Sでうまく行ったダイレクトドライブに変更です。

使うモーターはインライナーの５２００KVです。

テールローターの選定は、

純正ローターが、直径110mm　ローター幅15mm　最高回転数13000回転

なので、これに見合う推力のローターを選ぶことにしました。

候補です。（左端が純正）

で、推力は翼形状が同じならば、ローター面積に比例し、ローター先端速度の2乗に比例する、この辺は　背面できるかなぁのXC90さんに相談しました。

5200KVの最高回転数を40000回転として、ローター径65mmローター幅10mmの右端を選びました。

ところが、ここで計算間違い。単純に計算して2.5倍で計算してしまいました。

選んだローターは、右側、左は純正ローターです。

どう見ても2.5倍なんてものじゃないのに！思い込みが激しすぎます。

で、測ってみることにしました。

まず、写真を撮って　3Dソフトに貼り付け外径に沿ってスプラインカーブを描きます。

そのスプラインをCADに移して、面積を測ることにしました。

投影面積なので少し誤差があるかと思いますが、純正は左下に表示されてるように52.9です。

真中は22、選んだローターは15.7でした。（単位は倍率が違うので意味がないため省略）

とすると選んだローターは1/3.3倍という事になります。真中のブルーのローターで1/2.5倍です。

（ちなみに選んだローターはKantaさんからいただいたMCPX用です。）

もくろみは、

純正ローター=（13000/60×2×π×110/2）^2（ローター先端速度）=5600526678

選んだローター=（40000/60×2×π×65/2）^2（ローター先端速度）÷2.5（面積比）=7405655111

となり1.3倍の推力があるはずとしてテストフライトしました。

CAD計測結果を反映すると5610344781でほぼ１：１となります。

よさそうな気がしますが、メインモーターをかなりパワーのあるものに替えているので反トルクもその分大きくなっているはずです。

下の動画の音でもわかるようにかなりテールモーターに負担が掛かっているようです。

実は、最初はブルーのローターを付けるつもりだったのですが、室内でちょっと触れただけで木端微塵に吹き飛んだので耐久性からもう少しセンターハブが丈夫なものを選んでました。

もう一度、他に良いローターが無いか探してみることにします。


まあ、そんなことはどうでもよくて、テストフライトでアイドルアップに入れた途端、急降下し地面をのた打ち回りました。完全な操作ミスです。

今回のテストフライトは1分で終了でした。




その後の写真です。

破損個所は、メインフレーム、テールパイプ、テールブレース、スキッド、メインギアを止めてるビス。

メインフレームは、前回の墜落でテールブームサポート付近が割れていたのを接着で直しましたがまたそこが逝きました。スキッドも接着して修理したところがまた割れました。

で、今回は仕方なく上記部品を発注することにしました。

ダイレクトドライブテールブラシレスのテストはまた一週間お預けです。

リベンジ・・・マスターcp フルブラシレス化（パワーアップも兼ねて！）

途中断念したマスター君のブラシレス化ですが、今回のV120でなんとなくめどが立ったので、再開します。

ただ同じ部品をまた組み込むのでは面白くないので、少しパワーアップも図りたいと思います。

替えるのは、メインモーターとテールモーターです。

左から、前回のメインモーター4100kv(23g）、今回のモーター4200kv(38g）、最初のテールモーター（1S用）、前回のテールモーター　4200kv、今回のテールモーター　5200kv

今回のメインモーターの重量は38gで、前回より15g重いです。

テールの重量は同じ１５ｇです。

モーターパワーは重量に比例するという法則から、kv値としてはあまり変わらないメンモーターですが、パワー（トルク）は大きいはずです。前回は無理すると回転斑が出ていたので今回はパワーアップして斑が出ないようにしたいと思います。

v120でわかったように、テールは高回転型を使うのが安定させる条件みたいなものですから高kvにする意味はあると思います。

で、ダイレクトドライブに変更です。

前回の取付方法

テールローターもレスポンスアップのため小型化します。

純正と比べてかなりサイズダウンです。が、純正はギアダウンしているので、回転数は1/3なのでまあいけそうな気がしてます。

ESCが、mini cpに回って、マスター君のが無いのですが、今日夜、川崎郵便局到着なので何とか今週末に間に合えばいいのですが。

Allstarcast

V120D02S テールモーター化プロジェクト 初フライト （これは最高！）写真追加しました！

先週OFF会に持っていた時が正確にはメイデンですが、ホバリングしかさせてないし、その後もテールがまともに安定せずいろいろ試行錯誤してました。なので、今日がmeiden　flightという事で！

昨日、ミッチーさんのブログでT-REX150のスペックを拝見して、mini cpより機体は大きいけれどテールローター径は41mmを使っていると知って、方向が違ってたのかとの思いに至りました。

今までは、低いKV値のモーターでテールローター径を純正に近づけようとして、径の大きなものばかり探していましたが、テールワグが納まらない状態が続いてました。

高いKV値のモーターに小径のローターの組み合わせで反応が速くなる方がワグが納まるのではないかという事です。

純正のローター径は85mm　しかし、回転数を計算すると15000回転ほどしかしていません。

今まで試したのは

クアッド用ローターの56mmと、KantaさんからもらったSolo　Pro　328用　70mm
HKで買ったギアダウンユニット用のブラシレスモーター8500kvにつけてやってました。

このモーターの場合70mmの方が納まりが良かったのですが、やはり不安定さが残ります。

で、今日試したのは

HK製12000kvテールモーターに46mmローターです。

左から、70mm　solopro用、56mm　クアッド用、46mm　mini cpアップグレード用、41mmmini cp純正

流石にMINI CP用の41mmまでは落とす気になれず46mmで試しました。

しかし、前の実験ではhk12000kvと41mmテールローターでテールの最大反力は抑えられそうなので、これも試す価値はあるかもしれません。

完成形？です。製作編は

http://nob-heli.blogspot.jp/2013/10/blog-post_28.html

参照ください。

受信機のつまみの位置です。（ラダーコネクターからは一本の信号線しか出ていません）

朝から雨模様の天気で今日は飛ばす機会はないかなと、玄関先でホバリングのみの設定調整を行っていたのですが最後の最後でかなり良くなったのでどうしても飛ばしたくなり、急いで飛行場に行ったのですが、着いたとたんにポチポチ雨が降り始めたので、急いでビデオセットして初フライト
3分ほどで下してすぐ帰宅という、バカなことをやってしまいました。

最初の印象は、音がとにかく静かです。メカニカル部分がメインギアとピニオンしかないためですが、感覚的には3000回転くらいしかしてない感じで飛んでますが、測ると4800回転回ってました。



今日はテールファーストで高速バック旋回などやってみましたが、非常に安定しています。

しかし、テールインのディッシュ旋回や、ピルエットの止めで、少しテールのワグが出たりしています。

が、私のV120D02Sの純正テールの方はテールファーストやテールインで走らせるとテールがくるっと回ってまともに飛んでくれませんので、それに比べたらものすごく飛ばしやすいです。

使ったテール用のファームはいつも通りBLHELI 10.3です。

設定は

ここでのポイントはPPM信号のキャリブレーションを最初にとる事と、Programming by TXのチェックボックスを外すことです。

Programming by TXにチェックが入っていると、バインドする度に（ラダースティックが中立のため）PPMMaxの値を書き換え、そのまま置いておくとプログラムモードになってしまいまともに飛びません。
Master cpの時に超えられなかった関門です。

ついでにメインの設定は

ガバナーはOFFです。

ジャイロ感度は、純正では考えられない95%です。これは100%でも行けるかもです。

メカニカルな遊びが全くなく、機体の振動も非常に少ないし、テールがダイレクトドライブなため感度をあげられるのではないかと思いますし、逆にここまで上げないとピッチアップでテールが振られます。

日曜日のオフ会に持って行った機体たち（ひどい状態のままでまともに飛ばなかった理由）

日曜日は、天気も良くヘリ日和、SachihoさんとKantaさんがオフ会をするというので押しかけていきました。

オフ会の模様はお二人のブログですでに記事にされていますので参照ください。

で、私の持って行った機体が酷かった。

このところの電気系統の不調から、まともに飛ばせる機体が無くなっていたのですが、オフ会に間に合わせようと一夜漬けで修理して持って行ったところ、やはりだめでした。

その一 mini cp 2s-2s

一瞬の飛行の後、テールクルクルで墜落そのまま飛行不能に。

原因は、

テールモーターの断線でした。実は今までつけていたHK12000KVだと強力すぎてワグが納まらないため、KVの低い（7900kv)を試したかったのですが、もともと断線していたモーターを半田付けして持って行ったものでした。

半田が不完全なのか、ホバリングの間にとれたようでそのまま終了でした。

その二

mini cp 2s-1s

元々hp-08s（8000kv）と7mmブラシテールの組み合わせで組んだものの、全くテールが追い付かないので、メインを5500kvに交換して持って行ったものです。

ピッチが甘いというか、全く瞬発力がありません。回転を計ると4500回転、ガバナーを外してスロットル100%でも4500回転しか回りません。しかも、舵が効かない。

原因は、

メインシャフト固定リングとフレームの間に隙間があり、ピッチが取れません。

それにプラス　ローターグリップがぐらぐらです。ダンパーで動くのではなく、左右のグリップが別々に上下に動きます。ベアリングが悪いのか？

その上、純正ローターだと思ってつけてたローターが実は社外品で、重さが2.05gもありました。純正が1.69gですから2割も重たいローターでした。

しかし、この機体はテールとメインのモーターのパワーバランスが良く取れてると感じました。
ピニオンを10Tにしてもう少し調整してみようと思います。


最後はV120D02S改


どこが改かというと、テールをモーター駆動にしました。
V120D02Sは、テール周りが不安定、しかも、コーンギアがすぐ舐めるという欠点があります。

で、

こうなりました。

テールモーターは

こんな感じで取り付けました。

モーターホルダーはHKRCで買った7mmモーター用アルミブラケット。テールブームとの固定は純正のテールハウジングを加工しアルミブラケットは垂直尾翼とも貫通ボルトで固定してます。

モーターはHKで買ったギアダウンユニット付の8500KVブラシレス。
ESCは、15Aに改造済のPLUSH10A＋BLHERI10.3です。
テールローターはとりあえずwalkeraのQR ladyモーターが焼付きます。birdd用の56mmです。

テールユニットは純正が、

トルクチューブ駆動でテールピッチ可変の本格派ですが、

今回は

モーター駆動のためかなりシンプルです。

純正と比較すると

テールの長さも自由にできるため延長してます。

重量は、標準が89gに対して

92gですから軽量化とはいきませんでした。（テール延長とブームの中を1.8mmカーボンロッドで充填したためそれが無ければ80g台前半まで行けると思います。

このヘリの最大の難関は、ESCのファームがテール用に対応してるかどうかですが、BLHELIには、テール用のファームもあるので（というかその他では聞いたことが無い）書き換えますが、スティック中立のままではアーミングの途中でプログラムモードに入ってしまい、モーターが回りません。

結局思いついたのは、“TXで設定変更ができる”のチェックを外し、送信機では設定変更できない設定にしてやればよいことに気づき、とりあえず飛ぶかどうかわからないままオフ会に持っていきました。

一応、ホバリングができたので、アイドルアップにしてフリップさせたのが悪かったです。高度が低いのとローター回転数が低いので頭から草むらに突っ込みました。拾い上げるとテールモーターに草が絡みつき過熱されて煙が出ている状態でした。

ホールドでも、ノーマルモードの最スローでも、今の設定はテールローターが止まりません。
墜落後もテールは回り続け、モーターが焼付きます。

これを解決するには、プロポで、スルットル-100%で、ラダー最レフトのプログラムミキシングをかけるしかありません。

少し課題は残ってますが、一応飛ぶようになりました。

最後に、オフ会でKantaさんよりこの機体用のテールローターをもらいました。かなり大型のローターでこれならいけるだろうと思ってます。

テールモーターが焼けてしまったので、また自分で巻くか、HKに注文するかです。どちらにしても送信機の設定変更とテールモーターの調達の必要がありそうです。

以下この機体の経過は都度記事にします。