100% Eigenbau Elektronik

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    • 100% Eigenbau Elektronik

      Hallo ihr Lieben,

      zunächst kurz zu mir. Ich bin j.ho, ich hatte bisher weder einen Multikopter in der Hand, geschweige denn bin ich einen geflogen. Dennoch interessiert mich das Thema brennend. Ich bin also Frischling und habe keine Ahnung vom Fliegen. Wovon ich Ahnung habe ist Elektronik-Entwicklung und damit kommen wir zum Thema.
      Bei der ersten Suche nach geeigneten Komponenten fiel mir auf, dass der Markt überflutet ist von universell einsetzbaren Komponenten, die dann augenscheinlich wild kombiniert werden. Das ist nicht mein Ding.

      Weil ich dadurch eine alte und sicherlich eine neue Leidenschaft gut verbinden kann, habe ich mir zum Ziel gesetzt die Elektronik für meinen Kopter komplett selbst zu entwerfen. Natürlich ist es schwierig irgendwas zu optimieren, wenn man keine Referenz hat. Ich will auch das Rad nicht neu erfinden. Einfach nur mit Wissenschaft an die Sache ran gehen. Ich hoffe ihr könnt mir bei so manchen Fragen mit Praxiserfahrung weiter helfen.

      Als erste Grundlage habe ich mir einen F450 Rahmen mit Motoren und Props organisiert. Das bildet die Grundlage und als erstes Teilprojekt stehen die ESCs an.
      Die Elektronik wird sicherlich teurer werden als das, was man so bekommt, aber als Vorteil sehe ich vor allem einen Anstieg der Effizienz und Performance der Motoren. Den Fortschritt würde ich gerne hier dokumentieren um Rückmeldung zu bekommen.

      Also gleich zur ersten Frage: Sieht jemand ein Problem darin, alle ESCs auf eine Platine zusammen zu fassen und im nächsten Schritt die untere Centerplate durch diese Platine zu ersetzen?

      Viele Grüße
      j.ho
    • Die ESC's erzeugen Drehstrom in Rechteckspannung diese stört die Elektronik sehr (GPS, Funk und Bildübertragung) deswegen sollten die möglichst nahe an den Motoren sein.
      Und die Verbindungskabel so kurz wie möglich.
      Der Controller im ESC sollte einen Watchdog haben, der das Teil bei einem Absturz neu startet, sonnst bleibt der Motor stehen und der Kopter fällt vom Himmel. Das Problem hat DJI in den ESC v2.0 mit der Firmware 4.02 . (Der ESC v2.1 mit Firmware >= 4.06 startet sich selber neu.)

      Das ist auch der Grund, warum der GPS Empfänger auf einer 10 bis 15 cm langen Stange auf einem Aluminium Teller sitzt. (Weg von den Motoren und der Teller schirmt nach unten ab.)

      Hier gibt's Beispiel Schaltbilder für die Endstufen: Neue Motoren, falsche ESC

      Dieser Beitrag wurde bereits 4 mal editiert, zuletzt von Knarfboy ()

    • Super Einwand. Der Strom wird zwar eher sinusförmig sein, aber ich sollte das nicht unterschätzen. Ich nehme an zu weit "außen" wirkt sich negativ auf die Flugeigenschaften aus.
      Bis zur Software und Watchdog ists noch ein bisschen Arbeit, aber danke schonmal für den Hinweis.

      Allerdings erschließt sich mir der Sinn eine "Alu-Abschirmung" nicht. Luft hat in etwa die gleiche Permeabilität.
    • Ein Kumpel hat sich für deinen F550 eine Haube gekauft. Wir haben dann den >GPS Pilz abgebaut und den in die entsprechende Aussparung der Haube eingebaut.
      Das Ergebnis waren 2 bis 3 Satelliten weniger als vorher auf dem Aluteller.

      Wir haben dann den Aluteller wieder unter den GPS Empfänger geklebt und dann stimmte es wieder.

      Vermutung, die störende Hochfrequenz hebt sich im Aluminium durch Chaotische Wirbelströme gegenseitig auf.

      Beim DJI Phantom II kann man auch die Anzahl der empfangenden Satelliten erhöhen, wenn man die Abschirmung unter dem GPS Empf. verstärkt.

    • Hallo,

      wie Knarfboy schon angemerkt hat, macht es Sinn, die Treiber weiter Richtung Motoren zu platzieren. Deshalb hab ich mich doch für einzelne Treiberplatinen entschieden. So sind diese auch variabel einsetzbar und nicht an die Maße des F450 gebunden. Auch können so problemlos sechs oder acht Stück verbaut werden. Die Elektronik bildet eine eher simple Grundlage für die etwas kompliziertere Software, die darauf laufen soll.

      Steuerbar ist der ESC über I2C oder PWM. Für die Entwicklung bleibt er aber vorerst autonom, oder wird über einen PC gesteuert. Der Ausgang ist auf 20V und bis 30A ausgelegt. Die maximale Spannung ist durch verschiedene Bauteile bestimmt, die sich aber bei Bedarf tauschen lassen. Die wirkliche Strombelastbarkeit hängt stark davon ab, wie langsam man die Umschaltzeiten der MOSFETs festlegt. Steile Flanken führen zu höheren Störaussendungen, erhöhen aber die Effizienz. Mit den Werten lässt sich bei der ersten Inbetriebnahme spielen.
      Der Controller misst alle, für die für die Ansteuerung wichtigen Parameter: Motorspannungen und Ströme, Treibertemperatur und Motortemperatur.
      Die Platine ist 34 x 64 mm groß und 2-lagig. Die Bestückung baut etwa 13mm auf. Bei Interesse geb' ich gern genauere Infos.

      Es ist noch nichts bestellt. Hat jemand irgendwelche Vorschläge für die Befestigung. Wie macht ihr eure ESCs normalerweise fest?

      Gruß und gute Nacht
      j.ho
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