Fisch´s Projekte-Seite


Project start: September 2012

Last updated: September 2013

WLtoys V949 Mods


Centerplate


Da der V949 doch recht eingeschränkt ist soll er eine neue Flightcontrol bekommen und auch eine mini FPV Kamera tragen können. Auch möchte ich gerne die nano-tech 750mAh Lipos daran befestigen.
Damit das Nachrüsten einfacher wird wollte ich zuerst die Centerplate austauschen.


Wie auch bei der originalen Centerplate sollen die 3mm x 3mm Carbonarme in ein Kreuz gesteckt werden.
Sie besteht aus zwei Teilen, da es so genauer zu drucken ist.
Nach dem ersten Druck hab ich ein paar Stellen nachträglich verbessert.
Die DWG und STL Files zum Download: v949_centerplate_v3.zip


Hier nach dem 3D-Drucken. Mit Schleifpapier wurden die Innenwände angepasst, bis die Carbonarme gut passen aber trotzdem von selbst halten.


Mit Sekundenkleber dann beide Teile zusammengeklebt.


Die Centerplate wird wie zuvor auch angeschraubt.
Dazu musste ich noch 4 kleine Zylinder (Durchmesser ca. 4mm, Höhe ca. 5mm) drucken. Damit diese Abstandshalter gleichmäßig und zu den Löchern auf der Centerplate passend aufgeklebt werden können, hab ich diese zuerst unter die Centerplate festgeschraubt. Schleift man nun vorsichtig das Ganze auf einer flachen Unterlage werden alle Abstandshalter gleich lang und passen so ohne viel Spiel auf die Centerplate.


Also Sekundenkleber unter alle vier und auf die Oberseite der Centerplate. Wenn der Kleber getrocknet ist kann die Centerplate auch wieder abgeschraubt werden.


Die Akkus werden von nun an mit einem kleinen Klettband festgezogen. Dadurch ist es endlich möglich auch größere LiPo´s zu verwenden.


Vorsichtig alle Arme wieder an die richtige Stelle stecken, anschliessen und sie fliegt wieder.

Micro MWC



Um mit dem kleinen Quad etwas mehr als nur hin und herfliegen machen zu können kommt man um eine bessere Steuerung nicht herum.
Bei Hobbyking bin ich über den Micro MWC gestolpert. Dort lassen sich bis zu vier brushed Motoren direkt anschliessen, zudem ist sie kleiner als die Originalplatine. Der größte Pluspunkt ist aber aus meiner Sicht die Unterstützung von Multiwii als Software.
Ein Großteil der Infos, die bei Hobbyking fehlen lassen sich im RCGroups Thread finden.
Bei meinem Exemplar zum Beispiel war bereits Arduino Bootloader und MultiWii Software vorhanden (festzustellen an einer blinkenden grünen LED bei Schräglage des Boards).
Das Micro MWC hat einen DSM2 Empfängerchip an Board, somit kann ich leider das Turnigy 9x Sendemodul nicht dafür weiterverwenden und musste mir ein OrangeRx DSM2 Modul kaufen.


Das erste Problem vor dem ich stand war der FTDI Anschluss. Ein 4 Poliges beiges Ding zu dem ich kein passendes Gegenstück in annehmbarer Zeit auftreiben konnte. Daher hab ich es kurzerhand abgelötet und eine Buchsenleiste inklusive Stiftleiste mit Rastermaß 1,27mm bei der Apotheke mit dem großen blauen C geholt.
Das RM stimmt zwar nicht ganz mit dem auf der Platine überein (ist warscheinlich eher 1mm), passt bei nur vier Kontakten aber trotzdem. Zusätzlich hab ich das Teil von unten mit etwas Kleber fixiert da ich nicht möchte, dass sich die Leiterbahnen von der Platine lösen falls die Buchsenleiste mal abreisst.
Die Pinbelegung ist am Besten dem Dokument unter Files auf der Hobbyking Seite zu entnehmen. Meine Farbbelegung: Schwarz=GND, Rot=+5V, Braun=RX, Grün=TX


Ein großer Nachteil ist aber, dass das Board keinen Unterspannungsschutz hat und so ein Lipo schnell mal Tiefentladen werden kann.
Da aber ein paar Pins des Atmega 328P auf der Unterseite nicht verbunden sind (darunter Pin 24 PC1 (ADC1), entsprechend A1 bei Arduino; vgl. Datenblatt des Atmega328P und Schaltplan des Arduino Pro Mini) kann dieser zur Spannungsmessung verwendet werden.
Dazu genügt es den Lipo direkt mit dem Pin zu verbinden. Da das Board auf 5V Pegel arbeitet ist ein Spannungsteiler nicht nötig.
Zum Glück liegen die 3.3-4.2V des Lipo und der Pin am Atmega sehr dich beieinander. Eine kurze Brücke über die große Massefläche direkt an Pin 24 und das wars auch schon fast.

Was noch fehlt ist das Auswerten in der Multiwii Software.

Der ausgegraute Teil bezieht sich auf die MultiWii Version 2.2. Seit Ende 2013 gibt es eine brushed Version von MultiWii 2.3.
Ich habe als Vorlage die angepasste MultiWii_2_2_micro_328 verwendet. Bei dieser angepassten Version wurden aus der Original MW 2.2 alle nicht benötigten Codestücke entfernt (darunter z.B. GPS, Servo ansteuerung, Buzzer, ...). Da allerdings ein Teil des Lipo Monitoring Codes sich innerhalb eines defines vom Buzzer befindet wurde es ebenso gnadenlos entfernt (MultiWii_2_2_micro_328.ino Zeile 287).

Will man es nun Kompilieren fehlen noch immer ein paar Kleinigkeiten. Darunter zwei defines innerhalb der config.h :

/**** internal frequencies ****/ //+++++++++++++++++++++++++
#define PSENSORFREQ 6 // to read hardware powermeter sensor 6 <=> 18ms
#define VBATFREQ PSENSORFREQ // to read battery voltage - keep equal to PSENSORFREQ unless you know what you are doing

Damit sollte zumindest eine Spannung in der MultiWii Conf GUI angezeigt werden. Durch Anpassen des VBATSCALE Wertes in der config.h lässt sich das ändern. Ein Wert zwischen 310 und 330 scheint zu funktionieren.
Da jetzt allerdings bei Unterspannung noch immer nichts passiert musste ich ein bisschen Code selber hinzufügen damit der Gasweg auf etwa 60% begrenzt wird (ähnlich dem Originalboard des V949). Der hinzugefügte Code ist in der MultiWii_2_2_micro_328.ino direkt unter der oben erwähnten Ergänzung und in der config.h direkt nach den defines für VBAT, VBATSCALE etc. zu finden. Meine angepasste MultiWii Version der angepassten MultiWii aus dem RCGroups Threads gibts weiter unten.

MultiWii 2.3 brushed:
An dieser Stelle als Einschub das Update auf Version 2.3.
Geladen hab ich mir den Code aus dem "HobbyKing Pocket Quad.." Thread auf RC Groups.
Die Änderungen die ich noch machen musste liste ich hier mal kurz auf:
Dazu kam dann noch mein Code zur Maxthrottlebegrenzung bei niedriger Akkuspannung, den hab ich größtenteils übernommen. Also die vier defines in der config.h unter "battery voltage monitoring", der eigendliche Code direkt nach dem voltage reading (MultiWii.cpp) nach "#if defined(VBAT)" und die vier dazugehörigen variablen initialisierungen (z.B. lowvoltagetime_warn2) relativ weit oben. Den Code schreib ich hier nicht hin, einfach in meiner angepassten Version nachgucken.

Weiter gehts mit der Hardware:
Zuerst hatte ich das Micro MW Board direkt auf der gedruckten Centerplate aufgeschraubt (wie auch zuvor das Originalboard). Nach ein paar Flügen bemerkte ich aber, dass das Acc stark driftete (nachzuverfolgen in der GUI mit festgehaltenem Copter ab Halbgas). Da sich der Horizont somit um bis zu 20° innerhalb einiger Sekunden drehte ist der Quad mir zuvor mehrmals im Angle oder Horizon Mode gegen die Wand gebrettert.
Schuld waren die Vibrationen, die sich durch die direkte Befestigung der Platine auf die MPU6050 übertragen haben und somit das Accelerometer aus dem Konzept gebracht haben.
Hier also nur die Bilder meiner optimierten Befestigung.

Aus einer durchsichtigen Plastikverpackung hab ich eine Befestigungsplatte gefräst. Diese wird auf die bereits vorhandenen Abstandshalter auf der Centerplate angeschraubt. Die Platine kommt mit etwas Schaumstoff als Unterlage mittendrauf und wird von dem "Bügel", der auf der Unterseite in eine Lasche gesteckt wird, festgehalten. (v949_mwcmount.dxf)


Später hab ich noch einen Deckel (DXF Download) gezeichnet und aus selbigen Material gefräst.


Um die Stecker der Motoren beizubehalten suchte ich nach passenden Buchsen. Gefunden hab ich ein 6-Fach Ladekabel für 1S Lipos (Pico Plug). Bei HK unter dem Namen "2 Pin JST plug with 6 x Pico plug charging harness" zu finden.
Vier davon sind nun samt Kabel an die entsprechenden Motorausgänge gelötet. Ein paar weitere hab ich vorsorglich parallel zum Lipo verlötet zwecks Beleuchtung und FPV Zeug. Ich möchte an dieser Stelle erwähnen, dass die Original V949 Led-Streifen nicht direkt am Lipo betrieben werden dürfen. Auf der Original Platine ist ein Widerstand von etwa 47 Ohm an jedem der vier LED Ausgänge messbar.


Neben einer neuen Steuerung hat der kleine nun auch die Möglichkeit eine FPV Kamera zu tragen. Mehr dazu unter FPV - Boscam CM205

Landefüße



Mit der FPV Kamera unterm Akku wird es beim Landen recht eng zwischen Linse und Boden. Um den Copter etwas anzuheben und auch zu federn sollen Kabelbinder helfen. Nun steht der Copter 1-2cm höher.

LED Streifen



Ohne Beleuchtung ist es Abends doch etwas schwierig zu fliegen. Da die Original LED Streifen (die Roten, nicht die nervig Blinkenden) leicht und völlig in Ordnung sind wollte ich diese wieder anbringen.
Schließt man diese aber direkt an die ca. 3,7V des Lipos an werden diese schnell heiß und machen das wohl nicht lange mit. Misst man auf dem Originalboard, auf dem sie vorher angeschlossen waren nach stellt man einen Widerstand von etwa 50 Ohm fest. Also hab ich einfach einen 1/4W 56 Ohm Widerstand jeweils in Reihe vor die LED Streifen gelötet.

Frame neubau



Nach etlichen ungewollten Landungen bekam einer der 3mmx3mm Original Carbonstäbe einen Riss. Der Versuch die Stäbchen aus der gedruckten Centerplate herauszuziehen schlug fehl, da wohl ein bisschen Sekundenkleber auch an das Carbon gekommen ist. Also musste ich die Centerplate auseinanderbrechen.
Zudem hatte ich keine Ersatz Carbonarme und beim Hobbyking waren diese nicht in Stock. Also musste ich das Frame komplett neu bauen.
Heraus kam ein größtenteils 3D gedrucktes Frame. Um die Motorhalter aufzustecken sind an den Enden der Arme jeweils 3mm x 3mm gefräste GFK Stäbchen.
Das Teil flog auch bis zur ersten härteren Landung. Einer der Arme ist an der Verbindung zur Centerplate glatt durchgebrochen. Also nochmal von neu..


Da noch ein paar Reste 3mm dickes GFK da waren, hab ich 4 neue 80mm lange GFK Stäbe gefräst.
Die Centerplate auch ein wenig umdesigned, sodass die GFK Arme in die Centerplate gesteckt und geklebt werden.
Download der STL: v949printframeprintCPV2_fixed.stl


Mit Sekundenkleber halten die GFK Stangen eigendlich Bombenfest. Wenn mal was bricht kann ich allerdings warscheinlich das ganze Teil neu drucken. Aber mal sehn.
Die Micro MWC hab ich auf kleinen Schaumstoffwürfeln vibrationsdämmend aufgeklebt. Zudem ist dadurch zwischen Platine und Centerplate mehr Platz für die ganzen Kabel.


Da die GFK Arme nicht wie die Original Carbon Stäbe ein Loch in der Mitte für die Kabel haben, mussten die Kabel zu den Motoren außen entlang geführt werden.
Dazu war es nötig, das Gehäuse mit einem 6mm Bohrer aufzubohren, um dort die Kabel herauszuführen. Durch das Loch passen dafür jetz auch die Kabel mit Stecker dran.


Beleuchtung und Motoren wieder zusammenstecken, fliegt wieder. Er wiegt so wie er da Steht (ohne Akku) 86 Gramm. Schwebt bei Halbgas, also alles im Grünen bereich.


Hier meine leicht angepasste Version von Cesco's MultiWii 2.2 micro: MultiWii_2_2_micro_328_20131016.zip
Und die MultiWii 2.3 mit den oben genannten Einstellungen: MultiWii_2_3_brushed_20131222.zip