Jak bezpiecznie uruchomić nowego drona FPV: miernik, ogranicznik prądu i test silników bez śmigieł

Nie potrzebujesz do tego drogiego sprzętu. Multimetr z brzęczykiem do sprawdzania ciągłości i ogranicznik prądu wystarczą prawie do wszystkiego.

Zanim cokolwiek dostanie prąd

Zacznij od oględzin. Przygotuj schematy połączeń wszystkich części. Poradnik GetFPV o kontroli elektrycznej wymienia najczęstsze błędy przy budowie: element wlutowany odwrotnie, przylutowany do złego pola albo do pola z wyższym napięciem. Większość z nich wyłapiesz, jeśli uważnie obejrzysz płytki: czyste luty, żadnych kropli cyny między polami, przewody tam, gdzie wskazuje schemat. Autor tego poradnika pisze, że właśnie w ten sposób znalazł kondensator, który przylutował odwrotnie.

Przy tej samej okazji sprawdź dwie rzeczy mechaniczne. Obie są na liście kontrolnej Oscara Lianga dla nowych konstrukcji:

• Śruby silników. Włókno węglowe przewodzi prąd, więc za długa śruba może dosięgnąć uzwojeń stojana i zewrzeć je z ramą. Oscar Liang proponuje prostą zasadę: śruba ma być o około 2 mm dłuższa niż grubość ramienia, czyli na przykład 7 mm przy ramieniu 5 mm. Żeby to sprawdzić, przyłóż jedną sondę multimetru do śruby silnika, a drugą do dowolnego z trzech przewodów tego silnika (w środku są ze sobą połączone). Jeśli miernik zapiszczy, śruba dotyka uzwojenia. Powtórz to dla każdej śruby.
• Antena nadajnika wideo. Przykręć ją, zanim zestaw pierwszy raz dostanie zasilanie.

Sprawdzenie ciągłości na przewodzie zasilającym

Przy odłączonym zasilaniu przełącz multimetr w tryb ciągłości i dotknij sondami plusa i minusa wtyku XT60 (albo XT30). Miernik powinien milczeć albo pokazywać rezystancję, która stale rośnie.

Krótki pisk, który sam ustaje, jest normalny. Kondensatory między plusem a minusem ładują się od miernika i przez chwilę wyglądają dla niego jak zwarcie. Według poradnika Oscara Lianga pisk trwający sekundę lub krócej, który potem cichnie, nie oznacza zwarcia. Ciągły pisk albo rezystancja bliska zera, która nie rośnie, to już zwarcie. Nie podłączaj pakietu, dopóki go nie znajdziesz i nie usuniesz.

Tryb ciągłości przydaje się też przy lutach, które budzą wątpliwości. Sprawdź, czy sąsiednie pola nie są połączone. Jeśli są albo nie masz pewności, przelutuj je.

Czego ogranicznik prądu nie wyłapie

Ogranicznik chroni przed zwarciem i odwrotną polaryzacją. GetFPV zwraca uwagę, że nie pomoże, jeśli podłączysz element do pola z za wysokim napięciem, na przykład odbiornik do pola z napięciem pakietu zamiast do 5 V. Taki błąd wykryjesz tylko pomiarem napięcia. Jeśli kontroler lotu ma pola z wybieranym napięciem, zmierz pole w trybie napięcia stałego, zanim przylutujesz do niego odbiornik, kamerę albo nadajnik wideo. Wynik ze znakiem minus oznacza po prostu, że sondy są zamienione, więc tak samo szybko sprawdzisz polaryzację.

Ogranicznik z żarówką czy elektroniczny

Ogranicznik prądu (w sklepach i poradnikach występuje jako „smoke stopper”) wpina się między pakiet a drona. Jego zadaniem jest nie dopuścić, żeby zwarcie pobrało pełny prąd z akumulatora. Popularne są dwa rodzaje.

Z żarówką. Klasyczna wersja do zrobienia samemu ma żarówkę samochodową wpiętą szeregowo w przewód plusowy. Żarówka przepuszcza tylko tyle prądu, ile potrzebuje, żeby świecić. Oscar Liang szacuje ten limit jako moc żarówki podzieloną przez napięcie pakietu: żarówka 27 W przy naładowanym pakiecie 3S (12,6 V) przepuści około 2,1 A. W jego wersji jest żarówka 3157 z dwoma włóknami (27 W i 7 W) oraz przełącznik, którym wybierasz włókno:

• Zacznij od włókna 7 W. Przepuszcza około 500 mA, co wystarcza, żeby uruchomić kontroler lotu i zainicjować regulatory ESC. Dla prądożernego nadajnika wideo albo jasnych diod LED może to być za mało. Jeśli żarówka się świeci, a kontroler i regulatory ciągle się restartują, odłącz diody i nadajnik wideo, po czym spróbuj jeszcze raz.
• Gdy dron działa na małym prądzie, przełącz na włókno 27 W z podłączonym kompletem elektroniki. Na stole sprawdzisz wtedy przełącznik uzbrajania, obracanie silników i reakcję na drążki.

Zwarcie poznasz po jasno świecącej żarówce. Takie żarówki są przeznaczone na 12 V, więc Oscar Liang zaleca do testów pakiet 3S. Autor tego układu powiedział mu, że do 15 V nic się nie stanie, więc rozładowany pakiet 4S też może zadziałać. Oscar Liang podkreśla przy tym, że żarówka ogranicza prąd, ale go nie odcina. Jeśli coś jest źle podłączone, mały, ale ciągły prąd nadal może to uszkodzić.

Elektroniczny. Urządzenia takie jak VIFLY ShortSaver 2 mają bezpiecznik elektroniczny, który całkowicie odcina zasilanie zamiast je ograniczać. Na stronie produktu VIFLY podaje:

Ten zakres napięcia obejmuje drony na 6S, z którymi żarówka 12 V sobie nie poradzi. Druga wersja ma też przycisk zasilania, więc możesz najpierw podłączyć pakiet, a drona włączyć dopiero wtedy, gdy będziesz gotowy. Według instrukcji po zadziałaniu zabezpieczenia zamiast zielonej diody zapala się czerwona.

Z wyborem progu trzeba trochę uważać. Instrukcja zaleca próg 1 A dla większości konstrukcji. Oscar Liang w swojej recenzji proponuje 2 A dla piątki albo każdego drona z mocnym nadajnikiem wideo, a 1 A dla dronów 3-calowych i mniejszych, jeśli nadajnik wideo nie pobiera dużo prądu. Ogranicznik może też zadziałać fałszywie od prądu rozruchowego przy podłączaniu pakietu. Na taki przypadek druga wersja ma ustawienie czasu zadziałania (według instrukcji wchodzi się do niego długim naciśnięciem przycisku zasilania). Jeśli dron na 6S wywołuje fałszywe alarmy, Oscar Liang radzi wydłużyć ten czas, zaczynając od najniższego ustawienia i idąc w górę, najlepiej na dronie, o którym wiesz, że jest sprawny.

Ogranicznik przydaje się także przy wgrywaniu oprogramowania do regulatorów ESC. Oscar Liang zauważa, że błąd podczas wgrywania może włączyć naraz wszystkie tranzystory MOSFET w regulatorze, a to oznacza pełne zwarcie.

GetFPV dodaje jedno ograniczenie: nie uzbrajaj drona i nie lataj z podłączonym ogranicznikiem. Prąd, który dron pobiera w locie, spali ogranicznik.

Kolejność pierwszego uruchomienia

1. Zdejmij śmigła. Dokumentacja zakładki silników w Betaflight mówi wprost: zawsze zdejmuj śmigła, zanim podłączysz pakiet i zaczniesz testować silniki.
2. Tylko USB. Podłącz kontroler lotu do komputera, bez pakietu. W zakładce „Ustawienia” („Setup”) obracaj drona w dłoni i sprawdź, czy model 3D na ekranie wykonuje te same ruchy, a strzałka wskazuje prawdziwy przód. Jeśli nie, popraw ułożenie płytki w zakładce „Konfiguracja” („Configuration”), w sekcji „Ułożenie kontrolera lotu” („Board Alignment”). Poradnik Betaflight o rozwiązywaniu problemów zaznacza, że do tego kroku pakiet nie jest potrzebny.
3. Pakiet przez ogranicznik. Podłącz pakiet do ogranicznika, a ogranicznik do drona. Jeśli żarówka świeci jasno albo elektroniczny ogranicznik zadziałał, przerwij i odłącz zasilanie. Sprawny dron po prostu się uruchamia: kontroler lotu startuje, a regulatory się inicjują.
4. Silniki, nadal bez śmigieł. Przy podłączonym pakiecie (na mocniejszym włóknie żarówki albo już bezpośrednio, jeśli dron przeszedł krok 3) otwórz zakładkę „Silniki” („Motors”), zaznacz pole potwierdzające, że śmigła są zdjęte, i powoli przesuwaj suwak główny, aż wszystkie silniki zaczną się równo obracać.

Kierunek i kolejność silników

Betaflight domyślnie zakłada, że przednie śmigła obracają się do środka, w stronę kamery. Jeśli latasz z odwrotnym kierunkiem obrotów (śmigła obracają się na zewnątrz), zaznacz w zakładce „Silniki” opcję „Kierunek silników jest odwrócony” („Motor direction is reversed”), żeby Betaflight o tym wiedział. Ta opcja nie zmienia kierunku obrotu silników. Silniki nadal musisz ustawić tak, żeby kręciły się zgodnie z tym wyborem.

• Kierunek. Sprawdź palcem kierunek obrotu każdego silnika i porównaj go ze schematem w programie (pasek taśmy na wale ułatwia obserwację). W zakładce „Silniki” jest narzędzie „Kierunek silników” („Motor direction”), które delikatnie obraca silniki i pozwala odwrócić ich kierunek. Działa tylko z regulatorami obsługującymi DShot i wymaga podłączonego pakietu. Poradnik Betaflight podaje też dwie inne drogi: zmianę kierunku w programie do konfiguracji regulatorów albo zamianę dowolnych dwóch z trzech przewodów silnika.
• Kolejność. Przesuwaj każdy suwak osobno. Numer na suwaku musi się zgadzać z silnikiem, który się obraca, zgodnie ze schematem. Jeśli się nie zgadza, okno „Kolejność silników” („Reorder motors”) w zakładce „Silniki” uruchamia silniki po kolei i prosi, żebyś kliknął ten, który się kręci. Starszy poradnik Betaflight robi to samo poleceniem resource w wierszu poleceń.
• Błędy telemetrii. Przy włączonym dwukierunkowym DShot zakładka „Silniki” pokazuje dla każdego silnika odsetek błędów telemetrii DShot (E). Zasilony regulator powinien mieć 0% albo bardzo blisko zera. Według dokumentacji 1% lub więcej zwykle oznacza problem sprzętowy.

Na koniec kierunek śmigieł. Krawędź natarcia, czyli wyższa krawędź łopaty, ma być skierowana w stronę obrotu, a na przeciwległych narożnikach montuje się takie same śmigła. Poradnik Betaflight jest tu stanowczy: nigdy nie sprawdzaj kierunku śmigieł przy podłączonym pakiecie. Śmigła zakładasz dopiero wtedy, gdy kierunek i kolejność silników się zgadzają.