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Quadrocopter Eigenbau - möglichst billig mit Chinateilen

Es gibt gute Neuigkeiten! Die LiPo-Akkus sind gekommen. Nachdem er dann immernoch nicht aufsteigen wollte, habe ich mich im FPV-Forum angemeldet und bekam dort auch sofort Hilfe: "deine Motoren, die Regler und das Board sind sch***". Na toll, das hilft wirklich weiter. Einer meinte dann aber, ich solle mal die Firmware neu drauf spielen. Hat nicht geklappt, aber ich habe mich dann durch alle verfügbaren Firmwares durchprobiert, bis es mit dieser hier endlich geklappt hat.

Das Teil fliegt wirklich! Es lag echt gut in der Luft und ich habe die Vorwürfe aus dem FPV-Forum, dass Propeller und Motoren nicht passen würden, entkräftet. Passt, regaiert gut auf Eingaben und hat selbst mit den kleinen Latten richtig power. Das haben leider auch ein Busch und dann eine Mauer zu spüren bekommen, natürlich brechen immer 2 gleiche Propeller ab, wenn man von jeder Sorte nur ein Ersatzteil hat... Also gibts Bilder, sobald ich neue Latten habe. Mit den 11er Props traue ich mich jetzt noch nicht zu fliegen, vielleicht, sobald ich die Versicherung abgeschlossen und eine größere Wiese zur verfügung habe.

Was die Stabilität meiner Konstruktion angeht: alle Schrauben drehen sich nach einer gewissen Zeit raus. Die 5 Minuten Testflug und das Stundenlange Rumprobieren mit den Firmwares hat sogar die Kontermuttern gelöst. Werde es mal mit Gummi-Unterlegscheiben und Loctite probieren. Die Acrylplatte hat aber echt gut gehalten. Auf Asphalt waren die Stürze aus 30cm Höhe absolut kein Problem, hinterher auf der Wiese auch aus bis zu 3 Metern und auch den ziemlich heftigen Aufprall zweier Ausleger an der Mauer mit anschließendem Sturz aus 1,50 haben nichts ausgemacht.

Weiterer Plan:
- genauere Fotos vom Aufbau hochladen
- Muttern sichern
- Steuerung anpassen (eine Achse muss umgedreht werden)
- Styropor drunter kleben, um Aufprälle zu lindern und fliegen lernen
- fliegen

- Fotos vom Gimbal hochladen
- überlegen, wie ich das Gimbal an den Rahmen kriege
- Gimbal montieren und ausreichend langes Landegestell bauen
- mit Kamera fliegen.


Es ist also noch ein weiter Weg, aber es macht echt Spaß!

EDIT: Alles klar, ein Motor und ein ESC (lustigerweise von einem anderen Motor) sind gleichzeitig beim Einschalten abgeraucht. Das mit dem Fliegen dauert also wohl doch noch etwas...
 
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Loctite ist beim Modelfliegen ein absolutes muss! Willst doch nicht, dass sich das Teil in der Luft selbst zerlegt? :grumble:

Viel Spass am Gerät, und immer 1cm Luft unterm Landegestell! :top:
 
- Muttern sichern

Wenn es dir die Muttern so sehr raus dreht hast du ein Problem, Vibrationen und die MÜSSEN weg, ich kann dir auch zu 95% sagen woher die kommen.
Propeller bohrt man nicht einfach so auf, die müssen passen. Die anderen 5% sind deine Motorglocken, die Chinabilligdinger haben oft einen imensen Schlag weg. Die Punkte kontrolieren und beseitigen, dann benötigst du bestenfalls noch Sicherungslack der schwächsten Stufe.
 
Nope, im Moment habe ich die kleineren Props drauf, die schon im Modellbauladen die richtige Bohrung hatten und von mir nochmal gewuchtet wurden ;-) Ich vermute mal, dass das Problem darin liegt, dass ich die Centerplate mit Moosgummi-Klebeband vom Rahmen entkoppelt habe. Dadurch ist es elastisch und kann bei Vibrationen Schläge auf die Muttern ausüben.
Vielleicht mache ich das Gummi nochmal weg und probiere es erneut, sobald meine neuen ESCs da sind. Die Motoren sind übrigens noch alle in Ordnung.

Morgen lade ich mal Fotos hoch, meine Gimbal-Konstruktion geht auch weiter :-)
 
Hört sich ganz schön abenteuerlich an. Wir machen bei uns in der Firma auch so was, darum Frage am Rande: Schon mit dem Thema Luftrecht befasst? Das kann unter umständlichen empfindliche Konsequenzen haben. Vor allem Abfluggewicht und Luftraum checken! In Innenstädten vorher lieber mit dem zuständigen Regierungspräsidium Kontakt aufnehmen. Kümmer dich vor allem um eine geeignete Versicherung, denn nicht jede private Haftpflichtversicherung fliegt da mit.


Chris
 
Hört sich ganz schön abenteuerlich an. Wir machen bei uns in der Firma auch so was, darum Frage am Rande: Schon mit dem Thema Luftrecht befasst? Das kann unter umständlichen empfindliche Konsequenzen haben. Vor allem Abfluggewicht und Luftraum checken! In Innenstädten vorher lieber mit dem zuständigen Regierungspräsidium Kontakt aufnehmen. Kümmer dich vor allem um eine geeignete Versicherung, denn nicht jede private Haftpflichtversicherung fliegt da mit.


Chris

Versicherung habe ich schon abgeschlossen, war mittlerweile auch einmal auf Bauers Wiese ;-) Es verhält sich so, dass man vom jeweiligen Grundstückseigentümer eine Abfluggenehmigung braucht, sofern man damit nur privat unterwegs ist. Der Luftraum ist generell frei, außer über militärischen Anlagen und im Radius von 1,5km um Flugplätze. Im letzten Fall braucht man dann außerdem die Freigabe von der Flugsicherung. Bei gewerblichen Flug braucht man für jeden Start eine Erlaubnis, nach einigen Starts kann man sich dann diese Erlaubnis für ein Jahr ausstellen lassen.

Leider ist im Moment etwas stressig mit Uni, daher im Moment kein Fortschritt an meinem Projekt... Bald gibts aber wieder News ;-)
 
Is ja ruhig hier geworden.

Ich habe mir jetzt die FS-TH9x 9-Kanal Fernsteuerung gekauft (aus England, hatte keine Lust auf Zoll und lange Versandzeit).

Bevor ich das Teil überhaupt mal getestet habe, habe ich sie natürlich gleich auseinander gebaut und etwas modifiziert. Als erstes natürlich die ISP-Schnittstelle ran um den ATmega64A selbst zu programmieren. Diese wurde ohne eine Gehäusemodifikation über den Batterieschacht per Flachbandkabel nach außen geführt.
Damit das Programmieren über den AVR-ISP MKII überhaupt klappt muss jedoch der 47µF Tantal an der Reset-Leitung ausgelötet werden, da der ISP nicht stark genug ist die Resetleitung dann runterzuziehen. Also einfach raus, und dann klappts. Ggf. kann man da später noch einen kleineren Kerko ranlöten, aber erstmal bleibts weg.
Meine erste Firmwareversion läuft schon inkl. Displayansteuerung. Die Alternativ-Firmware wie er9x, radioclone etc. erscheinen mir etwas zu umfangreich und wirr programmiert. Darum mach ich lieber etwas Eigenes, nur die LCD-Lib habe ich bisher übernommen.

Da ich auf den altbackenem PPM/PCM Kram keine lust hatte, habe ich ich das mitgelieferte 2.4 GHz Sendemodul gleich rausgehauen. Stattdessen habe ich mir dann eine Adapterplatine gebaut und gegen das nRF24L01+ PA + LNA ausgetauscht. Damit kommt man bis zu 1km bei 250 kbit/s. Bei 2 Mbit/s sinds noch etwa 500m.
Somit kann ich jetzt so viele Daten in beide Richtungen digital übertragen wie ich will, ohne eine Kanal-Begrenzung zu haben. Man kann so z.B. während des Fluges die PID-Parameter ändern, Batteriespannungen, Temperatur, Lage-/Positionsinformationen etc. abfragen.
Später implementiere ich dann noch das "Frequency Hopping", das ist aber erstmal zweitrangig.

Glücklicherweise sind am Atmega noch ein paar freie Pins über die man dann das SPI Interface per Software realisieren kann (PB7, PG2, PC0,PC6,PC7). Für den Interrupt des nRF-Moduls verwende ich den ehemaligen PPM_IN (PE7) da dies ein PIN mit Interrupt ist.
Das ganze wurde 6 Leitungen eines UDMA100-Flachband Kabels verlegt, da dies durch das kleine Loch im Transmitter-Modul-Schacht passt (welches in V1 der Fernsteuerung für das Antennenkabel gedacht war), es muss daher nicht das Gehäuse zersägt werden. Die Stromversorgung erfolgt nach wie vor über die 5-Pin Stiftleiste im Modulschacht.

Das Batteriepack (8x Mignon) wurde natürlich gleich durch einen 3S LiPo mit 1300mA stunden ersetzt.

Und hier noch zwei Bilder zum Umbau
 
Zuletzt bearbeitet:
Naja nach solchen 10 Sekunden-Aktionen ist der Akku aber auch nahezu leer . Etwas zu oversized würde ich sagen. Geht auch noch mehr: http://www.youtube.com/watch?v=UVwt7oWC5fc

Aber für einen Quad/Hexacopter mit DSLR brauchst du vielleicht 2500g Schub. Dennoch bin ich der Meinung, dass eine DSLR einfach unnötig ist. Da kann man auch eine gute Kompaktknipse für nehmen, glaube kaum dass die Bilder dann wesentlich schlechter aussehen. Zudem kann man dann die Servos für die Kamera-Steuerung kleiner auslegen was ebenfalls weniger Gewicht bedeutet und auch die Lagestabilisierung der Kamera dürfte durch die geringere Masse wesentlich besser gehen.
Wenn man undbedingt eine "so viel bessere" Bildquali haben will, kann man lieber zu einer µFT greifen. Da spart man mit nem Standardzoom auch schonmal ~300g
 
doofe Frage, wo ist der Vorteil ? Mignon hat 2000mAh
Habe doch gar nicht gesagt, dass das ein Vorteil wäre... Naja es ist jetzt nur ein 1300er drin, weil ich den hier gerade ungenutzt rumliegen habe. Man kann natürlich auch noch größere reinstopfen, mein 2200er passt auch noch rein. Übrigens haben Mignon-Akkus durchaus bis zu 2700mAh.
Ansonsten ist der Vorteil, dass sie sich erheblich schneller aufladen lassen. Zudem kann mein Ladegerät für Mignons 4 auf einmal Laden. Und so habe ich eben auch noch Platz für meine ISP-Schnittstelle im Batteriefach. Und leichter ist das ganze auch noch.
Wenn ich erstmal das LCD-Backlight drin habe, dann ist die Stromaufnahme ja auch schon mal ~90mA höher. Da ist es natürlich schöner wenn man mal eben einen 5C Lipo in wenigen Minuten wieder voll hat, als bei Mignon mal eben ~2-3 Stunden warten muss. Meine Eneloops nutze ich lieber für meine Blitzgeräte, aber dadurch dass es ja nur gesteckt ist hat man ja auch wieder die AA-Fallback-Option.

Aber das muss man ja nicht machen.
 
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Akkus haben mehr Kennwerte als nur die Kapazität!

Wichtig ist vor allem noch der Innenwiderstand Ri. Je größer die Kapazität bei gleicher Baugröße, je höher ist auch der Ri. Akkus mit großem Ri sind ungeeignet für höhere Ströme, diese verbraten dann ihre Energie intern in Form von Wärme.

Die genannten 2700erter Mignon Zellen sind solche, mit hohem Ri. Außerdem sind die NiMh Zellen schwer zu laden, da der Punkt bei dem diese Voll sind schwierig zu messen ist, die meisten Lader braten die Zellen ganz ordentlich.

Gruß Martin
 
@cimgott1
Jar und ich hatten über die Akkus in der Fernsteuerung diskutiert. Da die Fernsteuerung nur ~160mA benötigt ist LiPo/Li-Ion hier nicht nötig. Beim Copter selbst hingegen schon, da können ja auch mal schnell 15A Spitzenstrom pro Motor zusammenkommen, das packen die NiMH natürlich nicht.

Mein Copter fliegt inzwischen übrigens, auch wenn ich die Regelung noch etwas feintunen muss. Auch die bidirektionale Verbindung mit den nRF24L01 + LA+ PA funktioniert schon sehr gut. Ich kann mir in Echtzeit mit 20 Hz Aktualisierungsrate die Gyro, Acc etc. Daten ansehen und on the fly die PID Parameter auf dem Copter etc. anpassen. Schon ne feine Sache im Gegensatz zu den konventionellen Funkstrecken für den Modellbau.
Der Entwicklungsprozess dauert halt etwas länger wenn man sowohl die Firmware für den Quadcopter selbst programmiert als auch die Firmware in der Fernsteuerung.
Die Timmer-Potis der Fernsteuerung kann man dann später wunderbar zum Drehen und Schwenken der Kamera verwenden. Ich warte immernoch auf die Luftdrucksensoren (MPL3115A2) damit ich endlich die Höhenregelung und automatische Landung implementieren kann.
 
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landeautomatik mit drucksensoren? dann sollte man hoffen dass das wetter nicht umschlägt... sonst schlägt der copter auch ein ^^

spass bei seite... sind die so fein, dass man denen die kontrolle bei der landung anvertrauen kann? wär ein radar bzw ultraschall nicht die bessere wahl?
 
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ladeautomatik mit drucksensoren?
Landeautomatik

l
spass bei seite... sind die so fein, dass man denen die kontrolle bei der landung anvertrauen kann? wär ein radar bzw ultraschall nicht die bessere wahl?
Naja der MPL3115A2 hat eine Auflösung von 1.5 Pa. Das entspricht 30cm. Mit etwas Oversampling bekommt man das relativ rauschfrei hin.
Das tolle am MPL3115A2 ist, dass man in zwischen Druck und Höhe umschalten kann. Man kann also direkt die Höhe aus dem Sensor auslesen. Er muss natürlich vor dem Starten auf den aktuellen Druck kalibriert werden. Hier ein Video: http://www.youtube.com/watch?v=LzrhZu3X3L4&feature=player_detailpage#t=126s

Zumindest kann man damit eine allzu harte Landung verhindern. Wird sich zeigen wie gut das wirklich funktioniert. Die Höhenmessung mit GPS ist zumindest ungenauer.
Mit Ultraschall könnte man dann die letzten cm nehmen und eine besondern "softe" Landung zu erreichen. Hab ich auch noch zwei dinger von hier liegen
 
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So, mein Luftdrucksensor ist endlich da. Bei der Auflösung wird tatsächlich nicht gelogen... mit einem ordentlichen Tiefpass drüber bekommt man sehr gute Ergebnisse, siehe Bild 1.

Meine neuen Motoren (A2208/17) sind nun auch angekommen. Sind sehr viel laufruhiger als die alten CF2822 und die Befestigung hält besser. Diese haben ebenfalls 1200kv und kosten auch nur 9,60€ (aus England, daher auch nur 4-5 Tage Lieferzeit).

Ich habe auch mal einen kleinen Test gemacht was die Motoren so heben (Quadcopter auf Kochtopf mit 1kg Zucker, und das ganze auf die Küchenwaage)... Ich komme auf ca. 1700g bei 70% Schub mit den 8x4,5 Props. Der Copter selbst wiegt etwas unter 800g. Das reicht also nicht mehr für eine DSLR, aber das halte ich für einen Copter eh für sinnfrei. Hier tuts auch eine normale Kompaktkamera und/oder GoPro Hero HD, die wiegt nur etwa 100g.
 
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was hat dich der spass bis jetzt gekostet? arbeitszeit für software usw mal ausgenommen... sieht ja noch recht übersichtlich aus, das gute stück
 
was hat dich der spass bis jetzt gekostet? arbeitszeit für software usw mal ausgenommen... sieht ja noch recht übersichtlich aus, das gute stück
Naja. 40€ für die Motoren, 28€ für die ESCs, 12€ das IMU Modul (ist ja selbst entwickelt), 8€ für das Mikrocontroller board, 20€ das funkmodul, 8€ der Akku und die paar Kleinteile wie Stecker, Propeller und aluprofile gehen im rauschen unter.
 
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