室内練習用のブラシ付きモーターなドローンレーサーをつくる2 ～FPV(First Person View)システム編～

2016年1月25日月曜日13:21:00 , , , , , , 2 件のコメント


LKTR120 を買って試しているが、Acroモードに不慣れな状態で、且つ、狭い室内だとちょっとパワーと重量があって怖い。。

なので、練習用のマイクロドローンを作ってみることにした。

今回は前回の機体に軽量の、FPVシステムを搭載した記録。


FPVは「飛ぶ」ための要素と切り離して考えられるので、じっくり検討。

まずは部品探しをして、2パターン作ってみることにした。

材料

Camera

FPV用ってことでFOV(Field Of View/視野角)の広さが重要。マイクロサイズなので当然重さも。

候補として調査したのは下記。
banggoodのカメラはケーブル込みでジャスト3.00g。視野角170度が魅力。ちなみにマイク付き。
2パターン作ってみるので、NTSC ver と、PAL ver. を買ってみた。

実際に入手したカメラはの重さを測ってみたら3.42gとちょっと重め。。


なお、fpvhobby の 0.6g という超軽量のカメラは$39.00と高価だが、FOV65度と視野角が狭い。
0.6gカメラ用のFOV100度のワイドレンズ$10.90もあるが、レンズだけで1.9gなので、合わせて2.5g $58.00 とイマイチ価値を感じなかったので却下。

「1g camera」と言われる有名なカメラもあるらしいが、これも視野角が狭いシロモノだし、最近売ってないみたい。



ビデオトランスミッター(Vtx)

映像を送信するヤツ。1.28GHz、2.4GHz 等もあるが、手持ちのJJRC H6Dのモニタや、FatSharkで対応できる5.8GHzに絞って調査。

候補として調査したのは下記。
FPVhobbyの 「5.8GHz AVTX FOR FATSHARK」 は動作電圧3.5V～5V。出力10-100mW可変。channelは8chだが、BandE と BandF の下のほうの 4chずつという特殊仕様。
しかし、アンテナ込みで 1.9g は軽い！てことで購入した。
自分で作るパターンだと上記のモジュール+アンテナ+DIPスイッチでこれよりも重くなりそう。
FPVhobby の2.2gのは売り切れてた。
2/2の入荷でRaceBand仕様のも発売されてた。


入手したものの重さを測ってみたら、セットで2.02g。
但し、アンテナが超軽量で1gを切る！ 多分これと一緒。一番右はTX5813。
なお、Vtxの端子は2.00mmピッチ。
 


なお、軽量アンテナを自作する場合も想定して、BoscamのTX5813 と、FPVhobbyのDIPスイッチも購入しといた。
とりあえずアンテナは手持ちのUEWポリウレタン線(0.6mm)とかで代用できるか試す予定。



アンテナ

様々な形状があるが、クローバーアンテナと、簡素な一本アンテナが候補。

FPVhobbyのTxは付属アンテナを使うけど、TX5813 で自作するほうは別途用意する必要あり。

アンテナの長さは周波数に応じたものになり、基本的には↓らしい。

   長さ[mm] = 光速度c / 周波数[MHz] / 4

難しく考えなくても 「c / 5800MHz / 4」みたいにググればGoogle先生が教えてくれるとのこと。
5.8GHzなら12.92mm。
一般的な5.8GHz FPVの帯域だと、5645MHz～5945MHzで13.28mm～12.61mmの長さで作成することになるかと。

で、その長さの対象だが、単なる銅線でアンテナを作成するなら純粋にその長さで作る。

同軸ケーブルを使う場合は、露出した長さでいいんかな？
無線の勉強が必要な気がする。




ビデオレシーバーVrx 

とりあえず手持ちのJJRC H6D用モニタと、FatShark Attitude v3 があるのでそれを使う。

ただ、JJRC H6D用モニタを、BLADE glimpseのプロポにマウントできないんで、どうしよっかなと。。
てか、モニターマウントって普通どうやるんだろ？要調査


リポ電池

電源をFCからとったほうが、軽量化はできるが、別系統にしたほうがよいという話もある。
軽量で信頼できる電池、、やっぱTurnigy かと。
Turnigy nano-tech 60mAh 1S 45~90C を購入。なんと1.72g。
前回の記事も更新したが、300mAh 45~90C 8g もメインバッテリーとして購入。



OSD(OnScreenDisplay)

追加検討中
FPVhobbyでの買い物ついでに 「1S Lipo OSD」は購入した。



その他


  • コネクタ類(molex2.0mm2P/1.25mm4P)
  • ケーブル類(AWG24&28あたり)
  • 両面テープ




ハードウェアを組み上げる① ～ FPVHobbyのVtx編 ～

banggoodの600TVLカメラだが、マイクが下に向くのが正しい方向となる。

ただ、ちょうどマイクの出っ張り分だけ、Phenix110mmのフレームのスペーサー(H=15mm)に収まらなかったので、マイクは壊れてもいいやとおもって、強引に後方へ折り曲げてみた。いけた。

カメラのケーブルはバッサリと短く切って、FPVhobbyのVtxに半田付け。

FlightControllerのi2C端子から5Vが取れる。
基本はこの端子経由にすると思うが、電源を別リポからもとれるようにしておいた。
  1. molex2.0mm 2極 コネクタにAWG24ケーブル(赤黒)を圧着 ---①
  2. molex1.25mm 4極 コネクタ(51021-0400)に対し、AWG28ケーブル(赤黒2本だけ)を圧着し、熱収縮チューブを通しておく ---②
  3. ①②とは別に短いAWG28ケーブル(赤黒)を準備 ---③
  4. ①②③のケーブルを黒、赤それぞれで3本ずつまとめてつないだ上で、熱収縮チューブで保護。
  5. ③の空いた側をVtxケーブルに半田付け（カメラの線と同居）。


なお、配置を考えた結果、アンテナはPhenix110mmのトッププレートを通してからVtxに半田付け。

カメラはPhenix110mmのトッププレートに両面テープでとめる。

でFPVシステムは完成。


これを組み込んだのがこれ。

重さは42.36gと意外と重い仕上がり。30g台にしたかった。
ま、練習用且つプロトタイプなのでいいや。軽量化を求めたのは、また別途作ってみよう。


映像の確認① ～ FPVHobbyのVtx編 ～

とりあえず、JJRC H6D付属のモニタで確認しようと思ったが、、、
よく考えたらFPVHobbyのVtxにはLKTR120のときに接続できた 5,885MHz は無い。。

なので、FatSharkで検証してみたら、5,645MHzで表示できた。

さらにその後、JJRC H6D 付属のモニタでも5,645MHzで表示できている！？
てことは、JJRC H6D 付属モニタは、BandE の 8ch(5705/5685/5665/5645/5885/5905/5925/5945)を自動検出できるのかも。。
或いは、MX-VX-B の情報が間違ってて、5,885のつもりで5,645を出してるのか。。
また別途検証しなおしてみよう。。

なお、このVtxはビープ音もLEDもないので、通電してるかはICチップが温まったことで確認してたり。

ハードウェアを組み上げる② ～ TX5813編 ～

VA1100ライクなVtxを自作してみた。
使うのはTX5813。メタルケース付きなので単体で2.58gとちょっと重い。


下記diagramを参考に、、


アンテナと、ディップスイッチをはんだ付けした。


クローバーリーフの部分の大きさ(長さ)で5.8GHzの周波数に合わせているはずなので、アンテナケーブルの胴体部分の長さは適当に切った。
TX5813のメタルケースはあらかじめGNDにつながっていたため(写真左の右から3ピン目)、ディップスイッチは直接メタルケースにはんだ付け。


で、カメラを取り付けたら、8.28g となった。うーん、、FPVhobbyのTXよりだいぶ重い。


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2 件のコメント :

  1. yoshi2016年9月15日 20:58

    ご無沙汰しております、Yoshidesu.
    FPV化されていますね。
    ただいま、U199gブラッシレスモータで奮闘しています。
    記事を参考に、FPVhobbyの 「5.8GHz AVTX FOR FATSHARK」手配してしまいましたが使ってみて伝送距離は如何ですか？
    また、アンテナに関してストレートアンテナは試されましたか教えていただきたく。
    　

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    1. gogadget2016年9月18日 0:40

      お久しぶりです。
      返信遅くなってしまいました。

      伝送距離はちゃんと測ってないですが、あんまり良くない印象です。
      メタルケースが無いこともあってノイズに弱い感じでしょうか。

      ストレートアンテナは一度やってみたもののイマイチ上手くいかず。。

      削除

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