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Wissen

Da es in der Vergangheit immer wieder kleine Missverständnisse gegeben hat, soll auf dieser Seite zusammengetragen werden, welches Wissen man mitbringen sollte, um einen ARM-o-Kopter erfolgreich in die Luft zu bekommen. Es soll jedoch nicht heissen, dass man es nicht schafft, wenn man dieses Wissen noch nicht hat! Viele erfolgreiche Nachbauer haben bewiesen, dass es natürlich ohne weiters möglich ist, sich dieses Wissen in annehmbarer Zeit anzueignen - wenn der entsprechende Wille und ein gewisses Maß an Grundbegabung, Willen und handwerklichem Geschick vorhanden ist. ;-)

Es ist jeder herzlich eingeladen, diese Seite um Dinge zu ergänzen, die ihm im Detail geholfen haben ans Ziel zu kommen!

SMD-Löten

Bauteile der Größe 0805 und des Hauptprozessors mit 64-Beinchen im Abstand von 0,5mm

Dabei handelt es sich für den prinzipiell Löterfahrenen keinesfalls um Hexenwerk! Man muss es nur mal probieren! Viele Erstlinge sind nach kurzer Zeit zu der Erfahrung gekommen, dass es einfacher (und vor allem schneller) geht, SMD zu bestücken, als klassische bedrahtete Bauteile zu verarbeiten. Ganz abgesehen davon, hat das SMD-Zeug den erheblichen Vorteil, dass es - ersteinmal verlötet - gegen mechanische Beanspruchung wesentlich resistenter ist als bedrahtetes Material.

Für erste Gehversuche eigenen sich alte ausrangierte PC-Komponenten hervorragend! Da kann man den Einsatz von Heißluft (es muss nicht gleich die teure Lötstation sein - es reicht auch der geregelte Heißluftföhn aus dem Baumarkt!) zum entfernen von Vielbeinern üben, bzw. das Wiederauflöten desselben in die Tat umsetzen, bevor man eine ARM-o-Kopter Platine gleich beim ersten Versuch zerlötet und Lötpads (meist wegen zu geringer oder zu großer Hitze) abreisst. Das Gefühl für die richtige Temperatur erlernt man dabei spielerisch.

Elektronikverständnis

Schaltpläne lesen und gegebenenfalls mittels Durchgangsprüfer aus Schaltung ermitteln

Hat man das Pech und erwischt Motorregler mit geändertem Layout oder geänderter Bestückung, so heisst das noch lange nicht, dass man sie nicht verwenden kann! Befindet sich auf dem Motorregler ein Atmega8 und ein 16MHz Quarz, so stehen die Chancen SEHR gut, das dieser auch mit der “Quax-Software” zum Laufen zu bekommen ist. Es ist halt dann erforderlich, dass man herausfindet, 1. welche FETs (n und/oder p) auf dem Regler verbaut sind), 2. an welchen Port-Pins die einzelnen Phasen (invertiert oder nicht) angesteuert werden und 3. an welchen Port-Pins die BEMF-Rückmeldung der einzelnen Motorphasen stattfindet. Das herauszufinden ist meist eine “Arbeit” von ca. 15 Minuten und dann hat man auch für die Community gleich etwas “geleistet”, weil wieder ein neuer Reglertyp aufgeschlossen wurde.

Weiters gibt es im “Rückmeldezweig” bei manchen Reglern Kapazitäten, die es zu identifizieren und zu entfernen gilt, weil die “Quax-Software” diese nicht benötigt, bzw. diese in unserem Fall sogar sehr schädlich sind.

Microcontroller

Basiswissen über Microcontroller

Bei diesem Projekt kommen Microcontroller der Typen AT91SAM7S256 und ATmega8 (oder ähnliche) zum Einsatz. Damit ist klar, dass diese auf mit entsprechender Firmware versehen werden müssen.

Für eine Erstprogrammierung muss daher beim SAM7 der Weg über die sogenannte SAM-BA(-CDC) Prozedur erfolgen, um erstmals eine Firmware auf den Chip zu bekommen - das ist von Atmel so vorgesehen und keine Erfindung von uns. Diese Firmwawre enthält dann neben der eigentlichen Flugsoftware auch einen seriellen Bootloader, sodass jedes weitere Aufspielen der Firmware über die serielle Verbindung aus dem ARM-o-Kopter-Tool heraus gemacht werden kann.

Im Falle des Atmega8, der auf den Brushless-Reglern zum Einsatz kommt, gibt es zwei Varianten: entweder spielt man mittels ISP (InSystemProgramming) die eigentliche Brushless-Software auf (was man dann auch zur Änderung dieser machen muss), oder man spielt über ISP erst einmal einen Bootloader auf den Prozessor, sodass man die eigentliche Betriebsfirmware dann bequem wiederum über eine serielle - 1-wire - Verbindung aufspielen kann. Das hat den Charme, dass man damit die am Kopter verbauten Motorregler umflashen kann, ohne sie auszubauen. Insbesondere weil (fast) die gesamte Verkabelung bestehen bleiben kann - alle Motorregler können miteinander verbunden bleiben, weil die einzelnen Bootloader jeweils eine eigen Kennung haben, um angesprochen werden zu können.

Regelungstechnik

Verständnis für einfache Regelungsaufgaben, wie z.B. PID-Regler

Zur Fluglagestabilisierung, Höhenregelung und GPS-Regelung kommen teils mehrere Kaskadierte P(I)D-Regler zum Einsatz. Ein grundlegendes Verständnis dieses Regelungsansatzes ist von großem Vorteil, wenn man das Maximum aus dem ARM-o-Kopter herausholen will. Damit ein ARM-o-Kopter erst einmal “irgendwie” fliegt ist es nicht unbedingt notwendig, da man durch “Trial and Error” bzw. “Herumschrauben an den einzelnen Parametern” auch zu einem akzeptablen Resultat kommen kann - Verständnis für diese Art von Regelungstechnik führt aber natürlich schneller zu einem besseren Ergebnis.

Gesetzliche Regelungen

Alles über (AE) Aufstiegs Erlaubnis

Info Broschüre vom Bundesamt: Broschüre

Videosender

Die maximale Sendeleistung für einen Analogen 2,4GHz Videosender darf in Deutschland 10mW EIRP nicht überschreiten.
Die maximale Sendeleistung für einen Analogen 5,8GHz Videosender darf in Deutschland 25mW EIRP nicht überschreiten.

Nutzbare Frequenzen und erlaubte abgestrahlte Leistung (EIRP)

Sämtliche Frequenzen außerhalb der angegebenen Bereiche sind nicht erlaubt!
2,4 GHz - 2,835 GHz 10mW (EIRP)
5,725 GHz - 5,875 GHz 25mW (EIRP)
Für Amateurfunker und in anderen Ländern können andere Regeln gelten.
Da dies ein Deutsches Forum ist, sind nur Beiträge und Angebote im Rahmen der, in Deutschland für Jedermann erlaubten Frequenzbereiche und Leistungen erwünscht! Der aktuell gültige Frequenznutzungsplan ist hier Bundesnetzagentur zu bekommen.

Die für FPV relevanten Informationen sind auf den folgenden Seiten zu finden:

2,4 GHz - Seite 344, Frequenznutzungsteilplan 279, Eintrag 279003
2,4 GHz - Seite 348, Frequenznutzungsteilplan 280, Eintrag 280004
5,8 GHz - Seite 387, Frequenznutzungsteilplan 311, Eintrag 311003
5,8 GHz - Seite 389, Frequenznutzungsteilplan 312, Eintrag 312003
5,8 GHz - Seite 391, Frequenznutzungsteilplan 313, Eintrag 313003
5,8 GHz - Seite 394, Frequenznutzungsteilplan 314, Eintrag 314003

Der Bereich 5,8 GHz wir in mehrere Bänder unterteilt A,B,E,F und seit kurzen 2015 noch ein Racer Band (R) In jedem Band befinden sich 8 Kanäle.
Das E Band liegt mit allen 8 Frequenzen ausserhalb dem legalen Bereich.
Die ersten Sender/Empfänger hatten nur 8 Kanäle. Wenn man nun das Bild eines anderen Fliegers erfassen wollte, hatte man meist einen Empfänger mit einem anderen Band.
Heutige Sender/Empfänger weisen 32-40 Kanäle auf.
Hier eine Übersicht aller zur Zeit vorkommenden Frequenzen / Bänder.

Links

aok/einstieg/wissen.txt · Last modified: 17.10.2015 22:58 by opa_michi