Tutorial SK450 DeadCat KK2.1.5 Firmware steveis

[Olorin]

Salve a tutti.

Ho deciso di riportare qui la mia esperienza positiva nel costruire il mio primo multirotore.
Non voglio ergermi a maestro perchè non lo sono ma voglio solo condividere quello che ho imparato ed eventualmente imparare dai vostri consigli e appunti in merito,

Il primo documento da leggere , prima di iniziare , è sicuramente la guida Multirotori 101

In poche parole alla fine di questo tutorial avremo costruito il quadricottero che potet vedere nel filmato sotto.


Lista della spesa

Premetto che i parametri per la ricerca dei componenti sono stati i seguenti :

Basso costo , non il più basso possibile ma quello che mi permettesse di acquistare il meglio con una cifra bassa.
Semplicità di configurazione e assemblaggio e la disponibilità dei ricambi (si in questo hobby spesso si rompe qualcosa ).
Disponibilità di documentazione sia in forma scritta che in forma di video su youtube (alle volte un video è meglio di un testo da 100 parole).
L’obbiettivo era costruire un drone per riprese , quindi non un razzo da corsa , con una dimensione tale che da non essere in balia del vento come capita con i giocattoli da 50 euro .

Per i parametri che mi sono imposto sono stato obbligato ad utilizzare gli store cinesi , ovvio i tempi di consegna non sono velocissimi ma si arriva a risparmiare oltre il 50% – 60% rispetto ad un acquisto in un negozio online italiano.

Telaio
Hobbyking SK450 Glass Fiber Quadcopter Frame 450mm 1 pezzo
Dead Cat Conversion Kit for SK450 Quadcopter Frame 1 pezzo
Supporto antivibrazioni per controller di volo 1 pezzo
L’SK450 è un frame molto diffuso nelle realizzazioni fai da te mentre il deadcat è un kit per trasformare in asimmetrico il frame stesso . Questa modifica farà in modo che non vengano mai inquadrate le eliche durante le riprese in volo perchè l’angolo tra i due rotori frontali è molto ampio.

Utilizzando il mio quadricottero ho scoperto che le “vibrazioni” dovute agli eventuali sbilanciamenti delle eliche (queste vanno bilanciate o comunque verificate prima di essere montate) sono da considerare il nemico numero uno in quanto posso falsare le letture degli accelerometri e far impazzire o reagire in modo inaspettato il controllore di volo. Per ridurre le eventuali problematiche derivanti dalle vibrazioni ( le vibrazioni vanno comunque eliminate , nel limite del possibile ovviamente) ho deciso di montare un supporto antivibrazioni che ho acquistato su Aliexpress ad un prezzo veramente abbordabile , circa 4 euro.

Distribuzione elettrica
Hobby King Quadcopter Power Distribution Board 1 pezzo

Questo circuito stampato è il distributore di alimentazione delle elettroniche

Controllore di volo
Hobbyking KK2.1.5 Multi-rotor LCD Flight Control Board With 6050MPU And Atmel 644PA 1 pezzo
USBasp AVR Programming 10pin 5V and 3.3V Version 1 pezzo
Adattatore da 10→6pin 1 pezzo
Il controllore di volo lo si può anche trovare su store come Banggood . Faccio presente che ora esiste una versione del controllore con contenitore rigido e dispaly di programmazione removibile KK2.1-Hard Case

Motorizzazione
Afro ESC 30Amp Multi-rotor Motor Speed Controller (SimonK Firmware) 4 pezzi
Turnigy D2836 / 8 1100KV Outrunner 4 pezzi
Gemfan 1045 Carbon Nylon CW/CCW Propeller EPP For RC Multirotor 2 pezzi (meglio 4 le eliche si rompono )
Magnetic Propeller Prop Balancer Carbon Fiber for Quadcopter 1 pezzo Non è il massimo come bilanciatore ma per il prezzo può andare (bisogna prima bilanciare lui , se non siete capaci compratene uno migliore)

Radiocomando
Turnigy 9X 9Ch Transmitter w/ Module & 8ch Receiver (Mode 2) (v2 Firmware) (EU Warehouse)
Questa è una delle spese più grosse (65 euro) ma la radio è quello che ci permette di tenere sotto controllo il nostro drone e lesinare in modo eccessivo su questo componente può significare distruggerlo . Esistono radio professionali che superano i 600 euro e altre che stanno sotto i 30 , questa penso sia un buon compromesso.

Unica pecca è la documentazione ma come radio è talmente diffusa che le istruzioni si trovano . (già nel pacco non ci sono !!)

Alimentazione
ZIPPY Compact 2700mAh 3s 60c Lipo Pack (EU Warehouse)
Turnigy Battery Strap 330mm (EU Warehouse)

Carica Batterie
SKYRC iMAX B6AC V2 Professional Balance Charger/Discharger SK-100090
Anche questo pezzo ha un costo abbastanza alto (50 euro) ma comprare un caricabatterie di cui non ci si può fidare e magari ci distrugge la batteria in una ventina di cariche magari sarebbe un’esperienza da evitare , non credete?

Accessori
10CM Male to Male Servo Lead (JR) 26AWG (10pcs/set)
Anche se è considerato un accessorio non dimenticatevi di comprarli , senza i cavi non si collega nulla ed il drone non vola.

Sopra c’è tutto quello che serve ad assemblare il drone , aggiornare il firmware del controller e quindi a volare , per quanto riguarda la parte FPV (visione in prima persona ) ce ne occuperemo dopo aver fatto volare il nostro qudricottero.

Consiglio : gli ESC comprateli tutti in un solo colpo onde evitare che vi arrivino con firmware differenti , stesso discorso vale per i motori.

---

SK450 DeadCat Assemblaggio
In questa sezione non entrerò nei dettagli delle singole fasi di assemblaggio in quanto esistono video su Youtube molto ben fatti e quindi sarebbe un lavoro inutile , mi occuperò invece degli accorgimenti che ho adottato per risolvere i vari problemini in cui mi sono imbattuto durante i vari mesi di utilizzo e che mi hanno portato ad assemblare il quadricottero in un certo modo.

Queste informazioni sono riportate dopo i video.

Apertura dei pacchi


Assemblaggio


Assemblaggio parti elettroniche


Accorgimenti anti disastro
Il nemico numero uno dei nostri multicotteri sono le vibrazioni che andrebbero eliminate sempre bilanciando nel miglior modo le eliche .

Ovviamente non sempre si riesce ad eliminare totalmente le vibrazioni e quindi bisogna premunirsi per evitarne gli effetti.

Allentamento delle parti del telaio
Nei video sopra non viene utilizzato ma , avendo toccato con mano gli effetti , vi consiglio di di utilizzare un prodotto frena filetti (si acquista in ferramenta) su tutte le viti di assemblaggio del telaio.

Acquistate un prodotto a fissaggio medio o debole per riuscire , in necessità , a rismontare il telaio e mettete poco prodotto su ogni vite.

Questo semplice espediente vi eviterà di ritrovarvi con un braccio del telaio allentato e non riuscire a capire immediatamente il perchè del comportamento anomalo del vostro quadricottero.

Fissaggio dei motori
I motori che vi ho consigliato sono dotati di una staffa di fissaggio in alluminio a croce e di quattro viti a testa svasata.



Siccome non utilizzeremo la loro staffa ma quella del kit del telaio (video 2 al minuto 0:43) , le viti a testa svasata non vanno bene e se utilizzate si sviteranno con un alto rischio di perdere uno dei motori.

Io vi consiglio di acquistare delle viti a brugola di lunghezza pari al filetto di quelle fornite nel kit e di mette tra la vite e la staffa una rondella elastica (grower) anti svitamento.

Non vi consiglio di utilizzare la pasta frena filetti sui motori perché questi scaldano e quindi non è detto che la pasta duri , inoltre rovinare un filetto di un motore normalmente è un danno che ha una certa rilevanza economica.

Fissaggio piastra superiore
Nel secondo video al minuto 3:29 viene mostrato come fissare la piastra superiore .

Quei distanziali in plastica sono debolissimi e vi assicuro che al primo rovesciamento (succede in fase di ricerca dei parametri a meno che non abbiate una fortuna pazzesca) si romperanno , quindi io vi consiglio di trovarvi subito dei distanziali un plastica forati passanti e per il fissaggio utilizzare una normale vite con dado e rondella elastica (o doppio dado).

Io ho preso dei distanziali leggermente più corti per tenere il tutto più basso.

Piastra antivibrazioni
Siccome le vibrazioni oltre a far allentare le viti fanno anche impazzire la scheda di controllo io l’ho montata su di una piastra di smorzamento (piastra con gommini) lasciando la scatoletta di schiuma attorno alla scheda ma tagliandola sulla parte inferiore per essere sicuro di montare in piano la stessa. (vedi foto)

Utilizzare la scatola di imballo come si vede nel terzo video al minuto 6:42 ha il difetto che se si serrano con forza differente le viti c’è la possibilità che la scheda non risulti in piano e siccome i sensori di livellamento sono su quest’ultima meglio la si monta e meglio è.

Per quanto detto sopra io ho tagliato la scatola di schiuma in modo da poter appoggiare i distanziali di plastica sulla scheda e serrarla in piano.

Non ho tolto la scatola perché un minimo di protezione la dà ma se dovessi comprare oggi la KK la prenderei la versione con scatola e display di programmazione separato.

PS : Sulla parte superiore della scheda , tra la vite e la scheda stessa , sarebbe meglio utilizzare una rondella in plastica isolante.


IMMAGINE 1

IMMAGINE 2

IMMAGINE 3

IMMAGINE 4

IMMAGINE 5

Continua ...

[Olorin]

Connessioni elettriche
Connessioni



Nella figura sopra sono riportate tutte le connessioni del controllore di volo. Quasi tutte le connessioni avvengono a mezzo di connettori tipo quelli dei servo a tre conduttori , di seguito riporterò la dicitura in inglese che trovate sulla figura sopra e qualche informazione sulla connessione .

Fuse protected voltage sensor input : A questo connettore si dovrà collegare un la batteria per il monitoraggio della carica. Se avete acquistato la piastra di distribuzione che ho indicato negli articoli precedenti vedrete che su di essa c’è un connettore analogo a questo , quindi utilizzando uno dei cavetti che avrete acquistato dovrete collegare questi connettori rispettando la polarità (+ e -) , oviamente positivo con positivo e negativo con negativo. Questa connessione servirà a far suonare il cicalino di allarme quando la batteria sarà quasi scarica in modo da non schiantarci a terra .
AIL-ELE-THR-RUD-AUX : A questi connettori andrà collegata la ricevente e se avete acquistato quella che ho suggerito i collegamenti saranno quelli della tabella. Come potete vedere sulla KK sulla parte alta di questi connettori sono riportate le funzioni dei pin , ovvero negativo più esterno , in metà 5V e verso il display il segnale. Sarà la stessa kk ad alimentare la ricevente a 5V

KK	Ricevente
AIL	CH1
ELE	CH2
THR	CH3
RUD	CH4
AUX	CH5

In system programming ISP header : connessione del programmatore . Servono a cambiare il firmware , operazione caldamente consigliata utilizzando quello di steveis.
M1,M2,M3,M4,M5,M6,M7,M8 : Connessioni dei segnali di comando degli ESC .Come potete vedere sulla KK sulla parte bassa di questi connettori sono riportate le funzioni dei pin , ovvero negativo più esterno , in metà 5V e verso il display il segnale. Se avete comprato gli ESC che vi ho consigliato il filo giallo sarà il segnale e quindi verso il display , in metà quello rosso e il più esterno sarà il marone. Per la sequenza , guardando da dietro il quadricottero avremo .

KK	ESC del Motore
M1	 In alto sinistro
M2	 In alto destro
M3	 In basso destro
M4	 In basso sinistro
M5	 non connesso
M6	 non connesso
M7	 non connesso
M8	 non connesso

Fuse protected piezo output : Questa è l’uscita per il cicalino piezo . Questo cicalino ci indicherà vari stati della KK compreso l’allarme di batteria scarica. Rispettate la polarità ovvero il filo rosso andrà collegato sul positivo.


Ricevente

Connessioni della ricevente

Connessioni degli ESC motori

Buzzer

Motore ed ESC

---

Aggiornamento Firmware kk2.1.5



Questo passo è necessario se volete utilizzare il firmware che a detta di molti sia il migliore per questo controllore , io ho eseguito l’aggiornamento e quindi se vorrete utilizzare i parametri che riporterò nelle pagine successive dovrete farlo anche voi .

Come prima cosa visto che sicuramente utilizzate Windows (io uso Linux) dovrete scaricarvi il driver per il programmatore USBASP ed il software per fare gli aggiornamenti.

Come programmatore USBASP io ho comprato questo : 10pin 5V and 3.3V Version

Corredato da questo adattatore : 10 to 6 PIN

Tutto ciò di cui avete bisogno è scaricabile dalla seguente pagina : Lazyzero.de

Il link del driver è il seguente : Download the latest Windows driver for your USBasp

Mentre per il software potete utilizzare la versione stabile : KKmulticopter Flash Tool V0.77

Oppure quella beta (io ho usato questo e va bene) : KKmulticopter Flash Tool V0.80 beta 6

Siccome la spiegazione scritta della procedura sarebbe lunga vi linco un video che spiega in modo semplice l’operazione , non spaventatevi sul fatto che siano in inglese guardatelo .

Ovviamente come firmware voi dovrete scegliere KK2.1 V1.19S1 .

La pagina ufficiale di questo firmware è qui : https://www.rcgroups.com/forums/show....php?t=2298292

Mentre il manuale (molto ben fatto ma purtroppo in inglese) può essere scaricato da qui : https://www.rcgroups.com/forums/show...4&d=1417731690

[Olorin]

Parametri della KK 2.1.5

Di seguito vi riporterò due set di parametri di configurazione , il primo per volare senza telecamere installate (ovvero senza pesi sulla punta del drone) mentre il secondo set è per volare con una cam xiaomy Yi montata .

Le differenze tra i due set sono solo nella sezione mixer e nel prossimo post vi spiegherò come calcolare questi valori.

Ovviamente per utilizzare i mie stessi parametri dovrete aver costruito un clone del mio quadrirotore altrimenti dovrete fare qualche aggiustamento.

Set parametri senza CAM

PI Editor

              ROLL (Aileron)    Pitch(Elevator)    Yaw (Rudder)
P Gain   115                      115                      55
P Limit  100                      100                      20
I Gain   26                        26                        55
I Limit   20                        20                        10

Mode Setting

Self Level          AUX
Link Roll Pitch   YES
Auto Disarm      YES
Receiver            STD
Channel Map     NO
Lost Model Alarm     YES

Stick Scaling 

Roll (Ail)     35
Pitch  (Ele)     35
Yaw (Rud)     45
Throttle     90

Misc. Setting 1

Minimum Throttle     10
Height Dampening     0
Height D Limit          30
Alarm 1/10 volts     105
Servo filter          50
Ass SW filter       8

Misc. Setting 2

Board Offset    0
Spin on arm    NO
SS Gimbal    NO
Gimbal control    NO
Alt Safe screen   NO
Batt Volt Trim   -1

Misc. Setting 3

Servos on Arm    NO
Contrast   32

Self-level Setting

P Gain    40

P Limit    20

ACC trim Roll    0

ACC trim Pitch    0

Camera Stab Setting

Roll Gain    0
Roll Ofset    50
Pitch Gain    0
Pitch offset    50

MPU6050 Setting

Gyro (deg/sec)    500
Acc (+/- g)    4
Filter (Hz)    256

Receiver Channe Map

Roll (Ail)    1
Pitch (Ele)    2
Trottle    3
Yaw (Rud)    4
AUX    5

Mixer Editor

                    1         2         3         4         5         6         7         8
Throttle            95        95        95        95        —         —         —        —
Aileron            -53        53        63       -63         —        —        —        —
Elevator          85        85        -78        -78        —        —        —        —
Rudder           100      -100      100     -100       —        —        —        —
Offset

0

0

0

0

—

—

—

—

Type

ESC

ESC

ESC

ESC

—

—

—

—

Rate

H

H

H

H

—

—

—

—

End Point Limits

Min

Max

1

0

100

2

0

100

3

0

100

4

0

100

5

0

100

6

0

100

7

0

100

8

0

100



Set parametri con CAM
Non riscriverò tutti i parametri ma la sola sezione differente che è quella dei mixer .

Questi valori servono a compensare la spinta dei motori quando il frame non è simmetrico e quando il peso sul vostro multicottero non è centrato rispetto al telaio.

Ovviamente con un telaio asimmetrico come il DeadCat non avremo mai il peso centrato e quindi si dovrà sempre giocare con questi valori .

Nel post successivo scriverò anche i parametri di default del firmware KK2.1 V1.19S1 perchè se decideste di passare ad un telaio simmetrico i parametri del mixer andranno rimessi ai valori iniziali.

Mixer Editor

1

2

3

4

5

6

7

8

Throttle

95

95

95

95

—

—

—

—

Aileron

-49

49

66

-66

—

—

—

—

Elevator

87

87

-75

-75

—

—

—

—

Rudder

100

-100

100

-100

—

—

—

—

Offset

0

0

0

0

—

—

—

—

Type

ESC

ESC

ESC

ESC

—

—

—

—

Rate

H

H

H

H

—

—

—

—

[Olorin]

Calcolo dei valori di mixer



La sezione parametri mixer del controllo di volo KK2.1.5 serve a parametrizzare la quantità di segnale (del radiocomando e dei sensori) da inviare ai vari motori.

Se il telaio è di tipo simmetrico ovviamente il tutto è molto semplice perchè la distanza dei motori dal centro di gravità sarà uguale e quindi i valori saranno uguali, questo perchè la lunghezza della leva tra motore e centro di gravità saranno uguali.

Quando il telaio è asimmetrico invece le leve saranno differenti e quindi le forze necessarie a fare le manovre cambieranno da motore a motore , i valori di mixer servono appunto a ripartire la forza in modo corretto tra i vari motori in modo da compensare la differente lunghezza delle leve.

Nella figura sopra vedete che il centro di gravità ed il centro della KK coincidono , questa è la situazione ottimale .

Ovviamente nella realtà non sempre questo è possibile ma cercate di avvicinarvi a questa condizione il più possibile.

Per chi non lo sapesse il centro di gravità di un velivolo è quel punto dove il peso è perfettamente bilanciato.

In pratica se si potesse attaccare un filo nel centro di gravità e appendere il nostro quadricottero questo sarebbe perfettamente livellato rispetto al suolo.

Siccome come potrete vedere nella figura a fianco il calcolo dei valori di mixer non è cosi facile vi allego un foglio di calcolo in excell che semplifica il tutto.

Voi dovrete trovare il centro di gravità ma per quanto riguarda l’asse di Roll è semplice , il punto è nel mezzo dei motori anche perchè normalmente i componenti (batterie , telecamere) vengono montati centrati su questo asse.

Invece per trovare il punto di gravità dell’asse di Pitch bisogna procedere per tentativi mettendo ad esempio un tubo al di sotto del drone e poi provare a spostarlo avanti e indietro finchè non si trova il punto.

Trovato il punto bisogna misurare la distanza dei motori in mm dagli assi che passano per il centro di gravita ed introdurli nel foglio elettronico allegato ed il gioco è fatto.

Il foglio di calcolo funziona sia con Excell che con Libreoffice , se utilizzate quest’ultimo non vi svenerete per comprare la suite office di Microsoft.

Download foglio elettronico di calcolo mixer

[Olorin]

Calibrazione ESC

Prima di volare ricordatevi che c'è ancora un'operazione fondamentale da effettuare , ovvero la calibrazione degli ESC.
Questa operazione andrà eseguita una sola volta ma sarà necessario rieseguirla nel caso cambiaste uno o più ESC .
L'operazione è eseguibile senza problemi tramite la KK come da video sotto :

[Olorin]

[picoely]

Complimenti bel report, appena possibile però cambia la fc visto che ormai la kk è preistoria. Magari prova con APM, bella stagionata anch'essa, ma che con gps compass e telemetria è avanti anni luce!

[turborocket]

Complimenti bel report, appena possibile però cambia la fc visto che ormai la kk è preistoria. Magari prova con APM, bella stagionata anch'essa, ma che con gps compass e telemetria è avanti anni luce!

complimenti anche da parte mia! e quoto il collega!

[Olorin]

Complimenti bel report, appena possibile però cambia la fc visto che ormai la kk è preistoria. Magari prova con APM, bella stagionata anch'essa, ma che con gps compass e telemetria è avanti anni luce!

Grazie per i complimenti. ( mettere le tabelle sui post però è atroce )

Si è sicuramente ipercollaudata la KK ma per il mio primo multirotore progettato da zero la comodità di non dover usare il PC per cambiare i parametri era un prerequisito d'obbligo.
Tra le altre cose devo dire che si comporta bene , ovvio è un processore che non si avvicina nemmeno a quelli moderni a 32 bit.

Io sinceramente stavo accarezzando l'idea di provare la Naze32 Full , sai costo contenuto e pieno di funzionalità.
Tu che ne pensi ??

[turborocket]

Grazie per i complimenti. ( mettere le tabelle sui post però è atroce )

Si è sicuramente ipercollaudata la KK ma per il mio primo multirotore progettato da zero la comodità di non dover usare il PC per cambiare i parametri era un prerequisito d'obbligo.
Tra le altre cose devo dire che si comporta bene , ovvio è un processore che non si avvicina nemmeno a quelli moderni a 32 bit.

Io sinceramente stavo accarezzando l'idea di provare la Naze32 Full , sai costo contenuto e pieno di funzionalità.
Tu che ne pensi ??

anche la naze 32 è un scheda ottima, ma solitamente viene utilizzata per racer, dedicando la sua potenza di calcolo esclusivamente alle funzioni strettamente legate al volo!

Alternative alla naze32, sempre super collaudate, c'è l'apm( si trova a meno di 40euro) o la pixhawk(e i suoi cloni) oppure vr robotix se vuoi qualcosa di ottima qualità e fattura!

[picoely]

E' una buona scheda, ma di solito si usa sui race quad 250 o anche più piccoli ...

Se vuoi sperimentare veramente un nuovo mondo spendendo poco, APM (ancora a 8 bit!), ti apre possibilità che vanno dal totalmente manuale (proprio come la tua scheda) al totalmente automatico dal takeoff al landing. Il tutto a prezzi popolari se sei disposto ad attendere i pezzi dalla Cina. Altrimenti Amazon Hobbyking ebay, trovi comunque tutto anche i Europa

[Olorin]

anche la naze 32 è un scheda ottima, ma solitamente viene utilizzata per racer, dedicando la sua potenza di calcolo esclusivamente alle funzioni strettamente legate al volo!

Alternative alla naze32, sempre super collaudate, c'è l'apm( si trova a meno di 40euro) o la pixhawk(e i suoi cloni) oppure vr robotix se vuoi qualcosa di ottima qualità e fattura!

Mi date qualche link su documentazione e su dove acquistare ?

Grazie

[Olorin]

Un grazie a klamath per avermi aiutato a mettere a posto alcune parti dei post .
Riuscireste a rendere editabile il post dei parametri , devo mettere in ordine le tabelle,
Ancora grazie

[klamath]

Un grazie a klamath per avermi aiutato a mettere a posto alcune parti dei post .
Riuscireste a rendere editabile il post dei parametri , devo mettere in ordine le tabelle,
Ancora grazie

Non credo sia possibile renderlo editabile, ma se mi mandi le correzioni in pm te lo sistemo io...

[turborocket]

Mi date qualche link su documentazione e su dove acquistare ?

Grazie

qui hai circa 1000 pagine di manuale tecnico dove trovi dalla A alla Z riguardo arducopter e pixhawk.

per aquistarle...le trovi dappertutto...anche alla coop tra poco...

da ebay ad amazon, da banggood a jonathan..devi solo scegliere quanto vuoi spendere e quanto vuoi aspettare,