ArduPilot Mega

Версия 21:46, 11 февраля 2016

Описание

ArduPilot Mega (APM) - Полётный контроллер, совместимый с Arduino (ArduPilot Mega).

Сравнение Mini APM Pro, APM 2.6, Pixhawk 2.4.6

Версии плат

• APM 1.0 - уже устарела
• APM 2.0 - уже устарела
• APM 2.5-2.7 - наиболее активно поддерживается в настоящий момент.
• Mini APM Pro - «китайский» клон в мини-корпусе.
• PX4 - новая версия с 32-битным процессором. Пока в стадии беты, но весьма перспективный вариант.
• Pixhawk - плата второго поколения основанная на автопилоте PX4 от института компьютерного зрения Швеции при поддержке 3DRobotics работающая на коде ArduPilot и поддерживающая новые цифровые датчики.

Особенности

• Есть все возможные режимы полета (carefree, удержание высоты и пр)
• Развитые функции GPS (удержание позиции, возврат домой)
• Возможность автономного полета по точкам, облета территории и пр
• Поддержка OSD, модемов, Bluetooth, датчиков тока и напряжения
• Автономное ведение полетных логов
• Отличная и огромная документация

Схемы подключения

Принципиальная схема APM 2.5

APM 2.x

Питание

Начиная с версии 2.0, погнавшись за компактностью и дешевизной, с платы был удалён встроенный стабилизатор напряжения 5В, при том, что многократно было доказано, что без хорошего питания APM можно применять только на "игрушках которых не жалко". Для обеспечения надёжности работы APM необходим отдельный источник для питания авионики (приемник, автопилот, телеметрия, OSD) и отдельный для сервоприводов (у мультикоптеров это могут быть сервоприводы подвеса камеры).

Опыт использования UBEC

• HXT UBEC - в режиме 5В работает вполне адекватно.

Негодные:

• TURNIGY 3A UBEC - не даёт необходимую скорость нарастания импульса при включении что приводит к тому, что нужно передёргивать провод от UBEC к APM.
• HobbyKing Micro UBEC 3A - при подключении USB перегружает цепь питания USB - срабатывает встроенный в APM 2.5 предохранитель.

UBEC + LDO

Схема включения UBEC + LDO c сенсором напряжения

Идеальным решением для питания авионики является связка UBEC с выходом 6В с дополнительным LDO-регулятором, понижающим в свою очередь напряжение до 5В. Низкий уровень обрезки по напряжению не создает чрезмерного нагрева линейного регулятора при токе порядка 500мА, которых обычно с большим запасом достаточно на полный комплект авионики. Это решение отлично держит нагрузку, точно показывает заряд аккумулятора, защитный диод по входу предотвращает сжигание UBEC при ошибочном подключении.

Смотрите готовое решение от Алексея Козина.

Питание сервоприводов

Питание сервоприводов, подключенных к выходной планке APM 2-2.5 можно обеспечить двумя способами:

• если вы используете дорогой регулятор оборотов, имеющий встроенный импульсный источник питания, то этого может оказаться вполне достаточно, чтобы обеспечить питание сервоприводов. При этом и ESC и сервоприводы просто подключаются к планке выходов.

• если у вас используется ESC с линейным регулятором напряжения (BEC) то при интенсивной работе сервоприводов или подклинивании одной из них может случиться перегрев ESC в результате которого пропадет питание на всех сервоприводах и аппарат станет неуправляемым. Поэтому, если при интенсивной работе сервоприводов ESC существенно нагревается, следует его красный провод в шлейфе управления отрезать (или вынуть из трехконтактного разъема и заизолировать) а питание подать от дополнительного UBEC в любой свободный штекер планки выходов. В этом случае подойдет любой мощный UBEC. В случае использования высоковольтных сервоприводов (с питанием 7,2 В) возможно подавать на планку выходов это напряжение в качестве питания серв.

Фильтрующий конденсатор

Для компенсации перепадов напряжения, связанных с изменением потребляемого тока, рекомендуется впаять электролитический конденсатор большой ёмкости прямо в плату APM. Подходящие для этого отверстия есть вблизи кнопки reset и подписаны +5 и GND соответственно. Конденсатор может быть ёмкостью 470мкФ - 3000мкФ и рассчитан на напряжение 6,3В и выше. При этом миниатюрный конденсатор вполне возможно установить так, чтобы он был внутри корпуса APM.

Важно

• В платах, разведенных DIYDrones, прежде чем включать питание, нужно убедиться что перемычка J1 не установлена. Установка этой перемычки допустима лишь при стендовых испытаниях, она отводит напряжение от планки выходов через диод и предохранитель для подпитки авионики.

• Пайка должна осуществляться паяльником с низковольтным питанием, с заземленным жалом. при этом все цепи должны быть обесточены и отключены от интерфейсных разъемов. Если на страх и риск используется паяльник на 220В то хотя бы проверьте с помощью индикаторной отвертки что на его жале нет пробоя от питающего напряжения. Проверяйте индикаторной отверткой в обеих возможных положениях вилки паяльника в розетке. Используя 220-вольтовый паяльник отсоедините плату от разъемов, положите на изоляционную подложку и паяйте не касаясь платы руками (т.к. ток может пойти с жала паяльника пройти через цепи платы и через руку замкнуть цепь в землю, иногда можно даже не почувствовать что через руку прошел ток, а плата может выйти из строя).

FAQ

Как очистить EEPROM

Один из способов очистить EEPROM: в среде Arduino

Варианты:

• В среде Arduino есть функция очистки.
• Использовать файл (<1 Кб) в той же среде Arduino. В скетче нужно поменять 512 на 4096 в цикле, потому что EEPROM большего размера. Плюс нужно дать скетчу отработать (загорится светодиод).

Что происходит, если отваливается телеметрия

Телеметрийные радио-модемы мощностью 100мВт работают на расстоянии приблизительно до 200 м. При большем расстоянии произойдёт разрыв связи. В зависимости от настроек (см. Mission Planner) APM может проигнорировать потерю телеметрии или выполнить любой FailSafe. Если задано "игнорировать" и коптер выполняет полёт по точкам, то он может продолжить выполнение полёта без связи по телеметрии и даже при потере радиоуправления.

Обзоры

• Видео: Подключение, прошивка и настройка АРМ 2.6
• Видео: АРМ 2.6 + DroidPlanner
• Видео: APM 2.6 настройка PID (Pitch and Roll)
• Видео: Настройка PID с помощью режима Autotune
• Видео: PPM-энкодер на APM 2.6
• Видео: Подключение и настройка 3DR Power Module

Ссылки

• Обзор вариантов питания от Алексея Козина
• Инструкция по настройке Ardupilot Mega с нуля на русском языке
• ApmLog2srt - любительская программа для конвертирования логов APM в SRT-файлы субтитров для наложения полётных параметров на записанное видео (своего рода OSD Offline) в видеоплеерах (таких как VLC) и Youtube. Скачать версию 1.1

Где купить

• banggood.com: APM 2.6 + OSD + Телеметрия, FTDI-программатор

См. также

• Другие полётные контроллеры