Montage d’un Quadri Mini-H 250

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Depuis un peu moins d’un an, un nouveau type d’engin volant fait fureur: le mini-quad de classe 250.

Le R.I.C. vous propose un guide avec tout ce qu’il faut pour vous mettre le pied à l’étrier!

Un Mini-Quad, c’est quoi?

Ces petits quadricoptères, contrairement à leurs homologues de classe supérieure, sont avant tout destinés à l’acrobatie, à la pratique du vol en immersion (FPV), ou même de courses… voir plusieurs de ces activités à la fois!

Le principe?

  • petit, pour l’emmener partout
  • résistant, pour un maximum de fun
  • pas cher, pour ne rien gâcher 🙂

La plupart de ces machines sont ce que l’on appelle des “Mini-H”, en référence à leur forme allongée, idéale pour aider à l’orientation, et permettre l’installation facile de materiel FPV.

Plus précisément, ces modèles font en général 20 à 25 cm de long, pour 15 à 20cm de large. Ils utilisent des hélices de 5 à 6 pouces
Le poids est généralement compris entre 400 gr. et 500 gr. hors équipement supplémentaire (caméras, transmetteur vidéo, …)
Côté prix, il vous en coûtera généralement de 120€ à 150€ selon le matériel que vous choisirez, hors récepteur radio et batterie (comptez 20 à 30€ pour ceux-ci).

Avec le succès grandissant de ces petits quadris, l’offre sur le marché est énorme, et s’y retrouver quand on veut débuter dans ce type de machine est souvent difficile.
Heureusement, le R.I.C. vous vient en aide et vous propose une configuration testée par plusieurs des membres,  simple mais efficace, à agrémenter selon vos envies…

Matériel Proposé

Châssis: 25-30€

C’est le plus visible, certes, mais sûrement pas le plus important en vol.
En effet, contrairement aux avions ou aux hélicos,  la forme ou la qualité du châssis a très peu d’influence sur les qualités de vol d’un quadri.

Seuls impératifs:

  • Il doit permettre une installation symétrique des moteurs
  • Il doit permettre une installation équilibrée des composants pour une bonne répartition des poids
  • Il ne doit pas être trop flexible

Ceci étant dit, nous vous proposons deux modèles:

H250 ou ZMR250

http://www.banggood.com/H250-ZMR250-250mm-Carbon-Fiber-Mini-Quadcopter-Multicopter-Frame-Kit-p-933185.html

http://www.myrcmart.com/rcx-h250cf3k-fpv-quadcopter-3k-carbon-fiber-barebone-frame-p-8092.html

H250/ZMR250 "Blackout clone"

H250/ZMR250 “Blackout clone”

Ce châssis, clone du “Mini Blackout”, un des premiers Mini-H du marché, offre une très bonne rigidité et une finition carbone du meilleur effet.
Il dispose d’un support caméra amorti pour une Mobius, et d’un support pour une caméra FPV en frontal.
Seul bémol, les bras ne sont pas pliable, augmentant de ce fait l’encombrement au transport.

Hovership MHQ

http://shop.hovership.com/hovership-mhq/

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Hovership MHQ

Haut en couleur, ce châssis est imprimé en 3D.

Il présente 2 avantages majeurs:

  • il dispose d’un design “clean/dirty” c’est à dire que la partie vibrante (les moteurs) est isolée de la zone où se situe l’électronique, garantissant une absence de vibrations
  • les bras sont pliables pour faciliter le transport

Malheureusement, il est également un peu moins rigide, et surtout moins résistant aux crash qu’un modèle en fibre de carbone.

Propulsion

Ici, pas de mystère, on achète tout par 4! 🙂
Vous aurez donc besoin de:

  • 4 contrôleurs brushless (ESC) de 10A à 12A
  • 4 moteurs adapté à une hélice de 5 à 6 pouces, avec un nombre de tours par minute entre 2000kv et 2400kv
  • 4 hélices bipale ou tripale en 5×3″, en paires contra-rotatives

Pack Moteurs / Hélices: 60€

http://www.myrcmart.com/rcx-h18066-2400kv-micro-outrunner-brushless-motor-motor-16-5030-p-8045.html

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__63065__Multistar_Elite_2204_2300KV_Set_Of_4_CW_CCW_2_CCW_2_CW_.html

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Moteur RCX H1806

Pour simplifier les choses, et car ce modèle reste une valeur sûre, nous ne proposeront ici qu’un modèle de moteur: le RCX 1806 2400kv

En pack avec celui-ci se trouve un bon lot d’hélice, en prévision d’accidents fortuits 🙂

Si vous souhaitez un peu plus de qualité et de puissance vous pouvez egalement opter pour des DYS 1806

Contrôleurs brushless (ESC): 20-30€

http://www.myrcmart.com/rcx-12a-sky-simonk-brushless-esc-for-multicopter-24s-p-8051.html

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__55241__Afro_ESC_12Amp_Ultra_Lite_Multi_rotor_Motor_Speed_Controller_SimonK_Firmware_Version_3.html

http://witespyquad.gostorego.com/speed-controllers/rtf-mini-4-in-1-12-amp-35×35.html

Il vous faut 4x ESC 12A, supportant 2s à 4s, et doté d’un firmware (programme interne) spécifique aux quadri-rotors,
Celui-ci permet entre autres une meilleure réactivité des moteurs grâce à une fréquence de fonctionnement plus élevée. Ce firmware particulier se nomme “SimonK firmware”.

Sur cette taille de machine, nul besoin de prise “PK” coté moteur, qui ne serviraient qu’à alourdir la machine: on viendra souder directement les fils du moteurs sur ceux de l’ESC.

Nous proposons deux modèles:

  • Le premier est un ESC “classique”, à prendre en 4 exemplaires.
    C’est la solution la plus facile à monter, car elle n’induit pas de configuration cpécifique (les ESC alimentent les moteurs et la carte de vol)
  • La seconde solution proposée est une carte “ESC 4-en1”, regroupant en une seule carte 4 ESC.
    L’avantage majeur de cette solution est le gain de place et de poids.
    Cependant, cette carte 4-en-1  est si petite qu’il peut être délicat de souder correctement les terminaux, à réserver aux utilisateurs expérimentés donc.

Batterie: 10€ / pièce

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__7658__Rhino_1350mAh_3S1P_30C_Lipoly_Pack.html

Rhino 3s 1350mah

Rhino 3s 1350mah

Ici, c’est à votre choix, selon ce que vous avez en stock, et l’équippement final de votre quadri, qui augmentera ou diminuera son poids.

La batterie, en 3s, devra avoir une capacité de 1300mah à 2200mah, à vous d’adapter en fonction du poids final de votre machine.

Le modèle présenté (1350mah) garantit des vols de 6-7 minutes sans surcharge de poids, pour une agilité plus grande.

Accessoires: 2-10€

N’oubliez pas d’ajouter à votre commande du fil silicone et une prise pour brancher votre batterie.

Pensez également aux bandes velcroc, aux mousses adhésives, pylônes en nylons,  etc… pour fixer le contrôleur de vol ou divers accessoires….

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Plaque de distribution pour les ESC

Si vous voulez vous simplifier la vie nous vous conseillons également l’achat d’une platine de distribution (PDB) permettant d’alimenter facilement les 4 ESC:
http://www.myrcmart.com/multicopter-power-distribution-board-18-connection-blue-p-6400.html
http://witespyquad.gostorego.com/mini-power-distribution-board.html

Carte controleur de vol: 25€

Il ne manque rien? Si, l’essentiel!
Evidemment, il vous manque la Carte Contrôleur de Vol (FC).

Véritable cerveau du quadri, elle assure sa stabilisation à l’aide des ses capteurs: gyroscopes, accéléromètres, …
Plus que tout autre élément, c’est le choix de ce composant qui déterminera la facilité de réglage, et les qualités de vol de votre machine.

Ici encore, nous ne proposerons qu’un seul modèle: ce choix est tellement crucial que chercher à économiser sur ce composant, ou s’aventurer vers des modèles moins reconnus peut tout simplement réduire à néant vos efforts.

Il s’agit de la Flip32+

http://witespyquad.gostorego.com/the-flip32-249.html

http://www.myrcmart.com/flip32-v23rev6-flight-controller-p-8049.html

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Contrôleur de vol Flip32+

Cette carte est un dérivé de la Naze32, développée spécifiquement pour les mini quadrirotors, et propose les mêmes fonctions que sa devancière, pour la moitié de son prix.

C’est bien simple, elle cumule tous les points positifs:

  • Petite et légère (format 35x35mm)
  • Compatible avec les récepteur PPM et les satellite Spektrum, pour un branchement simplifié et un gain de poids
  • Inclut de multiples capteurs
    • Gyroscopes, indispensable
    • Acceleromètres, pour la remise à plat automatique
    • Baromètre, pour le maintient d’altitude
    • Magnétomètre, pour le mode “IoC” (mode permettant d’ignorer l’orientation du quad par rapport au pilote)
  • En option:
    • GPS, pour le maintient de position et la fonction “Retour au point de départ” (RTH)
    • Sonar, pour éviter les obstacles
    • Bluetooth, pour la régler depuis son téléphone
  • Supporte la télémétrie avec les radios compatibles

Bref, ne cherchez pas plus loin, c’est celle qu’il vous faut!

N’oubliez pas cependant d’ajouter des connecteurs que vos devrez souder, pour le branchement des ESC et du satellite (si il y a lieu)
http://www.myrcmart.com/electronic-bent-pin-header-340pin-254mm-1pc-p-7875.html

Récepteur: 20-40€

Ici, l’équippement dépend avant tout, de la marque de votre radio.

Vous avez besoin de 4 voies minimum, 5 ou 6 sont préférables (afin de changer de mode de vol ou déclencher le GPS par exemple)

Privilégiez un modèle proposant le protocole SBUS / PPM / SPPM, c’est à dire permettant le passage de toutes les voies par un seul cable de signal.
Cela vous simplifiera grandement le montage et vous fera gagner du poids.

Pour les radios Futaba:

FRSky propose des récepteurs compatibles à prix abordable, et disposant d’une sortie SPPM
Notez que le protocole SBUS nécéssite quant à lui un adaptateur supplémentaire (décodeur logique)
http://www.myrcmart.com/frsky-tfr4-4ch-24g-receiver-futaba-fasst-compatible-p-6718.html

Pour les radios Spektrum:

Un satellite (sans récepteur) suffit. Pensez cependant à acheter la prise adéquate pour la Flip32+
http://www.fxmodelrc.com/Satellite-SPM9545-6-Spektrum/

Vous pouvez également opter pour un récepteur Spektrum supportant le PPM.
Celui-ci vous assurera une meilleure portée, et est légèrement plus simpl eà configurer
http://www.lemon-rx.com/shop/index.php?route=product/product&product_id=118

[UPDATE] Pack complet: 130€

Pour les plus pragmatiques, vous pouvez trouver un pack complet regroupant tout le matériel cité ci-dessous, sur cette boutique:

Il vous restera à choisir votre récepteur et votre batterie

Montage

Pour le montage, c’est un jeu d’enfant!
Il n’y a pas à proprement parler de difficulté majeure, suivez les instructions

ATTENTION: Prenez garde à la longueur des vis pour vos moteurs!
Si celles-ci sont trop longues, elles viendront mordre dans le bobinage du moteur, et celui-ci grillera aux premiers tours
N’hésitez pas à ajouter des rondelles en cas de doute!

Veillez simplement à placer vos composants à blanc avant montage pour vérifier que tout rentre correctement, et réalisez un cablage le plus propre possible.

Veillez également à respecter le sens de rotation des moteurs et des hélices, et à bien équilibrer les charges.

Si votre châssis est un modèle à conception “clean/dirty”, faites attention à ce qu’aucun élément ne crée un “pont” entre les deux sections, ce qui transmettrais les vibrations de l’une à l’autre.

Pour le placement de l’électronique, pas de contrainte particulière, si ce n’est de placer la Carte Contrôleur de Vol au centre.
Si vous installez un transmetteur vidéo, éloignez-le du récepteur.

Attention: tant que vous n’êtes pas sûr du sens de rotation des moteurs, ne rétractez pas la gaine thermo autour des soudures Moteur/ESC, vous aurez peut-être à les inverser.

Une fois le tout monté, branchez les prises servo de vos ESC sur les sorties moteur de la Flip32+ en respectant le bon ordre.
Il est conseillé de supprimmer le fil positif (Rouge) de 3 des 4 prises servo afin de ne garder qu’une seule alimentation de la carte.

Merci à Alain qui a photographié le montage de son Mini-H MHQ Hovership
Place aux images!

Configuration du Contrôleur de Vol

Maintenant que votre machine est montée, il ne reste plus qu’à configurer le contrôleur de vol.
Cette étape dépend bien évidemment du contrôleur que vous avez choisi, cet article couvre uniquement la configuration du modèle proposé plus haut: le Flip32+

Installation des logiciels et drivers

Manuel: https://www.dropbox.com/s/e48r6mcmx76kugy/Flip32%2B_User_Manual_III.pdf?dl=0

Driver: http://www.silabs.com/products/mcu/pages/usbtouartbridgevcpdrivers.aspx

Baseflight: https://chrome.google.com/webstore/detail/baseflight-multiwii-confi/mppkgnedeapfejgfimkdoninnofofigk

Vous devez installer le Driver puis le logiciel de configuration Baseflight.

Une fois ceci fait:

  • Lancer Baseflight
  • Connecter la carte Flip32+ au PC par un cable USB
  • Sélectionner le port COM adéquat dans Baseflight
  • Cliquer sur Connect (celui-ci passe au vert)

Configuration de l’orientation du contrôleur

La première chose à faire est de vérifier que votre carte Flip32+ est bien orientée, et renseigner l’orientation correcte si ce n’est pas le cas.

Sur le premier onglet, vous devriez voir une boite en 3D représentant votre modèle Lorsque vois bougez votre Quadri, cette boîte bouge simultanément.

Véifiez que lorsque vous abaissez l’avant du quadri, la face marquée “Front” s’abaisse également
faites de même pour les mouvements sur le coté.

Si l’orientation est incorrecte, suivez ces étapes:

  • Passez à l’onglet “CLI” (dernier onglet)
  • Entrez la commande “set align_board_yaw=90” (les valeurs possibles sont: 90 / -90 / 180)
  • Revenez au premier onglet (la carte reboot, cela peut prendre quelque secondes)
  • Vérifiez à nouveau l’orientation
  • Si l’orientation n’est toujours pas bonne, répétez ces étapes avec une autre valeur

Tant que vous y êtes, une fois l’orientation réglée, posez le quad bien à plat, et cliquez sur le bouton “Calibration”, cela nous évitera d’avoir à y revenir…

Vérification du sens de rotation des moteurs

Nous allons maintenant tester le sens de rotation des moteurs.
Gardez  le schéma à proximité, il vous sera utile 🙂

  • Retirez les hélices si ce n’est pas déjà fait
  • Passez à l’onglet “Motor test”
  • Cochez la case en bas à droite pour confirmer que vous êtes conscient de ce que vous faites
  • Testez les moteurs un à u en faisant glisser chacun des 4 premiers sliders en bas a gauche vers le haut
  • Vérifiez à chaque fois que e bon moteur tourne, et qu’il tourne dans le bon sens
    • Si ce n’est pas le bon moteur qui tourne: Revoyez vos branchements
    • Si le moteur tourne dans le mauvais sens: échangez deux des fils entre l’ESC et le moteur en question

Configuration du récepteur

Notre quadri est maintenant correctement orienté, et les moteurs tournent tous dans le bon sens.
Il ne manque plus qu’une chose pour décoller: recevoir les ordre 🙂

En fonction de votre récepteur et de votre montage, cette étape peut être plus ou moins complexe…

Configuration “DIRECT”

Il s’agit de brancher des prises servo mâle/mâle directement entre votre récepteur et la Flip32+, en utilisant les prises à droite de la photo ci-dessous.
Le fil Blanc (signal) doit se trouver sur le connecteur le plus à l’intérieur de la carte

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Branchements Moteurs & Récepteur de la Flip32+

C’est la configuration la plus basique, dans ce cas, il n’y a rien de particulier à faire, si ce n’est vérifier dans l’onglet “Receiver” que vous recevez bien les bonnes voies et dans le bon sens.
Modifiez l’inversion des voies dans votre radio si le sens n’est pas bon.

Configuration “PPM”

Connection d'un récepteur FrSky en PPM (avec télémétrie)

Connection d’un récepteur FrSky en PPM (avec télémétrie)

Si vous utilisez un récepteur permettant de sortir un train PPM (Frsky / Futaba ou Spektrum), vous n’aurez alors qu’une prise à brancher.

  • Branchez une prise servo mâle/mâle entre la sortie PPM de votre récepteur, et la prise RC1 (Roll dans l’image au dessus) de a Flip32+

Il faut maintenant indiquer à la Flip32+ que vous allez recevoir du PPM afin que le contrôleur interprète correctement le signal en entrée.

  • Allez dans l’onglet “CLI” (dernier onglet)
  • Entrez la commande suivante (suivie de la touche “Entrée”)

    feature PPM

  • Revenez à l’onglet “Receiver”
  • Vérifiez que vous recevez bien les bonnes voies et dans le bon sens.
    Si les voies ne sont pas correctes (ex: la comamnde de gaz contrôle la voie de la profondeur), vous devez ré-assigner l’ordre des voies grâce à la commande:

    map taer1234

Configuration “Satellite Spektrum”

Cette configuration se base sur le même principe que la configuration “PPM”, mais avec un protocole différent.
Ici, un satellite Spektrum seul sert de récepteur pour toutes les voies.

Commencez par appairer votre satellite à votre radio:

  • Branchez le satellite à un récepteur Spektrum
  • Alimentez le récepteur et placer le en mode “appairage”
  • Appairez votre radio au récepteur
  • Une fois cette opération faite, vous pouvez débrancher le satellite du récepteur et l’utiliser avec votre Flip32+
Note:
La dernière version de baseflight permet maintenant de binder le satellite directement branché à la Flip32++: https://github.com/multiwii/baseflight/commit/33f59261350f4e7a41c3757aefb173303d40c0a8

Ensuite, branchez votre satellite à la Flip32+
Attention, la Flip32+ souffre d’une erreur de conception qui empêche le satellite de fonctionner simplement en le branchant sur la prise prévue à cet effet.

  • Retirez le fil de signal (Gris) de votre prise Satellite Spektrum pour ne laisser que les fils Orange et Noir (c’est à dire l’alimentation)
  • Branchez cette prise sur le connecteur Spektrum 3.3V de la Flip32+
    En l’absence de connecteur, vous pouvez souder directement
  • Sertissez le fil Gris du satellite Spektrum dans une prise de servo classique, à la position du fil de signal
  • Branchez cette prise sur la prise RC4 (Yaw) de la Flip32+
    Le fil Gris doit se trouver sur la connecteur le plus à l’intérieur de la carte (Signal)

A nouveau, il faut indiquer à la Flip32+ quel type de récepteur nous allons utiliser afin de décoder correctement le signal:

  • Allez dans l’onglet “CLI” (dernier onglet)
  • Entrez les commandes suivante (suivie de la touche “Entrée” après chacune)

    feature SERIALRX
    set serialrx_type=0
    map taer1234

  • Revenez à l’onglet “Receiver”
  • Vérifiez que vous recevez bien les bonnes voies et dans le bon sens.

Réglage des modes de vol

Nous allons utiliser une voie auxiliaire afin de pouvoir sélectionner le mode de vol.

Onglet "Auxiliary Configuration"

Onglet “Auxiliary Configuration”

Affichez l’onglet “Auxiliary Configuration”

Lorsque vous activez vos interrupteurs sur la radio, certaines colonnes vont s’afficher en surbrillance.

Repérez l’interrupteur que vous souhaitez utiliser, ainsi que les positions dans lesquelles vous voulez activer la position “Horizon” (c’est à dire la remise à plat automatique), et cochez les cases correspondantes dans la ligne “Horizon” de l’interface.

En manipulant l’interrupteur, la fonction Horizon devrait maintenant alterner en Vert et Orange pour indiquer qu’elle est en fonction ou non.

Sauvez votre configuration et débranchez le cordon USB de la carte.

Premier décollage

Remettez et serrez vos hélices (attention aux sens), branchez la batterie, voilà, vous êtes prêt à décoller!

Oui mais attention!
Si vous êtes habitué aux hélicos et aux avions, contrairement à ceux-ci, actionner le gaz ne fera pas décoller votre quadri!

En effet, au branchement, la carte est “désarmée”, il va vous falloir l’armer afin de décoller.
Il vous faudra également la désarmer une fois posé.
Cette manipulation dépend de votre Mode de pilotage (Mode1/Mode2)

Prcédure d'armement / désarmement (maintenez la position quelque secondes)

Procédure d’armement / désarmement
(maintenez la position quelque secondes)

Effectuez la manipulation d’armement sur votre radio, le moteurs se mettent à tourner au ralenti.
Poussez un peu les gazs, et votre Mini-H s’envole pour son baptême de l’air.
Félicitations! 😉

N’oubliez pas de désarmer après avoir posé! 🙂

Aller plus loin

Que faire ensuite?

Voler, en premier lieu!
Amusez vous avec votre Mini-H, prenez le en main, éclatez vous!

Et ensuite, si vous le voulez, vous pourrez ajouter diverses option:

  • Un système FPV
  • Un GPS
  • Une caméra embarquée
  • Une nacelle stabilisée pour la caméra

Vous pouvez aussi décider de construire votre propre châssis, vous en trouverez d’ailleurs quelques exemples ici:
http://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?t=1965226

Nous reviendrons sur ces options dans d’autres articles, mais en attendant, n’hésitez pas à éplucher la documentation, et à venir en discuter au club!

Post By Fabien (40 Posts)

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3 commentaires

  • Y’a plus qu’à !!! Faut que je regarde le mien de plus prêt…

    En tout cas, bravo, sacré document.

    Merci Fabien

  • yvon.guerlava@gmail.com

    excellent pour ceux qui comme moi débutent en multi ….du coup plein de questions … notamment : comment améliorer la réactivité du Yaw … ( je suis habitué sur héli a un AC réactif avec de faibles amplitudes au stick … je voudrai retrouver cette sensation sur le quad … est ce possible ? )
    j’ai un contrôleur de vol Naze 32 … je voudrai rajouter un GPS avec retour Home …si quelqu’un a des infos je suis preneur …
    en tout cas merci pour cet excellent article

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