Convertible Nemo 4s (partie II)
Cet article est la seconde partie de mon reportage sur mon modèle convertible Nemo. Si vous n’avez pas encore lu la première partie, c’est par ici
Vue d’ensemble de l’électronique embarquée
L’image ci-dessus représente le câblage de mon Nemo. Au centre de ce schéma la carte KK2.1 qui joue le rôle central dans la maitrise des 2 phases de vol. Le récepteur est utilisé de façon basique, il partage 5 voies avec la carte KK2.1 tout comme l’émetteur qui aura une programmation très simple, 5 voies avec des courses centrées à 100% et sans mixages particuliers. Il est important de retenir que la programmation se fait dans les paramètres éditables du firmware, pas dans la télécommande.
Je n’entrerai pas sur les détails de l’alimentation électrique de la carte KK2.1 et du récepteur. Je pense qu’il n’est pas pertinent dans cet article d’expliquer cette partie. Si vous souhaitez en apprendre plus à ce sujet, je vous renvoie vers la documentation de la carte KK2.1
La carte KK2
Regardons d’un peu plus près cette carte. Elle dispose de gyroscopes, d’accéléromètres et d’un circuit intégré. Généralement utilisée avec le firmware OpenAero, elle est utilisée sur des avions et de nombreux multicoptères. Sa simplicité, sa flexibilité et son prix très abordable l’ont rendue populaire.
Elle dispose d’un écran rétro-éclairé et de 4 touches de programmation. C’est assez rare pour être relevé, ça la rend autonome pour une modification des paramètres sur le terrain. La carte dispose d’un port de communication pour permettre la mise à jour du firmware via une interface dédiée.
Comme vu juste au-dessus, la carte est une interface entre les signaux du récepteur et les organes de commande tels que les servos ou les régulateurs des moteurs. Elle permet d’ajouter des fonctions de stabilité, tenue de cap et d’assistance au pilotage. Elle était en vente durant quelques années chez HobbyKing. Maintenant elle se fait de plus en plus rare. Elle est vendue en principe avec un firmware intégré qu’il faudra mettre à jour. Ce qui ajoute une certaine difficulté pour les modélistes peu habitués à ce genre de pratique sachant que ça nécessite une liaison avec un PC et un logiciel de téléversement.
Le firmware OpenAero VTOL
Pour pouvoir contrôler un modèle convertible, il faut intégrer dans sa carte de commande un logiciel avec deux configurations de vol différentes. C’est ce que fait OpenAero VTOL, un firmware Open source développé par David Thompson (HappySundays sur le forum rcgroups) et en collaboration avec Ran D. St. Clair. Il est destiné à la carte KK2.1
L’ensemble carte KK2.1 équipée du firmware OpenAero VTOL rend la pratique du vol convertible possible sans avoir besoin d’écrire du code à la main. Il faut cependant renseigner de nombreux paramètres, soit à la main ou par l’intermédiaire d’une application basée sur Microsoft Excel, mais nous y reviendront plus tard.
Après avoir introduit les paramètres de configuration propres au modèle VTOL, il est en mesure d’agir sur les bons actionneurs en fonction du mode de vol en cours et dispose d’un mélangeur de transition qui agit en douceur tout en permettant de garder le contrôle sur tous les axes.
Le passage d’un mode à l’autre se pilote par l’entrée de la voie 5 de la carte KK2.1
En utilisant un potentiomètre pour commander l’entrée 5, il est possible de voler le modèle dans une position intermédiaire entre le vol stationnaire et le mode horizontal et cela de façon permanente.
Cependant, plus le modèle est grand, plus cela nécessite de changer la configuration à travers une fonction temporisé. En effet, il ne faut pas passer du mode stationnaire au vol horizontal dans un temps trop court sous peine de décrocher, le modèle n’ayant pas eut le temps d’atteindre sa vitesse de vol horizontale.
Le schéma ci-dessous donne une explication complémentaire sur le fonctionnement du firmware
Flasher la carte KK2.1
Pour mettre à jour le firmware de la carte KK2.1, j’ai utilisé le logiciel KKMulticopter Flashtool. Le lien pour le télécharger se trouve un peu plus bas. L’interface n’est pas forcément très intuitive mais on arrive à se débrouiller à partir des vidéos et autres exemples disponibles sur internet.
Un câble interface avec un programmateur USB est également nécessaire. Pour le trouver, il faut faire une recherche sous internet avec les mots-clés suivants : USBasp AVR programmer for ATMEL processors
Introduction des paramètres dans la carte KK2.1
L’introduction des paramètres dans le firmware se fait selon 2 méthodes :
1) Par les 4 touches de navigation et l’écran de la carte KK2.1. Si vous avez du temps et beaucoup de patience.
2) Par une tabelle Microsoft Excel dotée de macros de transfert. L’écriture des paramètre se fait via les câble de programmation. C’est le même câble que celui qui permet de mettre à jour le firmware.
C’est la méthode que j’ai retenue mais elle implique que vous soyez en possession d’une license Microsoft Office pour activer les macros d’envoi des données à la carte. De plus la macro utilise l’application KKMulticopter Flashtool (ou ses drivers) pour envoyer les paramètres.
La quantité de paramètres à entrer est importante, ce qui est normal, OpenAero VTOL a une grande flexibilité. Mais c’est bien ça le problème. Lorsqu’on débute, ce n’est pas simple de s’y retrouver. J’ai eu la chance de trouver une liste PDF des paramètres de Paul sur le forum rcgroups, et ça m’a servi de fil conducteur pour comprendre le principe et ensuite me débrouiller seul.
Ici vous trouverez le fichier PDF qui contient la dernière configuration complète de mon Nemo ici.
Cette configuration correspond à l’outil GUI qui rassemble et envoie les paramètres sur la carte à partir de la tabelle Microsoft Excel.
Quelques liens utiles
Où se procurer une carte KK2.1?
Quelle interface utiliser pour flasher la carte KK2.1 ?
Vidéo explicative de Tom Stanton sur le fonctionnement de la carte KK2.1 avec le firmware OpenAero VTOL (anglais)
Poste du forum Rcgroups.com sur le firmware OAV (anglais)
Code source d’openAero VTOL sur Github (anglais)
Poste du forum Rcgroups.com sur la tabelle Excel de configuration dédiée au firmware OAV (anglais)
KKMulticopter Flashtool (Outil pour flasher la carte KK2)
Vidéo explicative sur le flashage de la carte (exemple avec carte KK2.0)
La suite de cet article se trouve ici
