DJI Naza – Controladora para Multimotores, 4 ou 6 motores

Bom pessoal, estou postando esse tutorial para facilitar a vida de quem está pensando em adquirir as controladoras Naza da DJI para multimotores.

Depois faço a revisão geral no texto, OK??

A. Visão Geral

Descrição básica:

A Naza é uma controladora para multimotores com 4 ou 6 motores. Ela não possui até o momento capacidade para controlar tricópteros ou hexacópteros com configuração em Y. Pode ser que em um firmware futuro essas configurações sejam possíveis.

Ela possui estabilização de gimbal em 2 eixos para câmeras e função fail-safe.

O que vem na caixa:

Caixa, própriamente dita

O pessoal da DJI caprichou na embalagem. A Feiyu Tech devia aprender com eles.

Conteúdo da Caixa

1. Controladora

Achei que tem um bom tamanho. De um lado possui as conexões para os motores e servos do gimbal, e do outro para o receptor e demais módulos. São suportados ESC?s com refresh rate de 400 MHZ. Caso possua um receptorf Serial Bus, pode-se conectá-lo à controladora através de um cabo apenas, o que facilita a instalação e diminui o risco de interferências eletromagnéticas.

2. Módulo VU

Este módulo possui um LED multicolorido, que mostra o status durante o vôo, e serve para interligar a controladora ao PC. Ele possui 2 conexões na placa controladora. A primeira, marcada como ?LED?, por onde faz a comunicação entre o PC e a placa controladora, e a segunda, na porta X3, por onde alimenta a controladora. Possui também um par de fios para ser conectados à bateria, monitorando sua carga e a utilizando para alimentar o sistema, com seu BEC incorporado, aceitando baterias de 2S a 6S.

A utilização do módulo VU em vôo não é obrigatória. A maior vantagem de utilizá-lo é que com ele pode-se usufruir da função de fail safe de bateria, que pousa automaticamente o drone quando o nível configurado for atingido. A ressalva é que ele vai estabilizar e pousar onde ele estiver. É muito importante lembrar que se for utilizá-lo, os fios vermelhos dos ESC`s devem ser removidos do conector e isolados, ou cortados. Se optar por remover o módulo e for usar o BEC do ESC, remova a conexão do fio vermelho dos demais, deixando apenas um ESC responsável por alimentar a controladora. A DJI recomenda apenas a utilização de BEC de 5A ou superior. Testei com o de 2A de um dos ESC por um período curto de tempo, e funcionou normal, mas não dá para garantir que não vai sobrecarregar o bec e causar problemas futuros.

3. Extensões de para conexão

Acompanham 8 extensões, porém notei que o máximo que se pode usar são 7. 4 para os canais de Aileron, Profundor, Leme e Acelerador, 1 para o selecionar o modo de vôo e 2 para controlar o ganho para 2 eixos de movimento remotamente. Identifiquei as extensões conforme a minha utilização, pois se algum dia precisar desconectar algumas simultâneamente, fica mais fácil para colocar.

MEU EQUIPAMENTO (para referência):

• Frame Feiyu Tech X4 PRO;
• ESC?s Hobbywing 20A by Feiyu Tech;
• Motores by Feiyu Tech;
• Receptor FrSky 8 canais com telemetria (modo normal);
• Rádio Futaba 8UHPS, com módulo FrSky.

B. Instalação dos componentes

Começando do começo:

1. Preparar uma memória no rádio para o Quad. A DJI recomenda usar a função ACRO, ou seja, fazer um setup como se fosse um avião. Resetar a memória, deixando tudo padrão (sem mixagens ativas, ATV/End-Point em 100%), e no caso dos rádios Futaba/Hitec, reverter o canal 3 (acelerador);
2. Calibrar o curso de acelerador dos ESC`s. ligar um ESC de cada vez no canal 3 do receptor, e fazer a calibragem do curso do acelerador conforme o procedimento descrito no manual do seu ESC;
3. Da mesma forma como no item anterior, ligar o ESC um a um, e programar da seguinte forma: Freio desabilitado, Start Mode Normal. Os demais parâmetros fica ao gosto do freguês;
4. Depois de calibrados os ESC`s e definida a programação, voltar o curso do canal 3 (acelerador) para normal;
5. Depois de calibrados, os ESC`s devem ser conectados à controladora, conforme a configuração desejada;
6. Interligar o receptor à controladora, observando os canais:

      Controller            Receptor Futaba
      Aileron (A)          1
      Profundor (E)      2
      Acelerador (T)     3
      Leme (R)            4
      Modo de vôo       5 (pode ser qualquer chave disponível de 2 posições)
      Ganho 1 (X1)      Opcional (coloquei no 6);
      Ganho 2 (X2)      Opcional (coloquei no 7);

      7. Conectar os conectores do VU em “LED” e “X3”;

      8. Observar com atenção o sentido de rotação dos motores, e utilizar a hélice correta.

Não esqueça de observar o sentido de montagem da placa. A parte onde conectam os motores, fica para frente.

Esta imagem mostra a instalação sem o módulo VU. Nela o BEC de um dos ESC`s está alimentando o módulo.

VOU POSTAR AQUI A FOTO COM O MÓDULO VU INSTALADO (faltou essa)

Está concluida a instalação. Agora, vamos à configuração inicial.

C. Instalando o Software

Passo 1

Baixar o software, driver e manual no site. NÃO INSTALE SEM LER O PRÓXIMO PASSO! Isso já dá para fazer, mesmo antes de ter a controladora em mãos. Descompacte os arquivos “RAR” em uma pasta (ex: c:
aza). Se não tiver um software que leia arquivos RAR, sugiro o 7-Zip. É grátis e funciona com diversos tipos de arquivos.

Essas são as últimas versões disponíveis em 6/jan/2012:

Assistant Software – V 1.1

Naza Windows USB Driver – V 1.0

User Manual – V 1.3

Outros Downloads interessantes são:

Naza – Quick Start

Firmware Release Notes – V 1.02

A versão atual de Firmware é a 1.02.

Passo 2

1. Instale o “Assistant Software”. Abra o software. Ele ira solicitar o registro. Faça o registro, seguindo todos os passos, e só prossiga após registrado;
2. Conecte a controladora à porta USB, utilizando a conexão micro USB do VU;
3. Ligue a eletrônica do seu drone. Vc pode alimentar somente pelo VU, sem alimentar os motores nesse passo;
4. O Windows vai dizer que encontrou um novo dispositivo, e tentará procurar um driver. Cancele esse processo;
5. Vá na pasta onde descompactou os arquivos (nesse exemplo c:/naza), e acesse a subpasta onde o arquivo de drivers foi descompactado. Escolha a versão correta para o seu sistema operacional (32 ou 64 bits);
6. Clique no arquivo “Driver Setup.bat” e siga os passos das telas.

D. Atualizando o Firmware

Se o software não estiver aberto, abra-o. Na primeira conexão, será feito o update de firmware da controladora. Não desconecte a controladora do PC durante esse passo em nenhuma hipótese! Terminado o update, desligue a bateria do drone.

E. Configurando a Controladora

1. Iniciando a Configuração

Para iniciar a configuração, ligue o seu transmissor. Abra o “Assistant Software”. Conecte o cabo USB do VU ao PC e ligue a bateria que irá alimentar a eletrônica do Drone. Não mexa no seu rádio durante a inicialização da controladora.

2. Configuração de Orientação do Drone: Motor Mixer

Defina a configuração do seu Drone. É importante conferir o correto sentido de rotação das hélices. Acredito que o ideal é definir o mesmo durante a configuração de cada ESC, conforme o item “B” acima. Passando o mouse sobre cada opção, o desenho na lateral direita mostra a figura correspondente.

3. Calibragem do Transmissor: TX Cali

3.1 Receiver Type

Para começar, conforme a figura, devemos definir o tipo de receptor. Se o seu receptor é do tipo convencional (ou você não tem a menor noção de que tipo é), selecione a opção Tradition. Se o seu sistema de rádio é dos mais modernos, e possui a função de Serial Bus (o que me causa uma ponta de inveja, rs…), selecione D-Bus. 

Nos receptores com Serial Bus, as informações de todos os canais são transmitidas por um único cabo, o que deve tornar a instalação física muito mais fácil, com menos fios para lá e para cá.

3.2 Cut Off Type

Essa opção é uma que está causando muita polêmica no tópico da Naza lá no RC Groups. Ela define o corte de motor para desativar a placa. O pessoal está morrendo de medo, dizendo que já derrubou o quad por causa disso, mas nos meus testes iniciais, me pareceu que não existe a menor necessidade de durante o vôo utilizar menos de 10% de aceleração, mesmo em aproximação para pouso. Vou testar amanhã com mais tempo.

3.2.1 Immediately

• Modo Attitude: Desliga os motores quando o stick do acelerador permanecer abaixo de 10% por mais de 3 segundos.
• Modo Manual: Desliga os motores quando o stick do acelerador permanecer abaixo de 10% por mais de 3 segundos. Se o stick do acelerador voltar a ser acionado em até 5 segundos, religa os motores.

3.2.2 Intelligent

• Modo Attitude: Desliga os motores quando o stick do acelerador permanecer abaixo de 10% por mais de 3 segundos.
• Modo Manual: Não desliga os motores. Os mesmos serão desativados somente com o comando de desativação, através de combinação de sticks no rádio.

3.3 Calibragem do movimento dos sticks do rádio: Command Sticks Calibration

Muita gente acredita que esse passo substitui o a calibragem do curso no ESC, mas isso não é verdade. É muito importante calibrar o curso dos ESC`s individualmente conforme descrito no item “B”.

3.3.1 Reversão dos canais

Antes de calibrar o curso dos sticks, vamos definir a reversão dos canais. No caso do meu rádio, que é Futaba, deixei todos em “Normal” nas configurações do rádio, e no software da controladora reverti os canais verticais (T-Acelerador / E-Profundor).

• T (Throttle – Acelerador): Com o stick do acelerador para cima, o marcador na tela deve ficar à direita (>);
• R (Rudder – Leme): Com o stick do leme para direita, o marcador deve ficar à direita (>);
• E (Elevator – Profundor): Com o stick do profundor para cima, o marcador na tela deve ficar à direita (>);
• A (Aileron): Com o stick do aileron para direita, o marcador deve ficar à direita (>).

3.3.2 Calibrando a amplitude de movimento dos Sticks

• Para executar essa calibragem, depois de ter definido quais canais serão revertidos, clique no botão “Calibration START”
• Faça movimentos circulares com os 2 sticks de forma delicada por alguns segundos
• Para terminar a calibragem, pressione o botão “Calibration FINISH”

Se o processo tiver sido concluído com sucesso, colocando todos os sticks no centro, o indicador de cada canal ficará verde, como na figura abaixo. Caso isso não aconteça, repita o processo. Notei que no meu caso se ligar o receptor antes do rádio (coisa que não se deve fazer), dá diferença na calibragem.

3.4 Monitor dos sticks para configuração remota de ganho: Sticks Monitor

Monitora a posição dos canais X1 e X2, utilizados para definir o ganho remotamente, através do ATV/End-Point dos canais escolhidos para essa função. Mesmo tendo canais disponíveis, não estou utilizando essa função.

3.5 Chave de Modo de vôo: Control Mode Switch

Nessa parte definimos a chave de 2 posições que vai controlar o modo de vôo, e definir quando o fail-safe será acionado. Ela agirá sobre o canal que está conectado à porta “U” da controladora. No meu caso, conectei o canal 5, utilizado para “Landing Gear”(trem de pouso).

Para utilizar o Fail-Safe, é necessário que o seu rádio e/ou receptor possuam esse recurso. 

3.5.1 Definindo o Modo de Vôo

• Conecte o canal 5 de seu receptor (ou o que preferir) à porta “U” da controladora;
• Movimente a chave de 2 posições responsável por esse canal, e observe o funcionamento no gráfico. 
• No caso do Futaba, se quiser usar o modo de vôo padrão como “Attitude”, reverta no seu rádio o canal 5. Isso faz com que a chave em descanso fique no modo “Attitude”, e batida no modo “Manual”.

É necessário que o indicador no gráfico, fique apontando para as letras “A” e “M” de acordo com as posições das chaves. Para isso, você deve diminuir a função ATV/End-Point do canal 5, para os 2 lados da chave. Coloquei no meu 60%. Na imagem acima, é possível ver como estava essa chave antes de configurar, e na imagem abaixo, com o ATV em 60%.

Reparem no canto inferior direito da tela do programa, onde tem a palavra “Control Mode”, que passou de “Fail-Safe” para “Attitude”.

3.5.2 Definindo o Fail-Safe

É muito importante definir o failsafe, pois em caso de necessidade, o mesmo estabilizará sua placa e entrará em procedimento de pouso. O método de programação do fail-safe varia de acordo com os rádios e receptores. No caso do Fr-Sky, basta posicionar os sticks na posição desejada, e apertar brevemente o botão do receptor.

Para que a controladora ative o modo de failsafe, isso deve ser feito com o stick do acelerador no meio, e o ATV/End-Point do canal seletor do modo de vôo (neste exemplo canal 5) de modo que o indicador da barra “U” na imagem acima fique dentro da área Fail-Safe, ou nas extremidades (pode usar 100% ou 30%).

Terminada a definição do Fail-Safe, volte o ATV/End-Point do canal 5 para o nível normal.

4. Definindo os Ganhos do Sistema: AutoPilot

4.1 Basic Parameters

Basic Gain: Definição dos ganhos para o Modo “Manual”

Remote Adjust: Definição da porta da controladora que será utilizada para o controle remoto do ganho no modo “Manual” (X1 ou X2)

Attitude Gain: Definição dos ganhos para o Modo “Attitude”

Remote Adjust: Definição da porta da controladora que será utilizada para o controle remoto do ganho no modo “Attitude” (X1 ou X2)

Hoje habilitei o canal 6 para controlar o ganho de pitch, tanto em modo “normal” como em modo ättitude”. Fiz a mesma coisa com o ganho de roll, só que no canal 7. 

Meu rádio possui potênciômetros para controlar esses canais, e a gama de ajuste vai de 50% a 200%, sendo que o 100% fica no centro. Se amanhã o tempo colaborar, isso vai facilitar encontrar o ganho correto. Depois que achar, desabilito a chave e pronto. Fica lá, quietinho.

5. Controle de Estabilização de Gimbal: Gimbal

5.1 Gimbal Switch

Define se irá ativar ou não as funções de estabilização de gimbal.

5.2 Servo Travel Limit

Configura os limites e ponto central dos servos de estabilização do gimbal.

5.3 Automatic Control Gain

Define o ganho dos servos de estabilização do gimbal, e a direção do curso.

5.4 Manual Control Speed

Controla a velocidade do servo do pitch do gimbal. Se conectar um canal com potenciômetro do rádio à entrada X1 (que não pode estar assinalada para configurar o ganho dos modos de vôo), pode ser calibrado remotamente. 

6. Monitoramento de Carga e Fail Safe de Bateria: Voltage

Para utilizar essas funções, é necessário manter o módulo VU instalado. O monitoramento de carga é feito pela porta X3, e a comunicação com a controladora pela porta LED. Caso não se deseje utilizar o monitoramento de bateria em vôo e o failsafe de bateria, o módulo VU pode ser utilizado apenas durante as programações. Nessa configuração, deve ser utilizado o BEC externo, ou o BEC de apenas um dos ESC`s, ficando os outros com o fio vermelho desconectado.

6.1 Protection Switch

Ativa ou desativa o monitoramento da bateria e fail-safe de bateria.

6.2 Battery

Indica a voltagem medida da bateria conectada. Para fazer a calibragem, meça a bateria com um voltímetro. Se apresentar alguma diferença, preencha o campo X3 com o valor do voltímetro, e clique em Calibration. Confira se o “Battery Type” está condizente com o tipo de bateria utilizada.

6.3 First Level Protection

Define com que voltagem o LED da unidade VU piscará, emitindo um alerta visual. A recomendação é de montar o LED em um local facilmente visível. O campo que vale é o “Loaded”

6.4 Second Level Protection

Define o limite de carga da bateria para o segundo nível de proteção. Ainda não ficou muito claro o que esse cara faz… Parece que ele move o centro do acelerador para a posição de 90%, provocando uma descida leve do quad caso o mesmo esteja com menos de 90% de aceleração. Quando tiver certeza de como funciona ao certo, posto aqui.

FIM DA CONFIGURAÇÃO

Bem, acabou!!!!

Agora você pode simplesmente clicar em “Export” e salvar essa configuração. Assim se você modificar muitas coisas, e depois quiser voltar a ela, basta fazer o “Import” e clicar em write para gravar na Controladora.

VÔO

Tudo configurado, agora é colocar pra cima!!!

Ligar o transmissor. Ligar a bateria do drone, e não mecher nele nem no transmissor durante a inicialização. Depois da sequência de luzes, que termina com 4 piscadas verdes, está pronto para decolar. Se estiver no modo “Attitude”, o LED ira piscar amarelo intermitente, uma piscada em intervalo constante. Após ativada, serão duas piscadas rápidas.

Armando a placa

Para armar a placa, coloque os  2 sticks do rádio simultâneamente em qualquer canto inferior por 2 segundos. 

Ex:   / / – /  –    /  –

1. Modo Manual

Pelo que entendi, esse modo não usa a estabilização auxiliar. Permite manobras mais rápidas e ariscas.

Depois de armada a placa conforme descrito acima, se você não acionar mais de 10% do stick do acelerador em 3 segundos, ela desarma automaticamente. Depois de armada, em modo de vôo, se o modo de Cut-off escolhido anteriormente for o Immediately, baixando o stick de 10% por mais de 3 segundos, a placa desarma e desliga os motores. Se em um período de 5 segundos, o acelerador voltar a ser acionado, ela liga novamente sozinha. Se o modo de Cut-off for o Intelligent, ela somente desativa os motores após refazer a combinação de sticks de ativação.

2. Modo Attitude

Esse modo é o mais estável. Nesse modo, independente do tipo de cut-off selecionado, os motores são desligados após 5 segundos com o stick do acelerador abaixo de 10%.

Recomendo usar o modo Intelligent, principalmente se for tentar vôos com a controladora em modo manual. O pessoal lá fora está reclamando muito desses 10%, mas pelo que vi, sabendo que esse limite existe, não tem o que temer. o duro é ser pego de surpresa. Dificilmente vc vai chegar em vôo com o stick abaixo de 10%, e se isso acontecer, mais difícil ainda que se mantenha ele lá por 5 segundos. Talvez diminuam esse valor em uma próxima versão de firmware, por conta de gente reclamando (sem nunca ter experimentado a condição na prática).

Se alguém estiver inseguro por conta disso, basta aumentar o valor do step do trim do acelerador para 35, e após ativar a placa, dar um toque no trim para cima, que ele sobe aproximadamente 12%. Resolvido.

Bom, agora é configurar e voar. Conforme minhas experiências que estão por vir, atualizo o tópico.

Boa sorte para todos, e postem suaas experiências aqui, para que possamos melhorar o tutorial.

VIDEO

Fiz um videozinho ontem à noite, dentro do saguão do prédio de um amigo. Foi filmado com uma camera contourhd, tipo a gopro, na mão mesmo, e ela não tem recursos de zoom, tampouco tela, então perdoem às vezes a falta de “mira”… rs…

Abraços!