Esta não é a primeira vez que eu recorro à MEPS para montar meus projetos malucos lá no canal DroneMood Brasil. Na primeira ocasião eu decidi montar um drone racer impresso em 3D, mas laminado em carbono e graças a eles o projeto saiu do papel. Você pode conferir o resultado neste vídeo aqui e não tenho melhores palavras para descrever os produtos enviados do que com as palavras: qualidade, beleza e acabamento.

Desta vez no entanto eu decidi montar um mini drone para bateiras 1S utilizando design generativo, mas para isso eu iria precisar de componentes eletrônicos realmente leves e eficientes. Primeiro nome que me veio à mente? Sim, MEPS. Numa rápida navegada pelo site deles já encontrei tudo que precisava e após explicar a ideia eles toparam a parada e me enviaram os componentes necessários. Deixa eu mostrar pra vocês, começando por onde comprar.

Onde comprar?

• Controladora MEPS F411 AIO 15A
• Motores MEPS SZ1103 11000KV
• Hélices MEPS SZ3046
• Receptor BetaFPV ExpressLRS Nano 2.4GHz

O projeto

Bom, a ideia geral era criar um pequeno drone estilo toothpick, porém utilizando um frame impresso em 3D gerado por inteligência artificial. Para que a ideia funcionasse a eletrônica escolhida precisava ser extremamente eficiente, leve e compacta. Essa é uma foto dele pronto e a seguir vou falar sobre cada componente utilizado.

Controladora MEPS F411 AIO 15A

Em termos de mini drones, as principais preocupações recaem sempre sobre o peso, o tamanho e as funcionalidades, que devem atender os requisitos do projeto, e em geral são utilizadas placas AIO (all in one, ou em português, tudo em um) que já incorporam os 4 ESCs simplificando a montagem, reduzindo peso e ocupando menos espaço. Elas podem vir na forma de uma torre, situação onde a controladora e os ESCs ficam em placas diferentes, uma montada sobre a outra, ou então em uma única placa, reduzindo ainda mais seu peso e seu tamanho.

Felizmente a MEPS F411 AIO 15A é  deste último tipo pois para este projeto eu precisava de algo realmente pequeno mas que ainda assim conseguisse dar conta de um consumo de corrente razoável e tivesse uma boa capacidade de expansão, já que para a parte de FPV eu pretendia utilizar uma air unit Walksnail 1S lite, mas isso eu explico daqui a pouco. A MEPS F411 AIO 15A é uma controladora criada para tinywhoops, que geralmente utilizam motores como o MEPS SZ0802 que inclusive já vêm com os conectores prontos para serem ligados nela.

O problema é que toothpics são maiores e mais potentes que tinywhoops, então eu precisava de uma controladora capaz de suportar o consumo de motores maiores. E eu já estava pensando em alterar alguns requisitos do projeto, mas qual foi minha surpresa quando percebi que esta pequena guerreira era capaz de suportar 17 amperes de pico!!!!

Mini drone com Air Unit digital?

Com a questão dos motores resolvida, hora de resolver outro problema. Lembram que mencionei que pretendia utilizar uma air unit de FPV digital Walksnail Mini 1S Lite? Pois então, por que isso seria um problema se essa air unit já funciona com baterias 1S assim como todo o resto? É porque às vezes a prática é diferente da teoria, e infelizmente apesar do nome ela exige uma tensão entre 3,1 e 5 volts para funcionar.

O problema é que num drone desses é comum a tensão cair abaixo de 3 volts em alguns momentos onde os motores são mais exigidos. Felizmente como vocês podem ver na tabela acima, a MEPS F411 AIO 15A tem um conveniente BEC de 5V capaz de fornecer 1.5A de corrente, mais do que suficiente para o  consumo da minha Air Unit que conectada em 5 volts varia entre 850mAh em 25mW e 1.05Ah na potência máxima (350mW). Problema resolvido.

Outras vantagens

Com os principais requisitos atendidos, resolvi dar uma olhada em tudo que eu estaria levando de bônus e estas são as  funcionalidades mais legais dela na minha opinião:

• ESCs de 32 bits baseados em firmware BLHeli_32, garantem maior suavidade nos movimentos
• Blackbox integrada de 8MB capaz de gravar boa quantidade de logs de voos
• 2  portas UART permitem instalação de periféricos como air units e GPS, por exemplo
• Vem com 2 opções de conector para bateria: BT2.0 e PH2.0

Pontos negativos

A verdade  é que esta plaquinha me atendeu muito bem, ficando difícil apontar algum problema, mas para ser justo nesta análise os únicos pontos negativos que eu poderia mencionar seriam os seguintes:

• Porta Micro USB: Esse é um problema recorrente na maioria das controladoras atuais: ausência de porta usb tipo C, o que pode inclusive ser justificado pela redução de peso e custo.
• Conectores para os motores: isso na verdade é uma coisa boa se você tiver motores com esses conectores. Como os meus não tinham, acabei tendo que adaptar pois soldar direto na placa seria ainda mais trabalhoso. Mas para quem comprar motores com os conectores o problema acaba virando uma mão na roda.

Motores MEPS SZ1103

Ao iniciar este projeto em usei como base um outro projeto com proposta bastante semelhante, que é o projeto de Nano long range do Dave_C, um droninho fantástico com menos de 100g capaz de voar com uma célula de bateria 18650, que utiliza motores 1202 de 11000KV. Como minha ideia era deixar meu projeto ainda mais leve, optei pelo MEPS SZ1103 de 11000KV que certamente daria conta do recado. Por que? Bom, o que dizer de um motor que pesa míseros 3,8 gramas e é capaz de fornecer um empuxo de até 248 gramas? Nada mal não é?

Infelizmente no nosso projeto não seria possível contar com toda essa potência já que para isso seria necessário utilizar uma bateria 3S, e como vocês já sabem minha ideia era utilizar 1S, então seria preciso ter um pouco de fé. Faz parte quando tentamos fazer algo fora do padrão, coisa que sempre me agradou muito.

Uma coisa que é digna de aplausos, no entanto, é que na página do MEPS SZ 1103 é possível conferir uma tabela completíssima de consumo e potência com várias configurações de bateria e hélices, e apesar de não constar ali nenhum teste com bateria 1S eu fiquei aliviado pois muito provavelmente o consumo não ultrapassaria a capacidade da nossa controladora.

E pra me tranquilizar ainda mais, descobri que a própria MEPS vendia um kit composto por estes motores e pela controladora MEPS F411 AIO 15A, ou seja, grandes chances de tudo dar certo. Negócio agora era descobrir se a hélice escolhida nos atenderia.

Hélices MEPS SZ3046

Quando a gente se propõe a fazer algo um pouco diferente, nem sempre é possível definir tudo da forma mais correta possível. É claro que existem formas de acertar o mais próximo do alvo, como o Omni Calculator e o ECalc, mas como eu tinha pouco tempo para este projeto acabei dando um tiro cego e… meio que errei.

Quero deixar claro, no entanto, que isso não é culpa da MEPS, e sim minha. Eu pedi hélices MEPS SZ3046, que são ideais para motores um pouco maiores como o MEPS SZ1404, e acabaram forçando demais os ESCs. A boa notícia, porém é que mesmo em caso de sobrecarga como ocorreu durante meus testes, ao invés de danificar os componentes a controladora simplesmente desliga os motores, preservando a integridade do conjunto.

No final das contas acabei tendo que utilizar hélices bipás 3018, mas acredito que seria possível utilizar hélices tripás também, desde que com um passo maior. Lembrando que para quem estiver montando setups mais potentes com baterias 2s ou 3s, uma das melhores escolhas seria a GemFan 2512 tripá, que vai te dar algo próximo de 200g por motor. Já pensou um drone de 100g com 800g de empuxo? 🙂

Independente de ter sido a escolha ideal para este projeto, é impossível não reparar na qualidade da hélice, como vocês podem conferir através da imagem acima. Mas mais importante do que a estética o que chama atenção é a resistência e a ausência de vibração, que aliás é outro requisito imprescindível em projetos como este.

O resultado final do projeto vocês podem assistir no vídeo abaixo.

Receptor BetaFPV ELRS Nano

E por último mas não menos importante, queria deixar registrado também alguns detalhes sobre o receptor enviado pela MEPS para este projeto, o BetaFPV ExpressLRS Nano, que tem se tornado um dos meus favoritos não apenas para projetos ultra compactos como este mas para projetos maiores também. Quem costuma montar drones de corrida sabe que mesmo em frames maiores com 180 a 250mm espaço sempre será um problema. Na imagem abaixo o receptor é aquela coisinha ali logo atrás da câmera.

Para quem não conhece, o Express LRS (ou ELRS) é um protocolo de rádio de código aberto otimizado para longa distância que tem se tornado um dos padrões de mercado mais utilizados, ao lado do TBS Crossfire, com quem compartilha diversas características. Inclusive para quem já utiliza Crossfire também é possível comprar receptores compatíveis diretamente do site da MEPS, como o TBS Crossfire Nano SE.

Isso significa que apesar de extremamente compacto e leve (pesa apenas 0,7g) ele é capaz de garantir a integridade do enlace com o drone por distâncias de vários quilômetros. Isso, claro, em ambientes livres de interferências, mas ainda assim dificilmente você terá algum problema contanto que não tente atravessar a cidade com seu drone.

Para quem ficou interessado, uma boa opção de rádio para usar com ele é o Jumper T-Pro, que foi meu rádio de uso pessoal durante muito tempo e tem um valor bem em conta.