Eachine Racer 250

Lange hats gedauert. Bislang waren Multicopter für mich eher hässlich aussehende Flug-Dinger, die neben einen nervenden Geräusch welches diese produzieren, in meinen Augen eher langweilig waren. Bis ich eines Tages mal so einen 250er Racer in Aktion sehen durfte, dabei eine Videobrille verpasst bekam und quasi live mitfliegen durfte. Kurze Zeit später wurde ein weiteres dieser Dinger in der Nachbarschaft gesichtet und mein Interesse war geweckt. Etwas Recherche im Netz betrieben, und bei Banggood fündig geworden. Nach einer Wartezeit von einem Monat (inkl. Zoll) lag das Ding unterm Weihnachtsbaum und wurde sofort untersucht. Was bekommt man:

Stabiles 250er Quad
4 verbaute ESC’s XP-12A, geflasht mit SimonK Firmware
2 Sätze Luftschrauben
1 Lipo Akku 1500 mAh, 25C
Videokamera mit abgesetzten Sendermodul auf 5.8 GHz
CC3D als FC
ein paar Kabel
ein recht dürfiges Manual

Kurzerhand wurde einer meiner Hubschrauber bis zum Eintreffen eines SBUS Empfängers seines FrSky V8 Empfängers beraubt, dieser mit Klettband aufs Frame geklebt, die Video Antenne draufgeschraubt , während der Originalakku geladen wurde. Der CC3D wurde mit der LibrePilot GCS 16.09 verbunden um rauszufinden, welche Software auf dem Board läuft. Angezeigt wird eine Version 15.2, da wird wohl noch ein altes OpenPilot seinen Dienst tun. Nun gut, das hat es die längste Zeit getan, da LibrePilot einfach die bessere Wahl ist. Der Wizard für Quadrocopter wurde durchlaufen und erstmal eine generelle Konfiguration für das Quad erstellt.

Kanalbelegung am Empfänger:

Kanal Fernsteuerung	Verwendung	Eingang Flightcontroller
2	Throttle	1
3	Roll	2
4	Nick	3
5	Yaw	4
6	Flight Mode	5
7	AUX1	6
		–
1	LED Tail	–

Die LED’s können wahlweise über einen kleinen Schalter am Racer ein-/ausgeschaltet werden, wobei die Rückbeleuchtung jedesmal die Farbe wechselt. Im Manual steht, es geht auch über einen Funkkanal, aber wie, dazu schweigt sich das Handbuch aus. Etwas Suche im Netz verwies auf eine Buchse J10 im Heckbereich, diese ist zweipolig und wird direkt an den Empfänger angeschlossen. Ein entsprechendes Kabel liegt bei. Bei einem später eingesetzen Frsky X4R-SB Empfänger können Kanal 1-3 direkt am Empfänger abgegriffen werden, um den LED-Tail anzusteuern, auf Ausgang 4 liegt das SBUS Signal mit 16 Kanälen. Die Front LED’s sind wirklich hell, jedenfalls so hell, dass nach kurzer Zeit (1h) eine von diesen den Geist aufgab, und die andere die dadurch noch heller wurde, sofort von der Platine getrennt wurde um Schlimmeres zu vermeiden. Da sind wohl die Vorwiderstände zu klein ausgelegt. Mail an Banggood geschrieben, ob ich denn eine neue LED möchte? Wie beim Heiraten, mit „ja ich will“ geantwortet, bin gespannt ob die neue Photonenschleuder länger hält als eine Schnapsidee-Hochzeit in Las Vegas.

Eachine Racer im Originalzustand

Mein Nachbar fliegt auch so ein Ding und meint, der Akku gehört nach oben, an der Stelle wo er jetzt verbaut ist, also nah am CC3D und Video Sendemodul werden bei einem härteren Einfahrer unweigerlich diese Teile zerbröseln. Wo er recht hat, hat er recht, also wurde das Ding umgebaut:

Das Sendemodul wandert ins Heck in die untere Etage, natürlich sind jetzt die Zuleitungen zur Kamera, die sich notwendigerweise vorne befindet, zu kurz, also wurden diese duch Einlöten von Servokabel entsprechent verlängert. Unter dem Sendemodul wurde ein Stück Depron zum Schutz befestigt und dieses mit Kabelbinder befestigt. Die Kabel passen unter den CC3D Controller.
Dieser wurde dabei gleich um um 90 Grad gedreht, damit man besser an den USB Anschluss zum Programmieren kommt, das Einstecken von hinten ist doch eher fummelig. Das war schnell gemacht, aber dann passierte es! Das zehnpolige Verbindungskabel vom CC3D zur Kopterplatine etwas zu fest eingesteckt und die JST-10 Ausgangsbuchse riss ab. Himmelarschundzwirn!! Wie kann man nur so grobmotorisch sein! Der erste Gedanke war, da liegt ja noch ein CC3D in der Grabbelkiste, aber nein, der in diesem Teil verbaute CC3D ist extra für diesen Kopter gebaut, ein normaler CC3D mit normalen Servopins geht nur mit dem mitgelieferten hässlichen Adapter! Hmmm das ist aber gar nicht schön. Ersatzteil gibt es zwar recht preiswert beim Lieferanten, aber China ist weit und das Teil erst in vier Wochen da. Gut, dann wird eben ein CC3D Revolution Nano, der noch vorhanden war eingebaut. Dann kann man gleich auch mal GPS testen.
Die nun überflüssigen Distanzstifte wurden ausgebaut, und der CC3D Revolution Navo mit doppelseitigen Klebeband unter die obere Carbonplatte gehängt, das Modell wieder zusammengebaut, Akku drangesteckt, und der schöne neue Flugcontroller startet nicht. Langsam regt mich das %$##!!-Ding auf! Ich kann nur vermuten, dass das speziell designte Kabel des Copter nur mit dem speziell angepassten CC3D zusammenarbeitet und mit ein CC3D Revolution Nano nicht, obwohl beide den gleichen Ausgangsstecker (JST-10 micro) verwenden. Was gebraucht wird, sind 5V für den Flightcontroller und den Empfänger! Langsam wird das ein ziemlich aufwendiger Umbau! Praktischerweise gibt es auf der Copterplatine einen Haufen Lötpunkte (gleich neben dem Lichtschalter ). Zwei davon sind mit 5V und GND beschriftet, perfekt ! Also einen JST-4 Pigtail kastriert (nur das 5V und GND Kabel stehen lassen) Lötkolben angeheizt und auf die Platine gebraten. Flugakku angesteckt, und der neue Flightkontroller erwacht zum Leben.

Das Revolution Board entsprechend kalibriert, die alten Settings draufkopiert und vorsichtig die Motoren hochgefahren. Was zur Hölle ist hier los? Der Copter ist nicht mehr zu kontrollieren, beginnt sich sofort zu überschlagen, es sieht so aus, als ob die Gyro-Wirkrichtung falsch rum läuft. Grosses Rätselraten was hier nun nicht mehr funktioniert, aber dann schnell Hilfe im Librepilot-Forum bekommen. Man kann es kaum glauben, der Eachine-CC3D und der CC3D Revolution benutzen zwar den gleichen Ausgangsstecker, aber das Pinout ist gespiegelt. Darum bekam das Ding auch keine Spannung über die Ausgänge. Die Pins sind genau andersrum belegt, aber glücklicherweise liegt noch ein CC3D Pin Adapter mit extra JST-10 Kabel bei, welches das richtige Pinout aufweist. Alternativ kann man auch beim Originalkabel durch Anheben der Plastiklaschen mit einer Stecknadel alle 10 Kabel rausziehen und seitenvertauscht wieder einstecken.

Adapterkabel CC3D für normale CC3D FC

Adapterkabel mit gestecktem CC3D

Prompt bekam das Board auch wieder Strom, die Motoren wurden wieder in der korrekten Reihenfolge angesteuert und der Copter flog wie bisher. Danach war auch der extra JST-4 Pigtail nicht mehr nötig und wurde entsprechend rückgebaut.

Flugerfahrungen:

In der Standardvariante bekommt man ein stabil fliegendes Quad, wenn man im Wizard die mitgelieferten PID Werte benutzt. Attitude ist gemütlich zu fliegen, im Rate Modus geht die Post ab, da dreht es richtig schnell um Nick- und Rollachse. Ich fliege den mitgelieferten 1500mAh/3S Akku als auch 2200/3S Zippy, das etwas höhere Gewicht wirkt sich nicht aus.

Wir bauen um:

GPS:

Der Copter bekam ein OP GPS für wenig Geld verpasst zusammen mit einen Revolution Board vom Chinesen sollten hier GPS unterstützes Fliegen möglich sein. Das GPS wurde am Main-Port Port des FC angeschlossen. Die Librepilot Dokumentation weisst ausdrücklich auf eine sorgfältige Kalibrierung aller Sensoren hin, dieses sollte man wirklich tun, da hier die Grundlagen für einen sauberen GPS Flug gelegt werden. Die Erstinbetriebnahme des GPS dauerte eine halbe Stunde, es dauert wohl doch eine ganze Weile bis der Satelliten-Almanach runtergeladen war. Danach bekam das Board einen 3D Fix, aber der Controller schaltete nicht scharf. Diesen bekommt man nachdem 5 Satelliten nutzbar sind, Arming des Controllers passiert aber erst wenn mindestens 7 nutzbar sind. Aber beim GPS Status Schirm kann man recht gut sehen wann dieser Zustand erreicht ist. Zum ersten Test wurde „PositionHold“ gewählt, hierbei sollte der Copter stabil an einer Stelle stehen. In der Realität sieht es anders aus, der Copter begann immer schneller um die gesetzte Position zu kreisen „toiletbowling“ ist da wohl der Fachausdruck 🙂 , so dass die Versuche erstmal abgebrochen wurden. Das OP-GPS funktioniert zwar, aber da das Ding keinen nichtflüchtigen Speicher hat, der den GPS-Almanach speichert, dauert es eine ganze Weile (10 Minuten) bis das Ding genug Satelliten gefunden hat. Also nicht wirklich nutzbar. Nachdem ein Ublox M8N-GPS mit Compass bestellt, aber eins geliefert wurde, wo nur Compass drauf stand, der Chip aber auf der Platine fehlte (der freundliche Ebay Händler meinte, die nehmen alle das gleiche Gehäuse), wurde dieses getestet. 3D Fix kommt innerhalb einer Minute, Position Hold geht ohne Probleme.

Für die anderen Flightmodes, die ordentliche Magnetometerwerte brauchen ist das interne Magnetometer nicht zu gebrauchen, die Magnetfelder von den Motoren stören bei dem kleinen Quadrocopter doch zu viel. Also wieder die Foren studiert und dabei auf folgendes Teil aufmerksam geworden. Dieses wurde im Librepilot Forum empfohlen, da es GPS- und Magnetometerdaten über ein Kabel am Mainport liefern kann. Ublox-GPS Module mit Kompass (also nicht der Schrott den ich gekauft habe) können die Daten über zwei Extra-Drähte am Flexi-Port zur Verfügung stellen, aber da steckt bei mir schon der SBUS Empfänger. Natürlich passt der mitgelieferte Stecker nicht, aber in der Librepilot Dokumentation ist hier beschrieben, wie es JST-4 Pigtail anzulöten ist. Dadurch bleibt der Flexi-Port frei, dieser kann dann für andere Dinge wie SBUS-Empfänger genutzt werden.

Da dieses GPS nur das DJI-Protokoll spricht, ist dieses nur eingeschränkt nutzbar, Taulabs oder Dronin unterstützen nur das UBX- oder NMEA-Protokoll. Cleanflight/Betaflight wurde nicht getestet.

Magnetometer wurde kalibriert, der Attitude Modus auf INS13 gestellt, und wieder getestet. Ja, das sieht jetzt viel besser aus. Position-Hold, Velocityroam und Pathplanner funktionieren nun ohne Probleme.

Video:

Mein fliegender Nachbar hat eine Videobrille von Quanum, diese verband sich ohne Probleme mit dem Sender im Quad. Die Videoqualität ist recht gut, aber die Antenne, die mitgeliefert wird ist wohl nicht das Gelbe vom Ei. Eine alte Radiobastlerregel sagt, eine gute Antenne ist der beste Verstärker, also ein Pärchen von AOMWay hier besorgt und man kann das Ding auch mal weiter wegfliegen ohne dass das Videobild zusammenbricht. Entfernungen von 500m wurden im ersten Test ohne Probleme überbrückt.

Fotografie:

Bei mir liegt noch eine Mobius Cam rum, diese passt hervorragend auf die kleine Plattform. Video Aufnahmen klappen gut, Fotos auch, wenn die Kamera doch einen gewaltigen Fischaugeneffekt aufweist, aber der lässt sich mit GIMP oder Photoshop komfortabel wieder rausrechnen.

Telemetrie:

OPLink Mini Pärchen für wenig Geld beim Chinesen des geringsten Misstrauens geordert. Um die Verkabelung nicht zu wild zu werden zu lassen, wurde das Revolution Mini Board gedreht und soweit nach vorne gesetzt, dass gerade noch der USB Stecker seitlich reingeht und mit dem mitgelieferten Kabel das Ding mit dem Revolution Board verbunden. Der am Computer verbleibende Teil wurde per USB angeschlossen und die Software auf die aktuelle Librepilot Version 16.09 aktualisiert. Danach Modus auf Coordinator, Datenrate auf 38400 Bits/s gestellt, Kanäle 77-119 gewählt und die Sendeleistung auf 50 mW gestellt und noch der Device ID notiert. Achtung: Sobald die Sendeleistung größer als Null ist, muss eine Antenne auf das Modul, ansonsten riskiert man dieses durchzubrennen. Das im Copter verbaute Gegenstück wurde analog konfiguriert, jedoch als Modus Receiver ausgewählt. Dabei muss man die notierte Device ID des Coordinators eintragen, damit sind beide Teile gebunden. Die Firmware auf dem Receiver wird automatisch durch das Revolution Board aktualisiert. Nach diesen Schritten kann man kabellos auf die Telemetrie zugreifen.

Nach den ganzen Umbauarbeiten stellt sich ein Endgewicht (2200 mAh Akku, Telemetrie, GPS+Mast, Oplink, Mobius Cam, Video Cam) von 714 gr. ein, das ist nicht wenig, aber der Quadrocopter ist stabil gebaut und verträgt auch mal einen härteren Einfahrer. Ausser ein paar gebrochenen Luftschrauben gab es keine Probleme. Mit dem mitgelieferten 1500 mAh Akku kommt man auf eine Flugzeit von 6 Minuten, der 2200 mAh Akku verlängert diese auf 9 Minuten.

OSD:

Wenn man fliegt will man ja auch was sehen, also ein Micro Minim OSD für kleines Geld besorgt. Dieses in die Videoleitung eingeschleift (mittlerweile ist es wirklich voll in dem kleinen Ding) und mit der entsprechenden Firmware geflasht. OSD Screen Auswahl geht über AUX2 des FC, dieser liefert auch alle nötigen Daten bis auf Stromverbrauch, Akkuspannung und RSSI des Empfangssignals, aber die Akkuspannung bekommt man zum Glück auch vom Videotransmitter geliefert, der speist diese auf dem kleinen Dienstweg selber ein. Wenn man einen anderen Videotransmitter benutzt, dann lässt sich dieses auch über einen kalibrierten Spannungsteiler vornehmen.

BLHELI:

BLHELi als Firmware für ESC ist auch schon in meinem Hubschraubern aktiv, also warum die SimonK ESC nicht damit flashen? Eine Anleitung dafür ist hier zu finden. Nach dem Flashen sollte unbedingt die Drehrichtung der ESC überprüft werden, damit es nicht zu Überraschungen kommt. Zu beachten ist, dass das „One Wire Interface“ mit den verbauten EMAX ESC ohne das Entfernen von Bauteilen von der Platine der ESC’s nicht funktioniert, dazu konnte ich mich jedoch noch nicht durchringen. In Kürze werden noch Servo Stecker auf jeden ESC aufgelötet, damit steht dann das C2 Interface zur Verfügung.

Fazit:

Ein nettes Spielzeug um in die Welt der Multicopter reinzuschnuppern, mechanisch ist das Ding wirklich schnell gebaut, auch hinreichend stabil, die Einstellung des Revolution FC mit GPS/Telemetrie/OSD erfordert jedoch einigen Aufwand, der aber hilft sich in die Materie einzuarbeiten. Zu empfehlen ist das Forum von Librepilo als auch das Wiki, dort bekommt man ausgezeichnete Hilfestellung.