Mini drone 130mm : (0) choisir son électronique

Update : lien vers le montage finalisé (le hangar)

Update 16/11/2017 : si ca vous intéresse il y’a aussi un article sur le montage d’un micro-quad brushless 70mm

Attention, le contenu ci-dessous date d’octobre 2016.

Après avoir joué avec le Eachine QX90 je dois vous avouer que ca me démange fortement de faire un montage de mini quad avec des moteurs brushless.

130mm frame

En effet, les mini quads brushed sont très sympas pour jouer mais un peu limités en terme de puissance et de réactivité (moteurs brushed) et en termes d’évolutivité (malgré d’excellents contrôleurs de vol tel le F3 EVO Brushed)

L’objectif de ce nouveau montage est de fabriquer un engin petit, le plus léger possible mais doté de moteurs brushless et d’ESC pour avoir plus de puissance et de maniabilité.

Si vous êtes pressé, allez voir tout en bas pour la liste des composants et les prix.

1/ Chassis

On l’a déjà vu, les micro quads ont des chassis dont la taille est comprise entre 60mm et 110mm (distance entre les moteurs). Dans cet intervalle de taille on retrouve les Eachine QX, les Inductrix tinywhoop & co, beaucoup de chassis pour moteurs brushed.

Je voulais initialement partir sur un chassis de 110mm mais l’offre n’est pas très fournie (en chassis seul). Je vais me rabattre sur un 130mm mais je vous présente plusieurs chassis qui me semblent intéressants.

Notons au passage les petits chassis très sympa de chez TomoQuads (Mosquito 110mm, Shuriken 84mm, Cube) mais plus chers et la plupart sont en pré-commande.

Lapdrone 110mm

Chassis 110mm caréné (Lapdrone, 28,75$).

Lapdrone 110mm
Lapdrone 110mm

J’aime beaucoup le format notamment car les hélices sont protégées par contre on est à 55g de chassis. On doit pouvoir faire mieux 🙂

Faute de résultats en 110 je me rabats sur les chassis de taille 130mm, on trouve largement plus de choix.

QAV-X3 RS

Le QAV-X3, cadre tower de 130mm (Aliexpress, 14,17$)

QAV-X3 RS
QAV-X3 RS

Il est très joli et compact mais j’aime pas ce format (trop serré, batterie sous le chassis, etc). Le poids est également de 55g donc non, je continue.

BeeRotor 130

Chassis BeeRotor 130mm avec Power Distribution Board (AliExpress, 22,90$).

BeeRotor 130mm
BeeRotor 130mm

Ce châssis 130mm est assez sympa, il pèse 32g. Il est fourni avec une visserie complete et une power distribution board adaptée. Pas mal donc. Pour ma part je n’ai pas besoin de la PDB car je compte utiliser un contrôleur de vol tout en un incluant la PDB (voir ci-dessous).

Grasshopper 130mm

Chassis Grasshopper 130mm (AliExpress, 18,69$).

Grasshopper 130mm
Grasshopper 130mm

J’ai opté pour ce chassis qui pèse également 32g. Comme je l’indiquais plus haut je n’ai pas besoin de la PDB incluse. Le design me plait plus que le BeeRotor et il est moins cher 🙂

Récapitulatif chassis

Mes seuls critères de choix ont été la taille (130mm), le poids (environ 30g) et le prix (moins de 30$). On trouve bien sûr d’autres produits. Voici un récapitulatif des chassis présentés ci-dessus.

ChassisTaillePoidsPrix
Lapdrone 110mm110mm55g28,75$
QAV-X3 RS130mm55g14,17$
BeeRotor 130130mm32g22,90$
Grasshopper 130130mm32g18,69$

2/ Moteurs

Vu la taille du chassis on va s’intéresser aux petits moteurs. Les tout petits petits 🙂

Les moteurs recommandés pour ce type de montage sont des 1306 ou des 1104. Dans ces deux gammes voici ceux qui offrent un bon rapport qualité/prix.

Emax RS1306

Ces excellents petits moteurs Emax RS1306 fonctionnent en 3S ou 4S et fournissent jusqu’a 340g de poussée (en 4S avec des hélices 3030 @ 12A, version 3300KV). Ils existent en version 3300KV ou 4000KV.

EMAX RS1306
EMAX RS1306
  •  Poids : 12,69g
  • ~11,75$.
  • 3300 ou 4000Kv.
  • Batterie 3S ou 4S.
  • Conso jusqu’a 12A avec des hélices 3030.
  • Hélices 3 pouces (essieu 5mm classique).

Bref, solide et performant pour ce type de montage. Un peu lourds par contre.

DYS BE1104

Les moteurs DYS BE1104 sont encore plus petits. Les DYS offrent une bonne qualité pour le prix. Je vais donc opter pour ce moteur afin d’équiper notre mini quad. Ils sont relativement puissants (en tout cas pour ce qu’on compte soulever avec) et très légers. Ils pèsent 6g, soit 2 fois moins que les Emax RS1306.

DYS BE1104
DYS BE1104

Ces moteurs existent en 3 versions : 5400KV, 6500KV ou 7000KV. Cette dernière version offre la plus grande poussée, 220g avec une batterie 3S et des hélices 3020.

  •  Poids : 6g
  • ~11$/moteur.
  • 5400Kv, 6500Kv ou 7000Kv.
  • Batterie 2S ou 3S.
  • Conso jusqu’a 11,8A avec des hélices 3020.
  • Hélices 3020 (essieu 1,5mm).

Attention, il faut bien prendre des hélices spécifiques pour ce type d’essieu 🙂

3/ ESC

Notre mini quad est équipé de moteurs brushless, il nous faut donc des ESC.

On a vu qu’on sera au maximum à une intensité d’environ 20A. On va directement viser des ESC 20A par précaution et si on veut éventuellement faire évoluer notre montage.

Il nous faut du tout petit et léger, on oublie donc les Afro ESC :). les critères sont dont la taille et le poids, le montage sera petit. On va privilégier des ESC sous BLHeli car on peut définir leur sens de rotation via l’outil de configuration, on a pas envie de dessouder les fils pour les inverser.

RacerStar RS 20A 4 in 1

Le RacerStar RS20Ax4 est un ESC tout en un. Ce format compact est très pratique pour notre montage.

RacerStar RS20Ax4
RacerStar RS20Ax4

Cet ESC supporte des batteries de 2 à 4S, est sous BLHeli, il coute 29,99$, il est très bien. Il pèse 19g.

Favourite Littlebee 20A Opto S

Le Favourite Littlebee 20A Opto S est un ESC sous BLHeli compact et performant.

Favourite Littlebee 20A Opto S
Favourite Littlebee 20A Opto S

Il pese seulement 4 grammes. Donc pour les 4 ESC ça pèse moins lourd que l’ESC 4 en 1 (16g contre 19g). Il va par contre nous en couter plus cher, on est vers les 48$ pour 4 esc contre 30 pour le 4 in 1.

Je vais opter pour cet ESC pour notre montage (surtout parce que je les ai déjà) :).

4/ Controleur de vol, PDB OSD

On pourrait passer en revue tout un tas de combinaisons. Des PDB Matek combinées à des contrôleurs Naze 32, SP Racing F3 EVO + MiniOSD mais on va pas le faire.

On va directement viser un contrôleur tout en un qui intègre le contrôleur de vol, la PDB et l’OSD. C’est très pratique à monter, ca combine 3 fonctions et c’est plus léger.

HGLRC F3 V3.1

Le contrôleur HGLRC F3 V3.1 est basé sur le SP Racing F3. Il intègre une PDB doté de BEC 12V et 5V et des connecteurs nécessaires pour la caméra, le transmetteur vidéo, les leds, etc.

Il inclut également un module de type MinimOSD, les senseurs d’intensité et de courant. une mémoire flash permettant d’activer la blackbox dans ajout de module mémoire spécifique. Bref, plein de fonctionnalités dans ce contrôleur AIO.

capture-decran-2016-10-17-a-13-47-05

On va opter ici pour la version deluxe (10DOF) qui est très complete pour seulement 9 grammes.

5/ Caméra FPV et VTX

Je vais essayer, pour gagner en poids d’utiliser une caméra tout en un (AIO). J’ai en stock une caméra Eachine MC02 AIO (Banggood, 32,99$).

Eachine MC02
Eachine MC02

Il s’agit d’un combo caméra/émetteur vidéo qui pèse 9,9g. Il offre une caméra 900TVL avec un angle de 110°. Le transmetteur 5.8GHz offre 40 canaux et une puissance de 25mW ou 200mW (via sélecteur).

Elle supporte une tension d’alimentation comprise entre 3V et 26V. Je l’alimenterai donc en 12V.

On remarque son connecteur vidéo qui peut être séparé afin d’intercaler un OSD entre la caméra et le transmetteur vidéo.

J’ai aussi choisi le cadre en pensant à cette caméra, le Grasshopper 130 dispose d’un vide sur la plaque supérieure qui me laisse l’espoir de pouvoir y placer l’antenne de cette caméra. Si ce n’est pas possible je fabriquerai un déport d’antenne.

6/ Récepteur télécommande

Je comptais utiliser l’excellent et compact récepteur FrSky XSR (3g) en SBUS mais celui-ci n’est pas compatible avec mon émetteur DJT. Si vous avez une télécommande Taranis 9XD ou un module FrSky compatible n’hésitez pas.

FrSky XSR
FrSky XSR

Je me rabats donc sur le plus classique FrSky D4R-II dans sa version nue (connecteurs non soudés).

FrSky D4R-II
FrSky D4R-II

 

7/Hélices

Comme on l’a vu rapidement, les hélices recommandées pour les moteurs DYS BE1104 sont des Eachine 3020 pour essieu 1,5mm.

Hélices Eachine 3020

Remarquez que les hélices se fixent à l’aide de 2 vis au moteur.

8/Batteries

Pour ce type de montage une batterie 3S entre 450 mAh et 850 mAh est le meilleur compromis. Une Turnigy Graphene 3S 800 mAh semble un bon choix (10€, 80g pour un temps de vol calculé d’environ 4m13s.)

Turnigy Graphene 3S 800 mAh
Turnigy Graphene 3S 800 mAh

On peut également opter pour :

Turnigy Nano-Tech 3S 460mAh
Turnigy Nano-Tech 3S 460mAh

Conclusion

Après cette longue liste il est temps de tirer un trait et de compter les sous et les grammes pour voir si on a atteint notre objectif.

ComposantPoids (g)QuantitéPoids total (g)Prix unitaire ($)Prix Total
Chassis Grasshopper 1303213218,6918,69
ESC Favourite LittleBee OPTO_S 20A441610,9943,96
HGLRC F3 V3.1 10DOF Flight Control AIO91960,5960,59
Moteur DYS BE1104 7000Kv5,6422,41144
Récepteur FrSky D4R-II Naked51526,6026,60
Caméra Eachine MC02 AIO9,919,932,9932,99
Aomway M12 fpv mount (support caméra)2121,991,99
Hélices Eachine 30201440,2490,996
Batterie Turnigy Graphene 3S 800 mAh8018011,2811,28
Total180,3 g (100,3g sans batterie)241,1 $

Notre quad pèse 180g sur le papier (poids total (AUW) avec batterie). C’est pas mal du tout. Avec nos moteurs qui fournissent 880 g de poussée on devrait avoir un jouet assez sympa à la fin.

A noter, a mon sens, le choix des chassis est pas encore très développé. Une des possibilités est de fabriquer son propre chassis (découpé sur plans, combiné avec des pièces imprimées en 3D, etc.)

Rendez-vous dans un prochain article (quand les pièces seront arrivées pour le montage et les tests).

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