nano CPX ブラシレス SPIN SMT1404 モーター

週末は所沢の航空発祥記念館に行ったりしました。OH-6かっこいいぃ♪  板バネハブの4枚ローター！

さて、パーツが届いたので、うちのnano君も正式にブラシレスにしました。

ちょうどヘリモンのHP03SEが品切れになったので、ヘリ部長と同じじゃおもしろくないと思って、新入荷してたSPIN SMT1404モーターを買ってみました。（差額1000円もお高いけど・・）

その他は普通の仕様で、8Tピニオン、サーボスペーサ、Origin10A ESC、7mmテールモーターといったところです。

バッテリーは当面nano CPX用のまま行きます。といっても200mAhバッテリーは使いますけど。

さて、写真を見る限りHP03SEとそっくりで、しかもnano CPX用と明記して売られているSMT1404ですが、騙されました。いかにもnanoのフレームにはまりそうな下側のブラケット部が、8mmではなく8.5mm直径です！  ぜんぜんnano用ちゃうやん！

Extreme的には例のなんちゃってBL化プレートを使えば付くでしょ？ というスタンスのようです。そんなら他に激安モーターがいくらでもあるわい!

まあ、どうせフレーム切ったり削ったりはするわけですから、モーターのはまるリング部をヤスリで0.25mm薄くすれば付きます。ダイソーで買ったカマボコ型と丸棒のヤスリで丁寧にやればそう難しくはありませんでした。

でも、これやるんだったら8.5mmモーターが付くってことだからV911とかの激安ブラシモーターがいくらでも使えますね。あまり話題としては見ないけど、純正のマイルドな感じが好きな人は8.5mmモーター用のフレームを1つ加工して作っておけばモーター入手性問題は永遠に解決です。

…と思ったら、ヘリモンで純正8mmブラシモーターも取り扱い始めてました。なんだかnanoCPX環境がみるみる改善していく…

もうひとつ問題は、SMT1404はアウトランナー部の直径が14mmです。一般的なサイズではあるんですが、HP03SEの13mmより大きいので、サーボスペーサーを買ってきて取り付けても、ネジの締め具合とかでぎりぎりサーボとモーターが接触します。

とりあえずネジをゆるめに締めてしのいでますが、ワッシャ的な物でコンマ数ミリでもいいからスペーサーの厚みを増やす必要があると思います。こういう時3Dプリンタが欲しいですねー！

配線系はヘリ部長を見習って直付けコネクタレスにしました。バッテリーからの給電すら純正の細い白黒配線のままにしてますが、電流がネックになるようならここは交換しようと思います。

ローターはMOさんお勧めのHKRC製オレンジローター。テールはmicroheli/Lynxの純正より少しだけ大きいやつです。V922用の7mmテールモーターと、テールブームはソリッドカーボンにして配線保護に収縮チューブをかぶせる定番構成ですが、この収縮チューブだけで0.5gもあります！  コネクタを必死で減らした努力が台無しや…

実力を測定してパーツを選んだだけあってテールは相当メインモーターに負荷がかかっても抑えてくれます。ロックソリッドではなく一瞬遅れて戻る、て感じがあるのと、電圧が落ちてくるとふらふらテールが負けはじめますけどね。

気になる体重は、200mAhバッテリーと合わせて33.3g　ヘリ部長のHP03Sと全く同じ重さでした。あちらはブレードが重めな代わりにテールブームの被覆ぶん軽い、てわけで本当にほぼ同じだと思います。
スーパーXてんこ盛りのスワッシュや10AもあるESC、テール周りでまだ2gくらいは軽量化の余地もあるのでとても満足です。

今のところ軽くインドア飛行しただけですが、凶悪な速度で回ります。もしかしたら7tピニオンにした方がいいかもしれません。
HP03SEとの大きな違いは、スムーズさです。始動もとてもスムーズだし、回転音もすごく静かです。ブラシモーターと同じくらいの速度で回してればブラシモーターより静かかもしれません。

フライト時間は200mAhバッテリーでアイドルアップ4分は超えています。全く問題ないですね。
それにパワーには圧倒的な余裕があるので、腕が上がればmCPX用の300mAhくらいまでサイズアップも可能だと思います。


それにしても、mini/superCPのBL化と比べて苦労と得られる性能のコスパがあまりにも違う…

ヘリ部長の正統派ブラシレスnano CPX

私をRCヘリの道へひきずりこんだヘリ部長のブラシレスnano CPXを体重測定のために借りてきました。

純正バッテリーで32.3g　7mmテールにしてるのにたったの3g増しです。
スワッシュとテールホルダがメタルになってることを考えるとホンマ軽い。

実際は200mAhバッテリーで飛ばすことが多いのでその場合は33.3g
なんにしても非常に軽いです。

サーボの隙間からちらっと見えるHP03SE
さすがに専用設計だけあって装着は簡単でした。

軽さの秘訣は、配線直付け！
RX基板とESCの間も直ハンダ付け。
なんとモーターすらESCに直付けです。

でも見えないところでは絶縁にテキトーな税込み1280円の値札シールを使ったりズボラな性格が現れています。

飛ぶのを見たときはほんとに軽快だと思いましたが、これ以上無いってくらい軽く作ってあります。

軽いってすばらしい。

オーナー自身のフライトで、改造前のノーマルと改造後のブラシレス比較動画です。

まず改造前の純正モーター

そしてこれが改造後。（HP03SE 16500kV)

私の目にはどっちも狂ったように飛んでるみたいに見えますが、そうは言っても凶暴さがかなり違います。パワーがあって回転が落ちないのと、風があっても余裕になったそうです。

飛ばしてるヘリ部長もすっかり気に入って、最初は怖いとか言ってたのにインドアで飛ばすときもブラシレスの全速回転で飛ばすようになっちゃいました。パワーはあればあるほどいいとか言い出して、買ったばかりのBlade 130Xにも即交換用モーターを注文する始末です。

nano CPX コレジャナイブラシレス

ヘリ部長のnanoCPX君が、最後のモーターが切れて飛行不能になっていたため、集めていたブラシレスパーツ一式を売りつけてブラシレス人柱になってもらいました。

ごく普通にorigin 10A ESCとHP03SE（16500kV 7t）の組み合わせで、マイクロヘリクラブさんのサーボスペーサーを使用しました。それと自前で持っていた7mmテールを使用。

部長はさすがに丁寧で、コネクタを全て除去して、ESCとRX基板を最低限の配線で結び、モーターまでコネクタ無しで直付けしていました。これ以上の軽量化はちょっと考え付かないレベルです。

で、それはそれでいいんですが、こちらのnano君も最初についてきたモーター1つだけで100フライト近く飛ばしているので、もういつ切れてもおかしくありません。

ブラシレスパーツが手元に無くなった以上、なんとかして飛べなくなったときの緊急対応手段が必要です。

というわけで、ヘリモンで冗談でポチった変態ステーを使ってコレジャナイ的なブラシレスをやってみました。

モーターは0.3モジュールのピニオンを付ける必要があるので、9t以上しか選択肢が無い1.5mm軸よりも1mm軸の方が好ましいです。以前テスト用に買ったホビキンの安物11500kVモーターが余っていたので使いました。

ものすごい違和感。。。

後ろから見るとさらに強烈で、左が重い上にスキッドは右にオフセットしてるので今にも左にこけそうです。（いちおう、左が重くなった分バッテリーを右にオフセットして少しでも埋め合わせようという意図だとは思います）

まあ、こんなんでも飛ぶには飛びます。離陸はすごく難しくなったけど。

パワーは明らかに上がりましたが、なんせバランスが悪い感じで、少しでも風が吹くとテールがふらふらとあっちこっち向きます。

このモーターはトルク変動がかなり大きくて、SCPに使ったときは6mmテールじゃ全くホバリングさえ押さえられないのでお蔵入りになっていました。nano君は6mmテールのままでもこれでフリップしまくれるのでたいしたもんです。

ちなみにパワー上がったとは言ってもHP03には遠く及ばないので、部長のちゃんとしたブラシレスよりはずっと重そうに飛びます。

実際重いんですけどね(笑)

ストックの150mAhバッテリー込みでこの重さだから5g増加です。まあ、フライト時間は3分～4分くらい飛ぶので意外に許容範囲です。

これでしのぎながら、ちゃんとしたブラシレスパーツが届くのを待つことにします。

HobbyKIngのC05M

RCGでは、SuperCPのブラシレスと言うとHobbyKingのC05Mを推薦する人がとても多いです。

理由は安いからと、適度な回転で純正コアレスに似たマイルドな飛び方をするからだそうです。

別件でHobbyKing通販をする機会があったので、ついでにぽちっと混ぜてみました。円安にはなりましたがそれでも$15は確かに安いです。

なんかシャフトがお尻に突き出てますね！

実はピニオンを叩き込むときに作業が雑だったみたいで、動作確認すらしないうちにシャフトが折れました。。。

慌てて以前みかけたつーてんさんのブログと同じように1.5mmのドリルを買ってきてどこのご家庭にでもあるグラインダーでさっくりカットして修理したのが上の姿です。

上が折れたシャフト。下側のCリング溝からぽっきり行きました。
下はドリル歯を切った代替品。

グラインダーカットを失敗することも考慮して長めに切ったのと、元々SuperCPの希望ピニオン位置からするとシャフトが長かったのでだいぶ余りました。まあ別に困らないからいいか…

Cリングはついてないのでピニオン側から軸を押すとぐいっとアウトランナーが外れます。でも長強力磁石ですから押さない限り外れるわけないし、仮に浮いてもピニオンがひっかかるので分離はしないでしょう。

機体への装着はこんな感じです、ってただ付けただけですが。。

スキッド部に乗せてあるのは元々乗ってたHP03S。薄いですねえ。重量も大きさに見合うくらいで、C05Mの方が1gくらい重いです。

サーボとのクリアランスは、8Tピニオンが無くてたまたま余ってた9Tを使ったので、ピニオン側が大きいためにSuperCP純正メインギアでぎりぎり収まりました。8Tだったら少し大きいGeniusCPメインギアが必要になるでしょう。

今までの13500kvより遅い11000kvですが、ピニオンが9Tなのであまり違いは無いです…。けっきょく全力では回さずスロットルで絞って70%くらいで回してるので、効率も上がらずフライト時間もHP03Sと大差無し。あとで8Tピニオンを注文せねば…。

1g重い以外に唯一の違いは、回転のスタートがスムーズです。BLHeliのスタートアップ設定をデフォルトに戻したら、HP03Sの時の最初のガゴガゴっが無くて、ふいーーーーんって気持ちよく回転が上がっていきます。まあHP03Sでは回って満足だったので徹底してセッティングを詰めたわけでは無いんですが…。

まあ、そんなわけで安いしパワーも十分あります。大物は送料が高いHobbyKingですが、こういう軽いものなら国内と変わらないくらいの送料です。納期もみぽりんには負けますがBanggoodと違って１週間かそこらでやってくるので、軽いパーツはお勧めですねー。

BLHeliBox

今日は広い部屋で久々に飛ばしたんですが、はじめてSuperCPでよちよちと旋回ができました。V911だとあんなに簡単でどんな狭いところでも余裕なのに、恐ろしいというだけでこんなにも難易度が違うもんですね…。

テールローターの反動で走り出すのを止めながらゆっくり旋回もできたし、少し前に走らせながら対面になったところで止めて対面ホバもできました。おお、止まっていればV911とかわらんので、対面ホバに入ってしまえば難易度は同じですね！

という今日この頃です。機体の性能がまったく発揮できずにSuperCP君が泣いております。

せっかくBLHeliファームを書くのにarduinoを使ったので、携帯プログラムツールのBLHeliBoxを作ってみました。

といってもソフトは市販されているLCD+KeyPadシールド用に設計されているので、シールドを家にあった秋月パーツで貧乏くさく作っただけです。地味にタクトスイッチが足りなくて掘り出すのに苦労しました…。

まず、LCD+KeyPadシールドの解説と回路図は アンドロシティwiki にあります。

で、作りました。裏面と表面。P氏にきたなくてコピーする気がおこらんと怒られました。

誰もがうんざりしている0.5ピンずらしの嫌がらせ部はこんなかんじ。

電源部作ってないのでUSB給電ですが、パソコンがあればパソコンからのプログラマとして、パソコンが無ければ単体動作でBLHeliファームのパラメータ参照、変更ができます。

使用風景はこんなかんじ。

動作中の機体にさくっと繋いで設定をぴこぴこっと変更…てのがF1みたいでかっこいいです。

インドア限定のスーパー引きこもりCP君には意味ありませんけどね。

SuperCPブラシレス XP-7A版 フィルタ定数調整

前回の記事では、Origin double ESC (ヘリモンdouble)を使い、100Ω&0.1uFのCRフィルタを入れて、HP03SモーターでSuperCPを飛ばしました。

それなりにうまく行きましたが、

1. メインのみブラシレスなのに無駄に高価なdouble基板を使っている
2. フィルタが効きすぎて弱スロットルが実現できない
3. フィルタのせいかBLHeliファームの設定か不明だけど、スロットルホールド時のモーター停止が遅い

という問題がありました。特に3番目はまともに飛ばすようになったら大きな問題です。


まずフィルタ定数の見直しから。CRフィルタではありますが、Rの部分はSuperCPの信号出力側にも含まれている可能性があるので、Rを減らしたからといってうまいことフィルタが弱くなる保証はありません。やっぱり正統派のCで調整します。

てことで10nF=0.01uFのセラコンを掘り出して交換。今度はチップ部品じゃないので見やすい。

オシロで信号を見てみると…

スロットルOFF時
1Vくらいのノイズが残ってます。うーん微妙…

実はこんくらい大丈夫かと思って組んでみたのですが、やはりこのノイズはESC様が拾ってしまうようで、そこそこ動くもののたまにぴくっぴくっとモーターが動きます。あと初期化のピーポーもノイズを拾ってスロットル最低のままなのにピーポーピーポーうるさい。

こんなでかいコンデンサをパラにするのはかんべんしてほしいので、抵抗で調整します。200, 470と試してみて、470Ωがよさげだったのでこれに決めました。

スロットルOFF
まだ少しだけノイズがあるっちゃあるんですが…

弱スロットル時
きっちり振幅でています。いいかんじ。

以前みたいにハーフスロットルのテールがなだらかになって広い幅に誤認識されることがなくなると思います。　残留ノイズは心配ですが、このくらいESC側のフィルタではじいてくれると期待して、今度はXP7Aに接続してみます。

あ、前提として、SuperCPの出力PWM信号は2kHzとわかってますんで、XP7A側はコンデンサを一箇所除去しておきます。これはBLHeliのサポートESCドキュメントに指示がありますが、写真抜粋しておきます。このRemoveと書いてある箇所です。

試運転してみると、ゼロスロットルを認識して初期化シーケンスに反応してくれます。弱スロットルにも反応して、リニア感が出ていい感触です。


機体への取り付けは相変わらず輪ゴムで…

前方ににょきっと3本出てるピンヘッダはBLHeliセッティング用の書き込み線です。そりゃむき出しは嫌だったんですが、ピンヘッダ3本は0.1g、ピンソケット3本は0.4gなので重さに負けました。まあ動力線じゃないし…

そうそう、無意味にdouble ESCだったのを、シングル用の小さいXP7Aに変えて、さぞ軽量化されたかと思いきや…

• Origin double ESC  3.8g
• XP-7A ESC          3.0g

あんま変わらん。。　見比べると、Origin doubleのほうは基板が薄くてこの部分で相当軽量化されてます。ヘリ本体のRX基板も同様に薄いです。やっぱり高級品だけのことはあるなぁ。


まとめ：

• SuperCPのブラシレス化ノイズフィルタは470Ω & 0.01uFのCRフィルタが良い。少しだけノイズが残るので心配なら1kΩでも良いかも
• 重量はあまり変わらないので、将来テールもBL化したいなら無駄にdouble ESCを買っといても良い
• メインブラシレスのみの場合でも、値段差と品質を考えると、XP7AよりもOrigin 10Aを選択するのがよさそうな気がする （Origin 10AはFETの抵抗も少ないので好評）

XP-7AにBLHeliファーム書き込み ( arduino製プログラマ利用 ) SuperCPで使えました

ヘリモンさんで買ったもう一つのESC、XP7Aの方をまだ使っていませんでした。
こいつは純正ファームではサーボ信号食べるモードなので、マイクロヘリに直結するには間違いなくBLHeliの導入が必要です。

さて、書き込みアダプタの選定ですが、純正USBアダプタは$20くらいします。互換品もいくつかあるのですが、送料もあるし国内だと http://mfc200804.ocnk.net/product/367 なんかがリーズナブルなところだと思います。

BLHeliの場合、PC接続はアップデート以外にも設定ツールをつないでぽちぽち細かい設定をするときに使えるので、(ヘリモンのdouble ESCみたいに)最初からBLHeli書き込み済みのESCを持ってる人でもプログラマは持っていて損はないと思います。



で、もうひとつの選択肢としてarduino(というかATMEGA)に書き込んで使えるowSilProgというソフトでもBLHeliの書き込み、設定が可能です。

このarduino製プログラマは、液晶シールドを手に入れれば BLHeliBoxという携帯セットアップツールの機能を追加したバージョンもあります。 （作成例。かっこいいです。 http://nob-heli.blogspot.jp/2012/10/blheliboxblheli.html ）

なので、後のことも考えて、あえてarduinoを手に入れて、そこにSilProgを書き込んで書き込み機にするという回り道を選択しました。



arduinoは USBシリアル変換+ピン配の標準化されたボード+ATMEGA+ブートローダ、があれば成立しますが、買えばとても安く配布してくださってる方がいます。海外通販なら完成品もこのくらい安いです。

私の場合は、最初の1個の書き込みに使えるFT232やFT245は元から持っているので、秋月基板150円に、ATMEGA328Pを挿してFT232のビットバングモードで書き込みする方法を取りました。
http://www.geocities.jp/arduino_diecimila/bootloader/ で紹介されてるとおりに実行して、ばっちり成功しました。(電源はUSBから取るので外部電源供給は省略しました。あとセラロックに繋ぐ22pFも無かったので省略…。無くてもたいていは動きます。）



んで、しばらくLEDブリンクスケッチとかでarduino遊びをした後、いよいよowSilProgを書き込みます。

いったいどこから書き込むのかと思いましたが、 OlliWさんの解説ページに、必要なファイル一式詰め合わせzipが置いてあります。

これを拾ってきて解凍すると、AvrBurnTool_v101.exeてのが入っていますが、これがarduinoにowSilProgのHEXファイルを書き込むツールです。BLHeliBox版を作るときもこれで書き込みます。（owSilProgやBLeliBoxを書き込んでもarduinoのブートローダは残ってますので、いつでもこの方法やarduinoのIDEで好きなプログラムを再書き込みできます）



んで、owSilProgの書き込みが成功したら、いよいよXP-7Aを繋ぎます。
接続ポイントはBLHeliの対応ESC紹介ドキュメント （BLHeli supported SiLabs ESCs.pdf） に詳しくかかれてますのでそっちを参照してください。

基本的にどのESCも、黒のGND、赤のクロック、白のデータを繋ぐだけです。
てことは実際認識させるときはESCにリポを繋いで電源供給してやる必要があります。黒のGNDは無理して細かい箇所にハンダ付けしなくても、電池のGNDと共通だと思います。

クロックとデータは、秋月arduinoでしたらICSP端子に繋ぎます。

ピン見えないですね…　本家にUNOの場合の写真 http://www.olliw.eu/uploads/owsilprog-arduino-uno-scheme-02-wp.jpg があるのでこれと同じです。



あとはリポを繋いで電源を供給して、パソコン側でBLHeliTool_v120.exeを起動します。今回のXP-7AはそもそもBLHeliが入ってないので、3番目のタブ「Flash BLHeli to BESC」に行って、それっぽものを選んでPortでarduinoのUSBシリアルのCOMポートを指定してFlashします。


で、それっぽく成功メッセージが出たら、Setupタブに戻ってreadを押すと、現在のBLHeli設定が表示されます。

めでたしめでたし。


ここで試しにSuperCPに繋いでみると、今まで使ってたdouble ESCと同じパターンで、

• 電源ONでピポパ
• スロットルちょいONでピー(低)
• スロットル0に戻すとポー(高)

と反応して、ちゃんとローターも回りました。

ただ上の設定を見てわかるようにデフォルトはガバナーモードで動いてるので、このままだとだいぶ今までとは使い方が違います。飛ばすのはちゃんと設定を理解してからにします。



というわけで確認できたことは：

• FT232RLを持っていれば、秋月arduinoだけでBLHeliの書き込みが可能です。
• XP7A(ESC)にBLHeliを導入すれば、問題なくSuperCPでHT03Sを回すことが可能です。（ただしSuperCPからの信号取り出しにCRノイズフィルタは必要です）

SuperCPブラシレス 飛ばしてみて

前回の取り付けでとりあえず飛んじゃったので、あまりいじらずメインブラシレスの感触を見ています。

パワー

少し増えました。今まで75～78gだったスラストが

上昇側103g、下降側85gまで行きました。さすがに少し怖い。パワー増やす気無かったので小さめのを買ったんですけどね…

KV値は13500と、やや低めのを選んだつもり＝トルクがあるはず、なのですが、さすがにピッチを上げると回転は落ちます。ESCのガバナーを有効にしたときにどう変わるか楽しみです。

騒音

かなりうるさくなりました。今までがV911用のコアレスで、電源OFFでローターを動かしてもまるでモーターの感触が無いという極まった静音環境だったせいもあると思いますが、低KVモーターなのでコギングも強烈だし、まわした時のぎゅいーーんというモーター音がブレード音よりも大きくなっちゃいました。ブラシレス化唯一のマイナス点かもしれません。

ただし今はまだ付属してきた8Tピニオン（0.5mmピッチ）なので、これを9Tや10Tにしたら少しは減るかなぁ。ブラシレスなのであまり負荷をあげてもよくないと思いますから、ピッチカーブとの兼ね合いでセッティングが奥深そうです。

フライトタイム

少し減りました。パワー2割以上も増えてりゃしょうがないですね。nano-techの300mAh(35C, 8.5g)で、純正モーターで6分 → ブラシレスHP03Sで5分に減りました。

ただしスロットルとピッチのカーブはまだつめてないので、ホバリング位置がかなり回転高めになっています。これを低い側に振った場合に効率が上がるのか下がるのかまだ不明です。

一緒に購入した400mAhのバッテリー (30C, 11g)、純正スキッドに積めるのはこれが最大だと思いますが、これでも6分ぴったりです。エネルギー増加分を重さで食ってしまったみたいですね。残念。

フライトタイムの限界はESCの低電圧カット（LVC）で決まっています。規定電圧に達すると警告のために数段階パワーががくっがくっと落ちるので、あわあわと地面まで近づけたところですっとパワーが切れて軟着陸します。電池切れまで飛ばしてるのに墜落せず着陸できるというのは不思議な感覚です。ESCって偉いですねえ。

直前まで元気に飛んでるので、LVCを切ればもう少し時間は延びると思います。ってことは純正モーターとの効率差はほとんど無さそうですね。

発熱

そもそもブラシレス化した理由は、連続フライトのための発熱抑制です。

そういう意味では文句なしです。フライト直後にモーターに触れてもほとんど体温と変わらないので、60度どころか40度あるかどうか、ってところです。(ただし80度を超えると消磁してモーターがぱーになるので、発熱するような負荷がかかってたら寿命以前にそもそもダメです）

てわけで、次はV911とほとんど同じサイズの純正テールモーターがボトルネックになるかもしれませんが、メインモーターほど極端に無理して回してはいないのでV911のテールと同程度と思って良いでしょう。 一応BangGoodにアップグレード用のV922テールモーターを注文はしてあります。

重量

バッテリー無しで38.5gです。ダブルESCのぶんとコネクタや配線の分かなり増えましたが、モーター自体は純正6.7g → HP03S 3.2gと軽くなってますのであまり違いが無いですね。配線の無駄をはぶいて、ESCをメイン単品のにしたら本当に重量増いっさい無しも狙えそうです。

SuperCPブラシレス化（とりあえず浮上）

で、パーツが届きました。

とりあえずOrigin doubleっぽいESCの方はバッテリーの分岐コネクタがあるのと、信号検出コネクタがメインモーターの動力端子にはまりそうなので、だめもとで挿してみました。。。
が、当然回りません（笑）

さて、まじめに調査です。

といってもhttp://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=24022417&postcount=385の投稿でCrasy666さんがすっかり調べてくれてまして、単にこれを追認しただけです。


まずメインモーター制御信号の取り出し。RX基板の裏面を見て、この写真で右上に付いてる黒い8ピンの石がたぶんツインFETでないかと思います。

てことは、FETの入力ピンでGNDじゃない方が信号線と思われるので、写真の赤い線をハンダ付けして信号を取り出しました。オシロで見るためにGNDも（バッテリーのマイナス線が付く場所から直接）青い線で取り出します。

んで、スロットルをいろいろ動かしてみると、基本は0.5ms周期でデューティ可変のPWM信号が出ているわけですが、ゼロスロットルでもスパイクノイズが3msごとに出ています。（スロットル100%側はノイズは無くてデューティ100%で上に張り付きます）

ハーフスロットル

スロットルかなり高め

ゼロスロットル
なのにパルスノイズが！

まあ、信号の周期を自動検出するようなESC様にこんなノイズを与えたらそりゃ誤動作もしますわ…
じっさい、このPWM信号線を直接ESCに食べさせてみましたが、回るときもあるんですが暴走したりギクシャクしたりで、まともに使えるとは言えないレベルでした。


んで、原因がわかっちゃえばコンデンサでノイズを取ってやれば簡単に解決できます。Crasy666さんの実験結果によれば、ローパスフィルタとして0.1uFコンデンサと100Ω抵抗でCRフィルタを組めばうまくいった、とのこです。

さっきの信号取り出し線はそのまま使って、反対側のESCに入力する部分に抵抗とコンデンサを付けてみました…が、抵抗はあったけどコンデンサが無かったので表面実装の0.1uFを汚くハンダ付け…

まあ、信号に直列に100Ωを入れて、GNDとの間に0.1uFコンデンサを挟む、てだけです。

んで、ONでプラス信号なのでESCへの入力はDの端子につっこみます。テールモーター買ってないのでABは当面未使用。

今度は抵抗の出口のESCにハンダ付けしてるポイントで信号を見るとゼロスロットルがきれいにフラットになりました。

ゼロスロットル
綺麗にぺったんこ！

ハーフスロットル
フィルタでなまりまくってるけどまあいいか…

ちーとフィルタ定数がでかすぎなので、ハーフスロットルが全開側にずれて認識される予感はありますが、まあCPヘリなので全開付近であまりスロットルは細かく変えませんから実用上問題ないと思います。10nFくらいのコンデンサ見つけたらもうちっと実験してみます。

めんどくさいので信号線ちょぉ長いまま仮組み

HP03Sの場合、純正メインギアで
サーボとのクリアランスは問題ないです

仮組みなので基板固定はこんなんで…

んで、

1. 送信機ON、スロットルゼロ
2. 電池接続(少しビープ音）
3. バインド、羽をきゅっきゅ
4. スロットルほんの少しアップ（低いビープ1回）
5. スロットルゼロに戻す（高いビープ1回）

とするとESC初期化完了です。後はスロットルを入れていくとガガガひゅるひゅるひゅるぶおぉぉぉぉおぉおおおおお！と回ります。フィルタのせいか、スロットル半分くらいでもうMAX回転と思われるくらいになるのでかなりビビリながら少し浮かしました。

スタティックで4.2Vのバッテリーが、動作中は3.8Vまで下がります。電圧降下の具合からV911モーターのときよりやや電流流れてる感じはありますが、スロットルカーブの調整もなんもしてないのでなんとも言えません。

んで、夜中のアパートなのでうるさくて途中でやめちゃいましたが、ホバリングで3分経過、動作中電圧3.5Vまでは飛びました。(降ろした後で確認したら3.9Vでした。まだいけそうです)   まあ悪くは無さそうです。

というわけで、ヘリモン販売のdouble ESCでも、ローパスフィルタさえ付ければ問題なく他のminiCPやGeniusCPと同様に動きますよっと。

今後のメニュー：XP-7Aで同様にテスト、arduino環境作成、SiLabライタ準備、BLHeliファーム書き込み、BLHelisetupツールを接続してPCから設定確認、などなど山ほどあります。

SuperCP ブラシレス化（パーツ選定）

SuperCPをメインブラシレスにするまでの経緯です。


まずパーツ選定ですが、ESC（モーターコントローラ）は当然BLHeliの対応リストから選ぶことにしました。まあ、マイクロヘリ用の定番品にはほとんど対応してる勢いですけどね。。

BLHeliファームの最新の対応リストは
https://github.com/bitdump/BLHeli/blob/master/SiLabs/BLHeli%20supported%20SiLabs%20ESCs.pdf

に書かれています。普通にESCの比較検討としても勉強になります。
1Sのマイクロ向けとしては、基本はOverSkyのXP3A/7Aで、他はこれのコンパチ品ばかりですね。
制御コンパチでOriginの10AとDoubleが、FETのON抵抗10mΩとなかなか優秀です。

で、こんなもん海外から中華ポストで取り寄せてたら何日かかるかわかりませんが、最近の円高でドル建てする意味が失われて、値段を見比べると実はヘリモンスターの販売価格とそう違いません。うちは地理的にヘリモン通販だと翌日には手に入るので納期的には最高です。


さて、ヘリモンの商品説明にも「miniCP/GeniusCP用」と明記してあるとおり、SuperCPに使えるとは一言も書いてありません。ネットでぐぐると、実際いまいちうまく動かなかったという方もいまして、実際問い合わせるとSuperCPでは動かないとのお答えだそうです。

国内でノーリスクで入手するにはSuperCP専用ファームを入れて販売してくれてるマイクロヘリ倶楽部さんで買うのが安心なようです。が、ヘリモン価格の2倍程度と、それなりに技術料もかかりますので、もちろん試行錯誤で楽しめそうなヘリモン購入コースを選びました。



モーターは、パワーアップを求めない人にはHobbyKingのC05M 11000kvがひじょーに安く定番なようですが、ポン付けだと微妙にサーボケースに当たるそうで、少し大きいGeniusCPのメインギアを利用してる人が多いです。

まあ、翌日到着の魅力でモーターもヘリモンラインナップから選びまして、HP03Sの13500KVを選択しました。まあメイン用としてはいっちばん小さくて弱いやつです。
ESCはとりあえずXP7Aと、どうせ後で欲しくなるのでOrigin品と思われるdoubleを一枚。ついでに時間制限が緩和されただろってことで400mAhリポもいっしょにポチりました。

SuperCPブラシレス検討

SuperCPにV911モーターを付けて、その後10フライト以上してますがまったく問題なく飛んでいます。（一度ちゃんと固定してなかったピニオンが抜けましたが、瞬間接着剤を少したらして簡易ネジロックして以降は問題ないです）

ライフはそう長くないと思いますが、ヘリオスモーターとかなら$3で買えるのでランニングコストはあまり気にならなくなりました。

が、ケチらずどんどん飛ばして良いとなると、今度は練習のために連続フライトしたくなります。ヘリを飛ばせる時間なんてそうあるわけじゃないので、モーターを冷ますなんてやってられない！


というわけで、皮肉にもブラシモーター問題が解決したとたん、ブラシレスが欲しくなりました。



さて、SuperCPはminiCP/GeniusCPの兄弟機みたいなもんですが（おっとSuperFPさんもいましたね…） Walkeraから純正で出ているGeniusCP用のブラシレスキットを装着しても、うまく動いてない人がたくさんいます。
恐らくメインモーターに出すPWM信号のパターンが違うか、またはパワーに関係ないノイズが大量に載っているんではないかと思います。LPFを付けるか、または動作実績のあるコントローラを使えばそれほど原理的な問題ではないと思います。この点はまた後で実際の信号を見ながら調べます。



さて、そもそもブラシレス化というと何をするかですが、元々は

   受信機CPU　--(PWM信号)-- FET --(PWM電流)-- メインモーター

となっていて、電流の実効値を変化させるためにPWMでON/OFFのデューティ比を制御して可変させています。


ブラシレス(以下BL)モーターは、連続回転に向いているステッピングモーターのようなものなので、位置センサーとフェーズ制御をする回路が要ります。これを業界用語でESCと呼んでいるようです。（正確には、安いBLモーターは位置センサすら省略して、駆動用のコイルに発生する誘導起電力を感知してスイッチを行います。まあこれもセンサといえばセンサですね。

んで、このセンサレスというのがくせ者で、停止時にはどこのコイルにも誘導起電力なんて発生してないので、回転開始がとても苦手です。
しょうがないので順番に全部の相にスイッチ入れてやると、どこかで実際のローテーター位置と合うので期待した相に誘導起電力がすこーーし来ます。こうやってスタート動作をするらしいでうが、この位置合わせ動作をどのくらい早くやれば観測できるほどの誘導起電力が観測されるのかはモーター次第なので、時定数のチューニングがやっぱり必要で、ユーザーから見ると何かしらの初期設定が必要です。

という理由で、ステッピングモーターと違って、ESCにはモーターコントローラICではなくマイコンが詰まれることが多いようです。


ほいで次に、このESCがどんな指令を受けるかですが、本来はRC用なので基本的にはサーボ制御用のPWMを受けるつもりのESCが多いようです。このサーボ制御PWMは、パルス幅1msがLOW、1.5msがMID、2msがHIになるようなパルスを20ms周期くらいで送りまくる、てやつなので、ヘリのブラシモーター制御に使ってるような電力の実効値をデューティ制御するPWMとはまったく違います。

んで、デューティ比信号のPWMからサーボ信号のPWMへ信号変換をするPIC、とかもいっぱい作られていますが、どうせESCにマイコン載ってんやから全部やればいいじゃん！ということで、マイクロヘリ用のESCではブラシモーター用の電力PWM信号を直接食べるものが多数あります。

市販ESCでは、このCPUのソフトアップデートができるものが多いので、プログラムを自作してさらに高機能にしてしまった、という人がいます。これがBLHeliファームウェアです。なんかdeviationみたいでわくわくしますね。

日本語でBLHeli情報を探すと、マイクロヘリ三昧のnobさんの情報がたくさん出てきます。す、すごい。。　一年くらい前からばんばん常用してらっしゃいます。。


というわけで、買ってきて付けるだけでブラシレス化できるパーツ情報もありますが、あえてBLHeliを自分でアップデートしていろいろ遊びたいと思います。