Как сделать RGB LED подсветку на квадрокоптере и настроить в Betaflight

В этой статье мы расскажем как сделать RGB LED подсветку на квадрокоптере и настроить в Betaflight. Также рекомендуем почитать статью Настройка Betaflight на русском языке.

Оригинал: https://oscarliang.com

Зачем размещать LED на квадрокоптере

Во-первых, это красиво, даже очень :D. Также подсветка идеально подходит для вечерних и ночных полетов. Для визуальных полетов подсветка играет важную роль в ориентации, пилоту гораздо проще будет контролировать положение квадрокоптера, особенно новичку. На гонках всегда используют отдельный цвет для каждого пилота, чтобы идентифицировать дрон на трассе. Светодиодную подсветку можно использовать в качестве индикатора состояния.

Настройка и подключение светодиодной подсветки к квадрокоптеру на сегодня (2018 год) очень проста, как никогда раньше. В этой статье мы подробно расскажем, как это сделать.

Рекомендованная светодиодная лента для Betaflight

Функция настройки светодиодов в Betaflight в первую очередь направлена на адресные светодиодные ленты, типа WS2812 и WS2811.

Заказать можно на Banggood и Aliexpress

Светодиоды WS2812 5050 продаются в самых разных формах, но чаще всего в виде ленты на катушке и продаются они любой длины. Их можно разрезать на части по одному светодиоду, что позволяет очень гибко настроить и сформировать подсветку.

Светодиодные ленты продаются в 2 версиях — на 5V и 12V. 5-вольтовые потребляют меньше энергии, но 12-вольтовые значительно ярче. Мы в своей сборке будем использовать 5V, так как почти все полетные контроллеры и PDB работают на 5V и подключать к ним можно только 5V периферию. 

Инструменты и оборудование

• полетный контроллер, который поддерживает RGB светодиоды, на нем должен быть контакт с подписью «LED»;
• двусторонний скотч, пластиковые стяжки, термоусадка;
• проводка 28AWG – 30AWG.

Подключение и установка светодиодов

Убедитесь, что вы знаете, по какой схеме нужно подключать LED к вашему полетному контроллеру и какое требуется напряжение.

Ниже вы увидите самое распространенное 3-контактное соединение полетный контроллер LED: Power (5V), Ground и Data (управление светодиодами). Светодиодные ленты WS2812 направленного действия, каждый светодиод имеет соединения для ввода данных и вывода данных (DI / DO или Din / Dout). DI принимает светодиодный сигнал от FC, а DO подключается к DI следующего светодиода, если вам нужно еще больше светодиодов. В настоящее время Betaflight и Cleanflight могут контролировать до 32 светодиодов.

При установке светодиодов, изолируйте соединения, чтобы они не соприкасались с карбоновой рамой (карбон является проводником).

Теперь можете разместить светодиоды так, как вам хочется. После монтажа проверьте, все ли держится крепко и не отвалится ли от вибрации, так как, если это произойдет, лента попадет в пропеллеры, будет КЗ или остановка двигателя и так далее.

Совет

При пайке светодиодов не задерживайте жало долго на площадках ленты, светодиоды чувствительны к высоким температурам и могут испортиться. Используйте более низкую температуру.

Для проверки их можно подключить напрямую к полетному контроллеру или Arduino, для тестирования на Ардуино используйте библиотеки NeoPixel.

Ток для светодиодов WS2812/WS2811

Убедитесь, что полетный контроллер или BEC могут обеспечить достаточный ток для питания всех светодиодов, которые вы собираетесь использовать.

При тестировании 5V WS2812 было выявлено, что 1 светодиод потребляет в среднем 18mA. Также учтите, что синий цвет потребляет больше тока, чем красный. Но это, конечно, мелочи в сравнении с тем, какой ток потребляют двигатели.

Среднее показание для 3 светодиодов:

Включаем функцию LED в Betaflight

ВАЖНО! Всегда снимайте пропеллеры при любых тестах и испытаниях с подключением аккумуляторов!

Подключаемся полетным контроллером по USB к компьютеру. Запускаем Betaflight конфигуратор. Переходим во вкладку «Configuration» и включаем функцию «LED Strip» в блоке «Other Features«, затем нажимаем «save and reboot» для сохранения и перезагрузки.

Как только вы подключите LED к полетному контроллеру и подключите аккумулятор, светодиоды будут гореть белым цветом, так как это цвет по умолчанию.

Слева появится вкладка «LED Strip«, если ее нет, нажмите на ползунок «Enable Expert Mode» в верхней правой части конфигуратора.

Настройка LED в Betaflight, порядок подключения и выбор цвета

Во вкладке «LED Strip» мы должны определить порядок расположения светодиодов, для этого нажмите кнопку «Wiring Order Mode«. Здесь мы объясним Betaflight, где и как расположены светодиоды на квадрокоптере.

Начните с самого первого светодиода, который подключен к полетному контроллеру и обозначьте его место на сетке, затем второй светодиод и так далее.

Совет

Не имеет значения, где именно вы поставите первый светодиод, значение имеет только проводка (расположение), а сетка придумана для визуализации схемы расположения LED.

Betaflight начинает нумерацию с 0, поэтому когда вы дойдете до 4 светодиода, он будет под цифрой 3. После того, как расположите все светодиоды, нажмите на «Wiring Order Mode«.

Далее, назначаем цвет каждой ячейке.

Выберите первый светодиод (по цифрой 0), кликнув по нему, затем выберите «Colors» и выберите нужный вам цвет на диаграмме цветов.

Обратите внимание, что светодиод на сетке теперь имеет индикаторы, указывающие, что функция цвета включена и выбран цвет Magenta.

Определите цвет для каждого светодиода в ленте, выбирая любой цвет, какой вам нравится, и нажмите «save». Теперь каждый светодиод будет гореть выбранным цветом.

Теперь как только вы включите квадрокоптер, все 4 светодиода будут гореть пурпурным цветом. Перейдем к более сложному примеру.

Рабочий пример

Добавим снова 4 светодиода. Опять же, неважно где вы начнете добавлять светодиоды, важно, чтобы вся схема визуально уместилась на сетке.

Вот так мы разместим остальные светодиоды, после чего нужно будет нажать кнопку «Wiring Order Mode«. Как вы видите, на сетке будет 6 отдельных полос и они все размещены последовательно, то есть как припаяны, так и размещены по порядку, это важно для правильной настройки.

Теперь вы можете назначать функции каждому отдельному светодиоду — назначить разные цвета.

Выделите первый светодиод (0), в раскрывающемся меню «Functions» выберите «Colors«:

Затем выберите любой цвет, который вам нравится:

Сделайте то же самое со следующим светодиодом и так далее, пока не назначите цвет всем светодиодам:

Нажмите кнопку SAVE и светодиоды поменяют цвет с белого на ваш.

Настройка Betaflight LED: расширенные функции

Betaflight LED — это мощный инструмент для персонализации светодиодной подсветки квадрокоптера:

• изменение цвета,
• мигание,
• сканер Larsen/эффект Knightrider,
• индикация аккумулятора, rssi и многое другое.

Это реально захватывающие настройки

Модификатор газа (throttle) будет менять цвет ленты в зависимости от положения стика газа. Всего будет 3 положения — один светодиод при низком газе, другой при среднем газе и последний при полном газе.

Чтобы настроить светодиодную индикацию газа, выберите нужный светодиод, затем в меню выберите «Color Modifier for Throttle«. То же самое можно настроить и для различных каналов AUX — режимы полета, скорости и т. д.

Обратите внимание на оранжевый переключатель, означающий, что включена индикация газа.

Задние LED установлены на двух лучах специально для индикации уровня газа. После сохранения не обязательно включать моторы (арминг), достаточно просто поднять и опустить стик газа.

Аналогично настраивается и для крена с тангажом (roll и pitch), только для ячейки нужно выбрать еще и ориентацию — N, S, E, W или UP и DOWN.

Затем нажмите «Indicator«. Сделайте то же самое другими ячейками, перед этим выбрав нужное направление (т.е. если вы выбрали UP — значит загорится эта ячейка, когда дрон сделает крен вверх).

Все это можете протестировать, не включая моторов — просто подвигайте стиками.

Текущее состояние — поставлен дрон на охрану или снят (арминг и дизарминг), для этого выберите ячейку или ячейки и в меню Functions выберите «Arm State«.

Функция «Arm State» позволяет установить два цвета — для арминга и дизарминга.

Настроек и комбинаций очень много, все зависит от вашей фантазии и рукожопства, можете настроить дрон полностью под себя, чтобы он был, как яхты на фестивале «Алые паруса» в Питере или что-то свое, необычное, с индикацией разных положений стиков.

Видеоинструкция от Droneofprey: