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フライトコントローラー

フライトコントローラー(SP Racing F3)にGPSモジュール(ublox neo-6m)追加

今回は、前からやりたかった
GPSモジュールの追加です。

GPSで位置情報がわかれば、

・GPS HOLD ・・・ ドローンを空中で固定させる機能。
・GPS HOME ・・・ ボタン一つで自動帰還させるスゴイ機能。

等が利用できます。

仕入れた部品はubloxのneo-6mというもので
かなり出回っている物らしく、お手頃な値段で
入手できました。

GPSモジュール追加手順は、
(1)ublox提供の評価ソフト(u-center)での設定
(2)CleanFlightでの設定
の順で行います。

u-centerでの初期設定

まず、ubloxが提供している評価ソフトu-center
をインストールします。

u-centerのインストール

残念ながら、用意されているソフトにMac版はなく、
Windows版のみなので、泣く泣くWindowsのPCを用意し、
https://www.u-blox.com/ja/product/u-center-windows
にアクセスし、”u-center for Windows”をダウンロードし、インストールします。

scr201607144454

USB接続

初期設定のためにPCに接続する必要があるので、
このためだけに、シリアルをUSBに変換する
FTDI変換アダプターを使用します。

使用した変換アダプターは、
FTDI製MM-FT232というものです。

(GPSモジュール) VCC — 5V/3V3 (FTDI)
(GPSモジュール) TX — RXD (FTDI)
(GPSモジュール) RX — TXD (FTDI)
(GPSモジュール) GND — GND (FTDI)

となるように配線します。

IMG_1618

これで、USB接続します。

u-center起動

u-centerを起動すると、下のような画面になります。

scr201607144703

neo-6mはデフォルトでBaudrateが9600なので、
u-centerのBaudrateが9600になっていることを確認し

scr201607145121

接続ポートを選び、接続します。

scr201607145149

すると、、、

scr201607153554

このように、アメリカ国旗のマークがいくつか表示されました。
GPS衛星を探索しているようで、このあと探索は、数十分続きます。

scr201607153606

少し進んで、ようやく日本に近づいてきましたが、
まだ中国です。。
そして、しばらく待っていると、、、

scr201607154502

Fix modeが今まで”No fix”だったのが
“3D”に変わり、捕捉しました!!

u-centerでの設定

メニューのViewからConfiguration Viewを選択します。

scr201607155140

CFG(Configuration)を選択し、
Revert to defauolt configuration
をチェックし、左下にあるSendをクリックします。

scr201607155659

次に、PRT(Ports)を選択し、
Baudrateを115200に設定し、
Sendをクリックします。

scr201607160404

Baudrateを変更したので、(デフォルトの9600から115200)
一旦、接続を切断し、

scr201607161451

u-centerのBaudrateを115200にし

scr201607161606

再接続します。

scr201607161626

Configuration Viewに戻り、
次は、MSG(Messages)を選択し、
Message項目でNAV-POSLLHを選択し、
UART1にチェックを入れ、右の入力欄に1を入力し、
Sendをクリックします。

scr201607162354

同様にして、NAV-DOP、NAV-SOL、NAV-VELNED、NAV-TIMEUTCそれぞれについても
UART1チェック、右の入力欄に1、Sendをクリック。
を繰り返します。

そして、次はMessage項目でNAV-SVINFOを選択し、
UART1にチェックを入れ、右の入力欄に5を入力し、
Sendをクリックします。

scr201607163232

次は、Rate(Rates)を選択し、
Measurement Periodを100(ms)に、
Navigation Rateを1(Hz)にセットし、
Sendをクリックします。

scr201607163622

続いて、NAV5(Navigation5)を選択し、
Dynamic ModelをPedestrianに変更し
Sendをクリックします。

scr201607163911

SBAS(SBAS Setting)を選択し、
SubsystemをEnabledに、
PRN CodesをAuto-Scanに設定し、
Sendをクリックします。

scr201607164454

最後に、今までの変更を保存するため、
CFG(Configuration)を選択し、
Save current configurationにチェックを入れ、
Sendをクリックします。

scr201607170152

少し長かったですが、設定は以上で完了です。
u-centerで接続を切ります。

CleanFlight設定

ようやく、CleanFlightでの設定ですが、
今までGPSモジュールをFTDIアダプターと繋いでましたので、
外し、フライトコントローラーと接続します。

SP Racing F3とGPSの接続

配線は、GPSモジュール側は、

(A) VCC ・・・ 電源(プラス)
(B) TX ・・・ 送信側
(C) RX ・・・ 受信側
(D) GND ・・・ 電源(マイナス)

です。

SP Racing F3側はUART2ポートを使います。
UART2ポートの配線は、

(1) GND ・・・ 電源(マイナス)
(2) VCC ・・・ 電源(プラス)
(3) TX ・・・ 送信側
(4) RX ・・・ 受信側

ですので、配線は、

(1) GND — (D) GND
(2) VCC — (A) VCC
(3) TX — (C) RX
(4) RX — (B) TX

となるように接続します。
※TXはRXと、RXはTXと接続するのが正しいです。

接続したイメージがこちらです。
IMG_1598

CleanFlight起動

フライトコントローラーとGPSモジュールが接続できたら、
CleanFlightを起動し、Portsタブメニューを開きます。

UART2をGPS用に有効にするため、
115200を選択し、GPSをONにし、
Save and Rebootをクリックします。

scr201607170928

次に、Configurationタブを開き、
GPSをON、ProtocolをUBLOX、
GroundAssistanceTypeをAuto-detectにします。

scr201607171732

Magnetometer Declinationはドローンを飛ばす地域での値を入力する必要があるので、
http://www.magnetic-declination.com/
から検索します。

マップ上で任意の場所を選択すると、、

scr201607171632

Magnetic declinationは-7°19’なので、
CleanFlight上には、-7.19を入力します。

以上完了したら、Save and Rebootをクリックします。
設定は以上です。

動作確認

GPSタブを開くと、、、

scr201607143212

今いる場所を正確に捕捉して表示されました。
(場所バレしないように、マップは加工させて頂きました笑)

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