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Depuis bien des années, je regarde avec envie les vidéos de pilotage de multicopter. Au début, c'était des engins étranges faits de brics et de brocs. Le temps passant, ces étranges bestioles ont évolué pour devenir les quadcopter actuels.
Depuis le début, je parcours les forum et les boutiques web spécialisées pour rédiger des listes de matos les unes après les autres. Sans jamais aller au delà de la liste.

La plupart du temps je bave devant du matos bien trop cher et probablement pas très adapté pour un pilote débutant. (C'est, à priori, un soucis de famille du côté de mon père, on a tous tendance à vouloir prendre le "meilleur matos possible")

Récemment, une connaissance s'est monté son quadcopter. A force de la voir partager ses bricolages et ses vols en vidéos, l'envie d'avoir mon appareil et de le faire voler m'a repris. Après avoir discuté avec elle au sujet des drones, elle m'a légèrement botté le fondement pour que je m'y mette enfin.

Matos nécessaire pour du drone en FPV :

  • Matériel radio - pilotage :
    • RC radio commande
    • Batterie pour la radio
    • Tx émetteur
    • Antenne Tx
    • Rx récepteur - évidemment, doit être compatible avec l'émetteur, utiliser le même protocole de communication et la même fréquence
    • Antenne Rx
  • Matériel radio - vidéo :
    • Écran, masque ou lunettes FPV.
    • VRx récepteur vidéo - souvent intégré aux masques et écrans, pour les lunettes, c'est généralement un accessoire à acheter séparément
    • VTx l'émetteur vidéo
    • Caméra FPV
  • Électronique de bord :
    • FC Flight Controler - contrôleur de vol. Il existe plusieurs firmwares, les plus utilisé sont BetaFlight, Inav (gratuits) et FalcoX (payant)
    • OSD On-Screen Display - incruste les informations de télémétrie dans le flux vidéo transmis au VTx - à l'heure actuelle, quasi toujours intégré au contrôleur de vol
    • ESC Electronic Speed Controler - gère la vitesse de rotation du moteur - peuvent être sous forme de 4 pcb indépendantes montées sur les bras du drone ou une seule centralisée 4 en 1 montée en stack avec le FC
    • PDB Power Delivery Board - routage de la puissance - inutile pour les ESC 4in1, elle distribue la puissance depuis les batteries vers les différents organes (ESC, FC et compagnie), elle embarque des BEC (abaisseurs de tension) et elle route aussi les lignes de com entre FC et ESC pour un câblage plus "propre"
  • Hardware :
    • Châssis - Frame
    • Moteurs x 4
    • Hélices - Props - plusieurs jeux, c'est du consommable 😊
    • des fils gainés silicone de différents diamètres (habituellement tout le câblage est fourni avec les composants, mais étant bricololeur, ça me sera toujours utile)
    • de la quincaillerie - straps à scratchs, visserie et autres (là encore, habituellement, on a ce qu'il faut fournis avec les composants, mais du spare ne fait pas de mal)
  • Alimentation
    • Chargeur de batteries
    • Batteries - deux ou plus, les batteries étant consommées assez rapidement.
    • Sac et boite de sécurité pour batteries - permet de limiter les accidents liés aux batteries défectueuses

Mon drone, mes choix ! Mais quand même, vous prendriez quoi vous?

Comme vous avez pu le constater, la liste est longue et certains éléments sont assez onéreux. Mais la radio, le masque, les batteries et le chargeur peuvent être utilisés avec plusieurs véhicules radio commandés. Donc autant investir pour du matos correct, durable et/ou pouvant être reconverti pour d'autres usages.

 

RTaranis X9Eadio

L'aéromodélisme étant un domaine inexploré pour moi, je me base sur les avis glanés ici et là. Et à l'époque où j'étais le plus proche de franchir le pas, c'était la FrSky Taranis X9E qui me faisait rêver. Un gros pupitre, bourré de switches et tout, un vrai piège pour quelqu'un comme moi ! Sauf qu'elle coûte un rein, pèse un âne mort et -format pupitre oblige- prend une place folle.

Une option qui semble assez commune et abordable pour les débutants, c'est la TX16s avec les gimball à effet Hall. Elle accepte les modules radio externes, ce qui lui permet de s'adapter à peu près à tous les protocoles, moyennant finances. Personnellement, je ne la trouve pas folle, son gros écran couleur tactile n'est pas très utile pour le FPV et pour les autres usages où il serait utile, c'est le genre d'écran assez peu lisibles en plein soleil.

Pour faire mon choix, plutôt que jouer au malin, j'ai demandé conseil à la botteuse de culs, qui m'a orienté vers la Tango II de la Team BlackSheep, petit engin compact tournant sous un fork d'OpenTx, un firmware open source.
La version Pro de cette radio possède des sticks pliants, option très chère (quasi 50$ de plus par rapport à la version normale) et pas hyper utile. Tout le monde m'a recommandé de prendre la version classique, puisque pour quelques € de TPU et d'électricité, il est possible d'imprimer une protection de transport. Mais comme je suis une tête de con avec un esprit de contradiction hyper développé, j'ai choisi de chopper la version Pro malgré tout 😇.

J'en ai profité pour acheter une licence du simulateur de vol de drones, Velocidrone. Ce qui me permettra d'apprendre à voler virtuellement histoire de pas exploser mon drone au bout de 3 secondes de vol.

Je suis donc déjà fixé sur ce que j'utiliserai comme radio et Tx puisque la Tango II intègre un émetteur Crossfire, une antenne et la batterie.
Pour le Rx, la décision est prise aussi, ce sera le TBS Rx Nano équipé de l'antenne Immortal T.

 

Vidéo

Pour l'affichage, j'ai préféré partir sur du matos pas trop cher, mais plus que correct, ça sera un masque Eachine EV800D. Par la suite, il pourra être recyclé en écran pour des éventuels spectateurs. Son prix plancher, son récepteur diversity et le fait qu'il soit possible de l'utiliser en tant que porteur de lunettes étaient des arguments forts pour me convaincre.

L'émetteur vidéo qui m'a été conseillé est le RushFPV Tank Mini qui semble utilisé dans pas mal de montages de drones. Il est assez compact, peut être monté sur les points de montage standards sur les quads de 20x20mm et propose toutes les options modernes.

C'est bien d'avoir un écran avec un récepteur et un émetteur, mais il manque encore une pièce dans la chaine : une caméra. Suite à du lobbying du Ratel Gang, la Caddx Ratel 2 finira sur mon engin. D'après ses utilisateurs, elle produit une bonne image, peu de latence et à l'aise même en basse luminosité.

 

Électronique

En ce qui concerne le FC, un site spécialisé recommande les Mamba F405 mk2 et F722, qui sont souvent proposés en "stacks" avec un ESC 4en1. Régulièrement, ce sont des ESC 40A pour les F405 et 50A pour les F722.
Les F722 sont un peu plus chers, mais équipés d'un processeur plus puissant, ce qui - semblerait-il - simplifie certains réglages au niveau du PID.

Au final, c'est un stack F722 app mk1 + F50_bl32 qui sera monté sur mon premier quadcopter. J'avais commandé par erreur une stack M405 mk1 + ESC qui sera conservée en spare ou utilisée sur un drone "d'essais".
Le FC F722 m'évitera quelques tracasseries pour raccorder le VTx et me permettra de faire le con avec des racewires à leds RGB. Et comme j'ai eu la stack à un prix assez raisonnable pour le matos que c'est, je vais pas me plaindre.

 

Hardware

Le châssis qui me semble le plus polyvalent, confortable (point de vue espace pour monter le matos) et abordable pour un premier montage, c'est le TBS Source One v4 5". Pas mal de débutants utilisent soit la V3, soit la V4 parce qu'elles sont spacieuses. C'est toujours plus simple quand on commence d'avoir trop de place que devoir tout entasser en galérant. C'est donc vers celui ci que je compte m'orienter.
Il semblerait que ce châssis aie changé de nom, c'est quasi le même, mais il est maintenant connu sous le nom de TBS Source One HD 5" et possède des bras redessinés, histoire de les épaissir.

En ce qui concerne les moteurs, on m'a recommandé des 2306 en 1700kv pour voler peinard et l'autre recommandation, c'est la gamme Velox V2 de chez T-Motor. Sauf que des Velox V2 en 2306 1700kv, ça n'existe pas, donc ce seront des Velox V2 2207 1750kv, on verra par la suite si ils me conviennent ou si un investissement sera nécessaire pour monter de gamme et en profiter pour passer en 2306 1700kv.

 

Alimentation

Sur les recommandations chaleureuses d'une partie du discord WAF, j'ai pris le SkyRC D100 v2. Il permet de charger deux batteries 6S en //, assez compact, avertissements audio, bluetooth. Bref, ça me conviendra parfaitement.

Les batteries seront des CNHL Black Series 6S 1300mAh, j'ai profité d'une belle promo sur les packs de 4 batteries. 😁

Et surtout ne pas oublier d'acheter un truc pour sécuriser vos LiPo, la chimie de ces batteries fait que si on les surcharge, si l'emballage d'une cellule est endommagé, si on les décharge trop, si... elles peuvent littéralement émettre des jets de flamme et beaucoup de fumée. Donc, un boitier sécurisé, mais pas étanche (sinon bonjour l'effet cocotte minute) est nécessaire.
Une boite à munitions en acier pourra déjà bien protéger des feux de LiPo, ne pas oublier d'au minimum prévoir des trous dans le joint du couvercle.
Les sacs à LiPo sont une addition utile aux boites en dur, mais ne remplacent pas un boitier solide et résistant au feu. Ou alors pour 2-3 batteries 1-2s de faible capacité.
Une autre addition utile est un boitier bat-safe. Il n'est pas plus efficace qu'une caisse à munitions pour stocker de grosses lipos en "grand" nombre (4-6 lipos 6s par ex), mais par contre, il est extrèmement efficace pour protéger les locaux lors de la charge et mise en stockage de batteries. Le chargeur reste à l'extérieur du bat-safe, les deux batteries à l'intérieur, les câbles de charge et d'équilibrage passent par un évent anti flammes et la caisse est équipée de filtres permettant de limiter la diffusion de fumées nocives.


Récapépète shopping

Par © Traumrune / Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

 

Ma petite liste de shopping personnelle ci-dessous, expurgée de quelques conneries.

ATTENTION : Les pièces choisies ici ne sont en aucun cas une recommandation de ma part. Déjà parce que je débute et ensuite, parce qu'il n'y a pas de "composants ultimes" pour monter un drone. Ce sont toujours des compromis entre ce qu'on peut se permettre de dépenser, la qualité du matos qu'on souhaite obtenir, le poids de ce matos et le type de vol qu'on veut réaliser avec la machine.

Je ne mets pas de prix, mais juste une fourchette ou une approximation de prix. Simplement parce que les prix varient beaucoup en fonction des promos, de quelle boutique on fréquente et du matos acheté.
Les éléments non chiffrés, sont ceux que je considère non essentiels pour monter le quad, mais que j'ai quand même acheté parce que je suis shopping addict.

Matos Mon achat
Détails Status Prix approx (fdpin)
Matériel Radio - pilotage
  Pack Radio TBS Tango II Pro Radio Reçu

170-210$

  Batterie radio - intégrée
  Tx - intégré
  Antenne Tx - intégrée
  Pack Rx TBS Crossfire Nano Rx (SE) Rx Reçu 30$
  Antenne Rx - Immortal T inclue
Matériel radio - vidéo
  Pack Masque Eachine EV800D Masque Reçu 75-80€
  VRx - intégré
  Antennes VRx - inclues
  Pack VTx RushFPV Tank mini VTx Reçu 25-30€
  Antenne VTx - inclue
  Antenne VTx
RushFPV Cherry 2 antennes de qualité
Reçu  
  Caméra CaddxFPV Ratel 2 Bonne caméra Reçu 25-30€
  Micro RushFPV AGC Mic Micro à raccorder sur le VTx Reçu  
Électronique de bord
  Pack FC Diatone Mamba F722 app mk1 & F50_bl32 FC Reçu 40-150€
  ESC
  Buzzer autonome Vifly Finder 2 choisi pour son form factor
Reçu 5-12€
  RaceWires Diatone Mamba SW401 racewire avec leds RGB Reçu  
Alimentation
  Batteries CNHL Black Series 6S 1300mAh lot de 4 batteries Reçu 72-85€
  Chargeur SkyRC D100 v2 deux sorties 6S de (dé)charge Reçu 80-100€
  Sac LiPo Un truc pas cher
sécurise le transport
Reçu ~10€
  Stockage LiPo Boite de munitions acier protège la maison d'un éventuel feu de LiPo Reçu 20-30€
  Smoke Stopper Vifly ShortSaver 2 pour la première mise sous tension Reçu ~10€
Hardware & Quincaillerie
  Châssis TBS Source One HD 5" me semble assez spacieux, pratique en premier build
Reçu 25-30€
  Moteurs T-Motor Velox V2 2207 1750Kv pas trop chers et réputés fiables Reçu 40-45€
  Hélices HQprop Ethix S3 6 jeux de 4 hélices Reçu 20-30€
  Quincaillerie Diverse condos Low ESR 5x1000 & 5x2200µF pour filtrer l'alim
Reçu ~15€
straps batterie x5 250x20mm
Reçu 5-10€
visserie / boulonnerie diverse
pour du  spare ou de l'upgrade (acier -> titane) Reçu  
entretoises variées pour du spare et de la personnalisation Reçu  
Bobines fils silicone pour du spare et de la personnalisation Reçu  
       
Transport
  Sac à dos Manfrotto Advanced Travel Qualité, confort, usage drone & photo Reçu ~100€

 


Noob spotted

Bon, j'ai une licence VelociDrone, j'ai des (pré-)commandes dans tous les sens. La tentation est grande de jouer à velocidrone avec mon joypad xbox. Mais je me connais, je risque de prendre des habitudes et d'être paumé au moment du switch sur la tango.

Entrainement sur simulateur

Le principe, c'est de mettre une paire d'heures derrière soi en simu, histoire de pas faire voler son drone en éclats à sa première sortie.

Aucun simulateur ne reproduit parfaitement le comportement et le réglage des drones, mais c'est suffisamment proche pour arriver à acquérir les réflexes de base.

Donc j'ai passé quelques dizaines d'heures réparties sur plusieurs simus, mais principalement Velocidrone et DRL au final.

Je suis loin d'être bon, mais j'arrive pas faire tenir l'engin en l'air sans (trop) faire d'impacts sur les obstacles ou le sol. laughing


Quinté dans le désordre

Comme j'ai reçu les trucs commandés pas du tout dans l'ordre des commandes, me voilà avec une stack fc+esc, une caméra et quelques autres trucs, mais rien pour les monter dedans. Et surtout, pas de radio ni de Rx et encore moins de frame !

Du coup, je vais pouvoir être aussi bordélique que je veux en utilisant l'ordre de réception du matos comme excuse ! 🤪

Software

Pour configurer, mettre à jour et adapter tout ce matos, je vais avoir besoin de quelques logiciels :

  • TBS Agent les mises à jour des firmwares de la tango 2 et du Rx
  • BetaFlight Configurator gérer le FC, mise à jour du firmware, configuration et tuning du drone
  • BlackBox Viewer pour analyser le comportement du drone en vol et affiner le tuning
  • BLHeli suite pour les ESC BLheli_32
  • Bluejay configurator pour les ESC BLheli_s
  • Un logiciel de modélisation paramétrique, histoire de concevoir quelques pièces à imprimer en 3D (porte antenne, support condensateur, bumpers, ...). Je vais essayer de me tenir à FreeCad.
  • Éventuellement KiCad si j'ai besoin de me faire une PCB quelconque.

Je pense que ça sera tout, en cas d'oubli, il seront ajouté à postériori.

Donc j'ai installé ce qui me manquait et roulez jeunesse!

FC

Du coup, j'ai un peu joué avec Betaflight Configurator histoire de tâter le terrain. J'en ai profité pour mettre à jour le firmware. Mais tant que les "périphériques" (Rx, VTx ou encore leds) ne sont pas raccordés, la découverte reste assez limitée.

ESC

J'ai installé BLHeli Suite, pour gérer l'ESC équipé de microcontrôleurs STM32, fourni avec le FC F722.

Mais aussi BlueJay Configurator, destiné aux ESC équipés de µC 8 bits.

Pourquoi m'orienter vers BlueJay, au lieu de rester sous BLHeli_S ? Parce que le développement de BLHeli_S est plus ou moins au point mort. BlueJay est un fork de _S, mais très actif et lourdement modifié, beaucoup de nouvelles fonctionnalités implémentées, des corrections du code "historique", etc.

Du coup, faudra que je passe les ESC de ma stack F405 sous ce firmware.

Radio & Rx

Cette étape va demander un peu de patience puisqu'il faut que j'aie monté le quad pour configurer la radio dans BetaFlight, bind le recepteur à la tango 2 et réaliser les différents réglages.

Hardware

Montage du chassis

Truc super simple, le chassis ne se compose pas d'énormément de pièces, il faut juste faire attention à mettre la plaque inférieure avec les écrous noyés dans le bon sens. Sinon on peu se retrouver avec des bras qui ne tiennent que par les entretoises ou écrous de la stack et c'est vraiment pas recommandé.

Moteurs

J'ai soudé les racewires RGB et fixé les moteurs et les racewire sur les bras.