SPORT UND RACING

FPV Model BetaflightF7 Flugcontroller

Produkt Review und Anleitung zum neuen BetaflightF7 Flugcontroller vom FPV Model

BetaflightF7 Flugcontroller Betaflight

[Hinweis: Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen Erfahrungsbericht]

In dem Beitrag sehen wir uns den BetaflightF7 Flugcontroller von FPV Model mit der Betaflight 3.3.0 Firmware genauer an. Dieser wird dann auch in einer folgenden Bauanleitung (Build) verwendet.

Features des BetaflightF7 Flugcontroller

Gehen wir kurz die wesentlichen Features des 36x36mm Flugcontroller durch.:

  • Geeignet für 3-6S LiPos
  • Onboard Voltmeter und Amperemeter bis 145 A
  • Es stehen zwei Gyros zur Auswahl: MPU6000 für maximal 8 kHz oder ICM20608 für 32 kHz Gyro Sampling Mode. Der ICM20608 kann abmontiert werden.
  • Auch hat der BetaflightF7 ein onboard OSD
  • Weiters stehen 4 freie UARTS zur Verfügung die sowohl mit dem invertierten als auch un-invertierten Signal zurechtkommen. Wir werden das anhand von F.Port im Build testen.
  • Zusätzlich sind 16 MB Dataflash für die Blackbox onboard.
  • Selbstverständlich sind Anschlüsse für Buzzer und programmierbares LED vorhanden.
  • Zusätzlich gibt es Anschlüsse für Smart Audio / Tramp Telemetry und die Camera Kontrolle. Letztendlich stecken lediglich UARTs dahinter Die ESC Telemetrie ist z.B. am UART1. Wenn parallel zur ESC Telemetrie auch Smart Audio genutzt wird, muss dieses an UART3 gehängt werden, und nicht an S/A, was für Smart Audio steht. Unterm Strich ist die Beschriftung deshalb sogar irreführend.

Diskussion zu den Features

Power Distribution Board (PDB)

Aufgrund des Onboard PDB ist der BetaflightF7 ideal für vier separate ESCs, besonders wenn diese auch Telemetrie können, wie Beispielsweise die KISS 32A ESCs. Ein 4in1 ESC ist in der Kombination nicht zu empfehlen. Vorsicht allerdings, was an die 5 V gehängt wird. Der Onboard 5 V BEC schafft nur 1,2 A. Laut der Beschreibung können aber auch 5 V LEDs bis 2 A verbaut werden. 

Gyro

Ob zwei Gyros unbedingt nötig sind ist zu hinterfragen. Der zweite Gyro macht den BetaflightF7 etwas schwerer und höher. Es ist unwahrscheinlich, dass der Bastler nach dem Experimentieren noch viel hin und her tauschen wird. Aber zum Experimentieren mit 32 kHz Update Frequenzen ist es interessant. Jedenfalls ist der ICM20608 abmontierbar. Was wiederum ein Flachbandkabel erfordert welches etwas hervorsteht und filigran erscheint. Allerdings schafft auch der F7 die 32/32 kHz nicht. Die CPU ist dann bei 100% am Anschlag. Bei 32/16 kHz liegt sie immer noch bei knapp 70% Auslastung. In jedem Fall sollte über 8 kHz der Stage2 Lowpass Filter aktiviert werden.

Sonstiges

Die Lötpads sind gut aufgeteilt und gut zugänglich, allerdings teilweise nicht beschriftet. Ohne Anleitung kommt man nicht weit. Der BetaflightF7 kommt von Werk aus mit Softmounts. Es sind folglich keine separaten Soft Mounts nötig. Die Firmware ab Werk ist zwar 3.3, allerdings eine alte Version. Deshalb beginnen wir gleich, in dem wir die aktuelle Firmware flashen.

Firmware Flashing von Betaflight

Der Flugcontroller kam in meinem Falle mit dem Target BETAFLIGHTF7 (BFF7) 3.3.0 Feb 1 2018. Bei der Version ist der MPU6000 aktiviert. Wer diese Version behalten möchte muss mit set gyro_to_use = 1 auf den ICM20608 umschalten.

Mittlerweile gibt es bereits ein Target „FPVM_BETAFLIGHTF7 (FBF7)“. Bei dem ist der ICM20608 standardmäßig aktiviert und der MPU6000 muss mit set gyro_to_use = 1 aktiviert werden. Also genau anders als es im BFF7_Quick_Setup steht.

Version
 # Betaflight / BETAFLIGHTF7 (BFF7) 3.3.0 Feb 1 2018 / 06:49:05 (f45c50373) MSP API: 1.37

Der Code ist bislang nicht auf die 32 kHz Gyro Update und PID Loop Frequency optimiert. Derzeit ist die CPU noch überfordert. Auch ein Overclocking ist derzeit nicht möglich. Also hilft derzeit nur ein Reduzieren der Frequenzen auf eine CPU Last mit der man sich wohl fühlt.

CLI

Anbei die CLI Commands um den BetafilghtF7 für 32 gyro sampling Mode einzustellen.

1 set gyro_to_use = 0 // ICM20608 bei FPVM_BETAFLIGHTF7 (FBF7)
2 set gyro_notch1_hz = 0 // Notch Filter deaktivieren
3 set gyro_notch2_hz = 0 // Notch Filter deaktivieren
4 set dterm_lowpass_type = PT1 // Dterm Lowpass Filter auf PT1
5 set gyro_lowpass_type = PT1 // Gyro Lowpass Filter auf PT1
6 set gyro_stage2_lowpass_hz = 150 // Stage2 Filter aktivieren (nicht-Kalman)
7 set gyro_use_32khz = ON //32 khz gyro Sampling Mode aktivieren, funktioniert nicht mit MPU6000
8 set motor_pwm_protocol = DSHOT1200 // abhängig der ESCs. Protokoll beeinfluss maximale PID Loop Freuquency.
9 set pid_process_denom = 4 // Divisor Gyro Update Frequency zu PID Loop Frequency abhängig der eigenen Präferenzen

Anschlussplan

Es gibt bereits einen guten Anschlussplan als „Onepager“ von Philipp Seidl.

ESCs

Die ESCs werden an den Seiten an GND und BAT angeschlossen, das Signalkabel an das jeweilige M1-4 Lötpad. Auf die Motorenposition achten. Ein Signal Ground ist nicht vorgesehen und zumindest bei DSHOT auch nicht nötig. Wer ESCs mit Telemetrie einsetzt, kann noch das Telemetrie Kabel an TELE löten. Hinter TELE versteckt sich UART1 RX1.

BetaflightF7 Flugcontroller Betaflight

Anschließen der ESCs

FPV CAM

Die FPV Cam verbinden wir zur Stromversorgung mit GND Schwarzes Kabel Minus und CAM rotes Kabel Plus. Wichtig an der Stelle ist die richtige Wahl der Versorgungsspannung mittels Lötbrücke auszuwählen. Wichtig zu wissen, die Lötbrücke steuert auch die Spannung für den VTX. Das Videosignal, in der Regel ein gelbes Kabel, geht auf CAM. Und wer die Möglichkeit hat die Cam zu steuern, wie z.B. eine RunCam Split, kann dazu das Pad CAM_C nutzen. Dahinter steckt der UART TX6.

BetaflightF7 Flugcontroller Betaflight

Anschließen der FPV Cam

Videosender (VTX)

Beim VTX beginnen wir mit dem einfachen Teil. Das Videosignal, in der Regel ein gelbes Kabel, löten wir an VOUT. Die Stromversorgung wird mit der gleichen Lötbrücke eingestellt wie die CAM. Zur Stromversorgung mit 5 V wird der VTX mit GND schwarzes Kabel Minus und VTX+ rotes Kabel Plus verbunden. Handelt es sich um einen High Voltage VTX, wie den TBS Unify HV, dann an VBAT anschließen. Sollte die FPV Kam mit 5V versorgt werden, dann VBAT vom Akku nehmen. Einen HV VTX mit 5V zu versorgen kann den BEC überlasten.
Falls der VTX Smart Audio beherrscht, dann entsprechend den Smart Audio Eingang am VTX mit S/A verbinden. Sollte parallel ESC Telemetrie genutzt werden, dann anstatt S/A an TX3 löten.
.

BetaflightF7 Flugcontroller Betaflight

Anschließen des VTX

Es ist an der Stelle nochmals angemerkt, es dürfen nur Verbraucher bis zu 1,2A über 5V angeschlossen sein.

Empfänger (RX)

Den Empfänger verbinden wir über GND schwarzes Kabel Minus und das rote Kabel Plus- je nachdem welche Eingangsspannung der Receiver benötigt – das 5V Pad für 5 Volt oder 3V3 für 3 Volt. Das Signalkabel verbinden wir an RX6. Auch F.Port sollte darüber funktionieren. Das S.Port verbinden wir an TX2. Bei diesem Flugcontroller sollte es egal sein, ob das invertierte oder uninvertierte Signale nehmen. Wir werden es im Build testen.

BetaflightF7 Flugcontroller Betaflight

Anschließen des Empfängers (RX)

LED

Analog verbinden wir den LED Strip mit GND schwarzes Kabel Minus und 5V rotes Kabel Plus. Das Signalkabel kommt auf LED. Laut Beschreibung können die 5 V LEDs bis 2 A verbrauchen.

BetaflightF7 Flugcontroller Betaflight

Anschließen der LEDs

Beeper

Der 5 Volt Beeper wird mit BUZ- schwarzes Kabel Minus und BUZ+ rotes Kabel Plus verbunden.

BetaflightF7 Flugcontroller Betaflight

Anschließen des Beepers

VBAT

Zuletzt widmen wir uns VBAT. Wir nehmen einen XT60 und verlöten am Flugcontroller „+“ mit rotem Kabel Plus und „–“ mit dem schwarzen Kabel Minus. Unbedingt auf die Polarität achten. Wer einen HV VTX hat kann diesen gleich in dem Zuge mit verlöten. Es empfiehlt sich vor dem Anschuss eines Akkus alle Verbindungen durchzumessen und eine Anti Smoke Vorrichtung zu nutzen.

BetaflightF7 Flugcontroller Betaflight

Anschließen von VBAT

Fazit

Der BetaflightF7 ist von der Theorie her ein sehr einfacher und übersichtlicher Flugcontroller. Allerdings ist der Flugcontroller bei der aktuellen Firmware mit dem 32 kHz Gyro Sampling heillos überfordert. Ein CPU Overclocking ist auch im Moment nicht möglich. Daher kann der 32 kHz Gyro Sampling mode nicht voll genützt werden.

Weiters ist die Anleitung des Herstellers nicht klar. Insbesondere, dass mit der Lötbücke die Spannung von VTX und CAM gleichzeitig gesteuert wird, geht nicht hervor. Es ist auch unpraktisch da VTX und CAM durchaus unterschiedliche Versorgungsspannung haben können. Zuletzt wird empfohlen einen HV VTX nicht an die Lötpads zu hängen, was die Lötbrücke für VBAT ad absurd führt.

Drohnenexperte - FPV Drohnenpilot

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