2015年9月28日 星期一

新手的多軸飛行小物 - DIY 433天線

前面我們教導433的整合,433的傳輸距離最關鍵的就是天線,我就去市面上掃購了一堆天線,有常見的RH711、短彈簧天線還有各家廠商自己說的天花亂墜的自製433天線,但以C/P值來說,其實1/4波長的GP天線是效果最好的,對天線有興趣的可以去google一下相關知識。

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要自製GP天線,要準備的材料

1.一段銅線,預留約19公分。

2.一小段RG316天線

3. SMA內螺內針的接頭,左邊是90度彎頭,右下是一般直頭,依自己需求購買。

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首先我們把RG316的外皮塑膠全部脫離,並把外面這層地網整個脫離。

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把RG315外皮撥開後,把頭剪開約1.5mm,讓裡面的銀線露出。

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把RG316試穿進去SMA頭,確認露出的1.5mm銀線不會碰觸到外圍金屬

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把RG316焊到SMA的針腳後,用三用電錶測量一下是否有跟外面金屬短路,紅色部分跟綠色不可以相通。

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把銅線和另一端銀線焊接在一起,建議抹一點助焊劑可以幫助焊錫附著在銅線上。

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量測天線長度,天線長度從SMA天線端露出部分開始量測,長度依照433的中心頻段去計算,例如中心頻段是435,天線長度 (300/435)*0.96/4=16.55 cm

如果懶得去算,就直接擷取16.4公分。

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用熱縮套把天線焊接部分套起來,因為天線焊接部分跟SMA沒有支撐點,所以使用一個鐵環把天線跟SMA套住,用箝子壓扁。熱縮套目的就是要隔絕天線透過鐵環跟SMA接地相通,這很重要!!!

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最後完成品再用一段熱縮套把整個天線套住,避免讓天線金屬部分不小心跟其他金屬物品接觸。我自製天線都會故意露出一小段天線金屬(藍色箭頭),主要是方便我隨時可以量測天線跟SMA接地(紅色箭頭)有沒有短路,有時候天線亂丟,擔心焊接處脫落,所以保留一小段方便測試。

天線完成後,要確認天線本體跟SMA外面接地部分沒有接通,天線只跟SMA內針部分相通。

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要讓收訊可以多角度,可以在SMA金屬部分接上地線,可以擷取跟天線同樣長度的電線焊到接地部分。

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2015年7月25日 星期六

新手的多軸飛行小物 - 鋰電池防爆、防火、防水

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今天看到這一則新聞,想到要來提醒玩RC的各位,我身旁越多朋友在玩多軸,多軸越組越多台,電池也就越買多越多,而且也越買越大顆,C數、S型號也都越來越大,放電能力、電壓都相對變大,往往容易忽略安全。
我自己保存電池方式通常是保持每個cell電壓在3.8~3.9之間,如果充飽結果遇到天氣不好沒去飛,我買一個電壓轉換器,把這些充飽的電池拿來充手機。
至於今天要討論的就是電池的保護,從上面新聞可以知道,凡事只怕萬一,網路上也很多例子,在充電過程電池自燃,或者電池沒用丟在一旁卻突然燃燒起來,最怕的是在半夜或者家人都出門狀況下。
我自己是都用底下這種防火袋,它是耐高溫材質,據說可以到上千度,我在充電時也會把這種防火袋墊在電池下面,當然我在充電時,人也一定保持在旁邊,如果要出門,我會暫停充電。

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但是防火袋有一個缺點,它沒辦法完全密封,鋰電池在燃燒的過程,會產生有毒的氣體,而且產生的高溫火焰未必可以完全阻隔,如果旁邊有一些助燃物,從袋子的縫隙還是有可能觸擊到助燃物,其實危險程度還是很高。
今天要跟大家介紹這個,防爆、防火甚至防水的....鐵箱子XD
這箱子重3kg,容量30cmx15.5cmx19cm,放下我八顆電池是綽綽有餘,要去飛場飛還可以丟一些小東西進去,當工具箱使用:P 但要注意,不要放金屬物在裡面,避免不小心短路。
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打開的容量非常足夠我使用,在放個10幾顆電池都沒問題。可以把電池先包在上面提到的防火袋,然後在放到鐵箱子裡面,雙重保護:D

箱子也很便宜,從保險角度來看,這一個小小的投資可以讓你睡的安穩、出門安心。
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2015年7月13日 星期一

新手的多軸飛行小物 - X9D+語音播放數傳資料

*以下說法僅適用於OpenTX 2.0版本,近日OpenTX推出2.1版本,在數傳的資料定義上有很大改變,我未來會在說明。

上一篇提到X9D+透過433可以接收到數傳資料,這一篇我來探討如何透過X9D+播放數傳語音。
我們先來觀看效果,主要透過X9D+右上角的Switch D來啟動語音播放。因為在室內側錄,所以很多資料都是0。


首先為何要有語音,大家都知道在遙控的過程當中,我們眼睛大多是看著多軸,過去以往要看數傳資料,必須低下頭來看App畫面或者是遙控器上的面板,但是這一低頭看一眼到抬頭看多軸的時間差,就足以讓自己迷失眼睛的焦點,尤其在飛場,有時候雖然多軸定點在空中,但是天上好幾架多軸在附近飛,有時候一低頭一抬頭就忘記自己的多軸是哪一台了XD 這是我自己親身經歷。
當時就在思考如果有語音播放,這樣就可以一邊遙控一邊聽資料內容,不需要分心去觀看。後來rctw的kris000提出一套解決方法,透過OSD去播放語音,可以參考此網址:http://www.rctw.net/thread-335581-1-2.html
他大概作法是在多軸上面安裝一個語音播放模組,該模組由MinimOSD控制,我們都知道OSD會接收到飛控板的數傳資料,所以K兄作法是當OSD收到數傳資料後,判別數傳資料並發出語音指令給語音模組,並透過MinimOSD上面的麥克風輸入腳位回傳到地面圖傳接收器連接的FPV螢幕的喇叭。
K兄提出這作法後,這段時間我都沒有去實作,直到把遙控器從Devo10換成X9D+,把玩幾天發現X9D+上有語音播放,部分玩APM/Pixhawk會去設定X9D+的語音播放飛行模式切換,可以參考此影片
https://youtu.be/lOnQJkfAbvU?t=5m27s
知道X9D+的語音播放能力後,就開始思考要如何做到語音播放數傳,後來相繼看到X9D+整合數傳,就覺得這語音數傳整合是可行的。
大概想法就是多軸發射數傳—>地面中繼站—>X9D+收到數傳資料—>程式判別資料—>播放語音
重點就是後面這兩段,X9D+可以使用Lua script去控制,主要參考此份文件 http://www.open-tx.org/2014/07/19/Lua-reference-guide/
在此份文件後面有一份index記載數傳的對應代碼,透過getValue()可以得到數傳的值,透過playFile()可以播放語音檔案
playFile()是獨立一個排程在跑,例如你在一秒內同時下五個playfile()去播放五個分別都是四秒的語音,你會發現要20秒依序播放完畢而且無法中斷它播放,所以程式撰寫要考慮每一段語音播放時間,最好是上一個播放完畢後才可以播放下一段,例如播放現在高度,要等語音播放完高度後,程式才可以抓下一個要播放的資料。
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剩下的就是一些邏輯判斷,不斷地寫if else,所以Lua script算是簡單容易撰寫。

2015年7月10日 星期五

新手的多軸飛行小物 - X9D+整合433數傳

在去年我提到433增程,把原本一般2.4G的遙控訊號改為433MHz,好處就是讓遙控距離增加。在文中我也提到可以整合數傳資料,以往我們要接收數傳資料,可能會加上一組915MHz的數傳Radio,但透過433可以把這訊號合併一起傳送回來,省掉外掛一個915的數傳radio在多軸上。
首先回顧一下之前文章 http://oaione.blogspot.tw/2014/09/iv-433-mhz-1w100mw.html
使用OrangeRX傳送與發送模組,接收模組放在多軸上面,發射模組在地面中繼站,原本的2.4G接收器也合併到中繼站裡面,簡單說就是我們手中2.4G訊號發射到中繼站裡面的2.4G接收器,2.4G接收器透過PPM encoder轉發訊號到433發射模組,433發射模組在把這訊號使用433MHz傳送到多軸上面的433接收模組。
433除了單向遙控訊號的傳輸,還可以雙向傳輸,因此延伸出把數傳的資料整合到433,承上面的說法,原本多軸上面的433接收模組會扮演同時發射的角色,我使用的Pixhawk飛控,原本是透過915 radio傳輸數傳資料,改用433後,Pixhawk上面的Telm接口連接到433接收/發射模組並把數傳資料發射回地面中繼站,但問題來了,原本我們使用915 radio是透過USB接到電腦,改成433後,可以使用藍牙或者FTDI連接到電腦,我個人是使用藍牙。

首先這張示意圖是單純433遠程遙控,橘色線是433的訊號路徑
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這張圖示增加數傳,綠色線是數傳路徑
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目前要把數傳訊號整合到433,必須把OrangeRX韌體刷掉,目前有三種韌體可以使用
1.上一篇文章提到的flipflap版本,可以參考 http://www.itluxembourg.lu/site/
2.rctw上面kris000的版本,可以參考 http://www.rctw.net/thread-326448-1-1.html
3.openLRSng的gitsly版本,我目前也是使用這個版本 https://github.com/gitsly/openLRSng
要刷的朋友可以使用kris的版本,他有修正一些錯誤,有興趣的人可以去爬那一串大樓。
從上面那張圖可以想像,在遙控過程,操控者必須透過電腦或者手機才可以顯示數傳的資料,一般手機是使用Tower這個App(https://play.google.com/store/apps/details?id=org.droidplanner.android&hl=zh_HK)
透過App可以做一些地面站功能,可以從螢幕看到一些數傳資料,目前Mode、電壓、高度等等訊息,也可以做一些Auto航點設定等等,非常方便。
但是我們都知道X9D+其實本身就有雙向傳輸功能,目前市面上一些遙控器要顯示多軸上面的電壓高度等等訊息都要額外安裝各廠牌自有的感測器,但X9D+本身就是開源的,所以他的態度基本上是廣納最大應用者。
X9D+已經支援顯示數傳資料,但是不直接相容Pixhawk/APM的Mavlink協定,所以網路上有神人想出一套方法,可以參考此網址
http://diydrones.com/forum/topics/amp-to-frsky-x8r-sport-converter
簡單說就是透過Teensy 3.1這塊開發板去分流資料,並把Mavlink的資料轉發到Frsky X8R上的S.port,這樣X9D+就可以讀取到Mavlink數傳資料。
簡單示意圖如下,當多軸的數傳資料傳送到433模組,空中的433模組把數傳+遙控訊號打回地面中繼站433模組,中繼站中的433模組在把數傳資料發送到Teensy 3.1,這時候Teensy3.1會把數傳資料分成兩路,一路可以丟到藍牙模組,這樣App可以持續收到數傳資料,另一路丟到Frsky X8r的S.port,這樣就達到X9D+顯示數傳資料

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這樣我們就可以在X9D+上面顯示如下的畫面,我們可以看到電壓、電流、高度、速度、GPS、方向、離家距離等等訊息,非常強大!

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我目前使用的版本是這一版本 https://github.com/Clooney82/MavLink_FrSkySPort
為何選擇這一版本,主要是這一版本作者還有在維護,所以未來需要任何變動,作者都可以繼續幫忙改版。
大概提一下Teensy 3.1這塊開發板,因為數傳資料其實非常龐大複雜,所以需要一個比較強大的模組來負責分析跟轉發這兩個動作,Teensy 3.1的記憶體64KB,Flash有256KB,32-bit ARM M4 CPU,所以可以負責大量資料的分析,他又有3個硬體Serial port,可以把資料快速分成兩路分流轉發。
如果要購買teensy 3.1,個人建議是去國外Sparkfun購買 https://www.sparkfun.com/products/12646 加上運費都還比在台灣買便宜,對岸的淘寶沒在賣。
所以透過以上方法,我們就可以達到兩個數傳顯示,一個在App上面顯示,一個在X9D+上面顯示。

以下是實機運作畫面,右邊黑色盒子是我的中繼站,數傳資料可以顯示在X9D+面板上,同時App也可以接收到數傳資料。
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下一篇我會教如何透過X9D+語音播放數傳資料,這樣就可以專心遙控,不需要分心低頭看數傳資料。

2015年5月2日 星期六

新手的多軸飛行器 - Fail safe的重要性


現在飛控的功能越來越強大,當飛控偵測到任何錯誤訊息時,可以自定相對應的功能,一般稱之為Fail Safe或簡稱F/S。

在APM/Pixhawk可以定義當飛控跟遙控器、跟地面站訊號斷開時,定義自返(RTL)或者原地降落(LAND),所以一般玩Pixhawk/APM的飛友都會比較安心。

但是在玩穿越的CC3D,很多飛友都忘記這動作,F/S的使用請參考各個控、接收器說明。

底下這影片是我示範沒有設定F/S會發生什麼情形,在做這動作之前,請把槳卸下、請把槳卸下、請把槳卸下
很重要!!!所以要說三次

影片當中我先解鎖CC3D,並把油門推至約中位,模擬起飛狀態,讓馬達保持轉動。後面我把遙控器關閉電源,模擬CC3D和遙控器斷訊。
從後段影片可以發現,當我把遙控器斷電,CC3D前面兩個馬達突然拉高轉速(請開喇叭),但後面兩個馬達卻停止,WTF!! ,一直到我後面再度把遙控器啟動,才重新接回訊號重置回正常油門。如果這在外面飛行就會看到飛機翻轉墜地...


每一家的斷訊表現會不一樣,我的CC3D至少有兩個馬達會停掉,但有些飛控版是持續輸出訊號、或者亂輸出訊號,如果這種飛控遇到斷訊,就會看到多軸突然拉高高度並離你而去,這就是所謂的提控回家...

個人比較喜歡馬達全停,原地墜落這種反應,因為當你多軸亂飛離你而去,不知道是否會傷到人。傷機小事,傷人就是大事了。

很多人遇到這種情形都會認定是飛控出錯、雷達站高壓塔干擾、控太爛、零件出問題等等一堆理由,每一種理由都可能造成這種現象。飛在空中不是我們能夠完全掌握,所以能做的各種安全措施能做就盡量做,F/S這只是順手的設定,所以我建議每個人一定要設定F/S在你的飛行器上,請參考各個控、接收器說明書。

所以F/S設定很重要,底下影片是F/S設定好後的反應。可以看到前面一樣拉高油門模擬飛行狀態,後面斷遙控器電,CC3D四個馬達停轉,這時候就是原地墜落XD




大家有空可以測試一下自己多軸的F/S是否有設定,請記住!!
請把槳卸下、請把槳卸下、請把槳卸下

步驟很簡單:

  1. 飛控、遙控器通電
  2. 解鎖飛控
  3. 遙控器油門推至中位或四個馬達維持轉動
  4. 油門搖桿保持中位,關閉遙控器
  5. 觀察四個馬達是否停轉

2015年4月29日 星期三

新手的多軸飛行小物 - 簡單Taranis X9D Plus心得分享

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上星期不小心換了控,剛好有機會有人要購買我的DEVO 10,所以也藉由這機會認真研究一下哪一個控好。
講到要換控,周遭就會有一堆聲音說換Futaba、JR啦,詢問大家這有何優點,聽到推薦理由都是 訊號穩定、手感好,然後就沒了...要推我入坑真難,冏。
之前就有看過X9D+這個控,主要是看一些外國RC的圖片、影片,X9D+很多外國人拿,但是它的外型沒很討喜,所以我只把這控放在心中XD
等到我的DEVO 10要離我而去時,我認真了研究一些X9D+,讓我驚為天人!開放的軟體跟Pixhawk的Mavlink可以緊密結合,這一段的後續實作等我完成後我會另寫一篇文章分享。
一開始購買當然就是打開強國的最強購物網,詢問幾間賣家,有一些賣家比較便宜是因為電池無法寄送,所以賣家就把這價格折扣掉,電池必須在台灣購買,但是原廠電池要價500台幣。
如果走集貨特運,運費加一加和在台灣買電池,我最後決定在台灣買,最重要還有保固,只貴一點。
X9D+的原廠包裝包含:
  1. X9D+控本體
  2. 原廠充電器
  3. 原廠鎳氫2000mAh電池
  4. 原廠背帶一條
  5. X8R接收器一個
X9D+入手後,大概花了一天把我原本DEVO10+433增程轉換到X9D+,跟那些要推我入坑的兩個優點比較...
  1. 訊號穩定: 我想再怎麼穩定,都沒有433強,所以一直跟我說訊號好這一點我是很無感...。在沒有433之前,我的確有過no控經驗,但沒有科學證據前,我覺得一竿子打翻說DEVO爛是很冤枉。我常舉例說當你手拿Futaba no控,周遭的人就會說是飛控有問題、旁邊有高壓電雷達干擾。當你手拿DEVO 遇到no控,周遭人第一句話就是換控啦,這控不好。貴的控、便宜的控,訊號好不好,我覺得由科學證據來說明,不是由價錢來決定訊號好壞。
  2. 手感好:在入手X9D+隔天,我剛好有機會去參加Openlab在福德飛場一場小聚會,剛好有兩位朋友是用Futaba 14SG,我就趁這機會借來摸摸看,的確,整個造型讓手持感覺很踏實,油門搖桿的推動比DEVO扎實、重手些,但是X9D+的油門推動有格數的回饋感,如果拿DEVO10、Futaba 14SG、X9D+三個油門搖桿比較,我個人是比較喜歡X9D+這種,DEVO跟Futaba只是推動的輕重感差異,但是X9D+除了重手的感覺,還有格數的回饋感。在加上透過設定,X9D+的油門過中位時可以設定震動、亮面板,所以在飛行時,可以透過震動知道油門已過中位,有一個基準點可以拿捏。
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X9D+背後有一個JR slot,走的是PPM,所以你也可以關閉內部的發射訊號,改由這種外掛的方式。我一開始認為透過這種方式就可以取代433中繼站,的確是可以取代,但是我也發現一些缺點,例如背後背一個433 1W發射器,產生的干擾會阻礙圖傳訊號,也會干擾X9D+的內建喇叭。另外就是failsafe的設定,外掛發射器,在failsafe設定上,我一直無法產生比油門低位更低的PWM訊號,所以最後我就又回歸到原本中繼站架構。關於failsafe我也會另寫一篇專章來討論failsafe的重要性!
底下這一小段影片是我目前設定六段切換開關搭配語音,也可以看出當油門過中位時,X9D+會震動聲響、亮面板。



設定APM/Pixhawk六種模式,可以參考這影片,但是這個OpenTX的版本可能不是最新版,所以會有一點點差異,但只是字面上不太一樣,仔細比對一下可以找出設定頁面。


這是設定語音的教學影片,也是舊OpenTX版本,但也是差異不大,所以按照影片設定即可。




2015年3月25日 星期三

新手的多軸穿越QAV250 - 天線殼

買一些圖傳的天線常常都是裸露狀態,穿越機練飛常常會翻肚,所以有時候天線會撞到、磨到,我在網路上找一下果然有人有設計3D圖檔

網址在這

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印出來效果還不錯,還滿可愛的,只是固定方式可能要用熱熔膠固定一下,不影響圖傳距離。

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裝起來實機看起來很可愛XD

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2015年3月22日 星期日

新手的多軸穿越QAV250 - 3D列印馬達防撞

今天在找東西印時看到一個好東西 - 馬達防撞保護

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有3D印表機的可以自己多印幾個,而且重量很輕,多少有點防撞效果,裝上去之後覺得更帥氣了XD

 

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2015年3月15日 星期日

新手的多軸穿越QAV250 - 433增程+PPM

CC3D在前幾天發佈新版本 - 15.02
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這版本主要改進兩個ESCs控制,一個是PWMSync,一個是OneShot125,這兩個模式可以讓油門控制更加直覺了斷,搖桿反應感覺很直接,可能習慣大軸距的操控方式,但是操作相對起來感覺沒那麼神經飄飄的,在FPV飛行其實還滿舒服。
但是這兩個模式偏偏不支援PWM,一般CC3D的主要連接埠和接收器是透過一大串的線連接在一起,用到幾動就要拉幾條線到接收器,一般CC3D會用到五動,這些訊號線就是透過PWM溝通。但是這兩個模式無法在PWM訊號底下運作,官網寫著只能在某些訊號,例如PPM、S.BUS。
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所以我為了體驗一下這兩種mode,我就想到我還有一組OrangeRx接收器,所以今天有空就把OrangeRX刷掉,這樣我就有PPM接腳了。
我的接收器就只要透過3條線跟CC3D相連,整個拉線也清爽多了。
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OrangeRX沒有外殼,我也去網路上找檔案用3D印表機印外殼,有需要的人可以自行去這下載檔案列印。
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但我在組裝過程發現一件事情,CC3D的官網有一張表格,上面寫著連接埠的第一條線是接地,第二條線是接電Vcc,第三條是PPM訊號線,但是我自己測試結果是最後一條線才是PPM訊號線,我猜這是CC3D各個廠商打出來的PCB拉線都不一樣,所以就會有所差異,所以如果你也跟我一樣要使用PPM體驗值這兩個模式,可能要跟我一樣8條線一條條接上測試。
Update: 15.0.2版的PPM確定移到pin 8。

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雖然QAV250這台原本設定就不是飛遠,但是替換上433系統,我想在未來的穿樹飛行,訊號的穿透力更勝以往!

2015年3月1日 星期日

新手的多軸飛行器 - QAV250刷BLHeli試飛


因為天氣不好,只好地下室停車場小場地前進後退試飛,最後煞車不急撞牆XD 事實證明這台真的是拿來撞的,撞牆後只有一片槳歪掉,用手喬一下回正,就又可以繼續飛了。短軸距速度真的很快,飛另外一架650不可能這樣衝來衝去Orz...

刷完BLHeli的效果,從空中懸停可以感覺到,比未刷之前的穩定度提昇不少,可能還會誤會有定高功能XD CC3D的油門都用預設值,什麼PID都沒改,這樣穩定度真的很讚!

而且這樣前後橫衝直撞拉油門,3.6V報警可以飛行10分鐘。