Проект Micro Video Drone – Часть 2. По стопам черепахи (CADDX Turtle Turbo).

Здравствуйте, уважаемые читатели! Продолжаю статью о миниатюрном квадрике для видеосъёмки уникального контента. Неравнодушных к подобной тематике, прошу под кат.

Напомню в чем состоит идея проекта – использовать миниатюрную камеру способную записывать видео 1080p/60fps и закрытую раму 90-го размера – Exuav 90 (Сова). А нужно это для получения уникальных кадров, малые размеры рамы и её закрытая конструкция позволяют летать в помещениях, в местах скопления людей, в кроне деревьев. Угол камеры предполагается нулевой или немного отрицательный. Изначально для установки планировал использовать Split Mini 2, но после того как она «почила» после попытки заставить её работать через UART (уже вторая камера с браком из линейки Split) было принято решения попробовать не менее интересное решение от компании CADDX – Turtle Turbo. Начну с рассмотрения самой камеры и перейду к сборке квадрика. Все выкладки по ценам и комплектующим я представил в первой части статьи – Проект Micro Video Drone – Часть 1.

Как и вся продукция от CADDX, комплект камеры Turtle Turbo поставляется комплект в небольшой, плотной картонной упаковке чёрного цвета. На боковой стороне мы можем видеть жёлтую наклейку с информацией о производителе. Внизу упаковки расположена дополнительная информация о модели камеры и указано напряжение питания. Скретч код для проверки оригинальности устройства на упаковке отсутствует.


Внутри в мягкой поролоновой форме уложена плата с модулем камеры, кронштейн для крепления камеры к раме модели и модуль для настройки камеры (OSD board). На дне коробки в полиэтиленовом пакете уложены дополнительные принадлежности. Из полиграфии присутствует только гарантийная карта. Какая-либо инструкция в комплекте отсутствует.

Комплектация: модуль камеры с платой; кабели для подключения комплекта камеры к передатчику или полётному контроллеру; скоба; модуль для настройки камеры (OSD board); комплект крепежа для монтажа основной платы комплекта на раму модели; пластины для монтажа платы на рамы с креплением 30х30 мм; шестигранный ключ.

Камера CADDX Turtle Turbo представляет собой модульную систему с отдельным модулем матрицы и платы, на которой находится процессор и карта памяти для записи видео. Конструкция полностью идентична камерам RunCam Split.

Параметры CADDX Turtle Turbo
Размеры модуля камеры: 19 x 19 мм
Размеры основной платы: 28 x 29 мм
Крепление: 20 x 20 мм
Вес всего комплекта: 14 г
Формат записи на SD карту: 16:9
Формат TV — выхода 4:3 / 16:9

Угол обзора (FOV): Для FPV FOV 155° / Для записи FOV 170°
Разрешение видео при записи на SD карту: 1080@60fps / 1080@30fps / 720@60fps
Формат файлов видео: MOV
Разрешение матрицы: 2 МП
TV-выход: NTSC (720*480) / PAL (720*576)
Аудиовыход: Нет
Поддерживаемые карты памяти: Micro SD 64G (рекомендуется Class 10/UHS-I/UHS-II)
Модуль WiFi: Нет
Питание: DC 4.5-20V
Потребляемый ток: 380mA @5V / 160mA @12V


Размеры основной платы 29х29 мм. Крепление 20х20 мм., со смещением одного отверстия, закрепить можно только в трёх точках.

Модуль камеры 19х19 мм.

Длина гибкого шлейфа 73 мм.

Вес комплекта без учёта крепёжных элементов и проводов для подключения – 14г.

В сравнении с RunCam Split Mini 2:


На модуле камеры установлен вполне «взрослый» объектив с посадочной резьбой M12.


Для снижения веса, корпус модуля камеры сделан полуоткрытым, защитный кожух с объективом закрывает только матрицу.


В отличие от RunCam Split Mini межблочные соединения сделаны не жёстким шлейфом, а мягкими тонкими экранированными проводами, собранными в жгут. Это даёт преимущества, например, при установке камеры на раму, где стер развёрнут под 45 градусов. Или для создания гиростабилизированного подвеса. Разъёмы на плате и камере выглядят более надежными, чем у конкурента Split Mini.


Вид платы со стороны процессора:


Коммутация осуществляется либо пайкой на пятаки, либо через интегрированный на плату разъём. Для подключения к UART порту полётника TX/RX, все равно нужно паять, разъём не предусмотрен. Но не все так просто, betaflight отказались интегрировать протокол поддержки управления камерами CADDX по UART в прошивку (везде свой бизнес).


Вид платы со стороны слота для SD карты. Сразу бросается в глаза несимметричные расположение отверстий для стека 20х20 мм. Закрепить плату можно только в трёх точках, этого вполне достаточно.


Управляется камера с помощью одной кнопки, которая расположена со стороны слота SD карты. Короткое нажатие на кнопку СТАРТ/СТОП записи. Длинное нажатие (более 5 секунд) включение/выключение камеры.

Для записи видео применяться карты памяти формата Micro SD с объёмом до 64G (рекомендуется Class 10/UHS-I/UHS-II). Никакой дополнительной фиксации карты памяти как это сделано в камерах RunCam Split – не предусмотрено. В крайнем случае можно просто дополнительно зафиксировать скотчем.

Для рам с креплением стека 30х30 мм, в комплекте есть две пластины. Предполагается крепление по типу бутерброда, плата камеры зажимается между двух пластин. Толщина такой сборки почти 9 мм, учитывая тенденцию заниженных и зауженных рам, такой способ монтажа в современных реалиях – непригоден.

Модуль OSD board предназначен для управления настройками камеры и изменения параметров изображения, таких как яркость, контрастность, резкость, и.т.д., с помощью четырёх позиционного «джойстика». Модуль подключается к камере через ответвление в кабеле для видеопередатчика.
Через модуль OSD board доступно быстрое управление камерой, при необходимости даже можно организовать – camera control через полётник и прошивку betaflight.
Удерживаем джойстик вправо 3-5 секунд – СТАРТ записи.
Удерживаем джойстик влево 3-5 секунд – СТОП записи.
Удерживаем джойстик вниз 3-5 секунд – переключение разрешения видеозаписи 720P/1080P.
Нажатие средней кнопки – меню настройки камеры.

В основное меню настроек мы попадаем простым нажатием на центральную кнопку OSD board.

Меню состоит из восьми пунктов:
OSD Setting – Настройка отображения OSD информации;
Video – Настройка разрешения записи видео и параметров расширенного динамического диапазона;
Camera Settings – Настройка экспозиции;
Image effect – Настройка основных параметров изображения;
TV System – Выбор видеостандарта NTSC/PAL;
System Settings – Системные настройки и информация;
TV Ratio – Выбор формата изображения TV 4:3/16:9;
Save and Exit – Выход с сохранением настроек.

Более подробно с меню камеры можно ознакомиться, заглянув под спойлер.


Теперь – сборка коптера. К лучам рамы прикручиваем все четыре мотора. И устанавливаем регулятор на стойки М2. Паяем провода от мотора к регулятору. К каким фазам, какой провод подключать значения особого не имеет и влияет только на направление вращения моторов. На этапе настройки можно поменять направление вращения моторов в программе blhelisuite. Проверяем качество пайки, чтобы в полёте ничего не отвалилось. Рекомендую после пайки все соединения и платы заизолировать специальным лаком, я использую несколько слоёв plastik 71 и подсушиваю феном.

К полётному контроллеру припаиваем сразу всё, что можно – приёмник, видеопередатчик, кабели для камеры.

Собираем все в стек.

Последним этажом устанавливаем Turtle Turbo.


Модуль камеры крепится на двух вертикальных карбоновых стойках. Расстояние между стойками 19 мм.

Фиксируем верхнюю деку.

Приёмник и видепередатчик прикрепил к верней деке обычными нейлоновыми стяжками.

Усы антенн выводим за пределы рамы и закрепляем на обрезанных стяжках с помощью термоусадки.

В итоге получился мелколёт с габаритами – 119х136х25 мм (без учёта антенн). Пропы – Gemfan 2035.


Изначально угол камеры сделал в +5 градусов, после тестовых полётов выставил в ноль. Коптер для видеосъёмки и задирать угол как у гонок нельзя. Думаю надо поэкспериментировать с немного отрицательным углом.

Для более надёжной фиксации акума на раме, использую липучку типа репейник (крючки на раме) и стяжку велкро.


Вес мелколёта без акума – 103г.

Акумом 3S от татушек на 650 махов – 57г. Путём нехитрых математических вычислений – полётный вес 160г. Для коптера с девяностой рамой многовато, но у нас не гонка, да и ветром меньше будет колбасить.


Видео после небольшой обработки в adobe premiere. Летаем в режиме стаба. В принципе результатом я доволен. Желе от пропов и моторов нет. Всё плавно, хотя нет никакого подвеса, не dji mavic pro 2 но свою функцию снимать видосики выполняет. Учитывая стоимость сборки около 180$-220$, вообще, шоколадно. Ссылка на необработанное видео.

DVR – писалось на Skyzone SKY02S. Можно видеть, как очень быстро разряжается аккумулятор на морозе -12°C. В квартире на полностью заряженном аккумуляторе провисел около 6 минут до просадки в 10.6V.

Картинка, но мой взгляд более качественная, чем у RunCam Split Mini 2. Нет обильного мыла по краям кадра, отсутствуют артефакты в виде горизонтальных полос, но есть небольшое затенение от объектива по углам кадра. Это устраняется в редакторе видео, либо в настройках камеры уменьшаем FOV.

Видео пишется в файлы с расширением MP4 и битрейтом 23 Мбит/сек. Данные из программы mediainfo:

Качество картинки с видеопередатчика вполне типичное для курсовых FPV микрокамер и особой детализацией не блещет. Но раздражает счётчик времени записи в правом верхнем углу и мигающая надпись – REC. У сплита все более лаконично – небольшая красная мигающая точка.

Подводя итоги, могу сказать, что эксперимент по сборке микрокоптера для видеосъёмки удался, квадрик летает, как и предполагалось – медленно и печально, вполне заменяя стабилизированный подвес. Можно ещё поиграться настройками PID, задавить Rate и поднять P для большей стабильности. Для тех, кто хочет самостоятельно сделать подобный «пепелац» рекомендую ознакомиться с первой частью статьи.

P.S. Так как первая версия камеры CADDX Turtle Turbo снята с производства и её нет в продаже – ссылка будет на CADDX Turtle Turbo V2. Из отличий – распаян микрофон, на плате отверстия для крепления в стек теперь просверлены правильно 20х20 мм. Снимают камеры практически идентично.