Nachdem wir mittlerweile eine erkleckliche Anzahl an Anfragen nach den kompletten Unterlagen für den Nachbau eines sNQ erhalten haben, haben wir uns - nach reiflicher Überlegung - entschlossen, die Design-Unterlagen (das Layout) für den sNQ bereits jetzt, also noch im Prototyp-Stadium, an die “Fangemeinde” zu übergeben.

Dadurch wird unser Plan, eine zuverlässige Alternative zu den aus alten TandemZ Hubschraubern ausgebauten Motoren zu finden, bevor wir sozusagen in voller Breite in die Öffentlichkeit treten, etwas ausgehebelt, aber wir sind der Meinung, dass wir den Interessenten jetzt lange genug den Mund wässrig gemacht haben :-)

Des Weiteren möchten wir ausdrücklich darauf hinweisen, dass einzelne Bauteile (nach Murphy gehört der MPU-6050 als teuerstes Bauteil natürlich dazu) nur mit gehöriger Erfahrung im SMD-Löten von Hand auf die Platine gebannt werden können. Im Layout wurde versucht, dieser Tatsache Rechnung zu tragen indem die Pads etwas größer ausgelegt wurden, als das Standarddesign das vorsieht. Trotzdem besteht die Gefahr, den Baustein bei unsachgemäßer Behandlung beim Löten zu zerstören.
Der Nachbau ist definitiv nichts für Leute, die nicht wissen, welches das heiße Ende des Lötkolbens ist. Aber selbst SMD-Lötfüchse brauchen eine ruhige Hand und werden bis an die Grenzen der Auflösung ihrer Augen gefordert. Die Verwendung einer Leuchtlupe kann in diesem Zusammenhang nicht als Zeichen von Schwäche ausgelegt werden.

So, genug geunkt, es kommt rüber, dass das Ganze keine Lötübung ist... :-)

Wir reden hier immer über den sNQ. Genau genommen gibt es “Den sNQ” nicht. Es existieren zur Zeit vier unterschiedliche Prototyp-Layouts, in die wir verschiedene Ideen zu Funktionen der Schaltung und zwei unterschiedlich große Setups (Realisierung von unterschiedlichen Abmessungen) gepackt haben.

Den ersten großen Unterschied muss man nicht beschreiben, den sieht man auf den ersten Blick:

Das obere Bild zeigt die Grundform des sNQ mit langen Auslegern, die mit den gewählten Propellern maximale diagonale Abmessungen von 14 cm erreicht. Die zugehörigen Designunterlagen zum Download.

Will man einen Stretcho bauen (so nennen wir die Variante mit den langen Auslegern), werden die auf halber Höhe an den Auslegern angeflanschten Halbringe abgesägt oder gefeilt und es ist im Prinzip kein Unterschied mehr zur Version mit den langen Auslegern zu sehen.

Will man einen Shorty bauen (das ist die Variante mit kurzen Auslegern, die eine Maximalausdehnung von 12 cm ergeben), werden die Teile außerhalb der Inneren Kreise abgesägt und der Steg in der Mitte des Rings mit einem 5 ,95 mm Bohrer ausgebohrt oder gefräst... Ok, ich habe weder einen Bohrer mit dem angegebenen Durchmesser noch eine Fräse, also habe ich einen 5,9 mm Bohrer verwendet um das Loch vorzubohren und den Rest mit der Rundfeile soweit nachgearbeitet, dass die Motoren sich saugend einsetzen lassen.

Damit die Motoren geklemmt werden, muss den Kreisen die Möglichkeit gegeben werden, federnd auszuweichen. Das haben wir auf zwei verschiednen Wegen realisiert. Der Stretcho hat außen eingesägte Motorhalteringe, beim Shorty habe ich mir eine andere Lösung einfallen lassen, die mir persönlich besser gefällt, weil sie uns der Notwendigkeit enthebt, einen Anschluss der Positions-LEDs mit einem dünnen Draht anzuschließen.
Hierzu wird am Ring beginnend ein ca. 5 mm langer Schlitz mittig in den Ausleger gesägt. Diese Version der Motorklemmung kann natürlich auch beim Stretcho verwendet werden.
Die Designunterlagen der Doppelring-Variante zum Download.

Die zweite Variation, die in den Layouts untergebracht wurde, ist subtiler und drängt sich nicht sofort auf.

Der offensichtliche Unterschied - lange bzw. Kombi-Ausleger - ist natürlich auch hier vorhanden, aber man richte das Hauptaugenmerk auf den linken, oberen Quadranten der Platine... Hier ist bei dieser Variante der monolithische Levelshifter von Maxim durch eine Schaltung mit zwei FETs ersetzt worden. Die Schaltung stammt aus einer Application Note von NXP (ehemals Philips) und leistet das Gleiche wie der MAX3372 im zuerst abgebildeten Design..
Der Unterschied: Die verwendeten FETs sind ganz unkompliziert käuflich z.B. bei Reichelt zu erwerben, während der Maxim-Baustein eher kriminalistisches Gespür erfordert, um in seinen Besitz zu gelangen.
Die Designunterlagen für die FET-Levelschifter-Variante.

Zu beachten bei der oben abgebildeten Variante:
Diese Variante haben wir relativ früh nicht weiter verfolgt, da durch geringe Modifikationen an der unten abgebildeten Variante (entfernen der Ringabschnitte) das gleiche Ergebnis zu erreichen ist. Deshalb sind die Ringe am Ende der Ausleger nicht mit Radien an den Ausleger angeformt, es ist also möglich, dass durch den mechanischen Stress beim Einsetzen des Motors eines der Enden abbricht.

Wir empfehlen also dringend die Verwendung des nachfolgenden Designs, wenn der FET-Levelshifter realisiert werden soll.

Ein kleiner Unterschied darüber hinaus besteht noch in der Anzahl der auf Pads geführten Digitalausgänge.
Die Variante mit dem MAX3372 bietet zwei Ausgänge, die FET-Variante nur einen, weil der Platz für den zweiten Ausgang nicht reichte. Diese Ausgänge werden für die Ansteuerung der Positions-LEDs an den Auslegerenden genutzt, in der Software dient diese Möglichkeit der getrennten Ansteuerung Signalisierungszwecken.
Die Designunterlagen der FET-Levelshifter-Variante mit Doppelauslegern.

Vielleicht noch ein erklärendes Wort zu der Versionierung:
Die überall zu lesende Version V3.1.5 deutet nicht die 3. Major Version des sNQ-Designs an, sondern hat ihre Wurzeln in dem zuvor erstellten Design IMUguide V3, dessen Namen und Versionierung ich für die Prototypen fortgeführt habe, solange der Name für den Shrediquette Nano Quadrocopter - sNQ noch nicht fest stand.
Die erste Version offizieller Unterlagen wird natürlich bei 1 starten ;-)

Die Unterlagen findet ihr auch demnächst in Svens Blog über den sNQ, zu erreichen unter www.nanoquad.de.

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