드론 만들기 - Pixhawk 4의 Power Management Board

 

이전 글...

 

드론 만들기

  

   하드웨어

      [드론 만들기] 기본부품

         [드론 만들기] 비행 제어기(FC)

            [드론 만들기] Pixhawk 시리즈

               [드론 만들기] Pixhawk의 GPS

               [드론 만들기] Pixhawk의 텔레메트리(Telemetry)       

               [드론 만들기] Pixhawk 4

                  [드론 만들기] QGroundControl에서 Pixhawk 4 펌웨어 설치

                  [드론 만들기] QGroundControl에서 Pixhawk 4 설정하기 1/2

                  [드론 만들기] QGroundControl에서 Pixhawk 4 설정하기 2/2                   

                  [드론 만들기] Pixhawk 4의 Power Management Board

         [드론 만들기] 모터

         [드론 만들기] 배터리

            [드론 만들기] 리튬 폴리머 배터리 팩

         [드론 만들기] 변속기 (ESC)

         [드론 만들기] 프로펠러 (Propeller)

         [드론 만들기] 파워분배기(PDB, Power Distribution Board)

         [드론 만들기] 조종기(Radio Control)    

 

   소프트웨어

      [드론 만들기] MissionPlanner와 QGroundControl

      [드론 만들기] QGroundControl 설치

         [드론 만들기] QGroundControl 사용방법 1/3

         [드론 만들기] QGroundControl 사용방법 2/3

         [드론 만들기] QGroundControl에서 Pixhawk 4 펌웨어 설치

         [드론 만들기] QGroundControl에서 Pixhawk 4 설정하기 1/2

         [드론 만들기] QGroundControl에서 Pixhawk 4 설정하기 2/2

         [드론 만들기] QGroundControl에서 Pixhawk 파라미터 변경하기  

 

   조립

      [드론 만들기] 모터, 변속기에 커넥터 연결하기

      [드론 만들기] GPS, Telemetry Pixhawk 4에 연결하기

  

   비행

      [드론 만들기] 쿼드콥터(Quadcopter) 비행 원리

      

   기타

      [드론 만들기] 비행금지구역

      [드론 만들기] 비행 시 주의 사항

      [드론 만들기] VMware Workstation Pro 설치하기

         [드론 만들기] VMware Workstation Player에 Virtaul Machine 만들기

         [드론 만들기] VMware Workstation Player에 Ubuntu 설치하기

      [드론 만들기] 멀티콥터 종류

      [드론 만들기] 커넥터(connector)

      [드론 만들기] 용어

   

---

완전 초짜의 드론 만들기 도전! 도전! 도전~!입니다.
맨땅에 헤딩~

인터넷 검색, 관련 사이트를 참고하여 Pixhawk 4를 이용한 중/소형 드론을 만들려고 하고 있습니다.

참고만 하세요~!

---

픽스호크 4를 구매하면 PMB(PM Board, Power Management Board)가 함께 동봉되어 있는데 이 PMB가 파워 분배기(PDB, Power Distribution Board) 역할을 한다.

 

 

Pixhawk 4의 Power Management Board

 

픽스호크 4의 PMB는 PDB의 역할을 할 뿐만 아니라  추가로 픽스호크 4와 변속기(ESC)에 안정적인 전압을 공급하고 FC와 모터에 공급되는 배터리의 전압과 전류에 대한 정보를 FC에 전송하기도 한다.

 

픽스호크의 사양은 아래와 같다.

 

Specifications
최대 허용전류: max. 120A
UBEC 5v이 출력 전류: 3A
UBEC 입력 전압: 7~51v (2~12s LiPo)
치수: 68 x 50 x 8 mm
마운팅 홀(Mounting Holes): 45 x 45mm
무게: 36g

 

Pixhawk 4의 PMB는 최소 2S에서 최대 12S의 리튬폴리머 배터리 팩을 사용할 수 있어 큰 전력을 필요로 하는 대형 드론에도 적용할 수 있다. 무게는 약 36g으로 Pixhauk 4(15.8g)보다도 더 무겁다.

 

 

픽스호크 4의 PMB 대략적인 조립도는 아래와 같다.

 

Pixhawk 4의 PMB 연결

 

위에서 보듯이 PMB에는 배터리로 단일 전원을 공급한다. 보드에 M1-M8이라는 표기가 있는데 이곳은 무인이동장치의 종류에 따라서 연결도가 달라지는데, 멀티콥터의 경우에는 M1-M4에 모터를 연결하면 된다. 물론 위의 그림처럼 모터를 바로 연결하는 것이 아니라 ESC를 연결한 후 ESC와 모터를 연결한다. ESC에 BEC가 있을 경우 따로 BEC를 연결할 필요는 없다. (상세 조립은 조립부문에 정리할 예정)

 

 

Pixhawk 4의 PMB의 상세한 핀/커넥터 배치는 아래와 같다.

 

Pixhawk 4 핀 배치 (출처: https://docs.px4.io)

 

기체 기준(airframe reference)에 따라서 Pixhawk 4의 PWM OUT와 FMU OWM OUT 포트를 PM Board 연결하는 것이 다르기 때문에  기체 기준(여기)을 참고해야 한다. 

 

PX4 펌웨어의 MAIN output이 Pixhawk 4의 I/O PWM OUT 포트로 배치되지만, AUX output은 Pixhawk 4의 FMU PWM OUT으로 배치된다.

 

예를 들자면 MAIN1은 I/O PWM OUT의 IO_CH1 핀으로, AUX1은 FMU PWM OUT의 FMU_CH1 핀으로 배치된다.

 

 

PMB의 FMU PWM-IN은 내부적으로 FMU PWM-OUT와 연결되어 있다. FMU PWM-OUT는 서보(예로 보조익, 승강타, 방향타, 엘리본, 기어, 플랩, 짐벌, 스티어링)를 구동하는 데 사용된다.

 

PMB의 I/O PWM-IN는 내부적으로 모터를 구동하는 데 사용되는 M1-8과 연결된다. 

 

 

기체 기준에 따른 Pixhawk 4의 PWM OUT 포트와 PMB의 PWM-IN 포트 연결을 요약하면 아래와 같다.

 

프레임에 따른 픽스호크와 PMB 연결 (출처: https://docs.px4.io)

 

PMB는 Pixhawk 4와 6핀 케이블로 연결되는데 Pixhawk 4의 핀 배치도는 아래의 표와 같다.

 

Current signal은 기본값으로 0-120A에서 0-3.3V를 전달해야 하고 Voltage signal은 기본값으로 0-60V에서 0-3.3V 전압을 전달해야 한다.

 

VCC는 최소 3A를 연속적으로 제공하고 기본 설정은 5.1V이어야 한다. 5V 보다 낮은 전압은 허용은 되지만 권장하지 않는다.

 

pixhawk 4 pinout (출처: https://docs.px4.io)

 

픽스호크 4에 동봉된 PMB 같은 경우에는 QGroundControl에서 파워 설정 시 배터리 팩의 셀 개수만 설정하고 그 외에 특별히 따로 전압 분배기를 조정할 필요가 없다. 하지만 다른 파워 모듈을 구매했을 경우에는 전압 분배기를 업데이트해야 한다.

---

 

이전 글...

 

드론 만들기

  

   하드웨어

      [드론 만들기] 기본부품

         [드론 만들기] 비행 제어기(FC)

            [드론 만들기] Pixhawk 시리즈

               [드론 만들기] Pixhawk의 GPS

               [드론 만들기] Pixhawk의 텔레메트리(Telemetry)

               

               [드론 만들기] Pixhawk 4

                  [드론 만들기] QGroundControl에서 Pixhawk 4 펌웨어 설치

                  [드론 만들기] QGroundControl에서 Pixhawk 4 설정하기 1/2

                  [드론 만들기] QGroundControl에서 Pixhawk 4 설정하기 2/2                   

                  [드론 만들기] Pixhawk 4의 PDB, Power Management Board

         [드론 만들기] 모터

         [드론 만들기] 배터리

            [드론 만들기] 리튬 폴리머 배터리 팩

         [드론 만들기] 변속기 (ESC)

         [드론 만들기] 프로펠러 (Propeller)

         [드론 만들기] 파워 분배기(PDB, Power Distribution Board)

         [드론 만들기] 조종기(Radio Control)    

 

   소프트웨어

      [드론 만들기] MissionPlanner와 QGroundControl

      [드론 만들기] QGroundControl 설치

         [드론 만들기] QGroundControl 사용방법 1/3

         [드론 만들기] QGroundControl 사용방법 2/3

         [드론 만들기] QGroundControl에서 Pixhawk 4 펌웨어 설치

         [드론 만들기] QGroundControl에서 Pixhawk 4 설정하기 1/2

         [드론 만들기] QGroundControl에서 Pixhawk 4 설정하기 2/2

         [드론 만들기] QGroundControl에서 Pixhawk 파라미터 변경하기  

 

   조립

      [드론 만들기] 모터, 변속기에 커넥터 연결하기

      [드론 만들기] GPS, Telemetry Pixhawk 4에 연결하기

  

   비행

      [드론 만들기] 쿼드콥터(Quadcopter) 비행 원리

      

   기타

      [드론 만들기] 비행금지구역

      [드론 만들기] 비행 시 주의 사항

      [드론 만들기] VMware Workstation Pro 설치하기

         [드론 만들기] VMware Workstation Player에 Virtaul Machine 만들기

         [드론 만들기] VMware Workstation Player에 Ubuntu 설치하기

      [드론 만들기] 멀티콥터 종류

      [드론 만들기] 커넥터(connector)

      [드론 만들기] 용어