冒険的ＲＣ模型(新館)

エアロウイングスのコントローラーを改造

　メカを流用して機体を自作したときに、舵角が足りなかったり、パワーがありすぎて飛ばしづらい

事があります、自分もマイクロ・ナイトメアでそれを感じました。

機体をいじって調整することもできますが、モーターバランスを変えられれば更に調整の幅が

広がります。

その思いからコントローラーの改造に踏み切りました。

　「　コントローラーの改造方法　」

１．必要な部品

　（１）ＰＩＣマイコン　ＰＩＣ１６Ｆ６４８Ａ－Ｉ／Ｐ

　（２）ＰＩＣにプログラムを書き込みするための機材が必要です。

　（３）ＰＩＣを基板へ配線するのに、なるべく細め（Φ０．６ｍｍ位）のリード線１０ｃｍ×１１本使います、

　　　色違いが望ましい。　このケーブルをバラすと良い材料がとれます。

　（４）電源用に少し太め（Φ１ｍｍ位）のリード線１０ｃｍ、２本（赤・黒など色違いがよい）

　（５）シュリンクチューブ（配線済みのＰＩＣに覆い被せる）Φ１１～１６ｍｍ程度のもの長さ４ｃｍ位。

　（６）サーボのコネクタつきリード、２本。

　　　※ 受信機をつけてラジコン用送信機で操縦する必要がなければ、サーボコネクタは省略できます。

　基本的なことですが、改造中は電池を抜いておいてください。

２．チャンネル選択のハンダを取り除く

　チャンネルＢやＣのコントローラーの場合は

　この部分にハンダが盛ってありパターンがショートされていますので

　取り除いて「チャンネルＡの状態」にしてください。

　　参考記事：「チャンネルC って何よ！」

３．パターンカット

　基板のパターンを３本カットします。

　マルで囲った部分です。

（１）パターンを２本カットします

　カッターで４～５回なぞってパターンの銅箔を切ります、力を入れすぎると刃が滑って

　余計なところまでキズつけてしまうので気をつけてください。

　２本平行に切れ目を入れます。切った部分が少しめくれあがるので刃先を差込んで銅箔を引き

　上げる様にして剥がしとります。

（２）こちらは部品が接近しており、少し難しいです。

　別の方法として

　２箇所カットしてしまい、線（青色の部分）でつなぐ方法もあります。

　'2006-06-10 追記

　さらに別の方法として、「改造部品の配布」にて行った方法ですが

　　パターンカットせずに抵抗器Ｒ２を破壊して導通をなくしてしまい、代わりの抵抗器１ｋΩ

　（チップタイプではなく普通の抵抗器）を用意してＬＥＤの脚に接続し、あとで出てきますが

　白リード線を１ｋΩの反対側リードに接続する。

　という方法もあります。抵抗器を用意できればこのほうが楽です。

４．ＰＩＣにプログラムを書き込みます

　ＨＥＸファイル "aero_control.HEX"(zip書庫です）

　一応、ソースも置いておきます、興味のある方はご覧ください

５．ＰＩＣの配線

　これが結線図です。

　　※ 受信機をつけてラジコン用送信機で操縦する必要がなければ、サーボコネクタは省略できます。

　（１）プログラムを書き込んだＰＩＣの脚をカットします。

　（２）細い線１１本を半田付けします。（線の色は結線図と対応しています）

　（３）太目の線（電源用）２本とサーボコネクタを付けます。

　　サーボコネクタの線の色は結線図と違う色になっています。（手持ち品がなかったので）

　　電源の線（太黒・太赤）にはサーボコネクタからの線も入ってきて２本の共付けになります。

　（４）線を束ねてシュリンクチューブを被せます。

　（５）線の長さを切りそろえます。

　　　細い線の、橙・桃・紫・青・黒を約４ｃｍ

　　　その他の線、約３ｃｍ　（サーボコネクタは除く、間違って切り落さない様に気をつけてください）

　　　切り揃えた線の先端を１ｍｍくらい剥いて半田メッキしておきます。

　　　（自分の使用した線はコテをあてると被覆が縮んで芯線がわずかに出てくるので剥かずに半田

　　　　メッキしました）

　（６）基板側の準備として、線をつける部分に既にハンダが付いていますが、

　　　さらに上から予備半田をして表面をきれいにしておきます。

　（７）線を基板に付けていきます。

　　　青・紫・桃・黒の４本をつけた所。（黒は桃の裏に隠れてます）

　　　線を垂直に突き当てて、ハンダを溶かしてつけます。

　　　予備半田してあるため短時間で行えば。フラックスや半田の追加は不要です。

　　　　青・紫・桃の３本は基板の裏からリードがささっているのとパターンの間隔が狭いので

　　　半田でブリッジしやすいです、注意。

　　　次に、白をつけます。写真では順番を間違えて白を最後にしてしまいましたが、

　　　白をつける部分は、ランドが小さく（チップ抵抗の片側）一番難しい部分のため

　　　この段階でやっておきます。

　　　さらに、橙・黄・太赤(電源)・太黒(電源) の４本をつけました。

　　　さらに、赤・緑・茶・灰の４本をつけました。

　　　これで配線は完了です。

　（８）基板をネジ止めし、旋回レバーも取り付けます。

　　　ＰＩＣはこの位置に収めます。

　　　スイッチに寄せすぎるとスイッチの上に被せるプラ部品に干渉してスライドの動きが悪くなり、

　　　離しすぎると、ネジ穴にかぶって蓋が閉まらなくなります。

　　　ギチギチではありませんが、結構狭いです。

　（９）サーボコネクタを引き出します。

　　　充電用ケーブルの隣にΦ３ｍｍの穴をあけました、穴径は使用するサーボリードの太さにあわせて

　　　調整してください。

　　　穴を通すために、ハウジングを外します。

　　　線を一本ずつ穴に通します

　　　通ったらハウジングを元通りにとりつけます。

　（１０）カバーをネジ止めして、アンテナをつけて、完成

　「　舵角を大きく出来ない受信機の存在とその対処法　」

　　改造コントローラを使用して「メニュー３の旋回量」を標準量より大きく（値＝３）すると

　旋回でプロペラが「異常なほどスローで回転」したり、「逆方向へ旋回」するものが

　存在します。（意外と多くあるようです）

　ただし他の改造機能「拡張スロー」などは問題なく動作します。

　　手元にあるそれぞれの受信機をよく観察したところ、違いを発見しました。

　ここです！！

ダメなものはハンダでショートされていますが、ＯＫなものはつながっていません。

　試しにハンダショートを取り除いてみたところ、正常に動作するようになりました。

旋回量を増やして動作がおかしかったら、受信機のこの部分をチェックしてください

たぶんつながっています。　

　あまりにも不自然な動作をしていたので始めのうちは製造不良でショートしたのだと思っていましたが、

解析した回路を見ると故意に回路が組まれているようです、何のためかわかりません。

　「　コントローラー設定方法の説明　」

１．設定モードにするには

　　①パワーレバーを上げた状態で「電源を入れます」

　　②パワーレバーを下げます。

　これで設定モードになりました。

　　ＬＥＤパワーランプがこのように点滅しているはずです。

　※　設定モードから抜けるには、一旦電源をＯＦＦして再度入れなおします。

２．設定メニュー

　　　設定のメニューは６項目あります。

　選択されているメニューはＬＥＤ表示でわかる様になっていて、「番号」の回数分短い点灯を

　繰り返します、「－」（マイナス）は長い点灯１回という意味です。

メニュー番号	ＬＥＤ表示	機能	簡単な説明（詳しくは各メニューの説明にて）
－		モデルメモリ	①機体ごとの設定を５機分メモリー出来ます　　このメニューでは機体の選択を行います。　②また、拡張機能として、受信機を接続してスレーブ　　モードで使う場合にもこのメニューから設定します。
１		チャンネル	①使用するチャンネル（Ａ・Ｂ・Ｃ）を選びます。　②また、拡張機能として高レスポンスモードを選ぶ場　　合にもこのメニューから行います。
２		パワー下限	①パワーのエンドポイントのＬＯＷ側です。　②また、拡張機能としてダイナミックＰＷＭモードを　　選択する場合にもこのメニューから行います。
３		旋回量	旋回レバーの利き具合を増やす事ができます。
４		トリム量	トリム調整スイッチの動作量を増やす事ができます。
５		パワー上限	①パワーのエンドポイントのＨＩ側です。　②また、拡張機能としてパワー停止の時でも旋回が　　出来る様にする選択もこのメニューから行います。

　設定モードにしたとき、最初は「モデルメモリ」が選ばれています。

　「旋回レバー」でメニューを選びます。

　　レバーを右に１回打つと「チャンネル」に進み、もう一度打つと「パワー下限」というように

　　メニューが進んでいきます。左に打つと戻ってきます。

３．設定値の確認・変更をする手順

　　　製作後の状態では「モデルメモリ＝１、チャンネル＝Ａ」が選ばれています、

　それ以外のミキシング量等はノーマル品と互換性を保つ状態に設定されています。

　以下、モデルメモリの確認、チャンネルの変更、ミキシング量の確認、の順に行います。

（１）モデル番号の確認

　①　上記、「２．設定メニュー」の所で説明したやりかたで”－”の「モデルメモリ」が選ばれた状態にします。

　②　パワーレバーを上げます。　そのまま保持してください。

　③　ＬＥＤに、モデル番号が表示されます。「１」を示す点滅をしているはずです。

　　　これで、モデル番号＝１が選ばれている事が確認できました。

　④　パワーレバーを戻します。　これで再びメニュー選択の状態に戻ります。

（２）チャンネルをＢに変更してみる

　①　旋回レバーを右に１回打ってメニューを”１”の「チャンネル」にします。

　②　パワーレバーを上げます。　そのまま保持してください。

　③　ＬＥＤに、チャンネルを示す番号が表示されます。

　　　「１」を示す点滅をしているはずです、これはチャンネル＝Ａになっている事を意味しています。

　④　旋回レバーを右に１回打ちます。

　　　「２」を示す点滅に変わります、これでチャンネル＝Ｂになりました。

メニュー番号１　「チャンネル」
設定値	１	２	３	１－	２－	３－
ＬＥＤ表示
Ｃｈ	チャンネルＡ	チャンネルＢ	チャンネルＣ	チャンネルＡ	チャンネルＢ	チャンネルＣ
モード	ノーマル　モード			高レスポンス　モード

　　　補足：ここでの設定値は６種あります、

　　　　　　旋回レバーを右に打つと表の右側へ進み、左へ打つと左側へ戻ります。

　　　　　　ここでは、”２”の「チャンネルＢ」（ノーマルモード）を選択しました。

　⑤　パワーレバーを下げます。　これで再びメニュー選択の状態に戻りました。

（３）メニュー２～５の設定値確認

　以下①～④の操作を繰り返してメニュー２・３・４・５の設定値を確認します。

　①　旋回レバーを１回右に打つ

　②　パワーレバーを上げ、そのまま保持する。

　③　ＬＥＤの点滅から設定値を読み取る。

　④　パワーレバーを下げる。

　設定値は、

　　メニュー番号２　「パワー下限」　設定値＝３

　　メニュー番号３　「旋回量」　設定値＝１

　　メニュー番号４　「トリム量」　設定値＝１

　　メニュー番号５　「パワー上限」　設定値＝１

　となっており、これがノーマルコントローラーと同等のミキシング量になります。

（４）まとめ

　以上、メニューの選び方、設定値の表示方法と変更方法を説明してきました。

　操作を要約すると

　　「パワーレバー」は、表示するもの　「メニュー番号」か「設定値」　を選ぶ。

　　「旋回レバー」は、表示されている値を変更する。

　ということです。

　設定モードから抜けるには電源を切ります。

４．パワーレバーのコントロール量調整

　　今回の改造目的のひとつ、「パワーがありすぎるのでスロー側をもっと低くしたい」

　の設定に関する部分です。

メニュー番号５　「パワー上限」　（設定値＝１が標準値）
設定値	１	２	３	４	１ｰ	２ｰ	３ｰ	４ｰ
ＬＥＤ	ＬＥＤ表示は省略します、詳細はこちらをクリック（表示一覧）
上限値	下図参照
モード	ノーマル　モード				停止旋回可能　モード

メニュー番号２　「パワー下限」　（設定値＝３が標準値）
設定値	１	２	３	４	１ｰ	２ｰ	３ｰ	４ｰ
下限値	下図参照
モード	ノーマル　モード				ダイナミックＰＷＭ　モード

　　図を観て頂ければ大体わかると思いますがメニュー番号２「パワー下限」を変更すると最スローの

　回転数を変更できます、改造前のコントローラーは設定値３に相当します。

　　また、メニュー番号５「パワー上限」を変更すると高速側を多少下げることができます

　通常は設定値＝１のままで良いと思います。

　値に「－」の有り無し２種類を並べて書いてありますが、これは別の機能の設定を兼ねているため

　です、あとで説明します。

　※ スロー拡張部（ﾀﾞｲﾅﾐｯｸPWM）について

　　最低速度よりも更に低速を擬似的に再現するもので、モーターを止めたり回したりを自動で繰り

　返して行います。

　　エアロウイングスは異なるチャンネルで３機まで同時飛行させることができますが、

　同時飛行をすると時々電波の取りこぼしが発生するようになります。

　これは原理上仕方の無いことなのですが、モーターを止めたり回したりを周期的に行っているため、

　電波を取りこぼすと、モーター出力が不安定になります。

　これが実際の飛行に大きく影響するかは機体の特性によります、飛ばしてみて影響がある様なら

　同時飛行を避けるか、スロー拡張部を使うことをあきらめてください。

　　また、高レスポンスモードという機能があり、これを使うとモーターのオンオフ周期が４倍の速さに

　なるため、より滑らかな回転になると同時にレバー操作に対する応答速度が向上します、

　ノーマルが毎秒４～５回なのに対し、その４倍程度になります。

　新しく製作した機体のテスト時など、どんな挙動を示すかわからない場合に是非使ってください。

　ただし、欠点として同時飛行が全くできなくなります。（他のチャンネルのスペースまで使っているため）

　高レスポンスモードにするには、メニュー１「チャンネル」で行います、ここの表にもあるように

　チャンネルＡであれば「１－」、Ｂであれば「２－」、Ｃであれば「３－」を選択します。　

５．旋回レバーのコントロール量調整

　「不足した舵角を増やすための機能です」

　メニュー３の「旋回量」を増やすと舵角が増えます。

メニュー番号３　「旋回量」　（設定値＝１が標準値）
設定値	１	２	３	４	５	１ｰ	２ｰ	３ｰ	４ｰ
ＬＥＤ	ＬＥＤ表示は省略します、詳細はこちらをクリック（表示一覧）
舵角	１００％	１３３％	１６７％	２００％	２３３％	１００％	１３３％	１６７％	２００％
モード	ノーマル　モード					差動モード

　　モードの違いについてですが、

　ノーマルモードは旋回外側のモーター回転を上げるだけで内側のモーターの回転は変えません、

　そのため、左右モーターを合わせた推力は上がることになります。

　差動モードは内側のモーター回転も下げて、推力をそのままで旋回するようにします。

　　しかし、実際に試してみたところ「差動モード」はあまり良い結果が出ていません、

　基本的にノーマルモードでの使用をお勧めします。

　追記：舵角を増やせない受信機があることが判明しました、対処法はこちら。

　「パワースティックが停止位置でも旋回できるようにする」

　　「機体が高く上がってしまい、降ろすためにパワーを絞るとコントロール

　できなくなり風に流されてしまった。」　こんな経験ありませんか？

　こんなとき旋回が効いたらいいですよね、これを実現します。

　先ほど出てきた「パワー上限」の値を「－」付きの値に変更すると旋回が効くようになります、

　「１」になっていたならば「１－」にします。　

　　（　「２」ならば「２－」、「３」ならば「３－」、「４」ならば「４－」　に変更）

５．トリム調整スイッチのコントロール量調整

　　トリム調整スイッチ（回転ツマミ）を旋回レバーの替わりに使おうと思い、つけた機能です。

　旋回レバーは左・右どちらかのスイッチのようなもので舵の加減ができません、

　その点、トリムは左・右それぞれ３段階の加減ができます、

　よって、トリムの動作を大きくすれば操縦に使えると思い、実験的につけてみました。

メニュー番号４　「トリム量」　（設定値＝１が標準値）
設定値	１	２	３	４	５	１ｰ	２ｰ	３ｰ	４ｰ
ＬＥＤ	ＬＥＤ表示は省略します、詳細はこちらをクリック（表示一覧）
舵角	１００％	１３３％	１６７％	２３３％	３００％	２００％	１６７％	３３３％	４６７％
モード	ノーマル　モード					差動モード

　　※　元々がトリム（旋回レバーの半分の効き）なので舵角の倍率を大きくしてあります。

６．スレーブモード（ＲＣ用送信機で操縦したい人向け）　2006-06-10追記

　「スレーブモードの必要性」

　　改造コントローラーでもそれなりにミキシング設定できるのですが、プロポを使うと、より柔軟な

　ミキシングが設定出来るようになります。

　さらに、細かなスティック操作が効くようになります、どういう事かというと

　機体のモーター回転速度は２８段階で制御できるので、スロットル操作なら２８段階、左右操作なら

　５５段階の細かさで操縦が可能なはずですが、実際はコントローラーのスティックがスロットル８段階、

　左右３段階と荒い為、有効に使えていないのです。

　その点プロポははるかに細かい段階数で動作しているため、２８段階を有効に活かすことができます。

　エアロウイングスは玩具ですので、　「そんなに細かい操作はいらない、それなりに飛べば充分」

　という考えであればプロポを繋ぐ必要はないでしょう

　「接続方法」

　　接続用ケーブルにＲＣ用受信機を接続します、受信機はＰＣＭよりＰＰＭタイプの方が適しています。

　接続ケーブルは２本出ていますが、３本線でつながっている方を「コネクタ１」、１本線の方を

　「コネクタ２」と呼び、接続するチャンネルは「コネクタ１」を小さい番号のチャンネルにつなぎ、

　「コネクタ２」をチャンネルを１個飛ばして繋ぐのが理想的です、

　例：コネクタ１＝チャンネル２、コネクタ２＝チャンネル４

　（この通りでなくても動作はしますが、電波を送信する周期が若干長くなります。）

　受信機の電源はコントローラーから供給されます。

　　コントローラーのモードを変更します。

　メニュー番号「－」のモデルメモリのモデル番号を「－」にしますとモードが切り替わり、接続した受信機

　からの信号でコントローラーをコントロールするようになります。

　上の例ではチャンネル２（Futabaではエレベータ）で左翼のモータの回転数を変え、チャンネル４

　（ラダー）で右翼のモータの回転数を変える動作になります、よってこのままでは飛行できず、

　プログラムミキシングやＶテールミキシングを使いスロットルスティックで左右モータを同時に強弱し、

　ラダー（またはエルロン）スティックで左右モータの回転差が起こるように設定して飛行します。

　　コントローラの設定メニューは通常モードと同じように操作できますが、有効なのはメニュー１の

　「チャンネル＆高レスポンス」だけです。