🚀 Présentation
Ce projet est né de ma récente passion pour les drones FPV. J’ai décidé de construire moi-même un drone FPV 2.5 pouces, depuis l’achat des composants jusqu’au premier vol, afin de mieux comprendre le fonctionnement interne d’un drone, ainsi que les différents protocoles de communication utilisés dans l’univers FPV.
Ce travail m’a permis de manipuler des composants électroniques, de découvrir des protocoles comme ELRS, de configurer un drone avec Betaflight, et de mieux comprendre la logique de pilotage via les ESCs et le contrôleur de vol.
✈️ Mes débuts avec le FPV
Avant ce projet, je m’étais initié au vol FPV avec un TinyWhoop — un micro-drone conçu pour le vol en intérieur, idéal pour découvrir le pilotage en immersion. Ce drone était un modèle prêt à voler (BNF), que je n'avais pas construit moi-même.
Ce projet marque donc ma transition vers une démarche plus technique et modulaire, orientée vers l’intégration système et le contrôle embarqué.
🎯 Objectif technique
Au-delà du simple vol, ce projet avait pour but de :
- Comprendre la structure et le rôle de chaque composant embarqué (FC, ESC, RX, VTX).
- Maîtriser le flux de données : de la commande radio à la propulsion.
- Travailler sur les contraintes physiques : masse, dissipation thermique, autonomie.
- Appliquer une démarche de prototypage embarqué mêlant électronique, informatique et mécanique.
📦 Équipements utilisés
🛩️ Drone & Composants
- Frame : 2.5" Kayou Mini — légère et compacte, idéale pour les vols en extérieur dans des espaces exigus.
- AIO : HappyModel X12 — une carte tout-en-un intégrant le contrôleur de vol, les ESC et le VTX.
- Moteurs : HappyModel 1103 8000KV — puissants et réactifs pour une taille de 2.5 pouces.
- Caméra FPV : Caddx Baby Ratel 2 — excellente performance en faible luminosité.
🎮 Radiocommande
👓 Masque FPV
- Masque analogique compatible 5.8GHz avec réception diversity, pour une meilleure qualité vidéo.
- J’utilise le Skyzone 04X Pro, mais il existe des modèles plus abordables.
🧠 Comment fonctionne un drone FPV ?
Un drone FPV est un système embarqué composé de plusieurs blocs fonctionnels :
1. Contrôleur de vol (FC)
Il agit comme le processeur principal : il reçoit les commandes de la radio via le récepteur, lit les capteurs internes (gyroscope, accéléromètre), et applique un algorithme de contrôle PID pour stabiliser le vol.
2. ESC (Electronic Speed Controller)
Les ESC reçoivent les signaux PWM ou DShot du FC et régulent la tension envoyée aux moteurs brushless, influençant leur vitesse de rotation.
3. Caméra FPV + VTX
La caméra embarquée capture en temps réel une image, transmise en analogique via le VTX (émetteur vidéo) vers le masque FPV.
4. Récepteur radio (RX)
Il convertit les signaux radio (ELRS dans mon cas) en données série (via UART) pour le FC.
🧩 Tout-en-un (AIO)
Dans mon cas, j’utilise une carte AIO (All-In-One) qui regroupe :
- Le contrôleur de vol
- Les ESCs
- Le VTX
✅ Cela permet un gain de place et surtout un poids réduit, ce qui est essentiel sur des machines aussi compactes.
📡 Protocoles utilisés
🎯 ExpressLRS (ELRS)
- Protocole open-source ultra-performant avec une très faible latence.
- Fréquences : 2.4GHz ou 900MHz.
- Supporte le retour de télémétrie : RSSI, tension batterie, etc.
📺 Vidéo analogique 5.8GHz
- Transmission vidéo en temps réel via modulation analogique.
- Utilisation de canaux réglables selon les bandes A/B/E/F/R.
🛠️ Montage du drone
Voici les étapes que j’ai suivies pour assembler mon drone :
- Impression 3D de pièces TPU : J’ai imprimé moi-même certaines pièces en TPU (matériau flexible), comme les protections de caméra et moteurs, à partir de fichiers STL existants.
- Montage à blanc : positionnement à vide pour vérifier l’espace, le câblage et l’orientation.
- Soudure du connecteur XT30 : pour alimenter la carte AIO via une batterie LiPo.
- Soudure des moteurs : j’ai retiré les connecteurs d’origine pour souder directement les fils, réduisant le poids et augmentant la modularité.
- Fixation de la caméra : sur la structure avant, avec réduction des vibrations.
- Connexion du récepteur ELRS : déjà intégré sur l’AIO.
- Configuration Betaflight : flash du firmware, réglages UART, PID, taux, filtres, modes.
- Test des moteurs : inversion via Betaflight si besoin (PropsOut).
- Calibration gyroscope et test du failsafe.
📹 Démo vidéo
J’ai réalisé un short Instagram qui montre une partie du montage et les tests en vol :
👉 https://www.instagram.com/p/DKXjtbbtIcW/
🧑💻 Difficultés rencontrées
- 🔄 Flash de l'AIO : impossible de flasher le firmware au départ. J’ai utilisé ImpulseRC Driver Fixer, un outil open-source qui corrige les pilotes USB pour que Betaflight détecte correctement la carte.
- 🔄 Sens de rotation incorrect des moteurs : certains moteurs tournaient dans le mauvais sens. J’ai corrigé cela directement dans Betaflight, via l’onglet “Moteurs” et la fonction d’inversion de rotation (au lieu de passer par BLHeli).
🎓 Ce que j’ai appris
- La gestion d’un projet hardware embarqué, de l’idéation à l’exécution.
- La soudure de précision, gestion des courants LiPo et sécurité électrique.
- L’intégration de protocoles modernes comme ELRS et l’optimisation de la latence.
- L’utilisation de logiciels spécialisés (Betaflight, ImpulseRC) pour configurer le matériel.
- Une compréhension fine de la chaîne de contrôle temps réel dans un drone.
📁 Liens utiles
🧠 Et après ?
Actuellement, même si j’ai réussi à assembler un drone fonctionnel, je suis encore en phase d’apprentissage. J’ai compris les bases du montage et de la configuration, mais je n’ai pas encore assez de recul pour analyser mes besoins spécifiques, personnaliser finement les réglages, ou optimiser les performances selon mon style de vol.
Mon prochain objectif est : 🔧 Construire un drone 5 pouces, capable d’emporter une caméra type Action Cam pour produire des images HD stabilisées. Ce projet orientera mon apprentissage vers la captation vidéo et les aspects mécaniques (inertie, poussée, vibrations…).