AirplaneAnalyser

[DanielSan]

Hallo,

dann möchte ich auch mal mein erstes Projekt hier vorstellen. Es ist zwar kein Roboter den ich bauen möchte aber ich denke ihr seid trotzdem offen für mein Projekt. Die ein oder andere Idee lässt sich sicher auch für Roboter nutzen.

So es geht darum, das ich verschieden Informationen, aus meinem Modelflugzeug abrufen möchte. Als "Feldanzeige" soll mein -mehr oder weniger extra für dieses Projekt erworbenes- Samsung Galaxy S dienen. Es soll beispielsweise die Drehzahl des 50ccm 2Takt Benzinmotors "Live" auf dem Display anzeigen.
Die Datenübertragung wird per Bluetooth realisiert. Dazu habe ich mir ein BTM222 bei Ebay geschossen.
Das BTM222 wird mit einem Atmel (welchen weiss ich noch nicht) angesteuert. Die Daten sollen auch auf SD Karte gespeichert werden. Da die BT reichweite begrenzt ist. Nach einem Flug können dann die aufgezeichneten Informationen auf das Handy übertragen werden.

Neben der Anzeige auf dem Handy soll allerdings noch mehr passieren. Die Stromversorgung für die Servos wird mit 2x 2S1P LifePo Akkus umgesetzt. Da die Spannung von 6,6V allerdings zu hoch für die Servos ist, muss ich die Spannung regeln.
Das werde ich wahrscheinlich einen Tiny, der einen Transistor ansteuert, erledigen lassen.

Im Moment möchte ich folgende Informationen Speichern bzw. Anzeigen lassen:
- Motordrehzahl
- Akkuladezustand (nicht nur die Spannung, sondern auch die entnommenen mA)
- Evtl. baue ich meine +-40G Beschleunigungssensoren ein. (Bei einem kleineren Modell habe ich schon 11,9G erreicht!)

Mit der Software für das Handy habe ich bereits begonnen. Hauptsächlich habe ich bis jetzt das Design erstellt und etwas rumgespielt um zu lernen. Die Software wird mit Googles App Inventor erstellt. Das Betriebssystem ist Android 2.2 Froyo.



Kennt sich jemand mit dem App Inventor aus?
Ich habe noch nicht rausgefunden, wie man Dateien erstellt und in diesen dann liest bzw. schreibt.

Das ist erstmal ein grober Umriss meines Vorhabens. Falls ihr Anregungen habt würde ich mich über eure konstruktive Kritik sehr freuen!
Über Fragen und Kommentare freue ich mich natürlich auch!

Danke
Gruß Daniel

[Besserwessi]

Für die Spannungsregelung sollte man lieber ein separates spezielles IC nutzen. Man kriegt das mit Mühe mit einem µC hin, aber die extra Regler ICs sind relativ günstig, zuverlässiger und fast immer besser. 6,6 V wären noch nicht prinzipiell zu hoch für alle Servos - einige sollten damit klar kommen. Die Spannung ist aber nicht immer 6,6 V, sondern im Bereich von etwa 8,3 V bis etwa 6 V. Die 8 V könnte für die meisten Servos zu viel sein.

Je nach Anteil den die Servos am Stromverbrauch haben kann sich ein Schaltregler lohnen (mehr Laufzeit, weniger Abwärme und deshalb ggf. kleiner möglich). Bei 50 cm³ sollte aber auch Platz für einen fertigen Low Drop Regler sein - ist einfacher, weniger Störungen und wohl auch zuverlässiger.

Abgesehen vom Bluetooth Interface gibt es da schon einige ähnliche Projekte (Datenrecorder für Modellbau).

[DanielSan]

Die 8 V könnte für die meisten Servos zu viel sein.

genau! Es gibt zwar high voltage servos, ich habe aber schon alle servos. Diese können 4,8 -6V.

Welcher Lowdrop Regler kann denn 10A? Denn soviel Strom ziehen meine Servos hin und wieder mal.

Platz ist ausreichend vorhanden. Gewicht spielt eine untergeordnete Rolle.

Abgesehen vom Bluetooth Interface gibt es da schon einige ähnliche Projekte (Datenrecorder für Modellbau).

ja das stimmt. Das hab ich auch schon hinter mir.

[Besserwessi]

Der LT1083 kommt bis 7,5 A. Ist allerdings nicht mehr ganz low Drop im engeren Sinne (etwas über 1 V bei vollem Strom). Man könnte ggf. die Last aufteilen auf 2 Kreise und dann 2 Regler nehmen. Bei 10 A wäre dann ggf. ein Diskreter Aufbau (z.B 1 A Low dop + Transistor), oder halt ein Schaltregler angesagt - einen µC dafür zu nehmen bleibt aber eine eher schlechte Lösung.

[DanielSan]

Der LT1083 benötigt aber min 6,5V Input, preislich ist der auch nicht gerade atraktiv.
Wie wäre es denn, wenn ich ein 8A UBEC nehme? Die gibt es in China für 10$ sind dann aber komplett fertig und auch für den Modellbaueinsatz gedacht. Kann man die Parallel schalten, wenn man die mit Dioden entkoppelt?
Hat das überhaupt Sinn? Denn dann wäre ja immer nur das UBEC mit der momentan höheren Spannung im Einsatz. Die Strombelastbarkeit des Systems dürfte sich dadurch nicht erhöhen oder? Ich denke nur die Sicherheit wird höher, wenn jedes UBEC seinen eigenen Akku hat. Fällt ein UBEC aus, bleibt noch das andere. Eine Doppelstromversorgung möchte ich so oder so realisieren!

Danke
Gruß Daniel

[Besserwessi]

Beim LT1083 / LT1084 ist im Datenblatt auch eine Schaltung wie man 2 Regler zusammenschaltet. Ist aber wirklich keine ganz billige Lösung. Wie das mit den Fertigen UBECs ist, müßte der Hersteller wissen. So ganz trivial ist das mit dem parallel schalten nicht, vor allem wenn man eine Symetrische Verteilung der Last haben will. Hier hat man aber den günstigen Fall, dass man eine relativ geringe Wärmeentwicklung hat, wegen der kleinen Spannung, und die Anforderungen an die Regelung sind nicht so besonders hoch - kleine Schwankungen sollten bei Servos erlaubt sein.

Durch 2 Regler parallel muss man die Stabilität auch noch mal extra beachten. Da könnte man dann ggf. auch gleich den Regler mit einem diskreten Leistungstransistor aufbauen. Da hat man dann auch gleich die volle Kontrolle hinsichtlich zusammenschalten von 2 Einheiten und könnte Shunts zur Strombegrenzung und zur Strommessung nutzen. 2 Akkus könnten ein Problem mit der Verteilung der Last geben - ggf. ist dann ein Akku früh leer und der andere noch fast ungebraucht.

[DanielSan]

So, ich habe mir heute morgen mal das dickste UBEC bestellt, was ich finden konnte. Nach reichlicher Überlegung, bin ich zu dem Schluss gekommen, dass ein paralleler Betrieb von UBEC`s keinen Sinn macht. Man müsste diese mit Didoen entkoppeln, was dazu führen würde das immer nur ein UBEC belastet wird.
Das UBEC was ich jetzt bestellt habe, kann 8A Dauer / 15A Peak und hat ca. 12€ gekostet.
Bei meiner Strommessung mit einem Servo, bin ich auf ca. 2A Strom gekommen. Aber die Messung war recht ungenau. Wenn das UBEC da ist, schliesse ich 9 Servos an meinen Empfänger an und Teste ob es reicht.

Desweiteren habe ich mir ein Modulares konzept überlegt. Es gibt eine Hauptplatine auf der das BT Modul und ein Speicherkartenslot steckt. An diese Platine werden dann per I2C einige Sensoren angeschlossen. Durch die I2C kommunikation habe ich ja fast unbegrenzte Möglichkeiten, was die Anzahl der Sensoren angeht.

Gruß
Daniel

[DanielSan]

Nächstes Update:
Heute habe ich angefangen, mein "Mainboard" zusammen zu löten. Da es erstmal ein Prototyp ist, wird das Mainboard eine Lochrasterplatine. Als Prozessor dient ein Embedit Board mit Mega128. Das Board hatte ich hier noch rumliegen und hat mich angelächelt. Auf dem Mainboard ist jetzt ein 7805 (der fliegt später wieder runter, weil dann das BEC seinen Job übernimmt) zwei low current 3mm Led´s und ein LCD anschluss zum Debuggen.

Das Display hat mir die meiste Arbeit bereitet. Da ich es an PortC gelötet habe, wo es nicht funktionieren wollte. Nachdem ich nicht mehr weiter wusste hab ich es einfach mal an PortB gelötet und siehe da, es funktioniert. Leider weiss ich nicht warum es an PortC nicht funktionierte, an Jtag liegt es jedenfalls nicht. Wenn jemand was dazu sagen kann, würde ich mich sehr freuen. Im Anhang gibt es das Datenblatt zu dem Embedit board. Leider konnte ich es nur in einem Zip Archiv hochladen.

Dann zeige ich mal ein paar Bilder:

Mainboard übersicht von oben.

Mainboard von unten.

Bluetooth Modul.

Ich weiss das Mainboard sieht abenteuerlich aus, aber so ist das nunmal bei Lochrasterplatinen!

Im moment mache ich mir Gedanken zur Drehzahlmessung. Ich nehme das Signal direkt von dem Hallgeber der Zündung ab. Allerdings habe ich keine Idee wie ich das Signal auswerten soll. Mit Capture Pin oder einfach einen Timer hochzählen lassen? Wie macht man sowas elegant? Die Drehzahl soll ca. 1-2mal pro sekunde per Bluetooth übermittelt bzw. gespeichert werden. Sie liegt in einem Bereich von 0- max 8000 U/min.

Gruß Daniel

[Besserwessi]

Die Drehzahlmessung kann man ganz gut per Input Capture im Interrupt machen. Dazu muss aber Timer 1 durchgehend laufen, am besten über die ganzen 16 Bit also ohne variable obere Grenze. Das Ergebnis hat eine sehr gute Auflösung und man bekommt nach jedem (oder jedem 2.) Puls einen neuen Messwert.
Wenn man sich mit wenig Auflösung zufrieden gibt, kann man die Impulse in einer festen Zeit (z.B. 1 s) Zählen lassen - das benötigt ggf. etwas weniger Rechenzeit. Dafür ist die Auflösung aber begrenzt auf eine ganze Zahl bis etwa 120.

[DanielSan]

Hi,

ich habe das jetzt mal mit dem ICP gemacht. Um ein Signal zu erzeugen, habe ich den ICP einfach an meine grüne Led angeklemmt. Diese lasse ich blinken.

Do
Toggle Led_grn
Waitms 100
Loop

Die Timer Config:

On Icp3 Oncapture                                           'Interrupt-Routine
Config Timer3 = Timer , Capture Edge = Rising , Prescale = 1
Enable Timer3
Timer3 = 0

Enable Icp3
Enable Interrupts

Meine interrupt Routine sieht jetzt so aus:

Oncapture:                                                  'Timer1-Capture
  Wcount = Timer3                                           'Erst Wert sichern
  Timer3 = 0                                                'Sofort Timer-Reset

Return

Ich habe Timer3 verwendet, also auch ICP3. Aber irgendwie springt der Wert immer hin und her. Ich hatte jetzt erwartet, das es einen Stabilen Wert gibt.
Was mache ich falsch bzw. wo könnte ich bei der Fehlersuche ansetzen?

Edit: Kleines Update: Da ich mit dem ICP nicht weiter gekommen bin, habe ich meine Beschleunigungssensoren angeschlossen. Es handelt sich dabei um "MMA3201EG". Dieser kann +-40G in 2 Achsen, da ich 2 davon habe wird eine Achse doppelt gemessen. Die Auflösung an den 10Bit AD-Wandler beträgt ca. 0,1G. Das ist für mich hinreichend genau. Ich habe auch noch Fotos zu den Sensoren inkl. selbst gebastelten Trägerplatinen.

Danke
Gruß Daniel