Прошло уже несколько лет с момента выпуска лимитера. Было изготовлено множество экземпляров. Более того, на данной базе были сделаны другие RC устройства. Например: регистратор высоты взлета модели ракеты, устройство управления двигателем кордовой модели, альтиметр для парапланеристов и т.д.
Лимитер оказался достаточно удобным и надежным в эксплуатации. К недостаткам базового варианта можно отнести относительную сложность сборки. Провода, резисторы, платы, все это надо спаять, и чтобы надежно получилось. При изготовлении множества копий это довольно трудоемкий процесс.
Поэтому несколько лет назад я разработал и заказал промышленно выполненные переходные платы. Датчик и модуль связи припаиваются к плате, а сама плата паяется к ардуине. Резисторы стоят на плате. Процесс сборки сократился буквально до минуты. Резко возросла надежность, а габариты устройства стали значительно меньше.
Вот так это сейчас выгладит:
Переходная плата с двух сторон. На одной припаяны провода и установлены резисторы.
Снял небольшое видео по установке программы.
Вчера отправил пацана на детскую Россию. Пока он там летает появилось немного времени для более подробного описания:
При выводе любой информации первые две строки всегда выглядят так:
LIMITER V1.7 2018
FAI parametrs setup
Первая строка указывает версию прошивки. Вторая строка говорит о том, что установлены стандартные FAI параметры. Если пользователь настроит лимитер под свои нужды, информация будет выглядеть след образом:
LIMITER V1.7 2018
NOT FAI parametrs setup
Для использования девайса необходима программа, как на видео. Для правильной ее настройки нужно ввести команды управления. Можно использовать и другие терминальные программы. Но указанная в видео программа позволяет полностью автоматизировать процесс. Т.е. для каждой команды настроена отдельная кнопка, и не требуется никакой работы с клавиатурой.
Для общения с лимиттером мы подаем с терминала символьную команду, и получаем ответ. Команда должна вводиться большими или маленькими английскими буквами.
На сегодня поддерживаются след команды:
- inf - команда вывода информации о параметрах системы
- rst - сброс. После совершения полета, если хотим лететь заново, выполняем эту команду. Это чтобы не открывать крышки и не передергивать провода для переинициализации.
- fai - устанавливает все изменяемые параметры в соответствии стандартных правил F5J.
- prm - вывод текущих параметров системы.
- log - вывод записанного лога последнего полета. Посекундно выводится высота нахождения модели за последний полет. Лог сохранен в памяти, не стирается выключением питания. При очередном взлете предыдущий лог будет удален.
- fly - Одна из самых важных и используемых команд. Выводит сохраненные в памяти (не стираемые отключением) параметры последнего полета.
Собрана партия устройств для использования в личных целях и для наших соревнований.
Проект устройства далеко не заброшен. В конце прошлого сезона были проведены всесторонние испытания устройства. исправили пару багов в программе, а в остальном, все прекрасно. Устройство стабильно работает, все параметры фиксирует.
В межсезонье были закуплены материалы и собрана пробная партия устройств. дополнительно был доработан интерфейс и наконец то удалось дописать софт под полное логирование полета.
Собственно фотографии изделия в исходном виде и на модели:
Вот и подходит к завершению проект. Хотелось конечно быстрее, но постоянные выезды на соревнования и тренировки совсем не оставляют времени для творчества.
Испытания моего детища на цифровом осциллографе показали очень обнадеживающий результат. Сигнал выдаваемый передатчиком, проходя всю цепочку эфир-приемник-лимитер на выходе лимитера отличается от оригинала на 1-2 мкс. Считаю очень неплохо.
Согласно официальных правил пришлось постепенно переделывать лимитер в логгер. Теперь данные полета сохраняются во внутренней энергонезависимой памяти. Можно всегда получить доступ к данным крайнего полета.
И самое интересное напоследок. Добавил в конструкцию связь по Bluetooth. Теперь нет необходимости даже подходить к модели. Вынул из широких штанин 😃)) большую мобилу, тыкнул пару раз по экрану и вуаля. Все параметры полета на твоем экране.
Устройство вроде простое и маленькое, но написание программы это цела песня. Точнее “взрыв мозга” на пару - тройку дней. Сейчас уверенно можно сказать - задача выполнена.
И что же мы имеем?
Проанализировав отзывы о других девайсах пришлось очень тщательно подойти к вопросам формирования сигналов управления. Вопросы совместимости с разными приемниками, установка нулевых точек, сбои в канале связи и т.п. должны быть полностью решены на программном уровне.
Входной сигнал от приемника проходит целую цепочку проверок на достоверность. Полярность сигнала от приемника определяется автоматически и на работу не влияет. Каждый поступивший импульс проверяется на длительность стандартного РРМ сигнала (от 600 до 2400 мкс). Не соответствующие импульсы отбрасываются.
Дополнительно входной сигнал проходит через цифровой фильтр. Это снижает влияние возможных помех и перебоев связи.
Выходной PWM формирую программно аппаратным методом. Как уже было замечено, при любом зависании выходного сигнала автоматически не будет.
Про процессор я уже писал. Ардуинка не самая мощная сейчас платформа, но для назначенных целей вполне подойдет. Время выполнения одного прохода рабочего цикла сейчас 1-2 мс. Более чем достойно.
Датчик давления один из самых современных. Он выпущен не более 3-х лет назад. По этой причине большинство устройств которые делались ранее используют предыдущие версии этого датчика. 085, 180 и т.п. Они менее точные и более громоздкие.
Реальная точность определения высоты у меня получилась 0,3-0,5 метра. Но тут есть нюансы. Можно получить точность 10 см, но время преобразования с фильтрацией вырастает до сотен миллисекунд, что совсем не приемлемо для быстролетящей модели. Поэтому точность намеренно снижена, зато гарантируется фиксация параметра высоты каждые 25 мс. При скороподъемности модели 15 м/сек выходит набор высоты 40 см за 25 мс, что вполне соответствует точности измерения.
Ну и с атмосферой не все так просто. Мгновенные колебания давления (ветер, температура, солнце) составляют +/- 1 метр высоты. Долговременные изменения давления, когда атмосферное давление растет или падает, составляют до 1 метра в минуту. Поэтому точность 0,5 м реально вполне оправдана.
Как организатор соревнований в Сибири, столкнулся с проблемой лимитеров. Число участников у нас постоянно растет. Особенно много появилось планеристов среди детей. И тут встал вопрос оборудования. Многие желают летать по официальным правилам, но ни один “желающий” не потрудился купить это оборудование хотя бы себе. Про детей вообще промолчу, тут итак все понятно.
Обсуждение вопроса правил соревнований с нашими пилотами привело меня к мысли, что самый простой способ решения проблемы это бюджетный лимитер.
И решил я создать свою конструкцию. Сразу замечу, что я не собираюсь создать сертифицированное FAI устройство. Вряд ли меня допустят с ним на официальные российские соревнования. Но функциональности для проведения соревнований я планирую на 100% хватит.