Идеальный спид-контроллер для электролетов

romychs

Кто как себе его представляет?

Вопрос возник не просто так, я собрал и испытал макет своего спид-контроллера, естественно с микроконтроллером (в моем варианте это Z8Fxxxx), в планах тот же но под распостраненный PIC12F629 или 675.

В нем есть сейчас:

  1. Включение двигателя только если ручка газа по минимуму
  2. Фильтрация джиттера
  3. “отброс” неправильных импульсов (кстати вопрос, какие импульсы считать правильными, понятно, что от 1 мс до 2 мс, но как быть с двойными расходами, в некоторых источникак видел 0,7 мс - 2,3 мс, в некоторых 0,85 - 2,15.
    Импульсы, естественно не просто отбрасываются, весто “корявого” импульса используется последний “правильный”.
    Если около секунды нет “правильных” импульсов - выключаем двигун.
  4. “тормоза”. Интересный с ними вопрос, их можно включить как сразу, при переводе ручки газа на минимум, можно с некоторой задержкой, понятно, чем лучше для “тормозного” транзистора второй вариант, и все же?
  5. BEC
  6. Battery cut-off. Сейчас с фиксированными уровнями отруба батареи 1в на банку и автоматическим определением количества банок. На сколько нужно ручное? Автоматическое, естественно накалывается на разряженных банках.

И еще вопрос - частота ШИМ? Сейчас около 2 кГц. Понятно, что чем выше, тем лучше мотору и хуже транзисторам, оптимум есть? Скажем, регулятор под 300-540 мотор.

И совсем незначительный вопрос, регулятор расчитан под 10 банок, на какое напряжение выбирать полевики. В схемах, что я видел, ставят и на 75 В, не многовато ли на 30/40 хватит? Если считать, как нас учили, V=L (di/dt) - пипец получается, какой же тогда защитный диод нужен…

Сейчас использую пару IRF1010N (55V 85A, 11mOм). Вообще, если смотреть, что продают в наших инет-магазинах - вариантов не много, особенно если искать D2Pack, DPack: IRF 3704S , 3711S но они на 20V… Или забить и использовать ТО-220 (AB-). Есть варианты использовать транзисторы в SO корпусах, но от них не рассеивают необходимую мощность, разве что Speed 280-му хватит.

Сразу скажу, мне денег хватит, чтоб купить нужный мне регулятор. Просто паяю лет 15 уже и образование соотв имеется, просто это еще одно мое хобби, помимо авиамоделизма.

6egemot

в идеале:

  1. Плавное включение мотора. Т.е. плавный старт с большим винтом, чтобы шестерёнки в редукторе не убивать.
  2. Плавный тормоз - если с полного газа ручку в ноль убрать и тормоз включить, то видно как внутри 300 мотора искры летят.
  3. Чтобы пищал во время программирования, включения борта с ручкой газа не в нуле, при скором срабатывании cut-off чтобы пищал и оборотами давал знать (как тот же tema-8 начинает обороты уменьшать-увеличивать)
  4. Чтобы сам калибровался на максимум-минимум хода ручки в передатчике
  5. при пропадании сигнала - сброс газа в ноль.
  6. Автоматическое определение количества банок и задание величины напряжения отсечки mini-dip’ом в размере В/на банку.
    Ну например 8 заранее заданных напряжений отсечки на банку выставляется дипом мелким. Как быть с литием - не знаю.
  7. Автоматическая отсечка по превышению тока
  8. Автоматическая отсечка при перегреве самого регулятора 😃
vovic

Транзисторов на 30 вольт хватит с запасом. Фиксирующий диод - Шоттки, ампер на 16 - 20 постоянного тока. Для ферритовых моторов 2 кГц вполне хватит. На редкоземельные частоту нужно выше, там индуктивности обмоток много меньше.
Тип корпусов зависит от того, важна ли цена и простота сборки. Если они не на первом месте, однозначно корпуса типа SO. На старых регуляторах этого вольтажа часто ставили IRF7413. Сейчас есть получше. Просто ставишь больше ключей при том же весе и габаритах. Получаешь гораздо меньшее сопротивление и потери. Хороший регулятор греться вообще не должен.
Если планируется общедоступный вариант документации, для всех желающих, полезно в софте предусмотреть выделенные константы для разных применений, положим с LiPo или с NiCd. Тогда не влезая в софт умелец выставляет нужные ему пороги и временные задержки.
Для ВЕС хорошо бы защиту от КЗ.

romychs

Да, а в принципе, чего я боялся то… Ну ток, 10A, ну, скажем те же 4 x IRF7413 (11 mOm) и получим около 0,3 Вт, а они могут рассеить 2,5

Что посоветуете доступного из Шоттки, я нашел только MBR1545 (45V, 15A) - 18 руб.

Из транзисторов SO есть возможность купить IRF7822 (30V 5mOm 18A), самое то, стоят рублей 40.

По поводу частоты, в Z8 встроенный ШИМ, соответственно, можно сделать частоту и в 2 и в 4 раза выше, но, наверное и не стоит.

Бегемотику
А что, правду говоришь, все по делу. Единственное, что меня беспокоит - защита по току. Оно ведь и потери уменьшить хочется и ток померить.
Чем хочешь, чтоб пищал? Двигателем или пищалкой. ИМХО двигатель не громко пищит. А напряжение отсечки можно сделать, чтоб и программировалось, АЦП встроенный есть. Кстати, раскрутка нужна на сколько плавная - за 1,2,3 сек?

Вот ведь, простая с виду хрень - регулятор. А сколько всего интересного придумать можно…

joleg

Доброго времени суток, уважаемый romychs!

Требвования к регулятору и некоторые дополнительные возможности рассмотрены, например, в www.microchip.com/1010/suppdoc/…/index.htm

Для защиты по току / замера тока я использовал чип-резистор 0.003ом для малых токов. Сейчас предполагаю по совету старших товарищей и в связи с возрастанием токов перейти на 0.001ом и менее. Схемотехника аналогична применяемым на безсенсорных контроллерах безколлекторных двигателей постоянного тока. Статистика потребляемого тока и последние значения накапливаются в контроллере и могут быть прочитаны.

Я только против писков при настройке / программировании. Мне проще RS232… И против мини дип-переключателей… Просто кучу параметров проще задать пакетно. И не выводить задаваемые параметры азбукой морзе. Тем более статистику работы контроллера.

Скорость раскрутки / торможения я тоже программирую, поэтому мне писка совершенно недостаточно. Зачем мне раскрутка по определенной кривой при прямом приводе?

Возможности PIC12F675 для регулятора показались мне недостаточными. Сейчас играюсь с PIC18F1320 в SO18. Там, кстати, PWM есть.

От параметрических BEC по согласованию со старшими товарищами я тоже решил сейчас отказаться. Будут импульсные на MAX1626 (в SO8) или MAX1744 в зависимости от требуемого тока. Как только получу заказанные сильноточные SMD-индуктивности - полностью перейду на импульсные BEC.

С уважением, joleg

6egemot

да, пищать регулятором.
а обороты на движке менять - заметно сразу

тормоз за пару секунд.
раскрутка - главное плавный старт. сугобо индивидуальное понятие 😃

joleg

Добрый вечер, увавжаемый 6egemot!

да, пищать регулятором.

Наверное, все таки, обмотками мотора при помощи регулятора. Но зачем? У меня RS232 есть. Много данных не выведешь и не введешь.
А так контроллер поцепил - и вперед.

а обороты на движке менять - заметно сразу

Заметно. Абсолютно верное решение для предупреждения о приближении отсечки по напряжению батареи. Но программировать это как? Писком? Азбукой морзе выводить числовые значения?

тормоз за пару секунд.

Я хочу иметь возможность выбирать и устанавливать понравившееся мне значение. Проверенное дома. И, при необходимости, поменять в поле.

раскрутка - главное плавный старт. сугобо индивидуальное понятие 😃

Конечно. Я не хочу его подбирать, перепрограммуруя микросхему. Я смогу установить нужные мне значения контролируя ток в разных режимах.

И, кроме того, это прграммные заморочки. Вошли в EEPROM - хорошо. Я попищать захочется - контроллер куплю с названием “последний писк” 😃 Не нравится мне писки. Возможностей почти не добавляет.

С уважением, joleg

vovic

Из транзисторов SO есть возможность купить IRF7822 (30V 5mOm 18A), самое то, стоят рублей 40…

Это точно. Я их ставил вместо 7413, когда их в нашем Чипе и Дипе не было. Для регулятора Астровского, который трехфазный с датчиками и импеллерным мотором.

А насчет напридумать - это ого-го! Тока надо вовремя останавливаться. 😃

romychs

joleg

Пищать, не пищать… Сейчас, я для отладки использую ЖКИ индикатор, и 2 кнопки. Все это можно вынести на отдельную платку и сделать на ней же еще пару кнопок и мини-разъем. При необходимости, это все можно подрубить к контроллеру прямо в поле и “подкрутить” параметры. На счет 12F675, у меня тож некоторые сомнения есть. Сейчас я использую Z8F6401 (у меня DIP40, бывает в LQFP 44)- три таймера (16 bit), одним захватываю длительность импульсов, другим генерю PWM. Так же на борту ADC (12 бит, использую 8 ),и из ненужного - SPI, DMA, I2C, 2 - UART, декодер IRDA. 4 К - РОН, и 64к Флеша. и работает до 20 МГц. EEPROM нет, но можно писать программно в последнюю страницу флеша. Этого всего, даже слишком, для спид-контроллера. В конечном итоге хочу взять более легкий из семейства Z8 Encore! - Z8F0821 (8к флеша, 1 к регистров, 2 таймера, ADC (2 входа)) корпус 20 пин SSOP.

Кстати, довольно тяжело избавиться от помех от электродвигателя при частоте процессора 20 или скажем 18 МГц. Все стало значительно лучше на 4 МГц. Кстати, немаловажная вешь - Watchdog. Но тут опять же 2 варианта - после его срабатывания возвращать обороты двигателя в то что было до этого, либо остановить. Кстати, частоту процессора можно снизить довольно сильно, используя аппаратные таймеры, PWM и IRQ, естественно.

SAN

2 romychs
если реализуешь спецификацию предложенную бегемотиком (даже не всю сразу), без всяких компьютерных приблуд (мне, например, не нужна статистика работы контроллера и не хочу я его регулярно перенастраивать), куча народа тебе Большое спасибо скажет!

6egemot

2 romychs
если реализуешь спецификацию предложенную бегемотиком (даже не всю сразу), без всяких компьютерных приблуд (мне, например, не нужна статистика работы контроллера и не хочу я его регулярно перенастраивать), куча народа тебе Большое спасибо скажет!

А чего велосипед изобретать - поглядите на регуляторы от Castle Creations, там почти всё это есть. www.castlerc.com/products.html

joleg

Приветствую уважаемое сообщество!

Обращаю внимание, что реализация фич разной степени навернутости, крутизны и полезности чисто программная. Схемотехника не меняется. Я просто сейчас хочу перейти на импульсные BEC и окончательно определиться с выходными драйверами (4, 8, 16 или сколько там IRF7822 вниз, а что тогда в верх 😃 и сколько 😃 и сколько терять на контроле тока с защитой, если он вообще мне нужен… )

Связь с компьютером по RS-232 служит у меня в первую очередь для смены программы в котроллере. Его я использую также для отладки.

Используется расширеный bootloader, подобный www.picbook.com/downloads.html (он для PIC18F452)

Каждый раз программировать контроллер никто не предлагает. И тьюнить параметры тоже. Не надо путать возможномть с необходимостью. В большенстве случаев должны подходить параметры по умолчанию. Иначе эта не система, а <подставить по желанию>. На мой взгляд, должна быть возможность точной подстройки - если пользователь захочет, сможет подкрутить и подвертеть.

С уважением, joleg

Gold

ТЗ на отдельную модификацию

  • ик датчик
  • питание li-pol 7.4
  • регулятор мотора до 2А
  • bec 4.8/0.2A (среднее, до 1A в пике) или 6в если критично
  • вес до грамма

😃

вот вроде и специальность схемотехника была, но совершенно не ориентируюсь в современной элементной базе 😦 Вот готовый бы перечень элементов иметь, смог бы сам и разработать и собрать и запрограммить…

serj

Xто полезно помимо всего сказанного : ПЛАВНЫЙ отруб мотора.
то есть держим напряжение путем убирания газа.
увеличивает время полета и есть возможность немного набрать высоту и зайти на посадку во второй раз…
такой алгоритм у меня во всех SC-18FLY, (коих уже продано немеряно 😃 )
Кстати, Тема-8 делает также , и на слух это проявляется как небольшое подвывание мотором- сразу слышно, что через минуту тяга пропадет вовсе 😃 ( только увы, Темы не было в 1999г когда я писал
регулятор)

Очень раздражает меня подход выключению мотора джети и гвс, - питание село- и ты упал ( особенно если в этот момент самолет кверх ногами под футбольными воротами 😃 ) .
по этому поводу пришлось даже для бесколлекторного джети сделать адаптер, плавно сбрасывающий газ (Tiny12)

еще полезно пищать мотором о том, передатчик включен, но что ручка не в нуле, и о том, что сигнала с приемника нет…
у меня это соответственно частый и редкий писк…

Вот, вроде бы и все.

да, если ставить S0-8 без схем ограничения тока, ток этих транзисторов должен быть в 1.5 раза больше стартового ( или выше), так, на 400ку надо или 2шт 7822 или 3шт 7813.
основания- хайтеки и джети взрываются при случайном задевании ручки газа, когда модель лежит на земле.

Кстати Castle Creations полностью удовлетворяет запросам Бегемотика… и под литий его тоже программировать можно.

Сергей. pp_serj@mail.ru

vovic

Схема и фотографии печатных плат опубликованы в прошлогоднем специальном издании FMT-Extra Elektronik немецкого журнала. Там на обложке Мильтиплекс Ево. Приобрести можно по адресу:
www.vth.de

joleg

Доброго времени суток, уважаемый DjAndy!

Никому случайно не попадались схемы или хотя бы разводка плат контроллеров представленных здесь:
jaichi.virtualave.net/speedybl-e.htm
www.geocities.com/SouthBeach/Port/…/speedybl.htm
Прошивки к обоим AT90S2313 есть.

Методика настройки SBL-Micro с печатными платами приводится тут: www.radetzki.info/html/sbl_micro_e.html

С уважением, joleg

20 days later
fraser

to DjAndy
А где брал прошивки? Можешь ли выложить или скинуть на мыло?
Буду оч благодарен

DjAndy

Прошу прощения, не проверил перед тем как написал в конференцию. Были прошивки… Брал их с родных сайтов из веб-архива www.archive.org, записывал на CD болванку по модельной тематике. Болванка перестала читаться… А с www.archive.org сохранённые версии сайтов с прошивками удалили. Если известны другие веб-архивы можно на них поискать и ссылочку личным сообщением pls.

8 days later
VIT-VIT

DjAndy. А нет ли прошивки для ATmega8 для SBL mikro. Для этого контроллера есть хорошие картинки платы с элементами и отличная инструкция по настройк.