Spektrum telemetria - Czujniki DIY
: 25 lut 2020, o 12:39
Jako iż na rynku coraz więcej odbiorników Firmy Spektrum posiada port X-Bus do podłączenia zewnętrznych czujników telemetrii. Chciałbym przedstawić budę kilku czujników które na pewno przydadzą się w codziennym użytkowaniu zarówno w modelach śmigłowców, szybowców czy samolotów.
1. Temperature sensor (SPMA9571)
2. Volt Pack sensor (SPMA9570)
3. Brushless RPM sensor (SPMA9558)
4. Altimeter sensor (SPMA9575)
5. Variometer sensor (SPMA9589)
6. High Current sensor (SPMA9590)
7. Battery Energy sensor (SPMA9605)
8. GPS sensor (SPMA9587)
No to zaczynamy.
1. Temperature sensor(SPMA9571) – Czujnik temperatury, przy okazji pomiar napięcia.
Producent fabrycznie zastosował termistor TNC o wartości 10K. W zależności od tego czy posiadamy moduł telemetrii czy odbiornik z telemetrią czujnik podłącza się tymi samymi pinami we wtyczce (czarny-masa otraz szary- pomiar danych) jak pokazano na obrazkach.
2. Volt Pack sensor (SPMA9570) - czujnik pomiaru napięcia pakietu (do 60v)
Moduł TM-1000 wykorzystuje wtyczkę pomiaru temperatury również do pomiaru napięcia pakietu zasilającego (do 60v) bez użycia jakichkolwiek konwerterów, przejściówek. Przewód ten podłączamy bezpośrednio do + pakietu zasilającego. Jeśli ktoś nie ufa takiemu podłączeniu, może dodać w szereg z przewodem rezystor 470om. Napięcie będzie pokazywane z wartością o około 0.1v niższą od realnego ale mamy zabezpieczenie przed uszkodzeniem modułu lub odbiornika.
Odbiorniki z telemetrią posiadające funkcję pomiaru napięcia mogą posiadać osobną wtyczkę do tego przeznaczoną (przykład w AR8010T wtyk 2-pin JST-ZH 1.5).
3. Brushless RPM sensor (SPMA9558) – Czujnik obrotów silnika 3F
W sieci natknąłem się na prosty schemat takiego czujnika bez żadnego jego opisu. Niestety po jego wykonaniu i podłączeniu NIE DZIAŁAŁ. Okazało się że sygnał do modułu był za wysoki dlatego postanowiłem go obniżyć dodając rezystor R7- 470 om. Następnym problemem było straszne pływanie obrotów i tu dołożenie kondensatora C3- 1nF rozwiązało problem. Schemat gotowego urządzenia prezentuje obrazek:
Jak widać nic skomplikowanego. Pomiaru dokonujemy przez podłączenie pojedynczego przewodu do dowolnej fazy pomiędzy ESC a silnikiem. W aparaturze w zakładce telemetrii RPM musimy ustawić odpowiednią liczbę "POLES". Producenci silników zazwyczaj podają tą wartość w nocie katalogowej. Jeśli wykorzystujemy przekładnie możemy też wprowadzić jej wartość wówczas będziemy mieli pokazane obroty za nią.
Do układu zaprojektowałem mała płytkę PCB jednostronną wykorzystując elementy smd (w rozmiarze 1206).
Płytka ma wymiary 27x15mm a gotowy układ zbudowany na niej waży zaledwie 4g (z przewodami). Dla osób które zechcą zbudować sobie ten układ przesyłam projekt płytki w programie KiCad łącznie ze schematem.
Schemat oraz PCB:
4. Altimeter sensor (SPMA9575) – Czujnik pomiaru wysokości lotu.
Prosty do wykonania czujnik wysokości zbudowany na arduino mini (koniecznie 3.3v gdyż TM1000 obsługuje 3V na porcie danych I2C) oraz czujniku ciśnienia BMP180. Czujnik po dzisiejszych testach stwierdzam że działa nawet nieźle zapewniając dokładność na poziomie +- 2m max, co dla mnie jest wystarczające. BMP180 warto przykryć czarną gąbką i całość umieścić w małej otwartej obudowie co by powietrze przelatujące przez model nie wprowadzało zakłóceń do pomiaru.
Schemat układu:
Zdjęcia z konfiguracji czujnika w Aparaturze oraz wyświetlane dane:
Przelot testowy:
Dla osób które chcą zbudować taki czujnik zamieszczam wsad do arduino.
5. Variometer sensor (SPMA9589) - Variometr dla Spektrum.
Tym razem postanowiłem zbudować coś co docenią osoby latające szybowcami - Variometr. W projekcie użyłem czujnika MS-5611 oraz arduino mini 3.3V (8 lub 16Mhz). Schemat podłączenia czujnika do płytki oraz modułu lub odbiornika z telemetrią. Czujnik jednocześnie przesyła wysokość lotu a więc mamy tu dwa pomiary jednym czujnikiem. Schemat układu prezentuje poniższy obrazek:
Zdjęcia z konfiguracji czujnika w Aparaturze oraz wyświetlane dane:
Dla osób które chcą zbudować taki czujnik zamieszczam wsad do arduino.
6. High Current sensor (SPMA9590) – czujnik poboru prądu
Przeglądając Internet natknąłem się na gotowy czujnika poboru prądu którego projekt który można zobaczyć pod adresem:
https://www.rctronix.de/wp/?p=120
Schemat z naniesionymi poprawkami według moich pomiarów:
Oryginalnie bardzo skakał pomiar prądu tak że ciężko było odczytać prawidłową wartość. Po poprawkach już jest stały ładny odczyt. Niestety do dyspozycji mamy tylko pierwszą wersję programu wersje druga i trzecia dostępna jest w postaci gotowego modułu u jego projektanta. Postanowiłem wykonać taki czujnik (V1.1) . Na stronie brakowało wzoru płytki więc narysowałem PCB na wzór oryginału z projektu. (dostępny w załączniku łącznie ze schematem i firmware). Fajny dodatek do modeli dzięki niemu będzie łatwiej ocenić czy zastosowany regulator jest wystarczający do zastosowanego silnika. Możemy zmierzyć też pobór prądu przez elektronikę podczas lotu, niektórzy znajdą też pewnie inne zastosowania.
Zaprojektowana PCB oraz wersja testowa modułu:
Zdjęcia z konfiguracji czujnika w Aparaturze oraz wyświetlane dane:
Test pod obciążeniem (żarówka H4):
1. Temperature sensor (SPMA9571)
2. Volt Pack sensor (SPMA9570)
3. Brushless RPM sensor (SPMA9558)
4. Altimeter sensor (SPMA9575)
5. Variometer sensor (SPMA9589)
6. High Current sensor (SPMA9590)
7. Battery Energy sensor (SPMA9605)
8. GPS sensor (SPMA9587)
No to zaczynamy.
1. Temperature sensor(SPMA9571) – Czujnik temperatury, przy okazji pomiar napięcia.
Producent fabrycznie zastosował termistor TNC o wartości 10K. W zależności od tego czy posiadamy moduł telemetrii czy odbiornik z telemetrią czujnik podłącza się tymi samymi pinami we wtyczce (czarny-masa otraz szary- pomiar danych) jak pokazano na obrazkach.
2. Volt Pack sensor (SPMA9570) - czujnik pomiaru napięcia pakietu (do 60v)
Moduł TM-1000 wykorzystuje wtyczkę pomiaru temperatury również do pomiaru napięcia pakietu zasilającego (do 60v) bez użycia jakichkolwiek konwerterów, przejściówek. Przewód ten podłączamy bezpośrednio do + pakietu zasilającego. Jeśli ktoś nie ufa takiemu podłączeniu, może dodać w szereg z przewodem rezystor 470om. Napięcie będzie pokazywane z wartością o około 0.1v niższą od realnego ale mamy zabezpieczenie przed uszkodzeniem modułu lub odbiornika.
Odbiorniki z telemetrią posiadające funkcję pomiaru napięcia mogą posiadać osobną wtyczkę do tego przeznaczoną (przykład w AR8010T wtyk 2-pin JST-ZH 1.5).
3. Brushless RPM sensor (SPMA9558) – Czujnik obrotów silnika 3F
W sieci natknąłem się na prosty schemat takiego czujnika bez żadnego jego opisu. Niestety po jego wykonaniu i podłączeniu NIE DZIAŁAŁ. Okazało się że sygnał do modułu był za wysoki dlatego postanowiłem go obniżyć dodając rezystor R7- 470 om. Następnym problemem było straszne pływanie obrotów i tu dołożenie kondensatora C3- 1nF rozwiązało problem. Schemat gotowego urządzenia prezentuje obrazek:
Jak widać nic skomplikowanego. Pomiaru dokonujemy przez podłączenie pojedynczego przewodu do dowolnej fazy pomiędzy ESC a silnikiem. W aparaturze w zakładce telemetrii RPM musimy ustawić odpowiednią liczbę "POLES". Producenci silników zazwyczaj podają tą wartość w nocie katalogowej. Jeśli wykorzystujemy przekładnie możemy też wprowadzić jej wartość wówczas będziemy mieli pokazane obroty za nią.
Do układu zaprojektowałem mała płytkę PCB jednostronną wykorzystując elementy smd (w rozmiarze 1206).
Płytka ma wymiary 27x15mm a gotowy układ zbudowany na niej waży zaledwie 4g (z przewodami). Dla osób które zechcą zbudować sobie ten układ przesyłam projekt płytki w programie KiCad łącznie ze schematem.
Schemat oraz PCB:
4. Altimeter sensor (SPMA9575) – Czujnik pomiaru wysokości lotu.
Prosty do wykonania czujnik wysokości zbudowany na arduino mini (koniecznie 3.3v gdyż TM1000 obsługuje 3V na porcie danych I2C) oraz czujniku ciśnienia BMP180. Czujnik po dzisiejszych testach stwierdzam że działa nawet nieźle zapewniając dokładność na poziomie +- 2m max, co dla mnie jest wystarczające. BMP180 warto przykryć czarną gąbką i całość umieścić w małej otwartej obudowie co by powietrze przelatujące przez model nie wprowadzało zakłóceń do pomiaru.
Schemat układu:
Zdjęcia z konfiguracji czujnika w Aparaturze oraz wyświetlane dane:
Przelot testowy:
Dla osób które chcą zbudować taki czujnik zamieszczam wsad do arduino.
5. Variometer sensor (SPMA9589) - Variometr dla Spektrum.
Tym razem postanowiłem zbudować coś co docenią osoby latające szybowcami - Variometr. W projekcie użyłem czujnika MS-5611 oraz arduino mini 3.3V (8 lub 16Mhz). Schemat podłączenia czujnika do płytki oraz modułu lub odbiornika z telemetrią. Czujnik jednocześnie przesyła wysokość lotu a więc mamy tu dwa pomiary jednym czujnikiem. Schemat układu prezentuje poniższy obrazek:
Zdjęcia z konfiguracji czujnika w Aparaturze oraz wyświetlane dane:
Dla osób które chcą zbudować taki czujnik zamieszczam wsad do arduino.
6. High Current sensor (SPMA9590) – czujnik poboru prądu
Przeglądając Internet natknąłem się na gotowy czujnika poboru prądu którego projekt który można zobaczyć pod adresem:
https://www.rctronix.de/wp/?p=120
Schemat z naniesionymi poprawkami według moich pomiarów:
Oryginalnie bardzo skakał pomiar prądu tak że ciężko było odczytać prawidłową wartość. Po poprawkach już jest stały ładny odczyt. Niestety do dyspozycji mamy tylko pierwszą wersję programu wersje druga i trzecia dostępna jest w postaci gotowego modułu u jego projektanta. Postanowiłem wykonać taki czujnik (V1.1) . Na stronie brakowało wzoru płytki więc narysowałem PCB na wzór oryginału z projektu. (dostępny w załączniku łącznie ze schematem i firmware). Fajny dodatek do modeli dzięki niemu będzie łatwiej ocenić czy zastosowany regulator jest wystarczający do zastosowanego silnika. Możemy zmierzyć też pobór prądu przez elektronikę podczas lotu, niektórzy znajdą też pewnie inne zastosowania.
Zaprojektowana PCB oraz wersja testowa modułu:
Zdjęcia z konfiguracji czujnika w Aparaturze oraz wyświetlane dane:
Test pod obciążeniem (żarówka H4):
co bardzo dobrze zaprezentowała mapa trasy naniesiona na Google Earth.
Mam telemetrię i nigdy na nią nie patrzę. W zasadzie używam tylko alarmu zasilania. 