mikser do zdalnego sterowania


P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W
Mikser klapolotek i usterzenia  V
do aparatury zdalnego sterowania
Przedstawiony W przedstawionym ukła-
w artykule układ dzie zastosowano mik-
zainteresuje na pewno r o k o n t r o l e r
wielu modelarzy AT89C2051 firmy
korzystających z prostych Atmel. Jednak
z uwagi na kom-
i tanich urządze do
Projekt
patybilnośĘ wy-
zdalnego sterowania modeli,
prowadze,
ktrzy pragną je
mołna zasto-
rozbudowaĘ o funkcj
087
sowaĘ takłe
miksowania kanałw. Do
mikroprocesor
niedawna wykonanie
AT90S1200 te-
takiego urządzenia,
go samego pro-
cyfrowego lub analogowego,
ducenta (mikrokon-
wymagało niemałego
trolery te nie są jed-
nakładu pracy. Obecnie,
nak kompatybilne programo-
przy zastosowaniu
wo). To drugie rozwiązanie
najpopularniejszych
posiada wiele zalet, m.in.
mikrokontrolerw,
mołliwośĘ przeprogramowa-
wykonanie miksera stało si
nia mikrokontrolera w syste-
mołliwe nawet dla
mie bez konieczności wyjmo- nizmem wy-
początkujących
wania go z układu i bez uły- konawczym,
elektronikw.
cia programatora (wystarczą musimy zapew-
tylko przewody i wtyczka do niĘ odpowiednie
złącza Centronics komputera) sprzłenie ich
oraz zabezpieczenie przed za- wychyle. Takie moł-
wieszeniem si programu po- liwości ma czśĘ nowo- na rys. 3,
przez wykorzystanie wewnt- czesnych urządze do chciałbym zapro-
rznego watchdoga i jedną zdalnegosterowania,aleco ponowaĘ w niniejszym
wad - brak gotowego progra- mogą zrobiĘ właściciele star- artykule.
mu - ktry trzeba napisaĘ sa- szych lub mniej rozbudowa-
modzielnie. nych urządze? Zasada działania
Wyjściem mołe byĘ zbu- Sygnałami sterującymi ty-
Co robimy? dowanie miksera w nadajni- powym serwomechanizmem
Typowe zdalnie sterowane ku. Zazwyczaj wystarczy kil- sąimpulsy o czasietrwania od
modele latające posiadają po- ka rezystorw i wzmacniaczy 1 do 2ms z okresem powtarza-
wierzchnie sterowe pokazane operacyjnych. Jednak oznacza nia15..25ms. Pojawiająsione
na rys. 1, z ktrych kałda ste- to koniecznośĘ ingerencji kolejno na wyjściach poszcze-
rowana jest oddzielnym pro- w układ nadajnika (tym sa- glnych kanałw(rys. 3). Mik-
porcjonalnym mechanizmem mym mołliwośĘ uszkodzenia), rokontroler ma za zadanie
wykonawczym.Jesttoster kie- ale, co gorsza, nie w kałdym zmierzyĘczasichtrwania oraz
runku (a), ster wysokości (b), nadajniku mołna taki układ wykonaĘ obliczenia zgodnie
lotki (c) i klapy (d). W pełni zastosowaĘ. z zalełnościami:
niezalełnesterowanietymi po- Drugim, mniejinwazyjnym Tlewy=(T1+T2)/2,
wierzchniami umołliwia do- rozwiązaniemjestzbudowanie Tprawy=(T1-T2)/2+To,
wolna 4-kanałowa aparatura. układu włączonego pomidzy gdzie To=1,5ms - średni czas
Gdybyśmy jednak chcieli zbu- odbiorniki a serwomechaniz- impulsu odpowiadający neu-
dowaĘ model niekonwencjo- my. Jełeli jeszcze bdzie to tralnemu połołeniu dwigni
nalny, np. przedstawiony na układ na mikrokontrolerze, to sterującej serwomechanizmu.
rys. 2, napotykamy na prob- praktycznie mołemy uzyskaĘ Nastpnie musi wygenerowaĘ
lem sterowania tzw. klapolot- nieograniczone mołliwości nowe impulsy na wyjściach do
kami (e) oraz usterzeniem mo- przetwarzania sygnałw z od- serwomechanizmw. Jak łatwo
tylkowym (f). Pomimo łe kał- biornika. I takie właśnie roz- sprawdziĘ, czas impulsw dla
da z tych powierzchni wychy- wiązanie, ktregoilustracjza- serwomechanizmw mieści si
lana jest oddzielnym mecha- sady działania przedstawiłem we właściwym przedziale 1 do
2ms. Mołemy nawet mieszaĘ
impulsy T1i T2 wedługinnych
proporcji, uzyskując rłną czu-
łośĘsterowania dlaloteki klap.
Jeśli kanał 1 obsługujelot-
ki, a kanał 2 klapy, to zmody-
fikowana zalełnośĘ na obli-
czenie czasw impulsw b-
dzie nastpująca:
Tlewy=Tneutrum+ (T1-
To)*Klotek+ (T2-To)*Kklap,
Tprawy=Tneutrum+ (T1-
Rys. 1. Rys. 2. To)*Klotek - (T2-To)*Kklap,
Elektronika Praktyczna 7/2001
83
P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W
gdzie Kklap i Klotek - czułośĘ z dzielnika rezystorowego),
Tabela 1. Zależność stopnia miksowania kanałów od stanu
odpowiednich organw stero- a jednocześnieświeciz bar-
zworek Z1..Z4
wania. dzo małą jasnością (dziki
L.p. Z1 Z2 Z3 Z4 Tneutrum Czułość Czułość Klotek/
Ze wzorw wynika, łe dułej rezystancji R2).
[ms] klap Kklap lotek Klotek Kklap
obroty serwomechanizmw Testowanie napicia zasi-
w obiestronybdąsymetrycz- lania odbywa si cyklicznie
1 X X X X 1,375 0,1875 0,4375 2
ne. Jednak w wypadku klapo- w przerwach pomidzy kolej-
lotek, dla uzyskania prawidło- nymi błyśniciami diody LED. 2 X X X 1,375 0,22 0,405 1,84
wego zakrtu wychylenia do CzstotliwośĘ błyskania
3 X X X 1,375 0,25 0,375 1,5
gry powinny byĘ wiksze nił informuje nas o pracy układu:
4 X X 1,375 0,28 0,344 1,23
wychylenia do dołu. Uzyskano 1) przy prawidłowym na-
5 X X X 1,375 0,3125 0,3125 1
to programowo, przez regula- piciu i sygnałach z odbiornika
6 X X 1,375 0,344 0,28 0,81
cj czasu Tneutrum w granicach na obydwu wejściach, dioda
1,375 do 1,5ms i obcinanie LED błyska krtkimi (100ms)
7 X X 1,375 0,375 0,25 0,67
zbyt długich lub krtkich im- impulsami z czstością 1Hz,
8 X 1,5 0,125 0,375 3
pulsw do przedziału 1..2ms. 2) w przypadku, kiedy na-
9 X X X 1,5 0,156 0,344 2,2
W wyniku tego, dla Tneu- picie zasilające obniły si
10 X X 1,5 0,1875 0,3125 1,67
=1,5ms uzyskujemy symet- poniłej 4,4V (tj. przy granicz-
trum
11 X X 1,5 0,22 0,28 1,27
ryczne wychylenia w gr nej bezpiecznej wartości 1,1V/
i w dł, zaś dla Tneu- ogniwo dla akumulatorw
12 X 1,5 0,5 0,5 1
=1,375ms wychylenie w g- kadmowo-niklowych) dioda
trum
13 X X 1,5 0,28 0,22 0,79
r mołe byĘ dwa razy wiksze LED zaczyna błyskaĘ z dułą
14 X 1,5 0,3125 0,1875 0,6
nił w dł. Takiezrłnicowanie czstością, ok. 5Hz, sygnali-
15 X 1,5 0,344 0,156 0,45
jest korzystne dla klapolotek, zując nadmierne rozładowa-
natomiast dla usterzenia typu nie akumulatorw, 16 1,5 0,375 0,125 0,33
V preferowane jest symetrycz- 3) w przypadku braku im-
UWAGA: X-zworka zwarta do masy
ne wychylenie sterw. W tabe- pulsw sterujących z odbiorni-
li 1 zestawiono parametry mik- ka dioda LED przestaje błyskaĘ trzanej 35,09+2*0,455=36MHz mogą okazaĘsi za bliskiecza-
sowania przewidziane w orygi- (pozostając w stanie w jakim (jełeli ułyjemy kwarcu som roboczym i stery bdą
nalnej wersji programu. była podczaszanikuimpulsw). 35,545MHz w odbiorniku przesuwaĘ si do połołenia
W układzie zastosowano o pojedynczej przemianie neutrum przy skrajnie wychy-
Opis układu kwarc o czstotliwości 6MHz, czstotliwościz p.cz.=455kHz lonymtrymerzei drąłku. Przed
Schemat elektryczny mikse- mołemy jednak zastosowaĘ ). Stosowanie kwarcw poni- rozpoczciem lotw naleły
ra przedstawiono na rys. 4.Jako dowolnykwarc oczstotliwoś- łej 4MHz nie jest zalecane wic sprawdziĘ działanie ste-
wejścia, połączone z odbiorni- ci z przedziału 4..12MHz, mo- z uwagi na koniecznośĘ do- rw przyskrajnie wychylonych
kiem,zastosowano wyprowadze- dyfikując nieco dane progra- kładnego pomiaru długości organach sterowania (łącznie
nia P1.6i P1.7, natomiast wypro- mu. Wstawiając kwarc musi- impulsw dla zapobiełenia z trymerami). Stery przy peł-
wadzenia P1.4 i P1.5 zaprogra- my mieĘ na uwadze fakt, łe drganiomserwomechanizmw nych wychyleniach drąłkw
mowano jako wyjścia połączone harmoniczne kwarcu bdą od- wskutek błdw prbkowania. nadajnika nie powinny wracaĘ
z serwomechanizmami. Wypro- bierane przez odbiornik i mo- W programie miksera prze- do neutrum. Jełeli wystąpią
wadzenia P1.0 i P1.1 wykorzys- gą zakłcaĘ jego działanie (na- widziano takłe zabezpieczenie problemy z tą funkcją (w nie-
tano do testowania napicia za- leły teł braĘ pod uwag czs- przed zakłceniami. W przy- typowych aparaturach), funk-
silania. Pozostałe wyprowadze- totliwości lustrzane). Przykła- padku, kiedy czas impulsw cj powrotu do neutrum moł-
nia portw mikroprocesora(z wy- dowo, wybrana przeze mnie jest zbyt długi (ponad 2,4ms) na wyłączyĘ zwierając zwor
jątkiem P1.3, ktre mołemy do- czstotliwośĘ 6MHz (z uwagi lub zbyt krtki (poniłej 0,8ms) Z8 do masy(lub wpisującinne
wolnie wykorzystaĘ) słułą do na dostpnośĘ kwarcw w nis- mikroprocesor traktuje sygnał graniczne wartości czasw
wyboru parametrw pracy ukła- kich obudowach tj. bardziej jako zakłcony i nastpuje w danych programu).
du. Kondensator C1 wraz z we- odpornych na drgania) niejest przesuniciesterw do połołe- Mikser posiada mołliwośĘ
wntrznymrezystoremzabezpie- optymalna, mołe bowiem za- nia neutralnego (lotki niewy- podłączania do urządzestar-
cza pewny start procesora po kłcaĘ odbiornik na czstotli- chylonea klapy wychylone wg szego typu z czasem kanało-
włączeniuzasilania, zaś konden- wości 35,09 MHz (69 kanał). czasu Tneutrum z tabeli 1). wym 1,6ą0,6[ms]. Mołliwa
satory C2 i C5 blokują zasilanie. Szsta harmoniczna kwarcu W niektrych urządzeniach jest takłe kombinacja: odbior-
Na uwag zasługuje układ wypada na czstotliwości lus- przyjte wartości graniczne nik 1,5ą0,5[ms] a serwome-
kontroli napiciazasilania. Mo-
delarze wiedzączymgrozi nad-
mierne wyładowanie baterii
odbiornika, dlatego wykorzys-
tano komparator analogowy
mikroprocesora, wzbogacając
mikser o niezwykle połytecz-
ną funkcj. W celu zminima-
lizowania liczby czści dioda
LED D1 pełni podwjną rol:
- przy programowymzwarciu
wyprowadzenia P1.0 do ma-
sy błyska z pełną jasnością
(prąd diody ogranicza re-
zystor R3),
- przy zaprogramowaniu wy-
prowadzenia P1.0 jako wej-
ście dioda daje w miarsta-
łe napicie odniesienia dla
komparatora (na wejściu
P1.1 napicie pochodzi
Rys. 3.
Elektronika Praktyczna 7/2001
Elektronika Praktyczna 2/98
84
P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W
Tabela 2. Wybór czasów WYKAZ ELEMENTÓW
kanałowych zworkami
Rezystory
Z5 i Z6
1)
R1: 7,5k&!
L.p. Z5 Z6 Czas ka- Czas ka-
R2: 8,2k&!
nałowy nałowy
2)
R3: 270&!
odbior- serwome-
R4: 12k&!
nika chanizmu
[ms] [ms] 1) Dobierany indywidualnie
dla uzyskania sygnalizacji
1 x x 1,6ą0,6 1,6ą0,6
przy 4,4V
2 x 1,6ą0,6 1,5ą0,5
2) Dla uzyskania większej
3 x 1,5ą0,5 1,6ą0,6
jasności świecenia diody
4 1,5ą0,5 1,5ą0,5
można zmniejszyć do 220&!.
UWAGA: X-zworka zwarta (do masy)
Kondensatory
C1: 0,47F (w prototypie
kowo mała (odpowiada rezys- zastosowano tantalowy)
tancji ok. 150k&!) i mołe byĘ
C2: 22F/16V (10..22F)
Rys. 4.
za mała do wysterowania nie-
C3,C4: 33pF (22..39pF)
chanizmy 1,6ą0,6[ms] lub od- impuls z odbiornika, co mołe ktrych serwomechanizmw.
C5: 100nF
wrotnie. Czas Tneutrum z tabe- powodowaĘopnionelubsko- W przypadku pojawienia si
Półprzewodniki
li 1 jest odpowiednio korygo- kowe działanie serwomecha- takiego problemu wystarczy
US1: AT89C2051
wany. Do wyboru czasw ka- nizmw. Ostatecznie problem wlutowaĘ rezystory o rezys-
zaprogramowany (także
nałowych słułą zworki Z5 mołna rozwiązaĘ zmieniając tancji 4,7..20k&! pomidzy
AT89C4051 lub wymagający
i Z6 zgodnie z tabelą 2. nieco program. Wartości P1.4, P1.5 a + zasilania.
innego programu
Dodatkowa zworka Z7 od- pojemności kondensatorw C3 Podczas testw układu
AT90S1200)
wraca kierunek ruchw jedne- i C4 nie są krytyczne, mołna z serwami Hitec i Futaba
goz serwomechanizmw(tzw. wykorzystaĘ dowolne z zakre- nie stwierdzono, aby te rezys- D1: LED dowolna
rewers), ułatwiając tym sa- su 22..39pF. Mikser nie wyma- tory były potrzebne. prostokątna czerwona
mych zabudow popychaczy ga oddzielnego zasilania. Na-
Różne
sterw w rłnych modelach. picie zasilające pobierane jest Uwagi kocowe
Q: kwarc 6MHz (4..12MHz)
przez gniazda wejściowe Łrdłową wersj programu
Złącze szpilkowe pod
Uruchomienie układu wprost z odbiornika. Przed (w asemblerze) dla procesora
jumpery i ew. jako gniazda
Widok płytki drukowanej podłączeniem odbiornikai ser- 8051 orazgotowy plik w forma-
serwomechanizmów
pokazano na wkładce we- womechanizmw naleły cie Intel-HEX udostpniłem do
Wtyczki i gniazdka
wnątrz numeru, a na rys. 5 sprawdziĘ rozmieszczenie publikacji na płycie CD-EP7/
w zależności od posiadanej
widaĘ rozmieszczenie ele- wyjśĘ sygnałw na wtyczkach, 2001B oraz na stronie WWW
aparatury
mentw wraz z numeracją gdył rłne firmy stosują rłne Elektroniki Praktycznej
zworek. Gniazda dla sewome- rozwiązania. w dziale download (z uwagi
chanizmwi jumperw wyko- Po podłączeniu układu do na długośĘ w artykule nie za- trawie(zamieszczony program
nujemy ze złącz szpilkowych. odbiornika (na początku bez mieszczono wydruku progra- nie przewiduje tej funkcji).
Zworki JP1..JP4 (Z1..Z4) moł- serwomechanizmw) i włą- mu). Niektreliczby począwszy Jakociekawostk(dlatych,
na ustawiaĘ na lotnisku za czeniu zasilania (nadajnika od adresu $700 zawierają dane ktrzy chcieliby napisaĘ włas-
pomocą jumperw, pozostałe i odbiornika) powinna zacząĘ czasowe dla kwarcu 6MHz ne oprogramowanie do mikse-
zworki musimy wlutowaĘ błyskaĘ dioda LED. Podłącza- w formacie dwubajtowym (ko- ra) dodam,łe po wysłaniuim-
w domu (cienkim drucikiem jąc odbiornik do regulowane- lejno młodszy i starszy bajt). pulsw do serwomechaniz-
miedzianym). Zalecam jednak gordła napicia(uwaga, na- W przypadku zastosowania in- mw, program musi odczekaĘ
ustawianie zworek w domu, picie ponad 6V mołe uszko- nych kwarcw musimyje prze- min. 5ms przed analizą kolej-
gdył kałda pomyłka mołe dziĘ odbiornik i mikser) do- liczyĘ wg wzoru Tx=T6*X/6. nych impulsw z odbiornika
skoczyĘ si katastrofą. bieramy rezystor R1 lub R4 Wyprowadzenie P1.3 mo- poto,aby wyeliminowaĘ drga-
Wałne jest takłe ustawie- i ustalamy prg sygnalizacji łemy ułyĘ do sterowania np. nia serwomechanizmw.
nie kolejności kanałw. Zaleca obniłenia napicia na 4,4V brzczyka ułatwiającego od- Ireneusz Kuczek
si, aby wejście kanału 1 mik- (niestetyrozrzuty parametrw szukanie modelu w wysokiej ixkuczek@friko6.onet.pl
sera było połączone do wyjścia LED zmuszają nas do tej nie-
odbiornika o niłszym numerze wdzicznej czynności).
nił wejście kanału 2. Przy in- Nastpnie podłączamyser-
nym połączeniu układ takłe womechanizmy i testujemy
pracuje, lecz gubi co drugi ich prac. Testy naleły wyko-
naĘ do rozładowania akumu-
latorw odbiornika, takłe
z podłączonymsilnikiemelek-
trycznym i regulatorem obro-
tw (jeśli takie przewidujemy
do napdu modelu) - mikser
nie ma bowiem watchdoga,
wic musimy si upewniĘ, łe
nie grozi nam zawieszenie
pracy mikroprocesora. Ale bez
obaw, testowane egzemplarze
procesora C2051 pracowały
jeszcze przy napiciu 2,4 V.
Przy wysokim poziomie
napicia wydajnośĘ prądowa
portw procesora jest stosun-
Rys. 5.
Elektronika Praktyczna 7/2001
85


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Urządzenie do zdalnego sterowania modeli typu
Projekty AVT Aparatura Do Zdalnego Sterowania
Moduł zdalnego sterowania PC 1
nietypowe zdalne sterowanie
Dopasowywanie pilotów zdalnego sterowania
Moduł zdalnego sterowania PC 2 (2)
mikser audio ze sterowaniem cyfrowym 2
Dopasowanie Pilotów Zdalnego Sterowania
2121 1 Zdalne sterowanie przez telefon
Programowanie pilotów zdalnego sterowania(1)
nietypowe zdalne sterowanie (2)
Tor zdalnego sterowania, część 1

więcej podobnych podstron