Modelarski regulator dwukierunkowy v. 1.40



Podobne dokumenty
Modelarski regulator dwukierunkowy

AVT Właściwości. Opis układu. Modelarski regulator dwukierunkowy

SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC

SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC

DWUKIERUNKOWY REGULATOR SILNIKA DC VDC 20A

Glow Plug 2 Podtrzymanie żarzenia świecy

SERIA D STABILIZATOR PRĄDU DEDYKOWANY DO UKŁADÓW LED

Mikrokontroler w roli generatora PWM. Wpisany przez Administrator piątek, 06 lipca :51 -

Projektowanie i produkcja urządzeń elektronicznych

Uniwersalny sterownik silnika krokowego z portem szeregowym RS232 z procesorem AT90S2313 na płycie E200. Zestaw do samodzielnego montażu.

Zabezpieczenie akumulatora Li-Poly

Firma DAGON Leszno ul. Jackowskiego 24 tel Produkt serii DAGON Lighting

ZL4PIC. Uniwersalny zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów PIC

REGULATOR ŁADOWANIA 12V / 24V / 36V / 48V DC DO INSTALACJI ELEKTROWNI WIATROWEJ

REGULOWANE ZASILACZE DC SERIA DPD

E-TRONIX Sterownik Uniwersalny SU 1.2

INSTRUKCJA INSTALACJI

System zdalnego sterowania

Wyniki (prawie)końcowe - Elektroniczne warcaby

DPS-3203TK-3. Zasilacz laboratoryjny 3kanałowy. Instrukcja obsługi

Edukacyjny sterownik silnika krokowego z mikrokontrolerem AT90S1200 na płycie E100. Zestaw do samodzielnego montażu.

INSTRUKCJA OBSŁUGI Generatora impulsów PWM

Wyjścia analogowe w sterownikach, regulatorach

IMPULSOWY PRZEKSZTAŁTNIK ENERGII Z TRANZYSTOREM SZEREGOWYM

a) dolno przepustowa; b) górno przepustowa; c) pasmowo przepustowa; d) pasmowo - zaporowa.

Układ pomiarowy CoachLab II

Przed rozpoczęciem podłączania urządzenia koniecznie zapoznać się z niniejszą instrukcją Eolis RTS!

OP-VR4-S. Czterokanałowy rozdzielacz sygnału audio i wideo wyposażony w separator zwarć. Separator zwarć linii audio. Instrukcja dla instalatorów

Zasilacz Buforowy ZB IT - Informacja Techniczna

ZASILACZ DC AX-3003L-3 AX-3005L-3. Instrukcja obsługi

UNO R3 Starter Kit do nauki programowania mikroprocesorów AVR

Lekcja 19. Temat: Wzmacniacze pośrednich częstotliwości.

Warsztatowo/ samochodowy wzmacniacz audio

MATRIX. Jednokanałowy Zasilacz DC. Podręcznik użytkownika

Prostowniki. 1. Prostowniki jednofazowych 2. Prostowniki trójfazowe 3. Zastosowania prostowników. Temat i plan wykładu WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY

Falownik FP 400. IT - Informacja Techniczna

ODBIORNIK JEDNOKANAŁOWY AURA 1CF T

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

ZL4PIC uniwersalny zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów PIC (v.1.0) Uniwersalny zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów PIC

Tester samochodowych sond lambda

SPECYFIKACJA PRZETWORNIK RÓŻNICY CIŚNIEŃ DPC250; DPC250-D; DPC4000; DPC4000-D

Proste układy wykonawcze

rh-pwm3 Trzykanałowy sterownik PWM niskiego napięcia systemu F&Home RADIO.

INSTRUKCJA OBSŁUGI. Automatyczny Stabilizator Napięcia AVR-1000, AVR-2000, AVR-3000, AVR-5000

MCAR Robot mobilny z procesorem AVR Atmega32

Spis treści. Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

MATRIX. Zasilacz DC. Podręcznik użytkownika

Modulatory PWM CELE ĆWICZEŃ PODSTAWY TEORETYCZNE

PX342. Driver PWM 1x10A INSTRUKCJA OBSŁUGI

INSTRUKCJA OBSŁUGI IMMOBILIZERA TRANSPONDEROWEGO

AVANSA PREMIUM STAŁE ŹRÓDŁO ZASILANIA DLA URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH I ELEKTRONICZNYCH. Czyste napięcie sinusoidalne

System Informacji Technicznej SIT MTC mini

Analogowy sterownik silnika krokowego oparty na układzie avt 1314

4 Adres procesora Zworkami A0, A1 i A2 umieszczonymi pod złączem Z7 ustalamy adres (numer) procesora. Na rysunku powyżej przedstawiono układ zworek dl

ORVALDI ATS. Automatic Transfer Switch (ATS)

Przykładowe zadanie egzaminacyjne dla kwalifikacji E.20 w zawodzie technik elektronik

Instrukcja obsługi programatora AVR Prog USB v2

Seria Jubileuszowa. Rozwiązania informatyczne. Sprężarki śrubowe Airpol PRM z przetwornicą częstotliwości. oszczędność energii. ochrona środowiska

M-1TI. PRECYZYJNY PRZETWORNIK RTD, TC, R, U NA SYGNAŁ ANALOGOWY 4-20mA Z SEPARACJĄ GALWANICZNĄ. 2

Moduł mocy regulowany. Opis modułu


SYGNALIZATOR WJAZDU. Dokumentacja techniczno ruchowa. Mokronos Dolny, wrzesień 2009

Kurs Wprowadzający. Daniel Wlazło, Mikołaj Marcinkiewicz

UDCD-1/5, UDCD-1/10, UDCD-1/15,

Badanie przerzutników astabilnych i monostabilnych

Przekształtniki impulsowe prądu stałego (dc/dc)

PLD48 PIXEL DMX LED Driver

- WALKER Czteronożny robot kroczący

WIZUALIZACJA DANYCH SENSORYCZNYCH MINISTACJA METEOROLOGICZNA

Opracowane przez D. Kasprzaka aka 'master' i D. K. aka 'pastakiller' z Technikum Elektronicznego w ZSP nr 1 w Inowrocławiu.

Instrukcja obsługi zasilaczy awaryjnych serii AT-UPS

Sterownik momentu obrotowego silnika prądu stałego

Instrukcja obsługi. PLD 24 - pixel LED driver DMX V MODUS S.J. Wadowicka Kraków, Polska.

Sterownik Grega (driver) LED 2,8-4,5V 2,8A programowalny extended

Włączanie przystawki odbioru mocy EK. Działanie

Montaż, sprawdzenie i oddanie do użytku podłączeń ~230V powinno być przeprowadzane wyłącznie przez osoby z odpowiednimi uprawnieniami!

INSTRUKCJA OBSŁUGI. Inwerter Pure Sine Wave MODEL: 53880, 53881, 53882, 53883, 53884,

Wyświetlacz funkcyjny C6

ZL4PIC. Uniwersalny zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów PIC

DOKUMENTACJA TECHNICZNA WSKAŹNIKA ŁADOWANIA BATERII WSK-2 / 24V

MPS-3002L-3, MPS-3003L-3, MPS-3005L-3

ODBIORNIK JEDNOKANAŁOWY GAMMA X

INSTRUKCJA OBSŁUGI. inteo Soliris RTS. Soliris RTS. 1. Dane techniczne Soliris RTS. 2. Podłączenia. Radiowa automatyka słoneczno wiatrowa

INSTRUKCJA OBSŁUGI. Przekaźnik czasowy ETM ELEKTROTECH Dzierżoniów. 1. Zastosowanie

Ćwicz. 4 Elementy wykonawcze EWA/PP

OBSŁUGA ZASILACZA TYP informacje ogólne

INSTRUKCJA OBSŁUGI REGULATOR PWM GRZAŁKI ZASILANEJ Z PANELI SŁONECZNYCH.

BEZDOTYKOWY CZUJNIK ULTRADŹWIĘKOWY POŁOŻENIA LINIOWEGO

EPPL 1-1. KOMUNIKACJA - Interfejs komunikacyjny RS Sieciowa Karta Zarządzająca SNMP/HTTP

ODBIORNIK ZDALNEGO STEROWANIA REMC0 DO MARKIZ I ROLET TDS GOLD MODEL INSTRUKCJA

REGULATORY TRÓJFAZOWE PRĘDKOŚCI OBROTOWEJ Z SERII FCS FIRMYY CAREL

STEROWNIK RADIOWY RXH-1K

MultiTool instrukcja użytkownika 2010 SFAR

Laboratorium Analogowych Układów Elektronicznych Laboratorium 6

PL B1. AZO DIGITAL SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Gdańsk, PL BUP 20/10. PIOTR ADAMOWICZ, Sopot, PL

SPECYFIKACJA PRZETWORNIK RÓŻNICY CIŚNIEŃ

BEZPRZEWODOWE WYJŚCIE CYFROWE (2-KANAŁOWE, KOMPAKTOWE) AS70DOC002

Instrukcja obsługi programatora AVR Prog USB v2

NAPĘDY SERII 16LE. 1. Dane techniczne.

PROFESJONALNY MULTIMETR CYFROWY ESCORT-99 DANE TECHNICZNE ELEKTRYCZNE

Transkrypt:

Modelarski regulator dwukierunkowy v. 1.40 Autor: Wiktor e-mail: Wiktor.L@interia.pl Kielce 2009

Wstęp Na początku chciałem wszystkich przywitać i poprosić o wyrozumiałość w trakcie czytania ponieważ jest to mój debiut jeśli chodzi o artykuły. Dziś zaprezentuję projekt modelarskiego regulatora dwukierunkowego. Parę słów tytułem wstępu. Regulator został zaprojektowany z myślą o zdalnie sterowanych modelach, głownie samochodach i łodziach, gdzie wymagana jest płynna zmiana prędkości obrotowej, wysokoprądowych, szczotkowych silników prądu stałego, w obu kierunkach. Szybko wymienię kilka cech mojego regulatora: Akumulatory zasilające: 6-10 cel Ni-Mh lub Ni-Cd lub 2-3 cel Li-poly lub Li-ion BEC 5V@1,5A Szybka kalibracja jednym przyciskiem Ustawianie szerokości i położenia neutrum Opcja pracy jako regulator jednokierunkowy Hamulec proporcjonalny Automatyczna detekcja ilości cel Funkcja Cut-off Sygnalizacja niskiego poziomu napięcia akumulatora Nieliniowa charakterystyka gazu Łagodny start silnika Zabezpieczenie przed włączeniem silnika podczas uruchamiania układu Wyłączenie silnika w przypadku stwierdzenia zaniku sygnału Zabezpieczenie termiczne Sterowanie silnikiem poprzez modulację szerokości impulsu (PWM) Jeśli Cię zainteresowałem, drogi czytelniku, to zapraszam do dalszej lektury. 2

Modelarstwo Swoja przygodę z modelarstwem rozpocząłem dziewięć lat temu, dość nietypowo bo chyba od najtrudniejszej dziedziny modelarstwa, mianowicie od lotnictwa. Dopiero z czasem postanowiłem pobawić się w modelarstwo szkutnicze oraz samochodowe stąd wzięła się potrzeba budowy regulatora dwukierunkowego. Wszak wsteczny bieg jest nieodzowny w samochodzie, a i w łódce może się przydać. Większość ludzi zainteresowanych tego typu zabawą zaczyna od modelarstwa samochodowego, które wydaje się być najprostsze, mimo iż modele samochodów to niekiedy prawdziwe dzieła myśli technicznej, wyposażone w niezależne zawieszenie każdego koła, napęd na 4 koła, dwa a czasem nawet trzy mechanizmy różnicowe, olejowe amortyzatory, potężne silniki, automatyczne skrzynie biegów i wiele innych rozwiązań rodem z prawdziwych samochodów. Maksymalna prędkość niektórych modeli sięga nawet 80km/h. Bardzo podobnie rzecz się ma z modelami łodzi, które modelarze wypracowują z niezwykłą starannością, tak aby uzyskać jak najlepsze osiągi. Myśląc o modelarstwie musimy się zaopatrzyć w niezbędny ekwipunek. Jak wiadomo, w tego typu sprzęcie, cena rośnie wykładniczo w stosunku do osiągów dlatego aby zbytnio nie przepłacać warto zgodzić się na kilka kompromisów. Rysunek poniżej przedstawia blokowy schemat wyposażenia modelu zdalnie sterowanego: Nadajnik modelarski Model zdalnie sterowany Serwo 1 Odbiornik modelarski Serwo 2 Regulator obrotów Stabilizator napięcia +5V Mostek H Włącznik Silnik elektryczny Pakiet zasilający Nie jestem ekstremalnym zapaleńcem dlatego zadowalam się modelami, które są szybkie ale nie najszybsze. Aby zaoszczędzić kilkaset złotych warto poświęcić trochę czasu aby samemu wykonać różne urządzenia przydatne modelarzowi. Tak jak wspomniałem modelarstwo lotnicze to dość złożony temat dlatego nie będę się nad nim dłużej rozwodził. Kierowanie modelem samochodu i łódki jest dość proste ponieważ człowiek musi kontrolować tylko dwa kanały, tzn. sterować obrotami silnika napędowego oraz mechanizmem skręcającym kołami lub sterem (tzw. serwem). Na pewno nie warto porywać się na budowę nadajnika i odbiornika modelarskiego. Łączność miedzy modelem a nadajnikiem musi być pewna i niezależna od czynników zewnętrznych a zasięg maksymalnie duży (przynajmniej 300m), budowa serwomechanizmów tez raczej mija się z celem. Oszczędności można poczynić miedzy innymi na budowie regulatora obrotów silnika napędowego. Zacznijmy od początku proporcjonalna, wielokanałowa aparatura RC pomimo tego, że posiada kilka kanałów sterujących, dane do odbiornika przesyła jednym kanałem radiowym. Dane dotyczące poszczególnych kanałów są kodowane w jeden ciąg informacji i przesyłane szeregowo do odbiornika, gdzie są dekodowane i służą do sterowania mechanizmami wykonawczymi (serwa, regulatory itp.). Ten ciąg nazywa się zwykle telegramem impulsów i jest on wysyłany kilkadziesiąt razy na sekundę. 3

Impulsy przekazywane są radiowo, z wykorzystaniem modulacji AM lub FM, przy czym ta ostatnia ma znacznie większą odporność na zakłócenia (w AM nie warto inwestować). Aparatury z "modulacją PCM" używają także modulacji FM, jedynie ciąg impulsów jest w nich zakodowany metodą PCM. Do kodowania przesyłanych informacji stosuje się generalnie 2 metody: PWM/PPM - Pulse Width Modulation / Pulse Position Modulation - modulacja szerokości/położenia impulsu, funkcjonalnie identyczne, dane przesyłane "analogowo" w formie zmiennej długości impulsów, PCM - Pulse Code Modulation - dane są przesyłane cyfrowo, a więc odporność na zakłócenia największa. Używane przez modelarzy pasma radiowe to: 27 MHz do modeli naziemnych, zaśmiecone przez CB, 35 MHz do modeli lotniczych, 40 MHz do modeli naziemnych i nawodnych, 50MHz i 72 MHz używa się w USA, 50MHz z licencją amatorską, 72MHz bez licencji. Położenie mechanizmu wykonawczego serwomechanizmu (potocznie serwa), obroty silnika (za pośrednictwem regulatora) są określane impulsem z odbiornika o zmiennej szerokości. Położenie neutralne (zerowe) jest wymuszane impulsem o szerokości 1,5ms, powtarzanym co 20-25ms, wychylenia są powodowane przez zmianę szerokości impulsu w granicach +/- 0,5ms. Jak z tego wynika, czas trwania impulsu mieści się w zakresie od 1 do 2ms. Czas trwania impulsu synchronizacji to zwykle ok. 0,2ms. Impuls synchronizacyjny łącznie z przerwą to ok. 8ms, impulsy kanałowe łącznie z przerwą to wymagane 1,5ms +/- 0,5ms. Jak nietrudno zauważyć, łączny czas takiego telegramu impulsów jest różny w zależności od poszczególnych "czasów kanałowych" i jest to sytuacja normalna. W związku z tym zmienia się też częstotliwość "odświeżania" pozycji serwa. Podobnie sprawa się ma z moim regulatorem jednak o zachowaniu silnika związanym z otrzymaniem z odbiornika sygnału 1,5ms +/-0,5ms decyduje użytkownik w czasie procesu Kalibracji (patrz Instrukcja obsługi). Poniższy rysunek przedstawia telegram impulsów z aparatury modelarskiej 3 kanałowej: 4

Mimo iż rysunek nawiązuje do aparatury 3 kanałowej to zasada działania w nadajnikach o większej ilości kanałów jest taka sama. Jak widać na powyższym rysunku nadajnik w tym momencie nadaje taki sygnał, że mechanizm wykonawczy podłączony do kanału pierwszego ustawi się w położenie neutralne, regulator dwukierunkowy powinien zatrzymać silnik. W przypadku kanału drugiego i trzeciego mechanizm wykonawczy ustawi się w położenia skrajne, natomiast regulator dwukierunkowego powinien wysterować silnik odpowiednio na maksymalne obroty w jednym i drugim kierunku. Oczywiście mogą tez wystąpić pozycje pośrednie, np. impuls 1,2ms i dowolne kombinacje między kanałami. Budowa Po zaczerpnięciu odrobiny wiedzy na temat sygnałów sterujących oraz niezbędnego wyposażenia modelu wziąłem się za budowę mojego regulatora. Powstał on jako edukacyjny projekt programowania mikrokontrolerów z rodziny AVR w Bascom ie. Środowisko bardzo wdzięczne i intuicyjne dla osób które chciałyby zacząć przygodę z programowaniem mikrokontrolerów. Schemat blokowy regulatora przedstawia poniższy rysunek: Odbiornik modelarski Regulator dwukierunkowy Sygnalizacja Zasilacz +5V stabilizowany Mikrokontroler Ustawianie PWM Mostek H Silnik elektryczny A/C Bezpiecznik Włącznik Pakiet zasilający Jak widać na schemacie blokowym sercem układu regulatora jest mikrokontroler, sterujący mostkiem H. Zasilanie układu stanowi pakiet zasilający połączony z bezpiecznikiem topikowym, z zasilaczem stabilizowanym oraz motkiem H. Do sygnalizacji trybu pracy użyte zostały dwie diody LED. Ustawianie odbywa się poprzez zworki i jeden przycisk. Sygnał z odbiornika jest podawany bezpośrednio na wejście procesora. Sterowanie silnikiem odbywa się poprzez modulację szerokości impulsu (PWM). Polega ona na zmianie szerokości impulsu o stałej amplitudzie. Oprócz układów sterujących pracą silników elektrycznych używa się jej także we wzmacniaczach i zasilaczach impulsowych. Układ PWM zasila urządzenie bezpośrednio lub przez filtr dolnoprzepustowy, który wygładza przebieg napięcia lub prądu. Modulacja szerokości impulsu jest najczęściej wykonywana poprzez przełączenie tranzystorów lub tyrystorów pomiędzy stanem przewodzenia a stanem zaporowym. W stanie zaporowym prąd praktycznie nie płynie, nie występują więc straty mocy. W stanie przewodzenia występuje niewielki spadek napięcia na układzie sterującym, jednak jest on minimalny w stosunku do mocy przekazywanej, co skutkuje największą sprawnością energetyczną układu regulacyjnego. Zasilanie metodą PWM pozwala na uzyskanie dużej dokładności i łatwość sterowania urządzeniem. 5

Schemat ideowy regulator przedstawia poniższy rysunek:

Układ regulatora jest bardzo prosty i zawiera minimalną ilość elementów. Możliwe jest to dzięki zastosowaniu mikrokontrolera z rodziny AVR Atmega8, który czuwa i steruje wszystkimi procesami regulatora. Maksymalnie uproszczenie układu powoduje że jest on mały i lekki co jest bardzo ważne w przypadku małych modeli. Napięcie zasilające z pakietu akumulatorów jest obniżanego poziomu +5V i stabilizowane za pomocą układu stabilizatora low-drop LM2940-5V. Jeśli napięcie zasilające nigdy nie spadnie poniżej 8V można w jego miejsce zastosować zwykły stabilizator LM7805. Stabilizator ten zasila napięciem +5V mikrokontroler, odbiornik i serwomechanizmy (funkcja BEC), tak wiec warto zaopatrzyć go w niewielki radiator, gdyż w zależności od ilości i wielkości podłączonych serwomechanizmów pobierany z niego prąd może osiągnąć ponad 1A. Oprócz tego napięcie zasilające podawane jest na silnik poprzez bezpiecznik topikowy 30A i tranzystory sterujące T1 i T2, a także poprzez dzielnik napięcia R7 i R8 do przetwornika analogowo cyfrowego w mikrokontrolerze, tak aby na bieżąco kontrolować napięcie akumulatora zasilającego. Kondensator C1 minimalizuje tętnienia napięcia. Zwracam szczególnie uwagę przy doborze elementów do tego dzielnika, ze względu iż mają one ogromny wpływ na kluczowe funkcje regulatora, takie jak detekcja ilości podłączonych cel pakietu oraz funkcje Cut-off, odcinającą zasilanie silnika jeśli akumulator jest rozładowany. Napięcie podawane na procesor po dzielniku musi być równe 0,3 napięcia zasilającego. Jeśli tak nie jest należy skorygować dzielnik, ewentualnie zamiast opornika R8 można zastosować precyzyjny wieloobrotowy potencjometr 10k i przy jego pomocy ustawić napięcie wejściowe na przetwornik A/D. Podobnie w przypadku dzielnika R5 i R6, gdzie R6 to termistor 10k NTC odpowiedzialny za pomiar temperatury tranzystorów mocy. Jeśli mikrokontroler za wcześnie lub za późno reaguje na zmianę temperatury należy dobrać inną wartość opornika R5 lub odległość termistora od tranzystorów mocy. Sygnalizacja stanu pracy odbywa się poprzez dwie diody LED: D1 to dioda żółta, a D2 czerwona. Sygnał z odbiornika podawany jest poprzez rezystor R4 do mikrokontrolera. Sterowanie funkcjami realizują trzy zworki oraz przycisk. Sterowanie silnikiem realizuje Atmega8 poprzez 4 wyjścia: dwa dwustanowe sterujące tranzystorami MOSFET T1 i T2 oraz dwa wyjścia z modulacją PWM sterujące tranzystorami T3 i T4. Tranzystory mocy muszą być odizolowane od siebie i radiatora. Dzięki opornikom R9 oraz R10 możliwe jest odłączenie zasilania procesora w dowolnym momencie pracy regulatora bez zagrożenia zwarcia podłączonego pakietu zasilającego. Wiele osób, które od czasu do czasu budują różne układy elektroniczne bronią się przed mikrokontrolerami, ze względu na to, iż potrzeba ich zaprogramowania zmusza do zakupu drogich programatorów. Tak jest w większości przypadków jednak coraz większa karierę robią mikrokontrolery wyposażone w szeregowy interfejs ISP - In System Programming, umożliwiający programowanie ich pamięci już po zamontowaniu w systemie lub przy pomocy prostych programatorów. Wykorzystanie takiego sposobu programowania pozwala zrezygnować z zakupu profesjonalnego programatora. Aby zaprogramować Atmege8 wystarczy wtyczka do portu szeregowego komputera LPT, podstawka pod procesor DIP28, zasilanie +5V i kabel połączeniowy oraz prosty program zainstalowany na komputerze. Po dalsze informacje odsyłam do wyszukiwarki intenetowej. W czasie programowania procesora częstotliwość wewnętrznego oscylatora należy ustawić na 8MHz poprzez odpowiednie ustawienie Fuse Bitów: CKSEL0..3=0010. Pliki wsadowe do mikrokontrolera można pobrać na stronie: http://alexrc.com/ipw-web/bulletin/bb/viewtopic.php?p=72550#72550

Dane techniczne regulatora przedstawia poniższa tabela: Napięcie zasilające min/max: Ilość cel: Maksymalny prąd ciągły: Maksymalny prąd chwilowy: Wymiary: Waga: Sygnał wejściowy: Sygnał wyjściowy: Częstotliwość sygnału wyjściowego PWM: Rozdzielczość sygnału wyjściowego PWM: Minimalna ilość zwoi silnika: Rezystancja wewnętrzna: BEC: 5,5V/15,5V 6-10 ogniw Ni-xx lub 2-3 cele Li-xxx 20A 40A 42x40x20mm, bez radiatora 38x40x16mm 60g, bez radiatora 35g Impulsy z odbiornika 1,5ms +/-0,5ms 2 kanały PWM oraz 2 kanały dwustanowe 2kHz 300 kroków 18 0,027ohm 5V@1,5A (stabilizator z radiatorem) Montaż Układ montujemy na dwóch jednostronnych płytkach drukowanych. Montaż elementów rozpoczynamy od podstawki na procesor oraz elementów najmniejszych. Elementy na płytce z procesorem montujemy pionowo, tak aby zajmowały jak najmniej miejsca. Wszystkie ścieżki na płytce drukowanej, przez które przepływa prąd o dużym natężeniu, należy bezwzględnie pokryć bardzo grubą ilością cyny na całej ich długości i szerokości. Po wlutowaniu elementów należy połączyć dwie obydwie płytki przewodami tak jak pokazano to na rysunku zamieszczonym poniżej. Tranzystory T1-T4 należy umieścić na radiatorze, odizolować od siebie i radiatora. Mimo iż producent zastosowanych tranzystorów MOSFET podaje, że nominalnie wytrzymują one prąd ciągły ponad 70A to maksymalny prąd ciągły regulatora jest o wiele mniejszy ze względu na wydajność chłodzenia i niepotrzebne straty mocy. Nie zaleca się stosowania regulatora do silników większych niż klasy 550. Regulator nie jest przystosowany do pracy ciągłej, dłuższej niż kilkanaście minut, jeśli prąd obciążenia jest znaczny. Poniższy rysunek przedstawia projekt płytek drukowanych (rysunek ścieżek jest przeskalowany, rysunek w skali 1:1 znajdują się w pliku sciezki.pdf): 8

Poniższy rysunek przedstawia rozmieszczenie elementów na płytkach drukowanych: Poniższy rysunek przedstawia połączenia przewodowe pomiędzy płytkami drukowanymi: Modyfikacje Możliwe są modyfikacje układu. Dla zwiększenia maksymalnego dopuszczalnego prądu można łączyć dodatkowe tranzystory MOSFET równolegle lub zastosować inne, tzn.: zamiast IRF4905 praktycznie dowolny tranzystor MOSFET z kanałem typu P o maksymalnie dużym dopuszczalnym prądzie, a zamiast IRL2203 dowolny inny tranzystor z kanałem typu N z serii IRL o maksymalnie dużym dopuszczalnym prądzie. Ważne jest aby dolne tranzystory typu N w mostku H były z serii Logic, gdyż są one sterowane bezpośrednio z mikrokontrolera napięciem +5V. Dla lepszego wysterowania tranzystorów mocy można użyć driverów. Zastosowanie w mostku H tylko tranzystorów z kanałem typu N zmniejszy impedancję wewnętrzna regulatora, a co za tym idzie spadną na nim straty mocy oraz wzrośnie dopuszczalny prąd. Takie rozwiązanie jest bardzo korzystne ze względu na znacznie lepsze parametry tranzystorów MOSFET z kanałem typu N, jednak wtedy niezbędne będzie dodanie do układu podwajacza napięcia, który będzie wysterowywał górne tranzystory. 9

Wykaz użytych elementów R1 10k R2,R3 380 R4 1k R5 10k R6 Termistor NTC 10k R7 10k 1% R8 4,7k 1% lub potencjometr precyzyjny 10k R9, R10 4,7k R11, R12 10k R13, R14 100 C1, C2 100nF 50V C3 47uF 16V C4 100nF 50V C5 47uF 25V F1 bezpiecznik 30A D1, D2 LED 3mm T1, T2 IRF4905 T3, T4 IRL2203N T5, T6 BC548 Stabilizator LM2940-5V Mikrokontroler Atmega8 DIP28 Podstawka wąska DIP28 Zworki 3szt. Microswitch Włącznik hebelkowy 2A Kable połączeniowe Wtyczki Radiator 10

Instrukcja obsługi Regulator podczas uruchamiania nie włączy silnika, dopóki drążek gazu w nadajniku nie znajdzie się w neutrum. Regulator wyłączy silnik, jeśli w czasie pracy zostanie wyłączony nadajnik lub odbiornik straci zasięg. Ponowne uruchomienie silnika jest możliwe po odzyskaniu poprawnego sygnału i powrocie drążka gazu do neutrum. Maksymalne obroty silnika na wstecznym są równe 50% maksymalnych obrotów w przód. Po zaprogramowaniu procesora, przy pierwszym uruchomieniu układu należy przeprowadzić proces kalibracji. Bez tego regulator nie włączy silnika. Ponowna kalibracja może być wymagana po zmianie nadajnika i/lub odbiornika. Kalibracja: 1) Włącz nadajnik, odbiornik i regulator. 2) Naciśnij przycisk kalibracji. Zapali się dwa razy żółta dioda. 3) Wychyl dwukrotnie drążek gazu w dwie skrajne pozycje. 4) Ustaw drążek gazu w pozycji, w której ma zaczynać się neutrum. Naciśnij przycisk kalibracji. Zapali się żółta dioda. 5) Ustaw drążek gazu w pozycji, w której ma kończyć się neutrum. Naciśnij przycisk kalibracji. Zapali się na długo żółta dioda. Informuje ona o zakończeniu kalibracji. Od tej chwili regulator pracuje normalnie. Neutrum Gaz do przodu 100% Skrajna 0% Silnik wyłączony Środkowa Gaz do tyłu 0% 50% Skrajna Dane o kalibracji zostają zapisane w nieulotnej pamięci procesora, dlatego ponowna kalibracja nie jest potrzebna nawet po odłączeniu zasilania. Ponowną kalibrację można szybko przeprowadzić w dowolnym momencie pracy regulatora. Zalecane jest pozostawienie drążka gazu podczas kalibracji, w każdym charakterystycznym punkcie pracy, tzn. maksimum w przód, maksimum w tył, początek neutrum i koniec neutrum przynajmniej przez jedna sekundę. Szybkie i chaotyczne kalibrowanie może doprowadzić do błędów. Wtedy niezbędna jest ponowna kalibracja, aby zapewnić poprawną pracę regulatora. Jeśli model jadąc w przód osiąga prędkość mniejszą niż w tył oznacza to iż należy zamienić miejscami kable podłączone do silnika lub włączyć w nadajniku Rewers i przeprowadzić ponownie proces kalibracji. 11

Tylko dla nadajników drążkowych: Neutrum nie musi znajdować się w pozycji środkowej zakresu drążka gazu. Dla nadajników drążkowych (lotniczych) proponuje ustawić neutrum lekko z tyłu, ponieważ zazwyczaj zależy nam na dokładnej i płynnej regulacji obrotów tylko w jednym kierunku. Wsteczny jest używany raczej sporadycznie. Zarówno położenie jak i szerokość neutrum jest dowolna: Neutrum Gaz do przodu 100% Skrajna 0% Gaz do tyłu 0% Silnik wyłączony 50% Skrajna Środkowa Ustawienie początku neutrum w jednej ze skrajnych pozycji drążka spowoduje, że regulator będzie pracował jako jednokierunkowy: Gaz do przodu 100% Skrajna Neutrum 0% Środkowa Silnik wyłączony Skrajna Hamulec: Funkcję hamulca można włączyć i wyłączyć w dowolnym momencie poprzez zworkę. Jeśli zworka jest założona funkcja hamulca jest wyłączona. Drążek gazu ma następujące pozycje: gaz do przodu, neutrum, gaz do tyłu i odwrotnie. Jeśli zworka jest zdjęta, hamulec jest aktywny. Drążek gazu ma następujące pozycje: gaz do przodu, neutrum (krócej niż dwie sekundy, w przeciwnym razie opcja hamulca jest pomijana), hamulec proporcjonalny, neutrum, gaz do tyłu i w druga stronę: gaz do tyłu, neutrum (krócej niż dwie sekundy, w przeciwnym razie opcja hamulca jest pomijana), hamulce proporcjonalny, neutrum, gaz do przodu. Hamulec włącza się, gdy drążek gazu był w neutrum krócej niż dwie sekundy oraz gdy został wychylony w przeciwna stronę niż ostatnio. Siła hamowania jest proporcjonalna do wychylenia drążka. Detekcja ilości podłączonych cel: Po włączeniu zasilania regulator czeka 0,5 sekundy na ustabilizowanie napięcia akumulatora i po tym czasie je mierzy. Jeżeli zworka Li/Ni jest zdjęta oznacza to, że używamy akumulatorów Li-xxx. W takim wypadku, jeśli zmierzone napięcie jest mniejsze niż 8,6V to regulator uznaje, że podłączony jest pakiet 2 cele li-xxx. Sygnalizowane jest to jednokrotnym zapaleniem diody żółtej podczas uruchamiania regulatora, w przeciwnym razie uznaje ze podłączony jest pakiet 3 cele li-xxx. Jest to sygnalizowane dwukrotnym zapaleniem diody żółtej podczas uruchamiania regulatora. Jeżeli zworka Li/Ni jest założona oznacza to, że używamy akumulatorów Ni-xx. W takim wypadku, regulator uznaje, że podłączone jest: 6-7 cel, jeśli zmierzone napięcie jest mniejsze niż 10,5V 8-10 cel, jeśli zmierzone napięcie jest większe niż 10,5V 12

Podłączenie 6-7 cel sygnalizowane jest pojedynczym zapaleniem żółtej diody podczas uruchamiania regulatora, 8-10 podwójnym. Dla poprawnego rozpoznawania ilości cel akumulatorów Ni-xx niezalecane jest podłączanie mocno rozładowanych akumulatorów. Cut-off: Jeśli używamy pakietu li-xxx regulator odcina silnik przy napięciu 2,9V na cele, czyli odpowiednio 5,8V oraz 8,7V, a jeśli ni-xx odpowiednio 5,6V oraz 7,4V. Po docięciu ponowne uruchomienie silnika jest możliwe jedynie, gdy drążek gazu wróci do neutrum i ponownie zostanie wychylony. Jeśli zworka oznaczona na schemacie jako ½ jest zdjęta, regulator zredukuje gaz do maksymalnie 50% gazu nominalnego, jeśli napięcie zasilające spadnie poniżej 2,95V na cele dla akumulatorów Li-xxx, czyli odpowiednio 5,9V oraz 8,85V, a także dla Ni-xx 5,9V i 7,8V. Sygnalizowane jest to zapalaniem czerwonej diody co jedna sekundę. Funkcja zostaje wyłączona dopiero po wymianie pakietu. Jest szczególnie przydatna w łodziach, gdyż pozwoli powoli wrócić do brzegu bez całkowitego odcięcia silnika. Opcję tą można w każdej chwili włączyć i wyłączyć zworką. Sygnalizacja niskiego napięcia akumulatora: Jeśli napięcie na akumulatorze, kiedykolwiek podczas pracy silnika spadnie do poziomu 3,05V na celę, czyli odpowiednio 6,1V i 9,15V dla akumulatorów Li-xxx oraz 6,3V i 8,4V na celę dla Ni-xx, regulator będzie sygnalizował ten fakt przez zapalenie żółtej diody. Dioda zgaśnie po wymianie pakietu. Pomiar temperatury regulatora: Pomiar temperatury regulatora zapobiega przed przegrzaniem i co za tym idzie uszkodzeniem regulatora i tranzystorów, mimo to nie jest on odporny na zwarcie. Jeśli temperatura wzrośnie do temperatury krytycznej, czyli ok. 90st. C regulator wyłączy silnik. Jest to sygnalizowane zapaleniem czerwonej diody. W tej sytuacji poczekaj na wystudzenie regulatora i jeśli to możliwe odłącz zasilanie. Uruchomienie silnika będzie możliwe dopiero po obniżeniu się temperatury do ok. 65st. C. Funkcja wskazuje, że regulator jest przeciążony i nie powinien być więcej używany w takiej konfiguracji sprzętowej. Jeśli zworka oznaczona na schemacie jako ½ jest zdjęta to, jeżeli temperatura osiągnie ok. 75st. C regulator zredukuje gaz do maksymalnie 50% gazu nominalnego. Sygnalizowane jest to zapalaniem czerwonej diody co jedna sekundę. Funkcja zostaje wyłączona, gdy temperatura spadnie poniżej ok. 65st. C. Opcję tą można w każdej chwili włączyć i wyłączyć zworką. Funkcja szczególnie przydatna w łodziach, gdyż pozwoli powoli wrócić do brzegu bez całkowitego odcięcia silnika. 13