Quadrocopter (Dimensionierung)

[Che Guevara]

Also 45° Winkel sind überall üblich, es sei den bei speziellen HF-Anwendungen, wo es auf bestimmte Charakteristiken ankommt.
Runde Bahnen sind natürlich nicht schlecht, man verwendet aber normalerweise 45° Winkel.
Soviel Platz braucht der Spannungsregler garnicht, den bekommt man da noch relativ problemlos unter! Es sollte generell noch alles aufgeräumt werden, damit auch die Bahnen direkter verlaufen.
Die Verluste, die der Spannungsregler produziert, sind im Vergleich zum Motorstrom unbedeutend.

Gruß
Chris

[crabtack]

Hi,

ok, du hast recht.
Bei den kleinen Strömen, die der Logikteil braucht bringen mich die Verluste nicht um.
Die Frage ist nur, ob ich die Spannung direkt aus den 14V, die auch für die Motoren genutzt werden erzeuge oder aus einer kleineren Spannung.
Denn ich brauche definitiv eine weitere kleine Spannung, die ich effizient erzeuge, zur Versorgung der FPV Kamera.
Ich weiß nur noch nicht, ob ich dazu einen Separaten Akku verwende oder einen Abwärtswandler in Kombination mit Spannungsregler.
Kannst du mir eine Variante empfehlen?

mfg
Olaf

[Che Guevara]

Also ich würde einfach die Batterie-Spannung verwenden, um damit die Spannungsregler zu füttern.
Ich hab so eine FPV-Ausrüstung: http://www.globe-flight.de/58-GHz-Im...-mW-A-V-Sender
Auf diesem Sender wird auch eine 5V Spannung für die Kamera erzeugt, damit brauchst du nicht nochmal einen extra Regler.
Die 25mW sind die maximal erlaubte Sendeleistung bei 5.8GHz. Wenn du mehr Leistung willst, gibts natürlich noch ein paar "illegale" Sender, mit teilweise bis zu 250mW (evtl. sogar mehr). Das ist aber IMHO nicht nötig, mit guten Antennen und gutem Empfänger kommt man locker einige hundert Meter, teilweise sogar einige km weit.

Gruß
Chris

[crabtack]

Danke!
Das Teil ist ja perfekt
Einige hundert Meter reichen ja vollkommen.
Weiter komme ich mit meinem RFM12BP im legalen 10mW Bereich sowieso nicht.
Dann kann ich ja problemlos lineare Spannungsregler einsetzen.
Wo hast du eigentlich noch Doppelte Leiterbahnen sehen?
Ich habe nur eine gefunden

mfg
Olaf

[Che Guevara]

Auf dem Bottom-Layer, neben dem unteren der 3 dicken SMD-Teile (evtl. ist das der Bootstrap-C). Außerdem gibts ein paar Leitungen, die viel zu lange sind.
Wieso verwendest du keine XBee-Module? Die gibts legal mit bis zu 80km Reichweite (ist natürlich übertrieben), aber eine Funke mit <1km Reichweite ist vielleicht keine so tolle Idee. Wenn da mal ein Fehler passiert, ist das Teil u.U. weg und/oder kaputt.

Gruß
Chris

[crabtack]

Hi!
Jo, das sind die Bootstrap Kondensatoren, Leiterbahn ist jetzt ordentlich.
Ich guck mal, dass ich die langen Leiterbahnen noch irgendwie verkürzt bekomme.
Also die XBee Module habe ich mir mal angesehen.
Die günstigen haben ja nur sehr geringe Reichweiten <200m.
Und dann gibt es noch dieses XBee Pro 868 für 80€, was schon sehr teuer im Vergleich zum RFM12 ist.
Außerdem hat es 315mW, das kann ich beim RFM12BP (Bis zu 500mW) auch einstellen.
Ein weiterer Grund, warum ich RFM12 bevorzuge ist, dass ich damit schon Erfahrung habe.
Die Umstellung zum RFM12BP sollte nicht sonderlich kompliziert sein.

mfg
Olaf

[Che Guevara]

Hi,

also einige Bahnen sind definitiv zu lange, in so einer EMV-verseuchten Umgebung bekommst du sonst massive Probleme, vor allem bei größeren Motoren.
Zum Funkmodul:
Da ist es natürlich interessant, wieviel Leistung erlaubt ist. Wie gesagt, eine Reichweite im freien Feld von unter 1km wäre mir persönlich zu riskant, das musst du aber selbst wissen was du brauchst und was nicht.

Gruß
Chris

[crabtack]

Hi!
Danke, dann werde ich mich bemühen, das ordentlich hinzubekommen, soll ja stabil laufen.
Ich hab mich jetzt mal tiefgehender mit Xmegas befasst.
Und bin zum Entschluss gekommen, dass es sinnvoller wäre auch einen Xmega für den Motorcontroller zu verwenden.
Habe dafür erstmal den Schaltplan abgeändert, diesmal ist er auch ordentlich.
Und ich habe noch einige Entstörkondensatoren hinzugefügt, jetzt hat jedes nebeneinanderliegendes Versorgungsspannungs-Paar einen 100nf Kerko.
Bild hier  

Dabei bin ich mir bei einigen Dingen unsicher.
Meine Überlegung war es, die PWM mit Timer0 an PORTC zu generieren.
Sehe ich es richtig, dass es problemlos möglich ist, per Software auszuwählen, ob die PWM an PC0, PC1 oder PC2 ausgegeben wird?
Zur Datenübertragung verwende ich einfach den SPI an PORTD.

Die Auswertung der BEMF soll über den Komparator an PORTA erfolgen.
Dazu wollte ich den Positiven Eingang des Komparators mit PA0(Mittelpunktspannung) verbinden.
Über den Multiplexer sollen dann jeweils PA1, PA3 oder PA5 auf den negativen Eingang geschaltet werden.
Dadurch kann ich Nullpunktspannung mit der jeweiligen Spannung an PA1,3 und 5 vergleichen und so Interrupts generieren.
Ist diese Überlegung richtig?

Das wars dann auch schon an Xmega spezifischen fragen, ich mach erstmal weiter am Layout.

Edit:
Hab den Spannungsregler durch einen LM7833 ersetzt, der kann bis zu 1A Strom ab, ist mir sicherer.
Edit2:
Ich brauchte mal etwas Abwechslung vom Layouten.
Habe einen Schaltplan für die Fernbedienung erstellt:
Bild hier  

Gesteuert wird mit einem Dualshock2 Controller, der einfach per Bitbanging ausgewertet werden soll.
Verbindung zum PC kann per UART über einen FT232 per USB hergestellt werden.
So kann der PC zum Beispiel Informationen über Akku, Gyroskope und Höhe erhalten und für den Nutzer Darstellen.
In Zukunft könnte dann auch der PC den Quadrocopter steuern, so dass er auch per Bildauswertung autonome Aufgaben übernehmen kann, die Option halte ich mir mal offen.
Auf dem Board sind noch 4 LEDs vorgesehen.
3 Davon um den Akkustand anzuzeigen, das ganze soll ja auch ohne PC Funktionieren.
Habe mich jetzt doch für ein XBee entschieden (Danke für den Hinweis!) Bei dem ganzen anderen Kram spielen die kosten auch keine Rolle mehr und ich denke mal, dass ich damit deutlich weniger Probleme haben werde.

Dann Layoute ich mal weiter


mfg
Olaf

[crabtack]

Hi!

Sorry, für den Doppelpost, aber hier ist ja länger nichts mehr passiert (ich war in Urlaub).

Jedenfalls habe ich jetzt das Layout vom neuen ESC fertig, diesmal mit Xmega.
Ich habe auf möglichst kurze Leitungen von den Mosfets zur BEMF Schaltung geachtet, und die Leiterbahnen im 45° Winkel gelegt.
Das sollte so nach China gehen können oder?
(Polygon ist zur Besseren Übersicht ausgeblendet)

mfg
Olaf

[Che Guevara]

Hi,

sorry, dass ich das schon wieder erwähnen muss, aber die Leiterbahnführung ist grausig!
Manche Bahnen laufen um mehrere Bauteile rum, obwohl die zu überbrückende Luftlinie keine 10mm sind. Außerdem ist VCC der einzelnen Treiber falsch angeschlossen, das sollte bei jedem Treiber vom jeweiligen Mosfets geholt werden, um Spannungsunterschiede zu unterdrücken (mit GND ist es genauso). Außerdem sind wieder einige Leiterbahnen im 90° Winkel.
Ich bin mir nicht sicher, ob du dich da nicht einwenig übernimmst. Du hast auch viel-zu-viele Dukos, das geht mit deutlich weniger. Fang doch nochmal von vorne an, setze alle Bauteile an die gewünschte Stelle (Mosfets links übereinander, daneben dann die Treiber und dann den XMega & Spannungsregler) und fange mit den "einfachsten" (sprich: kürzesten / naheliegendsten) Verbindungen an. Unter den XMega würde ich ein Groundplane machen, damit alle GND-Pins absolut das gleiche Bezugspotenzial haben. Da ich keine Lust habe, mich in dein Layout einzudenken, gebe ich noch den Tipp, die Masse (& VCC) sternförmig auszulegen, kann sein, dass das schon so ist.

Gruß
Chris