Quadrocopter (Dimensionierung)

**Che Guevara** · 21.09.2014, 18:18

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** · 29.09.2014, 12:10

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.
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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:
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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** · 06.10.2014, 16:56

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** · 06.10.2014, 17:18

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

**crabtack** · 06.10.2014, 19:21

Hi!
Danke für die Antwort.
Du kannst ja nichts dafür, dass meine Leiterbahnführung grausig ist

Aber ich denke, so langsam, dass du damit recht hast, dass ich für so ein kritisches Layout noch nicht gut genug Layouten kann.
Deshalb habe ich mich erstmal dazu Entschlossen, eine fertige ESC zu nehmen, ich habe leider nicht die Zeit, um besser Layouten zu lernen und ein vernünftiges Layout hinzubekommen

Tut mir Leid, dass deine Mühe erstmal umsonst war.
Aber ich werde deinen vielen Tipps bei den anderen Layouts beherzigen, danke dafür!

Jedenfalls habe ich mir einige ESCs angeschaut und bin begeistert von der KISS 18a ESC.
http://ultraesc.de/downloads/KISS%20...20EN%20v01.pdf
Die könnte ich sehr einfach mit nem Xmega über PWM ansteuern.
Meine Motoren dürften Maximal auch nur 10A brauchen, da ist also noch Luft nach oben.
Wenn ich mit dem Projekt fertig bin werde ich mich nochmal an einem eigenem ESC versuchen.

Jetzt muss ich mich nur noch um ein schönes Layout der Hauptplatine kümmern, dass ist ja zum glück nicht so kritisch.
Ich muss mir mal andere Layout Programme als Eagle anschauen, manuelles Routen ist damit einfach grausam.

mfg
Olaf

**crabtack** · 09.10.2014, 13:33

Hi!

Ich habe mich jetzt endgültig für die KISS ESC entschieden.
Jedenfalls sind jetzt Schaltplan und Layout für die Hauptplatine fertig.
Schaltplan:
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Zum Einsatz kommt ein Xmega128A1.
Er kommuniziert über UART mit dem Xbee.
Der MPU 6000 wird per SPI angesprochen.
Das UP501B GPS Modul wird ebenfalls per UART verbunden.
Über Stiftleisten sind noch diverse Anschlussmöglichkeiten vorhanden, die Namen sollten selbsterklärend sein.
Die Akkuspannung wird vom ADC über einen Spannungsteiler überwacht (Schottkydiode gegen Überspannung).

Das Layout ist diesmal etwas besser Überlegt, die Leiterbahnführung ist zwar immer noch grausig, aber die Störungen von der Motor PWM ist ja recht weit weg.
Ich frage mich nur, ob es eine gute Idee ist, die Versorgung der Motoren über Leiterbahnen zu machen, die das Layout umschließen.
Ich habe das schon oft gesehen, bin mir aber nicht sicher, ob das nicht Probleme verursachen könnte?

Bottom:
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Top:
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Es sind natürlich wieder viele Vias, aber die verursachen keinen Aufpreis.
Viel wichtiger, als das Layout ist mir erstmal die Bauteilauswahl, wenn die stimmt kann ich schonmal bestellen und am Ende meines Urlaubs direkt mit der Fertigung der Fernbedienung anfangen.
für Hilfe wäre ich sehr Dankbar