RC ինքնաթիռի բարձրաչափ (համատեղելի Spektrum Telemetry- ի հետ) `7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Ես արեցի այս բարձրաչափը, որպեսզի օդաչուն իմանա, որ նրանք գտնվում են ԱՄՆ -ում RC ինքնաթիռների 400 ոտնաչափ սահմանի տակ: Իմ ընկերը մտահոգված էր, քանի որ նա չէր կարող հստակ ասել, որ ինքը միշտ գտնվում էր 400 ոտնաչափի տակ, և ցանկանում էր ունենալ լրացուցիչ երաշխիք, որ կտա հեռաչափության տվյալներով սենսորը: Այո, դուք կարող եք ձեռք բերել սենսոր Spektrum- ից, բայց կարող եք կառուցել այս նախագիծը 20 դոլարից պակաս գնով ՝ բեկումնային տախտակներով (որոնք արդեն իսկ ուռճացված են գներով): Եթե արդեն ունեք J-link ծրագրավորող, կարող եք այն կառուցել սովորական տախտակի վրա ՝ մի քանի դոլարով: Էլ չասած, երբ հասկանում եք Xbus արձանագրությունը, կարող եք կատարել ցանկացած այլ օժանդակ սենսոր: Բայց այս նախագծում ես պարզապես բարձրաչափ եմ ծածկելու…

Մասերի ցուցակ.

• Այս նախագծի համար ես օգտագործեցի Seeeduino XIAO միկրոկառավարիչ տախտակ, քանի որ այն փոքր է, օգտագործում է M0 պրոցեսոր, որն այս նախագծի համար ունի շատ հզորություն, և I2C և SPI- ն պատրաստ է տուփից դուրս գալու համար, և օգտագործում է 3.3 վ տրամաբանություն, այնպես որ մակարդակի փոփոխություն չկա: պահանջվում է:

  https://www.seeedstudio.com/Seeeduino-XIAO-Arduino…

• Օդի ճնշումը զգալու համար ես Adafruit- ից գնել եմ BMP388 ճեղքման տախտակ: Տախտակն ունի I2C և SPI կոտրված, և կարող է աշխատել 3.3v կամ 5v տրամաբանությամբ:

  https://www.adafruit.com/product/3966

• Protoboard սխեման միացնելու համար
• Sոդման/զոդման երկաթ
• Արական/իգական կապի վերնագրեր, որպեսզի ես հեշտությամբ անջատեմ սենսորը/միկրոկոնտրոլերը:
• Փոքր կոճակ: Ես օգտագործում եմ սա սկզբնական բարձրությունը վերականգնելու համար:
• 10k դիմադրություն կոճակը քաշելու համար:
• JST-XH 4 փին իգական միակցիչ ՝ Spektrum ստացողի հեռաչափության պորտին միանալու համար

• SEGGER J-Link EDU ծրագրավորող ՝ M0- ն առանց բեռնիչ բեռնաթափելու համար:

  https://www.adafruit.com/product/3571

• Adafruit SWD 10-պինտ բեկումնային տախտակ

  www.adafruit.com/product/2743

Պարագաներ

• Ես նաև 3D- ով տպեցի փոքր պարիսպ իմ բարձրաչափի համար, բայց դրա կարիքը չկա:

• Օսլիլոսկոպ- Եթե դուք չունեք մեկը, ես խորհուրդ եմ տալիս այս մեկը.

  https://store.digilentinc.com/analog-discovery-2-1…

Քայլ 1: Իմացեք Spektrum հեռաչափության արձանագրությունը

Սա ինձ համար հիմնականում արեց Ռեյմոնդ Դոմինգոն: Նրանք արդեն սարքել էին Spektrum- ի հետ համատեղելի բարձրաչափ, այնպես որ այդ աղբյուրի կոդին հետևելը իսկապես օգնեց: Spektrum հեռաչափության տվյալների թերթիկը լրացրեց մնացած բացերը: Ընդունիչից տվյալների մակարդակները չափելը ցույց տվեց, որ ինձ անհրաժեշտ կլինի 3.3 վ տրամաբանություն:

Ստացողը ուղարկում է սարքի հասցեն, այնուհետև ակնկալում է 16 բայթ պատասխան: Տվյալների թերթիկը ցույց է տալիս բոլոր տարբեր սենսորների կառուցվածքները: Նույնիսկ եթե կառուցվածքը 16 բայթ չէ, ստացողը ամեն անգամ 16 բայթ հետ է ակնկալում:

Spektrum Datasheet:

www.spektrumrc.com/ProdInfo/Files/SPM_Tele…

Ռայմոնդ Դոմինգոյի նախագիծը.

www.aerobtec.com/download/altisSpektrumInte…

Քայլ 2: Ընտրեք Սարքաշար

Ես օգտագործել եմ Adafruit- ից BMP388 ճեղքման տախտակը ճնշման զգայացման համար: Բեկումն ապահովում է I2C և SPI ճեղքումներ և աշխատում է 3.3v կամ 5v տրամաբանությամբ: Adafruit- ը միշտ զարմանալի աշխատանք է կատարում իր ջարդման տախտակների հետ, այնպես որ ես այն գնել եմ: Ես դրա փոխարեն օգտագործեցի DFRobot Gravity BMP388 տախտակ, քանի որ իմ Adafruit տախտակն արդեն օգտագործվում էր:

Հաշվի առնելով, որ ընդունող I2C սարքը օգտագործում է 3.3v տրամաբանություն, ինձ անհրաժեշտ էր 3.3v միկրոկոնտրոլեր, և ես ուզում էի, որ այն փոքր լիներ: Ես պատրաստվում էի օգտագործել Adafruit Trinket M0- ը, բայց դրանք համեմատաբար թանկ են, և շատ քորոցներ չունեն: Հետո ես գտա Seeeduino XIAO տախտակը: Դա M0 տախտակ է ՝ I2C- ով և SPI- ով, որոնք պատրաստ են գործարկման, USB-C միակցիչով: Բացի այդ, դա իսկապես շատ փոքր է: Ընդհանուր առմամբ, ես իսկապես սիրում եմ այս խորհուրդը (չնայած դանդաղ գործարկման բյուրեղը ինձ ընդմիշտ տևեց պարզելու համար):

Spektrum- ն ընդունիչի վրա օգտագործում է JST-XH չափի 4-փին արական միակցիչ «Xbus» պորտի համար, որին մենք կպչենք: Ես բարձրաչափի վրա օգտագործեցի 4-պինյա JST-XH կանացի խրոց, և այն կատարյալ աշխատեց:

Քայլ 3: Գրեք ծրագրակազմ

Ես օգտագործել եմ Arduino IDE- ն ՝ ամբողջ ծածկագիրը գրելու համար: Ես պատճենեցի Spektrum հեռաչափության արձանագրությունը դրանց տվյալների թերթից և այն ավելացրեցի իմ Arduino գրադարանում: Քանի որ Adafruit- ն միշտ ունի գեղեցիկ գրադարաններ իրենց ճեղքման համար, ես օգտագործեցի նրանց BMP3XX գրադարանը BMP388 սենսորի համար:

Իմ դիզայնի հիմնական արդյունքները հետևյալն են.

• Կարգավորեք I2C- ն, որ իրեն պահի որպես հաճախորդի սարք և արձագանքի Spektrum բարձրաչափի հասցեին (0x12):
• Կարդացեք BMP388 բարոմետրը SPI- ի միջոցով:
• Պահպանեք բարձրության տվյալները երկու տարբեր բուֆերներում, որպեսզի ստացողից I2C- ի հարցումը չփչացնի տվյալները և տվյալների բեռնման ժամանակ փոխարինեք երկու բուֆերների միջև: Սա համոզված է, որ ստացողին ուղարկված տվյալները միշտ ամբողջական են:
• Օգտագործում է բարձրությունը չափող զրոյական կոճակ:

Լրացուցիչ մանրամասների և ծածկագրերի վերլուծության համար դիտեք տեսանյութը:

Քայլ 4: Մալուխը միացրեք

Ես օգտագործում էի նախատախտակ, բայց եթե ցանկանում եք ժամանակ հատկացնել ՝ մշակելու համար հարմարեցված աղացած տախտակ, կարող եք միացումն ավելի մաքուր դարձնել:

JST-XH միակցիչը միացրեցի XIAO- ի I2C կապումներին: Քանի որ ստացողը 5 վոլտ է թողարկում հեռաչափության ավտոբուսին, ավտոբուսից դրականը գնաց դեպի XIAO- ի VCC պին: Այդ կերպ, 3.3v կարգավորիչը օգտագործվում է BMP388 սենսորը սնուցելու համար:

Քայլ 5: Կազմեք առանց բեռնախցիկի

1. Գտեք ձեր boards.txt ֆայլը (ինչ տախտակի համար էլ օգտագործեք):

   Իմ դեպքում, այն գտնվում էր այստեղ ՝ C: / Users / AppData / Local / Arduino15 / packages / Seeeduino / hardware / samd / 1.7.7 / boards.txt

2. Պատճենեք ձեր տախտակը և վերանվանեք առաջին բանալին ՝ առանց բեռնախցիկի տարբերակ նշելու համար: Ես պարզապես ավելացրել եմ _nbl սկզբնական անվանմանը:

   • Հին ՝ seeed_XIAO_m0
   • Նոր ՝ seeed_XIAO_m0_nbl

3. Փոխել.name արժեքը.

   • Հին ՝ seeed_XIAO_m0_nbl.name = Տեսածուինո XIAO
   • Նոր ՝ seeed_XIAO_m0_nbl.name = Seeeduino XIAO առանց բեռնիչ

4. Փոփոխեք կապող սարքը `առանց bootloader- ի բռնկման` փոխելով շինարարի ld սցենարը.

   • Հին: seeed_XIAO_m0_nbl.build.ldscript = linker_scripts/gcc/flash_with_bootloader.ld
   • Նոր ՝ seeed_XIAO_m0_nbl.build.ldscript = linker_scripts/gcc/flash_with _bootloader.ld
5. Վերագործարկեք Arduino IDE- ն:
6. Տախտակների ընտրացանկից ընտրեք նոր «Seeeduino XIAO No Bootloader» տախտակը:
7. Ընտրեք «Արտահանել կազմված երկուական»
8. Կազմվելուց հետո.bin ֆայլը կլինի ձեր Arduino նախագծի պանակում:

Քայլ 6. Flash MCU J-Link- ով

Adafruit- ն ունի ֆանտաստիկ ուղեցույց M0/M4 սարքի վրա բեռնախցիկ ծրագրավորելու վերաբերյալ: Մեր դեպքում մենք ցանկանում ենք ազատվել bootloader- ից, բայց այն աշխատում է նույն կերպ:

learn.adafruit.com/how-to-program-samd-boo…

Դա անելուց հետո դուք չեք կարողանա վերբեռնել ծածկագիրը USB- ի միջոցով: Կարող եք հետևել վերը նշված ուղեցույցին ՝ բեռնախցիկը նորից սարքի վրա նորից տեղադրելու համար ՝ USB- ի միջոցով նորից վերբեռնելու կոդ, ինչպես կարող էիք գործարանից:

Adafruit ուղեցույցը շատ մանրակրկիտ է, բայց դրանք հիմնական քայլերն են.

1. Oldոդման jumper լարերը դեպի հետեւի XIAO խորհրդի.

   • Adafruit- ի ուղեցույցը չի ասում, որ 2x5 ճեղքման տախտակի վրա RST- ի քորոցը պետք է միացված լինի Adafruit- ի տախտակների վերակայման քորոցին: Բայց XIAO- ի համար ինձ անհրաժեշտ էր միանալ տախտակի հետևի բոլոր չորս բարձիկներին:
   • VREF կապը պետք է միացված լինի XIAO 3.3v քորոցին: Սա վրիպազերծողին ասում է, որ սարքի տրամաբանությունը 3.3 վ է: Առանց դրա, եթե սխալ տարբերակ եք ընտրում, կարող եք վնասել միկրոկոնտրոլերը:
2. Միացրեք jumper լարերը J-Link- ին:
3. Միացրեք XIAO տախտակին USB մալուխով:
4. Բացեք Atmel Studio- ն:
5. Ընտրեք Գործիքներ Սարքի ծրագրավորում
6. Ընտրեք ձեր M0 տախտակը: Այս դեպքում `ATSAMD21G18A
7. Ընտրեք SWD:
8. Կարդացեք կազմաձևը թիրախից:
9. Եթե օգտվում եք EDU J-Link- ից, համաձայնեք օգտագործման պայմաններին (եթե հետևում եք օգտագործման պայմաններին):
10. Ստուգեք, որ լարման ընթերցումը ճիշտ է վերին աջ անկյունում: Եթե դա 3.3 վ չէ, կարող եք կոտրել ձեր տախտակը:
11. Մաքրել boot protection ապահովիչը (տեղադրեք bootloader- ի չափը 0 բայթ), ապա ընտրեք ծրագիրը:
12. Հիշողությունների բաժնում ընտրեք ձեր կազմած.bin կամ.hex ֆայլը և ընտրեք ծրագիրը:

Խնդիրների նկարահանում.

Սարքի կազմաձևը կարդալիս, եթե լարման միջակայքից սխալ եք ստանում, ապա համոզվեք, որ MCU- ն միացված է հոսանքին և J-Link VREF կապը միացված է 3.3 վոլտ լարման:

Քայլ 7: Վերակազմավորեք առանց արտաքին բյուրեղի

XIAO- ի տախտակն ունի արտաքին բյուրեղ, որի մեկնարկը երկար ժամանակ է պահանջում: Spektrum ստացողը սարքի հայտնագործություն է կատարում հեռաչափի ավտոբուսում 350 միլիվայրկյան հզորացումից հետո, ուստի մենք պետք է ասենք, որ կոմպիլյատորը փոխարենը օգտագործի ներքին տատանողական սարքը, որը գործարկումը կդարձնի գրեթե ակնթարթային:

1. Գտեք boards.txt ֆայլը, որը դուք ավելի վաղ փոփոխել եք (այո, ես կարող էի ձեզ պահել այս քայլը ավելի վաղ, բայց սա ուսուցման գործընթաց էր ինձ համար)
2. Ավելացրեք «-DCRYSTALLESS» ՝ sawed_XIAO_m0_nbl.build.extra_flags տողին: Սա կոմպիլյատորին կասի օգտագործել ներքին տատանումները:
3. Վերակազմակերպեք ծածկագիրը:
4. Կրկին բռնկեք MCU- ն:
5. Ստուգեք, որ գործարկման ժամանակը բավականաչափ արագ է ՝ օգտագործելով օսլիլոսկոպ:

Ինչպես տեսնում եք նկարից, դեղին 1 ալիքը էլեկտրասնուցումն է: Cիրանագույն ալիքը 2 -ը միկրոկառավարիչի պատրաստ քորոցն է: Միացումից մոտ 10 միլիվայրկյան անց, երկրորդ ալիքը միկրոկոնտրոլերի կողմից բարձր է քաշվում, ինչը ցույց է տալիս, որ այն գտնվում է կարգավորման օղակում: Կարգավորումն ավարտվելուց հետո MCU- ն կոդավորված է, որ քորոցը ցածր է քաշում ՝ նշելով, որ հիմնական հանգույցը սկսվում է: Շրջանակը ցույց է տալիս, որ կարգավորումը տևում է մոտ 3 միլիվայրկյան: Ընդհանուր առմամբ, միկրոկառավարիչին 13 միլիվայրկյան տևում է միացումից հետո `պատրաստ լինելու համար: