Comments (0)

By Gondozó, 2013. July 29 22:14

Nem egy mai termék a címben említett rádió, de ahogy mondani szokás — “szebbet készítettek, de jobbat nem” (még mielőtt megköveznének, megemlítem, hogy ez egy teljesen szubjektív vélemény :)). Lényegében korának két stílusát ötvözte az európai számos kapcsolók és potméterek készletét egy kompakt japán dobozba zárva. Több név alatt is megjelentek ezen rádiók a katalógusokban: T9ZAP (T9ZHP – helikopteres verzió), PCM1024ZA, FP-9ZAP, ráadásul 3 verzió is készült belőle: sima, vagyis T9Z, T9Z WC II és T9Z WC II (WC a World Champion rövidítése; az új funkciók a motor üzemanyag-keverék és giroszkóp beállítás, illetve a WCII több 3-állású kapcsolót tartalmaz). Fizikai kialakítása elég zsúfolt — 8 kapcsoló, 4 trimerpotméter, 4 dupla állású trimelő kapcsoló a botkormányoknál, botkormányok, tachométer szenzor, 2 kapcsoló a hátoldalán gyors orsóhoz, hatalmas kijelző a saját 18 dinamikus gombjával (menünként változhat a gombok funkciója, de a feliratok a kijelzőn súgnak) —, egyben kicsit a bőség zavarát kelti az új felhasználóban, de egy kis gyakorlással elsajátítható. A 10 modell memória maximum 8 repülési üzemmóddal modellenként tágas teret nyújt beállításaink tárolásához, és ha mégsem, akkor a tárolt modellek száma bővíthető CAMPack memória modullal (+16 modell repüzemmód). Ugyanazon repülési üzemmódok, sajnos, nem használhatók fel eltérő modellekben, illetve a belső memóriában és a memóriamodulban tárolt repülési üzemmódok nem használhatóak egy modellben, ettől függetlenül, az összesen 66 üzemmód általában kielégíti egy átlagos modellezőnek igényeit. Kábel segítségével a modellek átmásolhatók egy másik T9Z távirányítóba, így az oktató és a tanuló rádiók gyorsan szinkronizálhatóak. Ha egy DSC- vagy oktató-kábel csatlakoztatjuk, esetleg az A + R gombok lenyomva kapcsoljuk be a távirányítót, akkor a frekvenciamodul nem aktiválódik (ON AIR nem villog). Ezzel a megoldással még egyszer ellenőrizhetjük a beállításainkat, mielőtt élesítenénk a rendszert.

A rádió programozása első ránézésre nem túl felhasználóbarát, azonban egy kis gyakorlás után beállítások széles skáláját tudhatjuk magunkénak. Helyenként a jól bevált Robbe FC-28 köszön vissza a menüből. A menük hárombetűs rövidítései néhol nem túl sikeresek, és a felhasználói útmutató is helyenként logikátlan, de egy komplex eszköz leírása nem felelhet meg mindenki igényének. Példák megoldásán keresztül talán gyorsabban elsajátítható a rendszer. Egyes beállítások megtalálása igazi kihívást jelent, azonban valahol ott vannak a rengetegben.
A 9Z típusú rádiók menüjét négy, funkcionálisan jól elkülönülő szintbe szervezték. A rendszer programozását a O, P, Q gombokkal kezdjük, attól függően, hogy az egész rendszer beállításait, a modell általános beállításait vagy a repülési üzemmódot szeretnénk módosítani — az R gomb segítségével visszatérhetünk a fő képernyő nézetbe. A menükön belül a beállításopciók hárombetűs rövidítései 3 × 7 mátrixban helyezkednek el (összesen 39-49 modelltípustól függően). A B, C, D gomb segítségével választjuk ki a megfelelő sort, az F – M gombokkal pedig a megfelelő elemet a sorban. Beállítások során megjelenő NXT jelöli, hogy további beállítási lehetőségek is vannak, csak nem fértek el a kijelzőn vagy más aspektusát állítják a funkciónak. Egyes beállításokat, például a csatornaszám kiválasztását, vagy a számérték bevitelét a kijelző alján megjelenő, gombokhoz előre hozzárendelt értékek jelennek meg. Finombeállításokat a + és a – a gombok segítségével végezzük. Az SWT menü aktiváló gomb, míg az STK egy kar aktiváló tartományának hozásrendelését segíti egy adott funkcióhoz. A SET gomb az analóg bemenetekről való adatok beolvasását és rögzítését szolgálja. Egyes funkciókhoz hozzá tudunk rendelni bizonyos késleltetési időt – DELAY, illetve egy finomhangoló potmétert VOL — ezzel leszállás nélkül is be tudjuk állítani a kívánt értékeket. A beállítások mentése automatikus, a menüt az END vagy a PRE gomb megnyomásával hágjuk el. Mindig érdemes ellenőrizni, hogy a kívánt adatok mentésre kerültek-e. A beállítási menük hárombetűs rövidítéseket egy több-szárnyszervós (4-s, 5-s) vitorlázó beállításán keresztül ismerhetjük meg legkönnyebben.

A főmenü (HOM) gyűjti össze azon adatok kijelzését és kezelését, melyek repítés során közvetlenül hasznunkra lehetnek: időzítők, feszültségmérők, tachométer, trimek. Ezenkívül ezen a felületen jelennek meg a riasztások illetve repülőmódélünkkel kapcsolatos információk.
Rendszerszintű beállítások. Ezen a ponton feltételezem, hogy a System Settings menü nem okozott gondot, és egyértelmű a MSL — modell kiválasztás, a CPM — a modell másolás vagy a CPC — üzemmód másolás, sikerült kipróbálni a tachométert (TAC) egy kompakt csövön (3000Hz), megfelelő kábel birtokában (DSC) sikerült feszültséget mérni (VLT) és adatot továbbítani egy másik rendszernek (DTN). A UNA pontban már ott a nevünk a PAR már igényünk szerint beállítva és a SRV sevrómozgást bemutató hisztogramok is elfáradtak a gyakorlástól. Ezután jöhetnek azon beállítások, melyek hatással lesznek a modellünk viselkedésére és jelentősen eltérhetnek modellenként.
Modell szintű beállítások. Ha már kiválasztottuk a megfelelő modellt a SYS>MSL pontban, akkor MDL menüben számos modellre jellemző általános beállítást végezhetünk: teljesen vagy részlegesen törölhetünk a beállításaikon (RST), átnevezhetjük a modellt (MNA), beállíthatjuk a rádió impulzus modulációját (PMD — PCM vagy PPM,— 2,4GHz adómodul esetén az utóbbi szükséges). Abban az esetben, ha PCM modulációt használunk, az F/S pont alatt a Fail Safe vagyis azokat az értékeket, melyek érvénybe lépnek, ha a vevő nem kap jelet az adótól állítjuk. A BFS almenü alatt a gázcsatorna értékét tudjuk beállítani arra az esetre, ha az akkumulátor feszültsége a kritikus alá esik.  A TYP menüben a modell típusát tudjuk kiválasztani (pl. s-4 vitorlázó). Ezután elvégezhetjük a bemeneti szervek hozzárendelését a csatornákhoz (FNC — szabadon választhatunk a botok, potméterek, kapcsolók között), illetve a szervók mozgási irányát igény szerint meg is változtatjuk a REV menüpontban. Egy ritkábban használt beállítást is a modell szekcióban kapott helyett az ALT — a tréner gomb alternáló üzemmód aktiválása teszi lehetővé (egyszer fel — BEKAPCS, még egyszer fent — KIKAPCS).CH9-a távirányító 9. csatornája csak kapcsoló csatorna, analóg bemeneti eszköz nem rendelhető hozzá. [Gallery not found]Home;System;Model;Condition;SWT, VOL,Expo
Repülési üzemmód beállítása — bár nem egyedülálló, azonban, rádiónk legfontosabb funkciója (CND). Egy repülőmodellhez akár 8 repülési üzemmódot is rendelhetünk. Ez annyit jelent, hogy a különböző repülési szakaszokban akár teljesen más vezetési technikát is alkalmazhatunk, és több beállításon is változtathatunk egy kattintással: vég- és közép-állások, mixek, kettős kitérések, reakciófüggvények, offset-ek, időzítők. Ezáltal repülési szakaszonként optimális előre beállított opciókkal repülhetünk. Ezzel a technikával, agilis manőverekből finom precíz műveletek elvégzésére alkalmas konfigurációba válthatunk.
A CNA menüpontban átnevezhetjük az üzemmódot, hogy legközelebb is tudjuk, mire való. Az STM, az ATV, az AFR és a D/R és az üzemmód általános beállításait segítik elő.
Mechanikus sérülés elkerülése érdekében, leakasztott szervókarokkal érdemes nekilátni a szervók tesztelésének, ugyanis, még a bontatlan szervók sem mindig középállás jellemzi. Ha megjárattuk a szervókat, és meg vagyunk velük elégedve, fel lehet rakni a karokat, méretezni a tolórudakat, és ha másképpen nem oldható meg, akkor finomhangolni az irányított felületek középállását szubtrimekkel (STM). Túl nagy eltérés esetén érdemes a tolórudak pozícióját, hosszát felülvizsgálni és inkább a modellen célszerű állítani. Az ATV —  a szervók maximális kitéréseit állíthatjuk be, megakadályozva a szervók/felületek mechanikus sérülését. Az ATV minden üzemmódban aktív, ezért beállítása kötelező.(NORál beállítás csak a közvetlen bemeneti eszközök kimeneti jelet korlátozza, míg LIMit beállítás abszolút, és az esetleges mixek által okozott túlvezérlést is megakadályozza.) A lassítás beállítása akkor célszerű elvégezni, ha eltérő középállásértékeket állítottunk be a szervóinknak eltérő repülési üzemmódokban, így az átmenetet fokozatossá lehet tenni (20%~1mp; futóművek kioldására is használható). Az AFR segítségével a bemeneti eszközök végállásainak értékét és válaszgörbéjét állíthatjuk be (lineáris, kiegyenlített – EXP16% vagy exponenciális legyen). D/R — kettős végállás és exponenciális járat módosítását teszi lehetővé tetszőleges három csatornán kapcsoló segítségével (nem túl szerencsés kialakítás, FF8 és FF9 sokkal természetesebb a kezelése), lényegében, egy masodlagos, harmadlagos AFR beállítás.
Ennél a rádiótípusnál minden modell minden egyes repülési üzemmódjához saját külön trimelő beállítást menthetünk le. (TRM – a digitális trim a főmenüből is elérhető)  A trimértékek kezelését ráadásul két szinten kezeli: current – C, vagyis jelenlegi, és memory  – M, vagyis tárol trim beállítás. Ez kiváló terepet nyújt a kísérletezéshez, és ha nem tetszik az eredmény, az M>C gombot megnyomva memóriában tárolt értékeket előhívhatjuk. Minden trimmer gomb egyénileg testre szabható: a kis- és a nagy lépték mértéke, ismétlési sebessége. Ezenkívül két trimelési típus között is választhatunk: NORmál, vagyis középérték körüli trimelés és ATL – alacsony érték körüli trimelés, mely pl. a gázkar trimelésnél használatos kis fordulatok beállításánál. Ezenkívül, a beállíthatjuk, hogy egyes trimállító gomb SEP — elválasztott, vagyis csak az aktív repülési üzemmódra hat, vagy pedig kombinált (CMB), és minden üzemmód trimértékeire hatással van ahányszor használjuk. természetesen, beállítható a középértéken való hangjelzés is.
Trim1, Trim2
Eddigi beállítások egy alap gép beállításait és finomhangolását kielégítik, de ha a csatornák függőségét illetve bizonyos manőverek hibáit korrigálni akarjuk, szűkségünk lesz a programmixelésre.
Programmixelési lehetőségek. Egyes beállítások eltérnek repülőmodellünk típusától függően; ezt a rádiónk menüje is tükrözi. Ahogy korábban is szó esett róla, gyakorlati megvalósításon keresztül könnyebben elsajátíthatóak a lehetőségek. Talán egy negy szárnyszervóval szerelt vitorlázó kellően bonyolult ahhoz, hogy a fontosabb aerodinamikai mixeket röviden bemutassuk.
ADF — két feladata van: egyrészt összehangolja a két csűrő csatornára kötött szervók működését (1.AIL, 7. AU1),  másrészt, a csűrők aszimmetrikus kitérését teszi lehetővé egy koordinált fordulóban (nagyobb kitérés fel, kisebb le), potméterrel trimmelhető beállított érték ±25% tartományában. Az utóbbi feladatát akkor is elvégzi, mikor a szervók flaperon mixben vannak.
FPN — flaperon mix lehető teszi, hogy a csűrőinket ívelőként is használhassuk. Ehhez a szervókat az 1.AIL illetve a 6.FLP csatornakra kötjük, aktiváljuk a mixet. A mix menüjében megtaláljuk az ívelő ofszet beállítási lehetőségét, vagyis az ívelés kezdeti pontját és a kitérés mértékének tudjuk szabályozni.
Az ADF és az PFN nem lehetnek aktívak egy időben, azonban a differenciál csűrést trimelő potmétert megadhatjuk így is az ADF menüben, vagyis a Flaperon beállítás kombinálhatja mindkét beállítás funkcióit.
A→R — csűrő-oldalkormány összekapcsolását végzi, ellenállás csökkentése érdekében a koordinált fordulókban (10-15%, nagyobb sebesség esetében 0-5%, orsónál 0- -2%).
ABE/ABK — légfék – csűrők fel-irányban való kitérítése, féklapok, ívelők teljes kitérítése megnöveli a repülőgép ellenállását, magassági kormány kompenzációja ellengethetetlen a fékező elem (féklap, ívelőlap, futómű) kitérésének megfelelően.
ALV — differenciált magassági kormány – felhajtóerő kompenzálását segíti eltérő sebesség föggvényében, ha a motorelhúzás nem elegendő.

ASF — csűrő-oldalkormány összekapcsolása, ezzel nagyobb csűrő felületet biztosítva a fordulók kivitelezéséhez, ami egyrészt csökkenti a kitérítés igényét, másrészt biztosítja a csűrés hatékonyságát az átesés-közeli helyzetekben.
ESF — magassági-ívelő összekapcsolása nagyobb fordulékonyságot ad a repülőgépnek olyan manővereknél, ahol magassági is használva van. Használata egyes profiloknál nem ajánlott, ugyanis erősen megnövelheti a szárny légellenállását.
SPF — ívelőlapok használatakor fellépő egyensúlyi zavar kompenzálására szolgál, trimeli az repülőgépet magassági kormánnyal és növeli az ivelő felületét csűrőkkel.
SFT — ívelő felületek középállását állítja, trimmeli.
BFY — hatékony fékezési megoldás földnélküli gépekhez. Működése során megemeli a csűrőket, leereszti az ívelő lapokat, teljes útja a 6. csatornával szabályozható.Alapértelmezettként a VR(A) vagy LD van hozzárendelve, de az SF2 kontrollját hozzárendelhetjük a J3 gázkarhoz.
BYE — egyensúly megtartása végett trimeli a gépet magassági kormány eltérítésével, amikor aktiváljuk a “pillangó” féket.

TM1, TM2 — több csatorna trimelését engedélyezi egy kapcsolóval (AIL, ELE, SF). Folyamatos átállás érdekében lassítást is tudunk állítani. TM2 magasabb prioritással rendelkezik, de egy 3 állású kapcsoló használata is megoldható. (Start Ofs, Speed Ofs, Termal Ofs)
TOF — trim offset works hasonlít az szubtrim beállításhoz, azonban eltérő értékeket engedélyez különböző repülési üzemmódokhoz.
PMX — öt szabadon állítható mix, mely segítségével tetszőleges csatornákat vegyíthetünk, és ha úgy adja a szükséglet, láncolhatjuk is.

Ősszegezve egy általam használt sorrend a modell beállításához:

• MSL – modell kiválasztása,
• MNA – elnevezése,
• TYP – typus beállítása,
• RST – minden beállítás törlése,
• CSL – alap üzemmód kiválasztása, 
• CNA – üzemmód átnevezése (általában NORM),
• FNC – bemeneti eszközök hozzárendelse a bemeneti jelekhez (SF1 -J3, SF2 -SL),
• ATV – szervó végpont beállítása vezérlő csatornákon (csűrő, magassági ~10-12°, oldalkormány 45°).
• ADF/FPN – jobboldali csűrő aktiválása (1:3 kis sebességnél, 3:4 nagy sebességnél, trim ±25%),
• szervók csatlakoztatása vevőhöz növekvő sorrendben: AIL bal, ELE, AirB, RUD, FLP bal, FLP jobb, AIL jobb, motor,
• REV – szervók pozitív irányának beállítása,
• STM – középállások beállítása,
• 3-állású kapcsoló kiválasztása üzemmód váltáshoz (START, NORMAL, LAND),
• A→R – (AILTtoRUD) csűrő-oldalkormány összekapcsolása ellenállás csökkentése érdekében fordulókban (10-15%, nagyobb sebesség esetében 0-5%), érdemes a gyors üzemmódot választó gombbal vezérelni, trim ±25%,
• ASF – (AILtoS.FLAP) csűrő-ívelőlap összekapcsolása hatékonyabb fordulókért (50% termik tartáshoz, 90% gyors üzemmódhoz),
• SFT – ivelők beállítása NORMAL és LAND üzemmódokhoz,
• BFY – “pillaangó” fék,
• BYE – “pillangó” fék okozta hatások trimelése,
• ESF – magassági-ívelő összekapcsolása jobb fordulékonysághoz – ritkán használt,
• ATV – szervó végpont beállítása vezérelt csatornákon,
• CPC – START üzemmód beállítása a NORMAL üzemmód másolatából: ívelők le, csűrők le, magassági fel, motor, ASF 90%, A>R 5%,
• TMI&TM2 – SPEED és TERMÁL offsettek állítása.

Egy kis extra: oktató és DSC kábel bekötési rajza.

TRAINER
   9ZAP
 o:GND,
 1:BAT+if on, ORANGE
 2:OUT, BROWN
 3:IN, BLUE
 4:Batery + short with WHITE
 5:power back, GREEN
 6:+5V

   9C
 1:OUT, 2:GND, 3:NC
  4:IN, 5:BATin (12v if on) short with 6:BAT+(12v)

DSC
  9ZAP
 2 - OUT SIG
 6 - +5v
 o - GND
 4-5 - t. off module

  9C
 1 - OUT SIG
 2 - GND
 5-6 - SHORT +5v

Follow

Comments (0)

By Gondozó, 2012. December 8 19:26

Szervók

Felépítésében viszonylag egyszerű szerkezet, mely egy nyáklapból, rajta vezérlő elektronikával, egy egyenáramú motorból, fogaskerekekből áll, melyek egy csinos kis dobozba vannak zárva. Az erőátviteli lánc utolsó fogaskerekének a tengelye ki van vezetve a dobozból. Erre kerül majd csatlakoztatásra a szervókar és arra a tolórudak. Ugyanennek a fogaskeréknek az alsó része pedig egy potméterhez van erősítve, hogy visszajelzést tudjon adni a vezérlő elektronikának (egy korábbi jegyzet: Motor- és hajtásvezérlés alapelve). A fogaskerekek anyagukban eltérnek tervezett terhelések függvényeben. Leggyakrabban poliamid vagy egyéb műanyag-fogaskerekű szervókkal találkozunk, de készülhetnek fémből, karbonból és az extrém terheléseknek kitett szervók akár titánból is. Nagyobb terhelésre szánt szervók utolsó fogaskerekét egy vagy két csapággyal is alá szokták támasztani.

Táplálás illetve parancstovábbítás céljából 3 vezeték van kivezetve a szervóból: test, táp és bemeneti jel. Sajnos a vezetékek színezése, sorrendje és csatlakozója gyártóként változhat. Modellezésben alkalmazott szervók táplálása általában 4,8-7,2V feszültséggel folyik. Fontos megjegyezni, hogy minél magasabb a feszültség, annál nagyobb nyomatékot fejt ki a szervó, de ezzel csökken az élettartalma is – érdemes a gyártó által ajánlott értékeken belül üzemeltetni. A harmadik vezeték jeltovábbítás céljából lett kivezetve és általában 5V feszültségű PWM jelekkel közöljük a szervóval, mekkora szögben térítse ki az a kart.

Pulse Width Modulation – impulzusszélesség vezérlés

Impulzusszélesség vezérlés magáról beszél: az információtovábbítást egy jel szélességének változtatásával érjük el. A modellezésben használt szervomotorok vezérlése 50 herzes, vagyis 20ms hosszúságú keretben zárt jelekkel vezéreljük. A keretben levő 1500 μs (1,5ms) hosszúságú jel középállásba kényszeríti a szervó karját. A gyártók eltérő mozgásterű szervókat gyártanak. Leggyakrabban használtak -60 és 60° között mozognak, és általában 1000-2000 μs jelszélességet igényelnek. Vannak nagyobb mozgásterű szervók is, így például futóműmozgató szervók általában 180° azaz ±90°-ra képesek elfordulni a középállástól számítva. Ezeknél vagy a visszajelzést biztosító potmétert, vagy az alkalmazható jelszélesség tartományát szélesítik, így a vezérjel 650 és 2350 μs hosszú lehet. Robotikában előfordulnak 360°-os vagy korlátozás nélküli szervók is, melyeknél a pozíciómegha-tározására enkodert használnak.

Az analóg módon működő szervók számára nem elegendő egyszer kiadni az impulzust, mert lehet, hogy a szervókar még nem éri el a végső pozícióját. Azonkívül a jel nélkül a feszültségátalakító nem táplálja a motort, így nem keletkezik nyomaték a karon, “ernyed” a szervó. Digitális szervók esetében egy jel kiküldése elegendő, mert a beépített mikrokontroll gondoskodik a végső pozíció eléréséről, utána, jel hiányában azonban a digitális szervó is “ernyed”. A digitális szervót ezenkívül eltérő válaszreakcióra is programozhatjuk, amivel optimalizálhatjuk bizonyos feladatokhoz. Vezérfrekvencia terén a szervók elég rugalmasak. Analóg verziók 30-60 Hz-en, digitális példányokat pedig akár 300 Hz-en is vezérelhetjük. Ha kissé terheljük egy analóg szervó karját, halhatjuk a “cicergést”, mely a jelmentes és aktív szakok váltakozásából adódik.

A szervók elektronikája úgy van kialakítva, hogy meg tudja határozni, a vezérjelnek megfelelő pozícióban tartózkodik-e a kar, és ha nem, akkor melyik irányba kell elmozdulnia. A PWM jel feldolgozása során a feszültségkonvertáló egység a jel alapján egy adott feszültséget állít elő. A szervóra jellemző maximális jel esetén a generált feszültség eléri a tápfeszültség értékét – ez a referencia feszültség. A szervókar tengelyére kötött potméter a kar elfordulása során nulla és tápfeszültség közötti értéket add vissza és ezáltal a egy belső monostabil oszcillátor impulzusszélességét szabályozza. Ha a bemenő jel pozitív (és általában azt alkalmazzák), akkor a monostabil jele negatív. A két jel egy komparator fokozatba kerül és a szélesebb jel különbsége kerül a kimenetre, tehát lehet + vagy – jel a komparator kimeneten meghatározva a végfok hídjának a vezérlését, tehát a motor forgási irányát. Mihelyt a két jel szélessége azonos, a komparatoron megszűnik a jel és a motor nem kap feszültséget.

Ha valaki szeretne egy kis tesztert készíteni a szervóihoz, baloldalt megtalálható egy multivibrátor alapú séma. Három ellenállás szabadon cserélhető benne, és ezáltal a kimeneti jel változik. R3 – ellenállás megadja a keret méretét, 470KΩ ellenállás 35Hz oszcillálást okoz. Az R1 és R2 ellenállások megadják a minimális és a maximális pozitív jel hosszúságát. Ajánlott értékek: R1=6,9KΩ (650 μs), R2=33KΩ (2500 μs). Egy 100KΩ potméter segítségével tudjuk változtatni a pozitív jel szélességét az R1 és R2 által behatárolt tartományon belül. Szervó csatlakoztatásánál ügyeljünk a polaritásra, mert az áramkör nem védett! Szerencsére a modern szervók többségénél a pozitív tápkábel a csatlakozó közepén található így téve a csatlakozást biztonságosabba. Futaba J-típusú csatlakozókon kis tüske található, mely szintén megakadályozza a helytelen csatlakoztatást. Általánosságban elmondható az alkalmazott színekről, hogy a FEKETE és a BARNA a test vagy a föld, kinek hogy tetszik jobban, a PIROS a pozitív tápcsatlakozó, a KÉK, FEHÉR, SÁRGA pedig a vezérjel.

Follow

Comments (2)

By Fuligjimmy, 2012. December 6 22:52

Technika fejlődésével együtt változik a repülő modellek világa is. Míg eleinte motor nélküli, később motorral ellátott szabadon repülő modellek szálltak a levegőben, későbbiekben zsinórral, huzallal irányították a modell magassági kormányát. Rá pár évvel később megjelentek az elektronikus analóg rádiók. És ahogy elérhető lett a digitális technika, az is kezdett beszivárogni a modellezés világában, utat nyitva a ma oly népszerű proporcinális rádió távirányítóknak. Lényegében, ha megnézzük a FAI modellkategóriákat, azonnal megtaláljuk ezen fejlődésnek a nyomát: F1 – szabadon-repülő, F2 – körrepülő, F3 – távirányítású modellek. Amilyen tempóval fejlődnek egyes modellezési ágak, nem tartom kizártnak, hogy hamarosan a FAI rendszerében megjelenne az UAV, az FPV és ki tudja még milyen automata és félautomata modell versenykategóriák.

Rádiótávirányítás történetéből

Nem kell olyan messzire mennünk a múltba, hogy a távirányítás első gondolatát felkutassuk. Maga a gondolat és a megvalósítása nagyjából egyidős a telegráf hírtovábbító rendszerrel és a morze kód feltalálásával (1835). Gyakorlatban Nikola Tesla mutatta be elsőként nagy közönségnek az első távirányítású hajót New-York-i Madison Square Garden sportcsarnokban 1898-ban. Távirányítás körüli munkásságát Philadelphiai Franklin Intézetben tartott előadásával kezdődött 1893 tavaszán. Tesla ekkor foglalta össze a rádiótávközlés alapjait. 1895-ben St. Louis-ban megtartotta az első nyilvános bemutatóját távközlésből és 1896-ban már 48 km távolság sem jelentet akadályt. Azonban több évre volt szüksége a megfelelő alkotóelemek finomításához, melyek kellő stabilitást és távolságot tudtak biztosítani egy időben. Az első “RC merülő hajó” ki-be kapcsolható hajócsavar-motorral, oldal- és merülési kormánnyal volt szerelve. Mai szemmel szerény de akkori felszereltséggel igen nehezen kivitelezhető volt. Erre a célra Tesla feltalált egy újfajta kohérer (a rádió-aktivált kapcsoló), lényegében egy tartály fém-oxid porral. A por elektromágneses mező jelenlétében úgy orientálódott, hogy megnőtt a vezetőképessége. Ha a tartályt átfordult, a por visszanyerte véletlenszerű, nemvezető állapotát. Tesla megoldotta azt is, hogy bizonyos dolgok egyszerre következzenek be egy “programozott” fogaskerekek, karok és motorok rendszere segítségével. Így a kohérer átfordulása után egy következő együttállást lehetett előhívni. Mark Twain, korán felismerte a találmány negatív oldalát is, hogy hamarosan a távirányítást harcaszati céllal is elkezdik használni. Már az 1930 években a szovjet oldalon megjelentek a “teletankok”, Angliában pedig a “Queen Bee” és a “Queen Wasp” rádió távirányítású repülők.

Első rádió-távirányítású modellek

Első RC modellekkel valamikor 1950. évek elején kezdtek el foglalkozni a modellezők. Első távirányítók rádióamatőr körökből indultak el, és eleinte saját építésű, megbízhatatlan és nehéz hangfrekvenciás LC oszcillátorok voltak. A kapcsolók, botok különböző értékű kondenzátorokat kapcsolását végezték a rezgőkörbe. Így a rádió eltérő frekvenciájú jelek kibocsátására volt alkalmas. A vevő egység pedig fogadta a jeleket és megfelelő szűrők segítségével a jelek megfelelő áramköri ágba voltak terelve.  Későbbiekben elindult egyes komponensek sorozatgyártása, megjelentek a földi adó és vevő egységek a gyártók kínálatában. Ezek a korai rendszerek változatlanul szuper-regeneratív áramkörökkel működtek, amelyek zavarták egymást, ha egy adott távolságon belül volt a két jeladó. Érdekesség-képpen érdemes megemlíteni, hogy az adók az elején miniatűr rádiócsövekkel működtek és táplálásukhoz egy 1,5V és egy 90V feszültségű forrást igényeltek.

Ahogy fejlődött a technika, egyre kisebb, egyre könnyebb lett a felszerelés, megjelentek a többcsatornás rendszerek, elkezdték használni az oszcillálást stabilizáló frekvencia-kvarckavicsokat. Tranzisztorok megjelenésével az RC világába beköszöntek a szuper-heterodin rádiórendszerek. Ezzel jelentősen lecsökkent a szomszédos rádiók egymásra gyakorolt hatása.

Manapság ha új távirányítót szeretne venni az ember igen sok dolgot kell odafigyelni: ár, funkciók, ergonómia, stb. Ami viszont a legfontosabb, hogy a kornak megfelelő megbízható rendszert használjunk, ami zökkenőmentesebbé teszi a kedvenc időtöltésünket. De legyen bármilyen is a rádió, elektromos jelet mechanikus elmozdulássá kell alakítani, ezért a távirányítással kapcsolatos témát az információs lánc végéről kezdeném.

Szervó

Felépítésében viszonylag egyszerű szerkezet, mely egy nyáklapból, rajta vezérlő elektronikával, egy egyenáramú motorból, fogaskerekekből áll, melyek egy csinos kis dobozba vannak zárva. Az erőátviteli lánc utolsó fogaskerekének a tengelye ki van vezetve a dobozból. Erre kerül majd csatlakoztatásra szervókar és arra tolórudak. Ugyanennek a fogaskeréknek az alsó része pedig egy potméterhez van erősítve, hogy visszajelzést tudjon adni a vezérlő elektronikának (egy korábbi jegyzet: Motor- és hajtásvezérlés alapelve). A fogaskerekek anyagukban eltérnek tervezett terhelések függvényeben. Leggyakrabban poliamid vagy egyéb műanyag-fogaskerekű szervákkal találkozunk, de készülhetnek fémből, karbonból és az extrém terheléseknek kitett szervók akár titánból is. Nagyobb terhelésre szánt szervók utolsó fogaskerekét egy vagy két csapággyal is alá szokták támasztani.

Táplálás illetve parancstovábbítás céljából 3 vezeték van kivezetve a szervóból: test, táp és vezérjeljel. Sajnos a vezetékek színezése, sorrendje és csatlakozója gyártóként változhat. Modellezésben alkalmazott szervók táplálása általában 4,8-7,2V feszültséggel folyik. Fontos megjegyezni, hogy minél magasabb a feszültség, annál nagyobb nyomatékot fejt ki a szervó, de ezzel csökken az élettartalma is, – érdemes a gyártó által ajánlott értékeken belül üzemeltetni. A harmadik vezeték jeltovábbítás céljából lett kivezetve és általában 5V feszültségű PWM jelekkel közöljük a szervóval, mekkora szögben térítse ki az a kart.

Pulse Width Modulation – impulzusszélesség szervó vezérlés

Impulzusszélesség vezérlés magáról beszél: az információtovábbítást egy jel szélességének változtatásával érjük el. A modellezésben használt szervomotorok vezérlése 50 herzes, vagyis 20ms hosszúságú keretben zárt jelekkel vezéreljük. A keretben levő 1500 μs (1,5ms) hosszúságú jel középállásba kényszeríti a szervó karját. A gyártók eltérő mozgásterű szervót gyártanak. Leggyakrabban használtak -60 és 60° között mozognak, és általában 1000-2000 μs jelszélességet igényelnek. Vannak nagyobb mozgásterű szervók is, így például futóműmozgató szervók általában 180° azaz ±90°-ra képesek elfordulni a középállástól számítva. Ezeknél vagy a visszajelzést biztosító potmétert, vagy az alkalmazható jelszélességet tartományát szélesítik, így a vezérjel 650 és 2350 μs hosszú lehet. Robotikában előfordulnak 360°-os vagy korlátozás nélküli szervók is, melyeknél pozíciómeghatározására enkodert használnak.

Az analóg módon működő szervók számára nem elegendő egyszer kiadni az impulzust, mert lehet, hogy szervókar még nem éri el a végső pozícióját. Azonkívül a jel nélkül a feszültségátalakító nem táplálja a motort, így nem keletkezik nyomaték a karon, “ernyed” a szervó. Digitális szervók esetében egy jel kiküldése elegendő, mert a beépített mikrokontroll gondoskodik a végső pozíció eléréséről, utána, jel hiányában azonban a digitális szervó is “ernyed”. A digitális szervót ezenkívül eltérő válaszreakcióra is programozhatjuk, amivel optimalizálhatjuk bizonyos feladatokhoz. Vezérfrekvencia terén a szervók elég rugalmasak. Analóg verziók 30-60 Hz-en, digitális példányokat pedig akár 300 Hz-en is vezérelhetjük. Ha kissé terheljük egy analóg szervó karját, halhatjuk a “cicergést”, mely a jelmentes és aktív szakok váltakozásából adódik. A szervók elektronika úgy van kialakítva, hogy meg tudja határozni, a vezérjelnek megfelelő pozícióban tartózkodik-e a kar, és ha nem, akkor melyik irányba kell elmozdulnia. A szervókar tengelyére kötött potméter a kar elfordulásáról nyújt visszajelzést az elektronika felé. Az elektronika pedig gondoskodik a motor megfelelő irányú elmosdatásáról, ha az nincs a beérkező jel szerinti helyen. Korábban a gyártók készítettek jobb és bal elfordulású szervókat arra az esetre, ha a távirányító pozitív kar elmozdulásra a szervó nem a szükséges irányba térne ki. Ezeket a szervókat általában eltérő színű matricával jelölték. Komputeres távirányítók megjelenésével ez az igény megszűnt, mert az irányváltást már a rádión el tudjuk végezni.

Vevő egység

RC vevők a méretükhöz képest igen fontos és feladatai közé tartozik a távirányító jelének detektálása, zajmentesítése, jelerősítése és dekódolása. Jel azonosítása tűnhet a legegyszerűbbnek, de ha jobban belegondolunk, a levegőben számtalan eltérő frekvenciájú és erősségű jelek hasítják az étert. Ebben a rengetegben megbízhatóan és egyértelműen megtalálni azt a jelet, ami a társ távirányítóból származik nem egyszerű feladat, ráadásul előfordulhat, hogy a szomszédban erősebb rádió is ad, vagy valaki más is használja az általunk frekvenciát. Ezért a gyártók féltve őrzik megoldásaik részleteit. A mai adóegységek teljesítménye törvényileg van szabályozva és nem haladhatja meg a 100mW-ot. Azonban közel hasonló elektronikai kialakítás mellett a vevőegységek teljesítménye jelentősen eltérhet. Magasan integrált mikrosémáknak köszönhetően ez a nagy “tudás” elfér egy 3-10 grammos egységben.

Ha egyszer a jelet megtalálta a vevő egység, a jel zajmentesítése után fel van erősítve a dekóder bemeneti jel szintjére. A dekóder feladata azonosítani a jelsorozat részeit, megtalálni a szinkron jelet (általában a leghosszabb jel a sorozatban) és szétosztani az egyes csatornák jeleit a megfelelő csatlakozókra, melyekre szervók, fordulatszabályzók, kapcsolók vagy egyéb elektronika lehet kötve. Általában az 1. csatornán a magassági, 2. – csűrő, 3. -tolóerő/féklap, 4. – oldalkormány és stb. A csatornainformációkat a távirányító rendszeresen frissíti, legalább 50 alkalommal másodpercenként. A csatornakiosztás változhat gyártóként, de lehet szabadon állítható is.

Vevőegységhez tartozik meg egy rugalmas antenna is. Gigahertzes vivőhullám esetén az antenna hossza centiméterben mérhető (2,4GHz – 12cm, 5,8GHz – 5cm). Megahertzes hullámok esetén a hullám hosszát méterekben mérik (75MHz – 4m, 50MHz – 6m, 35MHz – 8,5m), ezért a modellekhez ¼ hullámhosszal megegyező hosszúságú antennát használnak vagy elektromosan hosszabbítják. Mivel hangolt antennáról van szó, se rövidíteni, se hosszabbítani, sem feltekerni nem ajánlott. Módosítások hatása komoly mérőműszerek nélkül nem határozható meg, de valószínű, hogy a hatékonyság, és ezzel a hótótáv is csökken. Antenna vezetésénél tartsuk távol fém és szénszálas szerkezeti elemektől, elektromos motoroktól (pl. szervó) és egyéb elektromos zaj forrásaitól. Jó megoldásnak minősül, ha a vevő egység közelében kivezetjük a gép törzséből és a törzs külső felülete mentés vezetjük, vagy kifeszítjük a pilótafülke és függőleges stabilizátor között.

Az RC távirányítás fejlődése során több kommunikáció szabvány is látott világot. Ezekből számos egyidejűleg létezik és szolgálja a modellezni vágyókat. Ezekből csak két irányzatot szeretnék kiragadni és röviden bemutatni. Az egyik az a kristállyal beállított szuper-heterodin rádiók. Fő tulajdonságuk, hogy egy bizonyos frekvenciatartományra gyártott, pontosabban beállított adó és vevő páros pontos hangolását egy kvarc kristály segítségével végzik. Minden modellezésre kijelölt tartomány csatornákra van osztva. A csatornák számozva vannak ezért a kristályokon fel van tüntetve a csatornaszám, a rezgési frekvencia, és az is, hogy egy adó (TX), vagy vevő (RX) egység számára gyártott kristályról van szó (technológiából kifolyólag az adó és a vevő kristályai eltérnek, így nem cserélhetők fel). A kristály belső felépítése miatt igen érzékeny az ütésre és a vibrációra – könnyedén sérül a belső szerkezete. Ezért célszerű fokozatos figyelmet szentelni a vevő egység mechanikus behatások szembeni védelmére. Mivel egyszerre csak csak egy páros lehetett egy csatornán belül, így a csatornaegyeztetés és a csatornakiosztás egyik főfeladat volt repítés kezdete előtt. Szintézeres rádiók megjelenésével megszűnt kristályok kezeléséből adódó nehézség, hiszen kis csavarhúzóval pillanatok alatt be lehetett állítani a használt  frekvenciatartomány kívánt csatornáját, természetesen csak egyeztetés után. Korlátozott csatornaszám miatt népes rendezvények esetében szigorúan követni kellett az utasításokat és a házirendet, hogy két azonos csatornán működtetett rádió ne szóljon, és ne hallgasson.

Igazi megváltást a 2.4 GHz tartományban működő frekvenciaváltós rádiók hozták. Ezek esetében a rádió adót és vevőt “be kell mutatni egymásnak”. Ezt a folyamatot bindelésnek nevezik. Ismerkedés után a vevő egység csak a saját adója adatcsomagjait fogadja el. Ezen típusú rendszerek másik előnye, hogy üzemeltetés során egyedül megkeresi a legkevésbé zajos csatornát és azon kommunikál a vevővel. Kristály hiánya miatt kicsi és nem érzékeny a vibrációra. Ezen technológia számos lehetőséget nyújt és ezért több szabvány is jelent meg. Részletesebben ezekről majd egy külön jegyzetben.

Legyen szó autó, repülő, helikopter vagy egyéb modelltípusról, a távirányítás és bizonyos szabályzás elektromos megoldásait preferáljuk, kedvezőbb méretük, hatékonyságuk és súlyuk miatt, pár szót szükségeltetik ejteni az áramellátás lehetőségeiről.

Rádió adó egység, vagy ahogy szoktuk becézni, a távirányító fő feladata a karok, kapcsolók állapotát rendszeresen felmérje, elemezze ezeket és ennek megfelelően állítson elő egy olyan jelet (PPM avagy PCM) mely megfelelően modulálva átküldhető a repülő szerkezetünkre.

Elektromos áram forrásai

Pb – ólom-savas akkumulátorok nagy múltra tekintenek vissza: felfedezésüket 1859-re datálják. Ugyanebben az évben felfedezték a széncink elemeket és a NiCd akkumulátorokat, de mivel olcsó és egyszerű volt az előállításuk, alacsony energiasűrűségük ellenére (40-50Wh/kg) még mindig használják őket széles körben. Töltésük egyszerű, feszültségkorlatos, tárolásukat teljesen feltöltött állapotban végezzük éves tornáztatással (lemerít-feltölt) vagy cséptöltés mellett, néha töltött száraz állapotban. Alacsony energiasűrűségük miatt a modellezésben földi állomások és berendezések energiaellátására használhatók. Nehézfémtartalmuk miatt elhasznált elemeket elhelyezése csak erre szakosodott gyűjtőhelyeken engedélyezett!
Alkáli elemek – egyszer használatos 1,5V feszültségű elem. Általában kis teljesítményű RC játékokban használják. Üzemeltetés során nem alkalmasak hirtelen nagy ampereket leadni – maximumuk 0,2C környékén van,– energiatárolásuk viszonylag magas: 3-4000mAh. Eldobhatóságuk miatt drága megoldásnak minősül mind környezetvédelmi, mind anyagi szempontból.
NiCd – nikkel-kadmium (nikad-nak szokták ejteni) újratölthető elemek, melyekkel kiválthatjuk az alkáli elemeket (AAA, AA, C, D). Ugyan a NiCd cellák csak 1,2V előállítására képesek, azonban több-százszor tölthetőek, akar névleges kapacitásuk hússzorosát is képesek leadni (20C)  és olcsók. Hátrányuk a töltés memória és viszonylag nagy önkisütési ráta, hosszabb tárolás után célszerű újraformázni. Töltés előtt ajánlott az akkumulátort kisütni (lemeríteni 0,5V alá). Töltésük során a következő áramértékek betartása maximalizálják a NiCd cella élettartalmát: töltés 0,1-0,2C -vel, a töltés utáni csepptöltés 0,05C. Jó választás lehet RC autók és hajók motorjainak, illetve repülők vevőegységeinek táplálása számára. Elhasznált/régi elemek háztartási hulladékgyűjtőbe dobni tilos!
NiMH – nikkel-metál-hidrid elemek tulajdonságuk jobbak, mint NiCd elemeké: könnyebbek, tovább tartják a töltésüket, de elődjeiket nagyobb csúcsáram jellemzi(15A vagy 8C fölött inkább NiCd akkumulátort használjunk). Sanyo Eneloop és GP ReCyko⁺ különösen jó energiatárolási tulajdonságokkal bírnak. Használat során egy kis odafigyelést igényelnek, “mert nem szeretik” a teljes lemerítést. Sajnos nincs semmi ingyen, minél kisebb a belső ellenállása az akkumulátornak, annál nagy áramot képes leadni, annál többet kell foglalkozni vele tárolás során. Ez lényegében annyit jelent, hogy tárolásukat félig feltöltött állapotban kell végezni és kb. 2-3 hetente le kell meríteni őket nagy árammal 0,9V-ig, és újratölteni 50%-ra. Kisebb súlyuk miatt alkalmazhatóak repülőgépmotorok táplálására, de legjobb alkalmazási területük az RC autók világa illetve készíthetünk vevő akkupakkokat (elérhetik a 100-110Wh/kg).
LiPo – lítium-polimer akkumulátorok nagy népszerűségnek örvendenek RC repülő- és helikopter-modellezők körében. LiPo cellák nagyon könnyűek a többi típushoz képest, akár 500 újratöltési ciklust is képesek elviselni, 3,7 V állítanak elő cellánként és rövid távon 100-200A leadására is képesek (75-100C, 3000W/kg). De figyelni kell a gyártó által előírt értékekre, mert nehezen viselik a túlterhelést és a túlmelegedést. Használat során a cellák feszültsége ne menjen 3,0V alá, egyéb esetben cellák épsége nem garantált, különösen, ha alacsony feszültségük tartós. Többcellás pakkok esetében használat előtt a cellák feszültségét azonos értékre állítsuk, a töltésüket pedig csak speciálisan kifejlesztett mikrokontroller-vezérelt balanszer töltővel végezzük (energiatárolásuk akár 300Wh/kg). Tárolás szempontjából igénytelenek, bár egyes források alacsony hőmérsékletet ajánlanak. Félévente érdemes ellenőrizni a feszültségüket és igény szerint feltölteni a cellákat 3,8V-ig. Korábbi cellák potenciális gyúlékonyságuk miatt lettek hírhettek, azonban a forgalomba található LiPo-k már stabilak, és odafigyeléssel sokáig szolgálnak bennünket. Röviden összefoglalva – mimóza lelkű óriások, – tartsuk őket szűk feszültségi tartományon belül (3,0-4,2V per cella).
LiIon –
LiFe – lítium-ferrit-polimer ferrit akkumulátorok sokban hasonlítanak a LiPo társaihoz, azonban üzemi feszültségük alacsonyabb – 3,3V ezért a töltési maximum feszültségük is 3,6V! Névleges energiatárolási képességük 1700Wh/kg.
A123 – lítium-ion-fosfát akkumulátorok, melyek hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a LiFe akkumulátorok, azonban nehezebbek, nagyobbak de nagyobb árammal tölthetőek, ami drasztikusan lecsökkenti az akkumulátorok töltési idejét. Tárol energiasűrűségük nagyobb, elérheti a 240Wh/kg és az újabb fejlesztésű cellák akár 100C nagyságrendű áramot is képesek leadni rövid időn belül.

BEC – áramforrások elektronikus megoldása, mely magasabb feszültségű akkumulátorokra kötve előállítja a szükséges 5V feszültséget. Általában 3-5A folytonos áram leadására képesek, ami kielégíti a közepes méretű modellgépek igényeit.

Follow

Comments (0)

By Gondozó, 2012. April 12 12:32

És végre itt a várva várt pillanat (na, nem a távirányító számára)! Felfegyverkezve csavarhúzóval, forrasztópákával, új tudással, egy kis türelemmel, meg csipetnyi szabadidővel elkezdjük a beavatkozást (ha eddig még nem forrasztottál smd-t nyákra, talán nem a legjobb pillanat elkezdeni, de ezt mindenki döntse el maga). Akkumulátor maradhat, hat csavar ki, fedlap leszed, 12-tűs csatlakozó dugó gondosan kihúz az alapi foglalatból, és elérhetővé vált a távirányító szíve, pontosabban agya minden létfontosságú szervvel. Na nem kell azonnal kiszedni, meg lobotómiát végezni rajta, csak egy kis bájpassz kerül bele. Ha már egyszer felnyitottuk a gép burkát, akkor több problémát is próbáljunk meg orvosolni.

MODE1-töl a MODE2-ig

Gyakran találkozhatunk a fórumokon azzal a kérdéssel, hogy miben tér el a Mode1 és a Mode2 kialakítású távirányító? A Mode1 olcsóbb, tényleg jobb a Mode2-nél? Lényegében semmivel sem jobb, vagyis alkatrész mennyiségében nem térnek el. A felépítés szimmetriájából adódóan csak pár apró alkatrész került át az egyik oldalról a másikra. Ezek általában kapcsolók, feszítő rugók, fékező lap meg pár csavar. Ezen alkatrészek 15 perc alatt a megfelelő oldalra könnyedén átrámolhatóak. Kell hozzá egy kis csavarhúzó, egy csipesz, meg egy csipetnyi türelem. A lépésekről majd a képek mesélnek:

A bal bot függőleges középre-húzó kar rögzítő tűjét húzzuk ki, akasszuk le a visszahúzó rugót. A jobboldali bot féklemezét tegyük át bal bot mechanikájára és állítsuk be a kívánt feszességet csavarok meghúzásával. Jobboldali botnál tegyük helyére a visszahúzó kar rögzítő tűjét, és akasszuk be a rugót a műanyag fülbe. A kar egyik végét tegyük a rugó fülébe, nyomjuk le a kart és szintbe hozva a rögzítő tűvel, toljuk bele a tűt. Ezután már csak a rugók feszességének beállítása maradt hátra.

Szimulátor PPM jel normalizálása

Ha V.2 távirányítónk van, akkor első lépésként érdemes szimulátorozással kapcsolatos javítást elvégezni. A probléma ugyanis az, hogy ha a frekvencia modult nem lehet levenni, akkor általában a helyén marad és szimulátor használata során sugároz – a szimulátor kábel nem von el annyi energiát, hogy az RF modul ne tudjon inicializálni. Ezért egy kis ellenállással megbolondítva az áramkört el lehet érni a megfelelő feszültségesést. Ehhez megkeressük a megfelelő pályát a frontális burokra (előlapra) rögzített nyáklapon (balról 6. tű a tűsoron) és vékonyan elvágjuk a réz vezető pályát (nem kell gödröt vájni). Egy kis felületen eltávolítjuk a lakkot, hogy forrasztható legyen. Ezután vagy SMD, vagy furat szerelt 1 kOhm nagyságú ellenállást forrasztunk a szakadás áthidalására. Személy szerint az SMD megoldás közelebb áll hozzám, mert tisztább, szebb eredményt ad.

Fordított polaritás elleni védelem

És megint valaki fordítva dugta rá a rádióra az akkumulátor, és megint elektromos meghibásodás füstje terjeng a levegőben. Aki megtette, tudja, hogy a 2 másodperc hosszú idő. Sajnos, ezt a számos modellezőnek bosszúságot okozó problémát még mindig nem orvosolták a gyártók. A csatlakozó olyan formájú, amely ugyan előfordul az akkumulátorok világában, de általában a 7,4V LiPo akkumulátorok balanszer végen. És ha azt rádugjuk, azonnal kapunk egy rövidzárlatot, mert a rádió lábkiosztás: [— + —]. Ha pedig JST csatlakozót használunk, könnyű mellényúlni. Az elsődleges megoldás tehát: FIGYELJETEK ODA A POLARITÁSRA!

De ha van egy kis időtök, egy kis műszaki érzéketek, egy forrasztó páka meg egy multiméter, akkor ‘bolondbiztossá’ tehető a készülék. Az első módszer az az aszimmetrikus csatlakozó alkalmazása, mely csak egy bizonyos tájolásban dugható össze. Ez lehet akár egy JST vagy egy fülezett szervó csatlakozó páros.

És ha már megtörtént a baj és az áram az ellenkező irányba megindult. Akkor készüljünk fel arra, hogy akár NÉGY darab feszültségszabályzót és pár elektrolitikus kondenzátort is gajra vágtunk. Nem nagy tétel, de méricskélni, forrasztani kell. Előfordul, hogy akkora áram indul meg visszafelé, hogy felperzseli a nyák áramellátó pályáit.

Legelső alkatrész, mely valószínűleg elfüstöl ilyenkor, az egy tantál elektrolitikus kondenzátor (sárga vagy fekete pici kocka fehér csíkkal). Általában ez egy 226C vagyis 22uF 16V értékű alkatrész. Tartalék miatt használjunk azonos kapacitású de 25V feszültségre szánt alkatrészt ha rádiónk táplálására 3S vagyis 11.1V LiPo akkumulátort használunk.

Firmware frissítés – elmélet

Aki elérte ezt az oldalt, az már titkon, néha még saját magától is rejtegetve, pátyolgatja a gondolatot, hogy egyszer azért belenyúl abba a fránya távirányítóba, hiszen annyi lehetőség rejlik benne. Sok magánfejlesztésnek köszönhetően új firmware-eket próbálhatunk ki a távirányítónkban, és eldönthetjük, melyik vala kényelmesebb, hasznosabb számunkra. Mivel a fejlesztések többsége open source licenc alatt fut, mi magunk is tehetünk hozzá, vagy éppen elvehetünk belőle, de ehhez kicsit többet kell tudni az eszközökről és a projektekről. Egyes firmware-ek hardver módosítást is igényelnek.

A FlySky 9x távirányító (bár több brand alatt is fut) kemény külseje alatt egy igen szorgalmas és szeretni való kis 8 bites mikroszámítógép ügyködik: egy Atmel ATmega64A. Dicsérhetném oldalakon át, hogy mennyire nagyszerű és strapabíró találmány, de ezt a kis könyvében úgyis jobban leírták az alkotói. Áldott tulajdonsága az önmagát írni való képessége, ráadásul ezt az áramkörbe beültetve is el tudja végezni (ISP). Majdnem elpusztíthatatlan és olcsó – ezen tulajdonságok teszik tökéletes alannyá a kreatív elmével megáldott modellezők számára.

Ahhoz, hogy a firmware-t a mikrokontrollerbe töltsük, össze kell kötnünk egy számítógéppel (ez lehet PC, Mac, vagy egy programozó eszköz). Ehhez 6 lábat kell megkeresnünk a mikrokontrolleren (zárójelben az ATmega64A kivezetés számai): SCK (11), MOSI (12 vagy 3 [Tx]), MISO (13 vagy 2 [Rx]), RESET (20), GND (63), VCC (64). Hogy a feszültséget és az időzítéseket megfelelő szinten tudjuk tartani, egy programozót is közbe lehe iktatni. Ilyenkor a számítógép valamilyen módon átadja a firmware bináris kódját a programozó eszköznek, és az gondosan ügyelve a megfelelő feszültségekre az időzítésekre adagolja a mikrokontrollernek. Munkánkhoz lényegében bármelyik AVR programozó eszköz megfelel, mely ismeri az ATmega64a mikrokontroller speciális igényeit, de ha ajánlhatom, legyen AVRdude kompatibilis. Sok AVR-piszkáló program ezt a kis parancssoros programot használja a háttérben és szintén open source:), – futtatható mind Windows mind Linux környezetben, támogatja a COM, az LPT és az USB portokra kötött programozó eszközök hadát, ráadásul, a támogatása is jó.

Talán a legegyszerűbb programozók a soros és párhuzamos portra köthető egységek: nem igényelnek speciális drivert, de oda kell figyelni a lábkiosztásra, és megbosszulhatják, ha hibázunk. USB ISP-k ugyan igényelnek drivert, de elláthatják árammal a programozandó eszközt.
— párhuzamos port. Ha biztos a kezünk, elég lesz pár 220 Ohmos ellenállás. Ha rákeresünk a témára, ezerszámra jönnek a találatok. Egy példát én is bemásolok, de könnyű kiereszteni a portból a füstöt, ezért más megoldást javaslok.
— soros portra köthető egység elkészítése sem igényel atomfizikusi diplomát. Részletes leírását a diy4fun oldalán találtam. Az eszköznek összköltsége nagyjából egy gombóc fagyi árával mérhető, és egy órányi munkánkba kerül. Ha sikerült összerakni, kell hozzá egy soros port a PC-n, vagy egy USB-RS-232 átalakító, egy program, – mondjuk PonyProg vagy AVRdude és hozzá AVRdude GUI. A program menüjében válasszuk ki a megfelelő eszközt: SI Prog API vagy ponyser és akkor már flesselhetünk is.
— USB port. AVR Pocket Programmer (driver), USBTinyISP, mySmartUSB light és a modellezők körében igen népszerű: USBasp. Ráadásul nevetségesen olcsó. Végiggondoltam, hogy mennyi idő kell egy egyszerű programozó összerakásához, és végül rendeltem egy USBasp-t. Érdemes ezenkívül még megtekinteni még a WinAVR illetve az AVR Burn-O-MAT programokat. Hasznos társaink lehetnek a jövőben.

Aki átlép ezen a küszöbön, magára vessen :). Innen nincs visszaút, mert minek is mennénk vissza a sötét középkorba.
A programozó bekötéséhez célszerű csatlakozóra kivezetni a szükséges lábakat, és azt egy biztonságos helyen beépíteni a távirányító dobozába. Ehhez megkeressük az ISP-hez szükséges vezetékeket. A távirányító alaplapján, a mikrokontrollertől balra (felirata alapján), közelebb a távirányító talpához találunk ezüst pöttyöket: teszt vagy programozó padok (FlySky V.1.x alaplapján sajnos nem jó helyre kerül az egyik potty, így le kell majd kaparni a lakkot az egyik pálya kis szakaszán). Ezen lakkmentes területekre forrasszuk a vezetékeket, és egy csatlakozóba összefogva őket kivezetjük. Mivel a mikrokontroller két kommunikációs porttal is rendelkezik, így egyes esetekben lehetnek eltérések a bekötésben, de a következő az általános:

Ezzel a készülékünk készen áll a szoftver frissítésre. De még mielőtt a firmware bugyraiba belevetnénk magunkat, és a távirányító is a boncasztalon van, nézzük meg, mit tehetünk még a távirányítónk jobbá tételéért.

Follow

Comments (0)

By Gondozó, 2012. April 8 12:38

Számomra a távirányító legvonzóbb része a szoftver, és annak folyamatos szabad fejlesztése. Sokan készítenek videókat, írnak cikkeket a készülék használatáról, megoldásokról és trükkökről. A párhuzamos fejlesztések megtették a jótékony hatásukat és mára egy tucatnyi új firmware (elektronikai eszközt vezérlő mikroprogram) létezik, ráadásul ezeket mi magunk is módosíthatjuk, beírhatjuk az eszközbe. Ezzel a távirányítónk új tulajdonságokra, tudásra tesz szert, ezzel válik jobbá, kényelmesebbé, hasznosabbá számunkra (módosított menü, új mixek, telemetria, PPM csatornaszám, moduláció iránya, frame/keret hossz stb.). A kreatív modellezők nem csak firmware-t, hanem a hardver részét is átépítették. Egy ilyen alaplap sajnos többe kerül, mint egy komplett rádiószett. De nézzük előbb, mi rejtőzik a műanyag bőr alatt.

A készülék lelke egy Atmel ATmega64A 8 bites mikrokontroller, mely rendszeres időközönként leolvassa a potméterek (3+4), kapcsolók (7), trimerek (4) és gombok(6) állapotát/helyzetét, kiértékeli a mixfüggvényeket, előállítja a PPM jelet és kezeli a 128 x 64 pixeles molochrom LCD kijelzőt. A következő ábra a működési elvet mutatja be (távirányító beállítása nélkül):

A rendszer kétféle bemenetet fogad:
1. analóg – potméterek, botkormányok – alapvetően feszültségváltozást idézünk elő mozgatásukkal, amit az analóg-digitális konverter egy bináris számmá átalakít (-512 és 511 érték között). Mivel minden potméter egy kicsit más, ezért a végállások meghatározásához kalibráció elvégzése szükséges (pl. szoftverfrissítés után).
2. digitális – kapcsolók, gombok – bináris értékű adatot szolgáltatnak: (On-Off, a háromállású kapcsoló két kapcsoló egyesítésével hozták létre).

Kezdjük talán a legfontosabbakkal (rajzok, jelölések MODE2-re értendőek).

— potméterek:

1. AIL – csűrő
2. ELE – magasságkormány
3. THR – gázkar
4. RUD – oldalkormány
5. P1 – potméter – Hov.Pit
6. P2 – potméter – Hov.Thr
7. P3 – potméter – Pit.Trim, AUX2
8. (a nyolcadik ADC port a feszültség mérését végzi)

Ezen analóg bemenetek digitalizálás után átesnek egy normalizáláson, amely a kalibrációs adatok alapján a kapott értékeket a megfelelő számtartományba helyezi. A botok adatait ezután még egy Dual Rate és Expo szűrő tovább igazítja.

Dual Rate (D/R) – gyakran kettős kitérítőnek nevezik, bár szerintem, nem adja át azt, amire használják. Lényegében a szervók maximális kitéréseinek korlátozására szolgál. Lassú repülésnél lehet 100%, ha nagy sebességgel haladunk, akkor a 60% is elegendő a manőverek végrehajtásához. (egy szorzóról van szó, melyet a függvényparamétereknél használjuk)
Expo – alapvetően a szervók lineárisan követik a irányító botok mozgását. Ennél kényelmesebb és precízebb irányítás nyújt az exponenciális követés: a közép vagy minimum állapot körnékén kevésbé érzékeny, kisebb kitérést, finomabb mozgást tesz lehetővé, míg a végálláshoz közelítve egyre erőteljesebb reakciót vált ki.

— kapcsolók, gombok:

1. T.Cut – motor leállító
2. Rud.D/R – oldalkormány kitérési tartomány váltó
3. Ele.D/R – magassági kormány kitérési tartomány váltó
4. F.Mode – (AUX 3), 3-állású repülési mód választó kapcsoló (ID0 – a felső, ID1 – középső, ID2 – az alsó pozíció)
5. Ail.D/R – csűrőkormány kitérési tartomány váltó
6. Gear– futómű kapcsoló
7. TRN – oktató kapcsoló (rugós visszatérítésű)

Trimerek – 2-2 gombkapcsolóval ellátott csúszkák, melyek segítségével ofszet hozzáadást végzünk, vagyis elmozdítjuk valamely irányba a karok középértékét. Gázkar esetében a minimális érték körüli eltolást végezzük a trimmelő kar segítségével. A szélső kar kitérésekhez közelítve a trim hatása csökken és maximális kitérésnél egyenlő a nullával (-31 – 32, de elérhető az 512 is 4-foku polinóm segítségével).

SW1 .. 6-os – Speciális szoftveres kapcsolók, melyek segítségével kijelző képét, távirányító és modellünk beállításait elérjük el, változtatjuk (ezekről és még sok-minden másról bővebben a er9x projekt magyar leírásában olvasható).

Adatok feldolgozásának folyamata a FlySky távirányítóban.

Mixer – függvényék, paraméterek, változók rendezett halmaza, – ez a mag, mely összeköti a szoftver egyes moduljait, meghatározza a kimenő adatok értékeit (akár 16 csatorna is lehet!) a bemenő adatok függvényében, elvégzi a bemenő adatok súlyozott kiértékelését, figyel az időzítésekre.
Curve-válaszgörbék, melyek a bemenő és a kimenőjelek közti összefüggést írják le. Áldott tulajdonságuk, hogy csak az összefüggést írják le. Az forrás és a kimenet hozzárendelkezik a mixben történik, ezért ugyanaz a függvény több mixben is felhasználható.
SoftSwitch – szoftveres gombok, funkcionálisan úgy használhatjuk őket, mintha kapcsolók lennének, de nem fizikai kapcsolóval vannak összekötve, hanem logikai feltételeket tudunk rendelni hozza. Ha a feltétel teljesül, akkor bekapcsoltnak, ha nem teljesül, akkor kikapcsoltnak tekinti a rendszer.
SaftySwitch – biztonsági kapcsolók – biztonságos magas prioritású értéket rendelhetünk egy csatornához egy kapcsolón keresztül. Például -125 értéket a 3-s csatornához, miközben állítjuk a többi csatornát, megakadályozva a véletlen elindulást.
Limit – (máshol lehet ATV, EPA, AST) a legjobb esetben a szervók úgy vannak mechanikailag összekötve a vezérszervekkel, hogy azok teljes mozgásterükben szabadon, ütközés nélkül, teljesen kitérnek. Ha erre nincs lehetőség, komputeres rádión korlátozni lehet a kibocsátott jel értékét, ezzel korlátozva a szervó mozgását (pl. az kiküldött maximumok -256 – 255 helyett csak -232 – 231, de lehet aszimmetrikus is – ilyen az EPA). Ezt kétfeléképpen lehet megvalósítani: korlátozzuk a kimenő jel nagyságát (ilyenkor egy holttér keletkezik az irányító karok végállásaiban) és függvényparaméterek súlyozása (AFR) – ilyenkor a jelkeverő függvények bonyolultabbak és nagyobb számítási teljesítményt igényelnek.

Lehetne még többet, részletesebben írni a rádió lehetőségeiről, de ez már megtették mások, így nem folyok bele a többoldalas litániákba. Fontos megemlíteni még, hogy egyes firmware verziókban nincsenek fix funkciójú kapcsolók! Bármelyik kapcsoló bármi lehet. Ami már szintek fantasztikum, hogy a távirányítót számítógépes programon keresztül (compagnion9x, ePee) is tudjuk programozni, modellbeállításokat fel/le-tölteni a készülékbe, meg tudjuk osztani másokkal.

Azok számára, kik szívesen belenéznének a belsejébe, csatolom a kapcsolási rajzot is, bár később még boncasztalra kerül a távirányító.

Follow

Comments (0)

By Gondozó, 2012. April 7 15:23

Igazi sikertörténetnek lehetünk szemtanúi. Követve az FlySky\iMax\Turnigy 9x (innentől csak FlySky 9x) távirányító fejlődését, a klónok és az erre a modellre épülő újabb egyéni fejlesztésű rendszerek alakulását. A siker titka talán az Open Source-ban és a hobbi világban egyre nagyobb teret hódító Atmel AVR mikrokontrollerekben keresendő. Talán nem elhanyagolható az sem, hogy a távirányító szett a többihez képest “piszkosul” olcsó. Tény, hogy a külseje inkább egy játékra hasonlít, de be kell vallani, hogy a kis rusnya külső alatt nagy lehetőségek rejlenek.

Pár szó az első kiadáshoz

Ha visszaemlékszem a debütálásra, akkoriban úgy tűnt, ez is csak egy próbálkozás létrehozni egy olcsó, 2,4 GHz feliratú távirányító rendszert, amely egy kis morzsát szeretne csippenteni a távirányítók piacának tortájából. A “vén motorosok” addigra (kb. 2009 tavasza) már bizonyítottak és megbízhatóan igazolták, hogy a jövő frekvenciája a 2,4 GHz. Természetesen nem adták olcsón az újdonságot, de szállingóztak az új modulok, új márkanevek (Corona, Assan) és a panaszok az olcsóbb kínai gyártmányú 2,4. rendszerekre. Ilyen körülmények között jelentek meg az első FlySky 9x dobozai a boltok polcain. Ennél a rádiónál már érezni lehetett, hogy a kínai gyártók komolyan gondolják a 2,4 GHz technológiájú felszerelések beszállítását az RC piacokra.

Már az első kiadású 9x rádió olyan szolgáltatásokat/funkciókat nyújtott, melyek eddig csak a drágább testvérekben voltak jelen. A gyártó szerint elsősorban helikopterekhez lett fejlesztetve, de tartalmazta az ACRO (repülő) és a GLIDER (vitorlázó) előre programozott típusokat is. Ellátták bőven kapcsolókkal és tekerőkkel, de személy szerint hiányolom a csúszkákat az oldalán, melyek segítségével könnyedén trimelhető egy vitorlázó a fogás váltása nélkül. A 128×64 felbontású grafikus LCD kijelző, a repülési mód kiválasztása menüből, a JR 9303-hoz nagyon hasonló intuitív menü, melyet 6 gomb segítségével lehet kezelni. Ezen kívűl az ötpontos görbék, a DSSS rendszer (Direct Sequencing Spread Spectrum – csak egy csatornát használ) – még ha nem is olyan ellenálló a mostoha rádiókörülményeket tekintve, mint a Futaba vagy Spektrum rendszer –, a redundáns vevő egység és kétségtelenül az 50 USD alatti ára kedvelt bevezető és teszt rádióvá tették.

Minőséggel kapcsolatos aggályok sajnos nem voltak alaptalanok. A FlySky 9x-et hirdető díszcsomagok többször is lekerültek a boltok polcairól. Természetesen, hibátlanul működő példányok is voltak nagy számban, ami a kínai ipar minőség-ellenőrzés teljes vagy részleges hiányát mutatja. Az alig olvasható, hiányos angol nyelvű leírás, az áramingadozásra érzékeny vevő egység (Ha valamilyen oknál fogva 2,4V alá csökken a feszültség, a kapcsolat bomlik, és az áramellátás helyreállása után sem épül fel újraindítás nélkül.) valamint a FailSafe hiánya negatív bélyeget nyomtak a termékre.

Megjegyzésként csak annyit, hogy olcsó távirányítóhoz olcsó repülőgépet, és akkor nem ér nagy csalódás. Mindennek megvan a maga helye és ideje.Ez egy olcsó, hasznos és kényelmes távirányító, de egy sugárhajtású gépet nem bíznék rá, már ha lenne olyanom.

9x, második kiadás

Eltelt egy kis idő, történt egy kis ráncfelvarrás, egy kicsivel több tapasztalatot szerzett a fejlesztő csapat, és piacra került a már mindenki által jól ismert távirányító második kiadása; kicsit más, kicsit jobb. Miután minden RC csapból is az folyt, hogy tényleg jó, kíváncsi lettem rá. Így én is tulajdonosa lettem egy ilyen rádiónak, annak ellenére, hogy már pár éve egy Futaba rádió a társam a modellezésben.

Megérkezett a nagy és meglepően könnyű csomag. Első ránézésre a régi ismerős, a FlySky 9x, de az új verzión a régi teleszkópos antenna helyett egy 2,4 GHz-es egységet találtam, amely egy “V2” szórt spektrumú, 2,4 GHz-es modullal van egy vezetékkel összekötve, sajnos fixen. Minden esetre érdekes gondolat egy nem levehető modullal ellátott modulos távirányító piacra dobása. :) Ha egy másik gyártó modulját szeretnénk használni (Corona, FrSky, FlyDream, Assan..), akkor elő kell venni a forrasztópákát, vagy a harapófogót. Mi több, az árván maradó antenna inkább zavarja majd az új modul adását, mint sem segítené – érdemes tehát azt is leszedni. Ezen kívül nem sok minden változott a megjelenésében: masszív ház, JR-jellegű menü, kapcsolók és egyéb vezérszervek megszokott helyen és kifogástalanul működnek, bár én még mindig keménynek érzem a gombokat. A súlypont helyzetével nem sokat foglalkozott a gyártó, annak ellenére, hogy most már könnyebb antennát kapott, és ha a nyakunkba akasztjuk, dőlni fog a távirányító felénk. Továbbra is riaszt a rádió, ha a kapcsolók nincsenek alapállásban bekapcsoláskor. Előkerült a csavarhúzó, belenéztem. A forrasztások még mindig nem az igaziak, bár némileg javult a helyzet. Sok helyen látszik a kézi forrasztás nyoma. És mit látnak szemeim: robbanásszerűen szétfröccsent ón. Na, ezt alaposan ki kell majd tisztítani. Van még a dobozban egy vevőegység és más semmi: se akkumulátor, se töltő, se CD, se használati, se szervók. 60USD-ért ennyi jár. Igazából, nincs is szükség rá, csak legyen internet hozzáférés. Mindent megtalálunk ott, amire szükségünk lehet, sőt!

Az új vevőegység szatellit egység nélkül érkezett. Úgy tűnik az “új” FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) frekvenciaváltós rendszerre bízzák a kapcsolat sorsát. Remélhetően a gyártó kellően megnövelte az egység érzékenységét és a zavarelhárító képességét. A “V1” vevő érzékenysége, ahogy azt korábbi független mérések kimutatták, 9-10-szer alacsonyabb volt a hasonló márkás vevőkhöz képest, ezért szatellit nélkül használva már 100 méter távolságnál időszakos szakadásokat produkált. Az újonnan érkezett rendszer moduljára ugyan rá van írva, hogy FHSS, de hát ennyi pénzért mire lehet számítani? A vevő kereskedelmi ára 9 USD. Megmaradtak a kételyek, de a mérések mindent elárulnak: A rendszer folyamatosan használja a 16 csatornát és a modul teljesítménye is nagyobb. Nos, ez már biztató! Bár, valószínű, hogy még mindig nem olyan megbízható, mint mondjuk a Futaba, a Hitec vagy a Spektrum, de már fényévekre megelőzte az eredeti “V1” rádiórendszert, vagy akár egyes távirányítókat, melyekért akár kétszer annyit is elkérnek.

A vevő belsejében is történt némi változás: egy egyszerű negyedhullámú drótantennát dipólus antennára cserélték, amely kicsit érzékenyebb az elődjénél. Legnagyobb változást talán a folyamatos csatornaváltás fogja hozni a korábbi fixcsatornás működéshez képest, amit korábbi verziónál használtak. Ez a kombináció már jól bevált a Hitech-nél is. Sajnos továbbra is ugyanaz a nem túl érzékeny chip van a vevőben, és semmilyen előerősítőt nem találunk előtte, ami javítaná a vevő teljesítményét. A kristályt sem ártana egy nagyobb SMT verzióra cserélni, mivel az utóbbi kevésbé érzékeny az ütésre (amivel sajnos számolni kell). A párosítást visszajelző LED nagyon mélyen a vevő belsejében világít, mezei körülmények között meg kell küzdeni, hogy észrevegyük a jelzéseit. Maga a párosítási folyamat egyszerű és gyors, csak megfelelő helyre kell illeszteni a “kulcsot” és megnyomni egy gombot a távirányító modulján. Sajnos, ez a verzió sem ismeri a FailSafe fogalmát (csak PCM moduláció esetén érhető el). Bármennyire is szeretnénk, hogy másképp legyen, ez a távirányító még mindig a kis gépekhez való. De ha illesztenénk hozzá egy jobb frekvenciamodult … .

Follow