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© Jörg Reisener letzte Aktualisierung: 13.03.2011 home Kontakt

PPM-Summensignal-Adapter für R617FS

Adapter



Einführung

Für die Ansteuerung der Flight-Control-Platine des Mikrokopters (www.mikrokopter.de) ist ein RC-Empfänger mit Summensignal-Ausgang erforderlich. Viele 35MHz-Empfänger lassen sich leicht entsprechend umbauen. Bei 2,4GHz-Empfängern ist das oft gar nicht oder nur mit Einschränkungen möglich.

Ich wollte nun meinen 2,4GHz-FASST-Empfänger R617FS mit allen 7 Kanälen nutzen, und das ohne Lötarbeiten an der Empfängerplatine. Da die bisher im Internet gefundenen Lösungen wegen "zu teuer", "noch nicht verfügbar" oder anderen Einschränkungen nicht greifbar waren, habe ich selbst einen Adapter entwickelt. Diesen will ich hier vorstellen.

Wichtig: Der Nachbau ist nur zu privaten Zwecken und auf eigenes Risiko erlaubt! Die kommerzielle Nutzung ist nicht gestattet!

Der Nachbau erfordert einfache Elektronikkenntnisse und Löterfahrung. Außerdem sollte man wissen, wie ein Controller programmiert wird (ponyprog o.ä.).

Eigenschaften

Es ist ein Adapter entstanden, der folgende Eigenschaften aufweist:

Impulsdiagramm des R617FS

Um aus dem  R617FS ein Summensignal zu erzeugen, muß man sich zuerst das Impulsdiagramm anschauen. Mit dem Zwei-Kanal-Soundkarten-Oszi habe ich den Verlauf der Impulse zueinander ermittelt und das Ergebnis skizziert:

Impulsdiagramm R617FS

Gegenüber einem 35 MHz-Standard-Empfänger fällt die zeitlich überlappende Ausgabe der Kanäle K7, K6 und K1 auf.  Alle Impulse sind 1-2ms lang. Die Startzeitpunkte von K7, K6 und K1 sind fest, also immer 1ms zueinander versetzt.  K1 bis K5 folgen zeitlich aufeinander mit variablem Startzeitpunkt. K2 beginnt am Ende von K1 usw., wie auch bei anderen Empfängern üblich.

Schaltungsaufbau

Wegen der Tücken im Impulsdiagramm kam zur Erzeugung des Summensignals nur der Einsatz eines Mikrocontrollers in Frage. Es wurde der Controller ATTiny 2313 ausgewählt.

Die Schaltung ist sehr einfach aufgebaut, die eigentliche Aufgabe wird von der Software erledigt.

Schaltplan

Den Aufbau habe ich auf einer Lochrasterplatine realisiert, man kann sich natürlich auch eine Platine ätzen. Hier ein Vorschlag dazu:

Leiterplatte

Über den Fotowiderstand (z.B. csd-electronics.de Best.Nr. 20834
) wird die Fehler-LED des R617FS erfaßt. Leuchtet sie rot (kein Empfang), wird kein Summensignal ausgegeben. Der Bereich um LED und Fotowiderstand muß vor Fremdlicht geschützt werden (mit schwarzen Klebeband abkleben).

Der Fotowiderstand bildet mit dem internen Pullup-Widerstand des Controllers einen lichtabhängigen Spannungsteiler. Wegen der höheren Empfindlichkeit für rotes Licht kann so die rote Fehler-LED sicher erkannt werden. Die Schaltschwelle am Komparator-Eingang des Controllers liegt bei etwa 1V. Leuchtet die rote LED, muß die hier gemessene Spannung sicher unter 1V liegen. Leuchtet die grüne LED, muß die Spannung sicher über 1V liegen. Evtl.
muß hier abhängig vom verwendeten Fotowiderstand eine Kalibrierung vorgenommen werden. Zur Korrektur kann ein zusätzlicher Widerstand nach plus oder Masse gelegt werden. In der Praxis ergeben sich bei mir Spannungswerte von 0,7V (rote LED) und 1,5V (grün).

Falls die Spannungsdifferenz am Fotowiderstand zwischen roter und grüner LED zu gering ist, hilft ein Stück roter Folie zwischen LEDs und Fotowiderstand. Dadurch "sieht" der Fotowiderstand nur noch die rote LED.

Hier noch ein paar Bilder des fertigen Adapters:

aufgesteckter Adapter

Adapter Leiterseite

Adapter Bestückungsseite

Software

Die Software ist in Assembler geschrieben. Das Programm kann hier heruntergeladen und z.B. mit ponyprog in den Controller geladen werden.

Auf mehrfachen Wunsch hin habe ich den kommentierten Quellcode mit dazugetan.


Die Kanäle 1, 3 und 5 werden über Polling abgefragt, Kanal 2 und 4 ergeben sich dann aus den Impulslücken dazwischen. Kanal 6 und 7 werden über Interrupts erfaßt, per Timer gemessen und zeitlich verzögert nach Kanal 5 ausgegeben. Wenn K6 und K7 nicht im Summensignal erscheinen sollen, z.B. weil sie direkt Servos ansteuern sollen, müssen einfach die Verbindungen von K6 und K7 zum Controller getrennt werden.


Der Fotowiderstand wird über einen Analogkomparator-Eingang abgefragt, die interne Schaltschwelle ist ca.1V.

Der Controller läuft mit einem internen Takt von 8MHz. Die Fuse-Bits bleiben fast wie im Lieferzustand, nur bei Fuse CKDIV8 muß der Haken entfernt werden (muß auf unchecked oder 1 stehen).

Und so sieht das fertige Summensignal am Ausgang aus:

Oszillogramm

Die Frame-Rate ist 16ms. Außerdem kann man hier noch den Servoimpuls von Kanal 7 sehen (grün). Die Signale sind leider invertiert dargestellt, mein Soundkarten-Oszi kann das nicht anders.

Noch ein wichtiger Hinweis: Wenn alle 7 Servoimpulse auf nahezu Maximum stehen (2ms), passen sie nicht mehr in die von Futaba vorgegebene Frame-Rate von nur 16ms! Dann wird der Frame wegen dem zu kurzen Sync-Impuls von der angeschlossenen Kopterelektronik als ungültig verworfen. Um das zu vermeiden, kann man die oberen Kanäle, die ja meist mit Schaltfunktionen belegt sind, auf kleinere Maximumwerte begrenzen, also z.B. nur von -100% bis +50% oder weniger nutzen.

Schlußwort

Der Nachbau sollte einfach machbar sein. Wenn Ihr jedoch Fragen oder Probleme dabei habt, könnt Ihr euch gerne bei mir melden. Und wer sich den Nachbau gar nicht zutraut, kann sich ebenfalls melden, wir finden schon eine Lösung :-)

Viel Erfolg!