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Der Servo-Differenzier-Baustein hat seine Hauptanwendung im Modellflugbereich bei der Differenzierung von Querruderausschlägen. Für einen sauberen Kurvenflug kann dieses manchmal notwendig sein. Dabei ist der Ausschlag des Ruders nach unten geringer als der Ausschlag nach oben. Die Baugruppe benötigt für die Ansteuerung von zwei Servos nur einen Kanal vom Empfänger.
Werden für die Querruder in die Tragfläche zwei Servos eingebaut, ist die Baugruppe sehr nützlich,
wenn kein Kanal mehr von Empfängerseite frei ist.
Statt ein Y-Kabel zur Servoverbindung, wird die Baugruppe zwischengeschalten und ermöglicht Differenzierungseinstellungen.


  • Der Einsatz erfolgt für Fernsteueranlagen mit positiven Kanalimpuls.
  • Der Wert des Kanalmittelimpulses(Servoneutralstellung) kann geändert werden.
  • Es sind neun Differenzierungsstufen einstellbar.
  • Umpolung der Laufrichtung beider Servos ist konfigurierbar
  • Umkehr der Differenzierrichtung einstellbar.
  • Die Moduseinstellung im Konfigurationsmodus erfolgt durch Tastendruck und einer
    dementsprechenden Blinkanzahl der integrierten LED.
  • Die Konfigurationseinstellungen beginnen erst nach einer Dauer von 3 Sekunden,
    dadurch ist sichergestellt, dass ein beabsichtigter Tastendruck erfolgte.
  • Nach Schreiben der Konfigurationsdaten erfolgt eine Bestätigung
    durch die entsprechende Blinkanzahl in einer 0,5 s Blinkfrequenz.

Die nachfolgende Tabelle enthält alle Einstellmöglichkeiten

Konfigurationseinstellungen

Die Servo-Differenzier-Baugruppe basiert auf dem ATMEL Mikrocontroller ATtiny2313.
Der Aufbau der Schaltung in SMD-Bauweise ist auf Grund der Verwendung einer einseitigen Leiterplatte in den Ausmaßen 28 X 23 mm unkompliziert. Als Leiterplattenmaterial wird eine 0,5mm dicke Leiterplatte genommen, schon um Gewicht einzusparen. Es werden nur handelsübliche Bauelemente, die überall beschaffbar sind, verwendet.
Die Schaltung und die Layoutvorlage stehen als EAGLE- Dateien, hier der Link, zur Verfügung.
Hier der Download zur Schaltung 

DiffEasy.sch
und Layout 

DiffEasy.brd
.


Die Schaltung ist eine Standardschaltung.  Für die Betriebsspannung sind die üblichen 4 - 6 V/DC vorzusehen. Die Servos werden dreipolig an den Pfostensteckern angeschlossen, die Steckverbindung entspricht Graupner JR.


Ein Quarz wird nicht verwendet, es wird die interne Takterzeugung mit 8MHz genutzt. Als SMD - Bauelemente werden die Bauformen 0805 und 1206 verwendet. Welche Bauform wo eingesetzt wird, ist aus den Eagle-Dateien ersichtlich.
Das Verbindungskabel zum Empfänger wird auf die entsprechenden SMD-Pads aufgelötet.
Die Bestückung der Leiterplatte beginnt man am besten von Innen nach Außen, dabei kleine Bauteile vor den großen Teilen.

Hier der nicht maßstabsgerechte Bestückungsplan

und die noch nicht eingeschrumpte Musterplatine

Ist die Schaltung aufgebaut, muss der ATMEL Mikrocontroller gebrannt werden. Vorher gibt es aber noch etwas zu beachten. Beim verwendete Mikrocontroller ist im Auslieferungszustand die interne Taktfrequenz mit 8MHz aktiviert.
Aber diese Frequenz wird in der Standardeinstellung durch 8 geteilt, wenn nicht das FUSE-Bit CKDIV8 auf "unprogrammed" gesetzt wird.
Es ist auch das sogenannte Brownout-Detection zu aktivieren. Sinn dieser Aktivierung ist es,
den Mikrocontroller zu einem Reset bei Unterschreitung einer Mindestspannung, auch einer sehr kurzzeitigen Unterschreitung, zu überreden. Das Reset ist besser, als mit einem unkontrollierten Programmablauf fertig zu werden. Als Abschaltspannung werden hier 2,7 V genommen. Dazu auch im Datenblatt nachlesen.
Die unten stehende Abbildung verdeutlicht die vorzunehmenden Einstellungen.


Verwendet wurde das Freeware-Programm TwinAVR von der Seite http://www.rowalt.de/
Mit jeden anderen Programmer können auch die entsprechende Einstellungen durchgeführt werden.
Zu dieser Thematik sind im WEB schon viele Beiträge geschrieben wurden.
Einen Einstiegslink findet man unter der Seite mikrocontroller.net.Bei der Verwendung des obigen Programmers kann über die Konfiguration festgelegt werden, dass
das Kalibrierungsbyte in den EEPROM geschrieben wird. Dabei wird der Kalibrierungswert an das Ende des EEPROM-Adressbereiches geschrieben. Der vorliegende Programmcode berücksichtigt dies. Bei Verwendung dieses Programmers braucht am Quelltext nichts geändert werden.
Sonst muss der ausgelesene Wert des Kalibrierungsbytes im Quelltext gesetzt werden.
Der Quelltext ist entsprechend auskommentiert.
Hier der Download der Quelldateien:  

DiffEasy.c
und 

MC_HF.h
.
Nach Aufbau und Überprüfung der Schaltung, können die frisch kompilierten oder die unten
im Download stehenden Programmdateien zum Mikrocontroller übertragen werden.
Nachfolgend die kompilierten Downloaddateien bei Verwendung des obigen Programmers:

DiffEasy.hex
 und 

DiffEasy.eep
.

Baugruppe am Bestimmungsplatz in einem kleinen ElektroflugmodellIst die Baugruppe aufgebaut und geprüft, kann die Baugruppe eingeschrumpt werden, die Ruderausschläge auf die entsprechenden Werte eingestellt werden und dem Einsatz im Modell steht nichts mehr im Wege.

Vor dem Einsatz sollte es selbstverständlich sein, dass ein entsprechender Funktionstest mit allen eingebauten Komponenten erfolgt und der Reichweitentest nicht vergessen wird.



Dieser Selbstbau Flugregler Baustein findet seine Anwendung beim Antrieb von elektrisch angetriebenen Flugmodellen. Auf Grund seines nicht all zu stark ausgelegten Leistungsteils, ist die Anwendung für kleinere Modelle ausgelegt.
Dieser Flugregler ist schon vor längerer Zeit aufgebaut wurden, hat aber jetzt erst seinen Bestimmungsort in einem kleinen Flugmodell bekommen und erfüllt dort seine Aufgabe.

Folgende Funktionen werden realisiert:


  • Beim Einschalten wird je nach Stellung des Steuerknüppels über die Funktionalität mit oder ohne Bremse entschieden, Standard ist Bremse aktiv.
  • Ist der Steuerknüppel auf Minimum gestellt, wird die Bremse aktiviert.
  • Bei Steuerknüppel auf Maximum läuft der Regler ohne Bremse.
  • Der Motor läuft erst an, wenn der Steuerknüppel einmal in Nullstellung gebracht wurden ist.
  • Die Baugruppe verfügt über eine Temperatur- und Unterspannungsüberwachung.
  • Der Motor wird bei deren Aktivierung abgeschalten.
  • Eingeschalten wird der Motor erst wieder durch die Nullstellung des Steuerknüppels.
  • Ein Softanlauf ist vorhanden.
  • Parallel zum Moter sollte eine Schottky-Diode geschalten werden.

Die Flugregler-Baugruppe basiert auf dem ATMEL Mikrocontroller ATtiny15. Der Aufbau der Schaltung in SMD-Bauweise ist im Grunde unkompliziert.
Für die doppelseitige Leiterplatte wird 0,5mm dicke Material genommen, schon um Gewicht einzusparen. Es werden nur handelsübliche Bauelemente, die überall beschaffbar sind, verwendet. Für die Leistungstransistoren werden HEXFET Power MOSFET's im SOT-8 Gehäuse verwendet. Diese Typen waren mal günstig beschaffbar. Die Schaltung und die Layoutvorlage stehen als EAGLE- Dateien, hier der Link, zur Verfügung.
Hier der Download zur Schaltung und Layout: 

 Flugrgl.sch
 

Flugrgl.brd
.


Ein Quarz wird nicht verwendet, es wird die interne Takterzeugung mit 1,6MHz genutzt. Als SMD - Bauelemente werden die Bauformen 0805 und 1206 verwendet. Welche Bauform wo eingesetzt wird ist aus den Eagle-Dateien ersichtlich. Das Verbindungskabel zum Empfänger wird auf die entsprechenden SMD-Pads aufgelötet. Stromversorgungskabel und Motorkabel werden auf die Leiterplatte aufgelötet. Die Bestückung der Leiterplatte beginnt man am besten von Innen nach Außen, dabei kleine Bauteile vor den großen Teilen.

Ist die Schaltung aufgebaut, muss der ATMEL Mikrocontroller gebrannt werden. Beim verwendete Mikrocontroller ist im Auslieferungszustand die interne Taktfrequenz mit 1,6MHz aktiviert. Das lassen wir auch so. Es ist auch das sogenannte Brownout-Detection zu aktivieren. Sinn dieser Aktivierung ist es, den Mikrocontroller zu einem Reset bei Unterschreitung einer Mindestspannung, auch einer sehr kurzzeitigen Unterschreitung, zu überreden. Das Reset ist besser, als mit einem unkontrollierten Programmablauf fertig zu werden. Als Abschaltspannung werden hier 2,7 V genommen. Dazu auch im Datenblatt nachlesen.
Die Abbildung  oben verdeutlicht die vorzunehmenden Einstellungen.
Bei der Verwendung des obigen Programmers kann der Kalibrierungswert ausgelesen werden. Im Beispiel sind das Hex 0x80. Dieser Wert  muss im Quelltext gesetzt werden. Der Quelltext ist entsprechend auskommentiert. Hier der Download der Quelldatei: 

Flugregler.asm
.
Der Quelltext muss dann am besten mit dem AVR-Studio kompiliert werden.
Nach Aufbau und Überprüfung der Schaltung, kann die frisch kompilierte Hex-Datei zum Mikrocontroller übertragen werden.
Ist die Baugruppe aufgebaut und geprüft, kann die Baugruppe eingeschrumpft werden und dem Einsatz im Modell steht nichts mehr im Wege

Hier das Modell für den Antrieb. Vor dem Einsatz sollte es selbstverständlich sein, dass ein entsprechender Funktionstest mit allen eingebauten Komponenten erfolgt und der Reichweitentest nicht vergessen wird.


 
   
   
   
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