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Donnerstag, 27. September 2007, 22:38

erster "low cost" Funktelemetrie-prototyp läuft!

Ich habe es endlich mal geschafft die beiden Funkmodule von Pollin (rfm01/02) für meine "billig" Telemetrie einzusetzen. Dabei habe ich ersteinmal alles benutzt, was so bei mir an Teilen rumlag, um einen ersten funktionierenden Prototypen aufbauen zu können.

Hauptaufgabe sollte die "live" Überwachung des Akkuzustandes im Flug sein, also ein Art Liposaver, eine Drehzahlmessung ist auch noch dazugekommen.
Ich benutze einen ATMega48 als Prozessor, jeweils im Sender als auch im Empfängermodul, getaktet wird er über die Funkmodule (10MHz). Gemessen werden alle drei Spannungen des Lipos (3s Pack für Belt CP) und die Drehzahl über eine einfache Reflexlichtschranke. Die Spannungen werden über einen Spannungsteiler gegen Ground gesampelt, so dass ich später im Empfänger durch Subtraktion die einzelnen Spannungen der Zellen bestimmen kann.

Das Sendemodul wird einfach an den Balancerstecker angeschlossen und läuft dann unabhängig von der anderen Elektronik.

Der Empfänger zeigt die Daten atm auf einem 2x20 Zeichen Display an, evtl. ersteigere ich mir noch einen alten Palm mit serieller Schnittstelle, dann könnte ich noch eine sehr komfortable Logger Funktion realisieren. Strom und Temperatursensoren sind auch noch vorgesehen.

Hier mal ein paar Bilder :









Ein kleines Video, wie das ganze im Betrieb aussieht gibt es auch:

http://youtube.com/watch?v=Pk5JW5mjv64


Neben der Funktionalität sollte meine Telemetrie vorallem auch eines sein: BILLIG! :tongue:

Die Funkmodule von Pollin kosten 4,95€ das Stück, die ATMegas und der Rest der Elektronik auch nur nen paar Euro. Iinsgesamt schätze ich die Kosten auf ca 20-25€, je nachdem was noch alles dazukommt. Zumindest funktioniert das ganze in dieser "Bastelausführung" ersteinmal so, leider wiegt das Ding 27g, der Aufbau in SMD wäre der nächste wichtige Schritt. Die Software muss natürlich auch noch kräftig überarbeitet werden, da hoppeln schon gerne mal ein paar komische Daten übers Display, aber so kann ich schonmal die Funktion in der Praxis testen :)
[SIZE=3]MSH Protos[/SIZE] - V-Stabi 4.0, Scorpion 880kv, Jazz55, Align DS-510, S9254, CC BEC, SAB red devil, Canomodhaube.. Spektrum DX7/AR6200
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Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »schnarchnase« (27. September 2007, 22:39)


2

Freitag, 28. September 2007, 08:51

Schöne Arbeit!

Hab auch schon ein paar dieser RFM-Dinger rumliegen, aber bisher kam ich noch nciht dazu, damit mal zu spielen.
Hast du vor, Hard- und Software offenzulegen? Wenn ja wäre hier ein Interessent ;)

gruß, und weitermachen!

Andi

3

Freitag, 28. September 2007, 12:44

Ja, ich werde alles mal vernünftig dokumentieren und dann ins Netz stellen, vllt. hat der ein oder andere ja auch noch ein paar Verbesserungsvorschläge, denn im Moment habe ich alles einfach "straight forward" zusammengestöpselt, d.h. den Hardwareaufbau habe ich mir aus anderen Projekten zusammengesucht und die Software besteht zum grossen Teil aus im Netz verfügbaren Bibliotheken unud Softwareschnipseln.

Die Ansteuerung der Funkmodule habe ich 1:1 aus dem mikrocontroller.net Forum von Benedikt. K. übernommen (http://www.mikrocontroller.net/topic/67273#new nach rfm01.zip, rfm02.zip oder rfm12.zip suchen), UART und LCD Librarys stammen von Peter Fleury (http://homepage.hispeed.ch/peterfleury/).

Die Funkbibl. des Empfängers hat zurzeit den Nachteil, dass sie bei Nicht-Empfang festhängt, der Controller bleibt also, falls keine Daten über Funk kommen, in der Routine hängen, kann also nicht anderes mehr machen - ich nutze diese "Schwachstelle" im Moment mit einem Timerinterrupt (ähnlich einem watchdog") um den Funkverlust zu detektieren.

Eine logging Funktion wäre natürlich auch nicht schlecht, doch müsste man sich dort Gedanken darüber machen, ob man dies im Sende- oder Empfangsmodul macht - komfortabel wäre es im Empfänger, leider hat man dann das Problem, dass die Daten evtl. korrupt sind oder in nicht konstantem Zeitraster eintreffen (bei gestörter Funkstrecke). Aber dafür habe ich auch schon ne Idee, ne Kombination aus Checksumme und Timestamp könnte klappen.
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Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »schnarchnase« (28. September 2007, 12:45)


4

Freitag, 28. September 2007, 16:26

Hi..

die LCD-und UART-Routinen verwende ich auch gelegentlich. Danke für die anderen Links. Ich brauch das für "was ganz was anderes" als Modellflug. Muss ich mir mal reinziehen.

Danke

Andi

5

Freitag, 28. September 2007, 21:11

Hallo Andre,

wir arbeiten zur Zeit an fast dem gleichen Projekt.
Auch ich hab eine Funktelemetrie mit den RFM Modulen im Bau.
Bei uns sind die Platinen gerade auf dem Weg zu uns.
Wir haben den Sender in SMD realisiert.
Bei unserem Projekt werden die Drehzahl (wahlweise optisch oder Magnetfeldsensor) die Akkuspannung, sowie 2 Temperaturen bis 300°C übertragen.

Am Empfänger hab ich kein Display, sondern eine RS232 Schnittstelle eingebaut.

Wir verwenden das neue Open Format aus dem Logview Forum.
Da ist eine Timestamp, sowie eine EXOR Checksumme vorgesehen.
CRC wird vermutlich auch bald implementiert.
Ausserdem gibt es da eine Kanalangabe sowie Stati, somit sind auch mehrere Datenquellen mit verschiedenen Zuständen möglich.
Der komplette Rahmen wird bei uns im Sender gebildet, der Empfänger rechnet lediglich die Checksumme nach und gibt nur korrekte Frames über die serielle Schnittstelle aus.

Das Format hat auch den Vorteil, das man die Daten auch recht schön mit EXCEL nacharbeiten kann.
In Logview ist das Format noch nicht eingearbeitet - soll aber bald kommen.

Die Ansteuerroutinen für die RFM Module sind komplette Eigenentwicklungen.
Meine Empfängerroutine kann nicht hängen bleiben, das sie im Interrupt läuft.

Wenn der Empfänger 3 Sekunden lang nichts empfängt wird das RFM nochmal initialisiert.

Wenn die Telemetrie einigermassen fehlerfrei läuft werd ich die Schaltpläne, sowie die Software auf unserer Homepage veröffentlichen.

Die Software wurde in "C" mit CodeVision AVR geschrieben.

Ein Problem hab ich noch mit der Kalibrierung der Sensoren.
Vorerst ist mal vorgesehen die Korrekturwerte per .eep Datei ins EEprom zu proggen.

Als nächstes wird ein LiPo Voltmeter folgen (zur Zeit bin ich am Softwarebasteln dafür) das einen Empfänger enthalten wird, der die Telemetriedaten dann auch live anzeigen kann.

Als Controller hab ich für die Telemetrie ATMEGA8 verwendet, für das LiPo Voltmeter wird ein ATMEGA32 Verwendung finden.

Bruchflieger

RCLine User

Wohnort: 18km südl. der Lutherstadt Wittenberg

Beruf: Energieelektroniker / HWK-Meister E-technik

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6

Samstag, 29. September 2007, 16:44

Hi,
schön zu sehen, daß auch ihr solche schönen Erfolge beim Basteln habt. :ok:

Hätte da noch einen Tipp für euch. Bei Hyline-Sensortec kann man (wenn man eine Kreditkarte sein eigen nennt) auch als Normalsterblicher Teile bestellen.
Ich hab mir dort letztens den Drucksensor SCP1000 als kleines Testboard gekauft. Kostenpunkt liegt bei 40 Euro netto (ohne Märchensteuer) zuzüglich 7,50 Euro Versand (auch netto) ;)
Diesen Sensor gibt es in 2 Versionen einmal mit Ansteuerung per I2C und einmal als Variante mit SPI. Dabei erreicht er eine Genauigkeit, bei der er schon die Druckveränderung registriert, wenn man den Sensor nur um 10cm in der Höhe bewegt. :angel:
Wenn ich demnächst mal wieder etwas Zeit habe, will ich mich etwas genauer damit befassen, damit ich ihn für Vario-Funktionen in meiner selbstgebauten 2,4GHz RC-Fernsteuerung auf Basis des Xbee Pro zu implementieren.
Grüße Dani.

7

Sonntag, 30. September 2007, 14:08

Hallo Wilhelm,

hört sich ja sehr interessant an, bin gespannt auf eure Ergebnisse. Ihr scheint das ganze ja schon etwas strukturierter anzugehen als ich. Aber wie so häufig gilt bei mir : der Weg ist das Ziel ;) Ich sehe mein Projekt auch eher als Lern- und Spielwiese für mich an, gerade beim Programmieren tu ich mich noch sehr schwer, aber mit jeder Zeile Code lernt man ja dazu :)

Ich bin immer noch auf der Suche nach einer günstigen, hinreichend genauen und simpel zu implementierende Strommessmöglichkeit, die ganze "Shunt-bastelei" stellt mich nicht wirklich zufrieden. Die Stromsensoren von Allegro Systems (ACS75x) würden imo super passen, für 7-8€ kann man Sie bei Spoerle bekommen, leider nicht als Privatanwender :( Habt ihr ne Möglichkeit da ran zu kommen?
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8

Montag, 1. Oktober 2007, 16:50

An die ACS Teile komm ich über einen Modellfliegerkollegen, der bei einer Elektrofirma arbeitet ran.
Ist dann allerdings schon um 5 Ecken.

Ich hab auch schon mit den ACS 750 - 100 rumexperimentiert, aber über 0,1...0,2 A Genauigkeit kommst Du damit nicht drüber hinaus.

Also zur Ladestromüberwachung sind die nichts.

Für nen Antriebsstrom zu messen sind die Dinger sehr gut geeignet, da sie auch noch mit 5V funktionieren.

MatthiasW

RCLine User

Wohnort: 04317 Leipzig

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9

Montag, 1. Oktober 2007, 17:51

Hallo Andre,

bei segor-Elektronics in Berlin gibt's die ACS752. Ich habe gerade vorige Woche einen 50A und einen 100A-Typ gekauft. 9€ wollen sie dafür.
Link: www.segor.de

Viel Erfolg

Matthias

10

Montag, 1. Oktober 2007, 19:46

Vielen Dank für eure Hinweise zum Allegrosensor, vorerst hab ich doch den Selbstbaus-schund ...ähhh shunt umgesetzt ;)
Für meine Zwecke ist dies ersteinmal ausreichend genau, die Genauigkeit wird zwar nur irgendwo zwischen 1-5% sein, aber um ein bischen die Gas/Pitchkurven anzupassen, um den Verbrauch für den einfachen Rundflug zu optimieren, wird es reichen. Eine genaue Kapazitätsverbrauchsanzeige kann ich so aber wohl nicht realisieren. Falls ich mal eine ordentlich Platine mache, werde ich wahrscheinlich so ein Teil einsetzen, gut zu wissen, dass Segor die da hat.


Heute bin ich auch das erstemal mit der Telemetrieeinheit an Bord geflogen - wie erwähnt, erweitert um den Stromsensor. Dazu habe ich die Empfängerplatine und das LCD reichlich provisorisch an meiner MX16s montiert:





Es hat soweit auch alles funktioniert, nur die Drehzahlanzeige bedarf noch einer Überarbeitung, weil die Reflexsensoren ja bekanntermassen sehr empfindlich auf Umgebungslicht sind. Die Spannungs- und Stromanzeige lief aber wie erwartet, ein kleiner Blick nach unten und man ist sofort über die aktuellen Spannungen informiert - endlich keine Angst mehr vor unterladenen Akkus haben. :)

Im Flug hat man natürlich nur wenig Zeit, um nach unten auf das LCD zu gucken, weswegen ich noch einen Pieper und grosse Status LEDs anbringen werde, damit man auch über zu starke Spannungseinbrüche bei grosser Leistungsabforderung informiert wird.
Wenn man aber vor sich schwebt, hat man genügend Ruhe um alle Infos auf dem Display abzulesen - z.B. (angenommen mein Stromsensor funktioniert einigermassen gut) dass der Belt im Schwebeflug 12,5A bei 2500Umdr./min zieht.

Hier noch ein Bild vom Heli:

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1retro

RCLine User

Wohnort: St.Marien Linz/Land

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11

Dienstag, 2. Oktober 2007, 12:00

Hallo Foums-Kollegen,


ich bin echt begeistert, wie ihr das mit diesen Modulen bewerkstelligt!

Könnt ihr mir sagen, wie weit dieses Modul sendet? Sprich, kann ich es auch fürs Alpin-Fliegen nehmen? Oder ist es da mit der Reichweite schlecht.

ich/wir wäre/n euch überaus dankbar, wenn ihr später dieses Projet alle zugänglich machen würdet.

Ciao Peter

12

Dienstag, 2. Oktober 2007, 13:41

Wie "weit" so ein Modul sendet bzw. der Empfänger noch alles fehlerfrei rekonstruieren kann hängt leider von sehr vielen Parametern ab, weswegen sich nur schlecht allgemeingültige Angaben machen lassen.
Der Vorteil beim Einsatz in Flugmodellen ist natürlich erstens der immer (hoffentlich) vorhandene Sichtkontakt und die erhöhte (auch hoffentlich ;) Sendeposition, weswegen Signalverluste durch Reflexion und Fresnelzonenverluste sehr gering sind. Ich schätze, man könnte auf 2-3km mit 10dbm Ausgangsleistung und geringer Datenrate (so 4800-9600bps) mit diesen Modulen kommen - wie gesagt "könnte", denn grosses Problem der 433Mhz Module ist, dass auf diesem Band aller möglicher Kram rumfunkt, drahtlose Wetterstationen, Garagentoröffner usw. Es ist eben ein allg. verfügbares Band, das nur wenige Auflagen hat. Mit geschickter Kodierung, Fehlerkorrektur, Richtantennen und speziellen Funkstrategien (TDM , Frequency Hopping) kann man bestimmt noch einiges rausholen und das ganze störfester machen.
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Dienstag, 2. Oktober 2007, 17:24

@Fliegerpez

Ich hab mit meinen "wilden" Versuchsaufbauten bei 2400Bit/sek mit Drahtantenne ca. 130m erreicht.
Die "übliche Spezifikation" für 10mW Sendeleistung ohne Richtantenne ist 300m.
Mit den von mir geplanten Splatch Antennen hoffen wir die 300m zu erreichen.

Also für alpines Segelfliegen wäre mir das trotzdem zu wenig.
(Ich vermute mal, das Du damit ein Variometer basteln willst.)

Um einen Antrieb im Flugmodell oder im Hubschrauber zu überwachen sollte diese Reichweite aber allemal ausreichen.

Aber wie Andre schon schreibt, mit Richtantennen und Antennenvorverstärker ist da sicher noch einiges möglich.

Da man an der Sendeleistung leider nichts machen darf und kann, bleiben Verbesserungen des Empfanges nur auf der Empfängerseite übrig.

1retro

RCLine User

Wohnort: St.Marien Linz/Land

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14

Freitag, 12. Oktober 2007, 20:22

Hallo,

wollte mal wieder nachfragen, ob es etwas neues gibt bei euch?

Geht das Projekt voran?

MFG Peter

15

Samstag, 13. Oktober 2007, 02:14

mein belt hat leider wegen eines mechanischen problems einen absturz hinter sich, weswegen ich micht weiter zum testen gekommen bin :wall:

ansonsten versuche ich gerade eine smd version vom sender zu designen. da es die erste platine überhaupt ist, die ich mit eagle mache, fällt es mir im moment noch etwas schwer, besonders die bauteileauswahl ist schwieriger als gedacht.
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16

Samstag, 13. Oktober 2007, 09:06

Zitat

Original von wkrug
Splatch Antennen

Schreibfehler ? Oder gibt es diese Art Antennen wirklich ?
Google gab nicht wirklich Auskunft darüber !

Patch ist ja geläufig !

Nette Grüße
Torsten
Meine [SIZE=4]BASTELSEITE[/SIZE]

17

Samstag, 13. Oktober 2007, 09:53

Zitat

Schreibfehler ? Oder gibt es diese Art Antennen wirklich ?

Guckst Du mal hier .
Ob das aber eine bestimmte Antennenart oder nur ne Firmenbezeichnung ist kann ich leider auch nicht sagen.

In einer der letzten ELEKTOR Ausgaben wurde eben diese Antenne für ein Variometer benutzt.
Dadurch bin ich erst auf diese Antennentype gekommen.

Für unser Telemetriesystem sind gestern die Platinen eingetroffen.
Der Empfänger ist schon aufgebaut und funktioniert, der Sender wird übers WE drankommen, wenn ich Zeit hab.
»wkrug« hat folgendes Bild angehängt:
  • Tele_Plat 001a.jpg

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »wkrug« (13. Oktober 2007, 09:56)


18

Samstag, 13. Oktober 2007, 14:01

Wow, sieht gut aus :ok:

Über die Antennen muss ich mir auch noch Gedanken machen, im Moment baumeln da einfach lambda/4 Käbelchen rum. Mich würde natürlich interessieren, wie gut die Splatchantennen wirklich performen, bzw. wie es sich mit der Ausbreitungscharakteristik verhält (obwohl ich die Reichweite dank der "exponierten" Senderposition nicht als so kritisch betrachte).

Mein grosses Problem werden wohl die Platinen werden - ich möchte es gerne so hinbekommen, dass ich eine selbstherstellbare SMD Version erstelle, die ich günstig selber ätzen kann. Das bedeutet aber auch, das ich das ganze auf einen Layer bekommen muss, zweiseitige Platinen selberherstellen ist nun nicht gerade trivial ;)
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Samstag, 13. Oktober 2007, 22:39

Zitat

Mich würde natürlich interessieren, wie gut die Splatchantennen wirklich performen

Irgendwo hab ich auch mal ein Bild mit der Ausbreitungscharakteristik gefunden.
Soweit ich mich erinnern kann war die bis auf ein paar kleine Dellen kugelförmig.

Beim Empfänger werd ich vermutlich auch lamda/4 Stabantennen einsetzen.
Vieleicht find ich aber noch irgendwo eine fertige günstige Stabantenne.

Beim Sender fürchte ich, das der nur mit normalen Bauteilen zu groß werden wird.
Bei einem einseitigen Layout wäre eventuell eine Mix Bestückung denkbar, denn mit reinen SMD's gehts ohne doppelseitiges Layout kaum.
Beim Empfänger haben wir auch normale Bauteile verwendet.
Jetzt würde ich beim Empfänger vermutlich einen USB/ Seriell Chip von FTDI für die Komunikation mit dem PC anstatt des MAX3232 einsetzen, da die seriellen Schnittstellen gerade am Laptop rar werden.

Wegen der Platinen würd ich mir keine Sorgen machen.
Wenn man ein bischen rumsucht, findet man schon noch den einen oder anderen Platinenhersteller, der auch doppelseitige Prototypenplatinen noch relativ günstig herstellt.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »wkrug« (13. Oktober 2007, 22:42)


vscopenewmedia

RCLine User

Wohnort: Österreich - Wien 1220

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20

Montag, 15. Oktober 2007, 20:33

@Andre

Coool ;) Das teil ist ja der Hammer.
Hätt ich mir nicht gedacht was man da für ein paar Euros basteln kann.

Kann man damit auch den Strom messen?
Also wieviel Ampere der Motor zieht.
Das wäre sehr interessant meiner Meinung nach.

lg

vscope
CopterX SE,Scorpion 8,Jazz 40,JR G770 3D,S9257
FURY EPP, Cordoba 3D, Arcus, Blade
Funke: WFT09, Assan 2.4ghz