Le concept "harware" étant validé, la création du schéma et circuit imprimé final est en cours de réalisation. Les futures modifications seront uniquement "software".
La carte module sera composé de : - Régulateur de tension 3.3v (pouvant débiter +/- 400mAh Xbee Pro oblige).
- Microcontrolleur AVR Tiny2313 3.3V Oscillateur interne 8Mhz (certainement version DIL pour facilier la réalisation).
- interface de programmation "in-situ" à la norme AVRISP (connecteur HE10)
- Une led d'état et une led d'association (Xbee).
- Un cavalier pour définir le FailSafe coté récepteur.
- Un calavier pour définir le mode "World/France" (pour être en phase avec la recommendation ARCEP).
- Un module Xbee "PRO" (permet une gamme de puissance d'émission de 10 à 100mW configurable).
- Connecteur au pas de "2mm" spécifique à l'Xbee
- Une antenne articulée 2.4Ghz.
- Une prise (format à définir) pour injection du signal PPM en provenance de l'émetteur.
La taille du circuit imprimé sera optimisé "au mieux", simple ou double face (à définir), composants standards (réalisation à la portée de tous).
Le nombre de composants est donc finalement très limité.
Coûts :Le cout est très sage aussi, le "gros" budget se situe au niveau du module Xbee Pro, de l'adaptateur d'antenne et de l'antenne 2.4Ghz :
- Xbee Pro : 35€
- Connecteurs "pas de 2mm" : 1.70€
- Antenne 2.4Ghz externe : 8€
- Adatateur Xbee / antenne externe : 7.5€
Total : 52.2€
Il faudra ajouter le cout du microcontolleur (1.5€), des quelques composants externes (régulateur, leds, résistance, condos, connecteur) max 20€ (à la louche).
Pour le moment difficile de déterminer le coût du cuircuit imprimé.
Total (à affiner) : 73.7€C'est le Xbee le poste budgetaire le plus important,
ce coût pourrait être facilement diminué si commande groupée bien entendu.
Le récepteurLe récepteur est lui aussi basé sur un microcontrolleur de la famille AVR. Le récepteur de test à été réalisé sur une "plaque à trous" bien connue des electroniciens en herbe.
Finalement il n 'y a pas grand chose sur cette carte, elle est composée d'un Xbee, d'un microcontrolleur et d'un régulateur de tension.
Pour cette version nous avons utilisé un AVR AT90S2313 qui peut fonctionner à 3.3V et surtout il était disponible au fond d'un de mes tiroirs !
Pas de bol, cette version d'aVR à besoin d'un quartz externe pour fonctionner, la version finale pourra s'en passer puisque c'est un AVR plus récent qui sera retenu avec un oscillateur interne...
Le Xbee reçoit les données du module. Ces données sont au format FMS. Le microcontrolleur récupère les données et se charge créer des "pulses" dont la longeur correspond au temps des différentes voies. Le taux de rafraichissement est de 50Hz, c'est le standard de fonctionnement des servos R/C.
Bonne nouvelle, le circuit de commande des servos est piloté en 3.3v et tout cela fonctionen à merveille ! pas besoin d'un composant complementaire pour piloter les servos en 5V !
L'alimentation des servos par contre est confiée bien entendu à la tension de la batterie de réception ou au système BEC.
Voila à quoi ressemble aujourd'hui la version 0.1 du récepteur "Open 2.4 R/C Project"
Le concept "harware" étant validé, la création du schéma et circuit imprimé final est en cours de réalisation. Les futures modifications seront uniquement "software".
La carte module sera composé de : - Régulateur de tension 3.3v Low Drop (pouvant débiter +/- 100mAh).
- Microcontrolleur AVR Tiny2313 3.3V Oscillateur interne 8Mhz (certainement version CMS -> gain de poids et de place).
- interface de programmation "in-situ" à la norme AVRISP
- Une led d'état et une led d'association (Xbee).
- Un module Xbee "Standard" (le module reçoit uniquement).
- Connecteur au pas de "2mm" spécifique à l'Xbee
- Connectique adapté aux prises de servos R/C.
La taille du circuit imprimé sera optimisé "au plus petit", certainement double face, composants CMS 1206 (il y à très peu de composants, le format 1206 est très abordable pour un amateur, j'y arrive, donc...).
Une version similaire sera certainement routée en composants standard si il y a de la demande.
Coûts :Le coût du récepteur est très abordable (je pense)
- Xbee Std : 23€
- Connecteurs "pas de 2mm" : 1.70€
- Microcontrolleur : 1.5€
- Composants (regul, résistance, condos) CMS : max 10€
Pour le moment difficile de déterminer le coût du cuircuit imprimé.
Total (à affiner) : 36.20 €Essais en vol de la version 0.1
Un test en vol à été réalisé le 05/08/2007. La version 0.1 est "opérationelle", alors on se lance.
Le récepteur est rapidement monté sur un
PolyClub et c'est partit.
Le premier feeling est que la réactivité des commandes est très bonne, je ne note aucune différence entre notre système 2.4 et un système plus classique.
Le PolyClub est une machine sage (2 axes), il faudra faire des tests avec une machine plus acrobatique pour valier la réactivitée.
Il ne faut pas oublier que la vitesse de transmission est "faible" pour le moment (19200 bps) !
Après quelques virage sautour de nous, je commence à monter par palier. C'est à envoton 50/60m de hauteur que je commence à avoir des pertes de contrôle. En fait le Xbee du récepteur ne reçoit plus une trame il stoppe l'envoi de données au microcontrolleur.... dans cette version du code, le microcontrolleur "garde" le dernier ordre reçu (Hold).
Le polyclub "chute" de 2/3 mètre et hop retour de la transmission.
Les mêmes tests ont étés réalsier en s'éloignant, idem après 50/60 mètres... perte de réception.
Tout est ok ! car il ne faut pas oublier que nous utilisons pour le moment des modules en
seulement 10mW et que l'antenne du Xbee coté "émetteur/module" n'est qu'un petit bout de fil.
Conclusion de cet essai :- Nous sommes super content ! c'est pas mal d'heures de boulot qui sont validées...
- Vu la porté obtenue à 10mw, la solution pour du vol indoor est déjà très performante !
- Il faut implémenter un Falsafe non plus basé sur le Hold mais plutôt sur l'enregistrement de la position des servos choisie par l'utilisateur.
- Il faut refaire une campagne de test avec un Xbee "Pro" coté "émetteur/module" doté d'une antenne 2.4Ghz. A 100mW et avec une "vraie" antenne, je pense que la portée sera largement suffisante pour une utilisation outdoor traditionelle.
La "Road Map" pour la prochaine version :- Mettre en chantier le schéma et circuit imprimé du module.
- Mettre en chantier le schéma et circuit imprimé du récepteur.
- Continuer à bosser sur le code.
- Documenter le code.
- Refaire des campagnes de tests.
Bref : YaPluKa !
1. Introduction
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