TEVA - Telemetrie Variometer

momentan in Testphase, diese Seite ist nicht fertig

Da wir Modellflieger nicht wie die "echten" Piloten im Flugzeug sitzen und den Zustand des Fliegers und der Umgebung von den Instrumenten ablesen oder selbst fühlen können, ist es sinnvoll, eine Verbindung zwischen dem Modell in der Luft und dem Piloten am Boden herzustellen.

Von einer Telemtrieverbindung profitiert nicht nur der Profi, der sein Modell optimieren möchte - auch für Anfänger kann z.B. eine genaue Anzeige des Ladezustandes des Antriebakkus manch Außenlandung mit Beschädigung verhindern. Eine Temperaturmessung des Motors kann Auskunft geben, ob Kühlluftschlitze in die Rumpfnase müssen. Für Seglerpiloten ist vor allem die genaue Flughöhe des Modells und Änderungen in Geschwindigkeit und Höhe wichtig, um Thermik zu finden und auszunutzen. Und für jeden Piloten ist der Zustand Empfängerstromversorgung von großer Bedeutung.

 

Bei der Auslegung des TEVA wird vor allem auf einfachen Aufbau und geringe Kosten Wert gelegt. Es kann nicht ganz mit den über 300 € teuren Boardcomputern und Variometern konkurrieren - ist aber günstiger. Außerdem nutzt es die wertvolle Verbindung zwischen Modell und Pilot nicht nur zum "piepsen" wie die meisten Varios sondern zur Übertragung verschiedenster Messgrößen. 

Obwohl der Aufbau recht leicht ist, sollte man etwas Erfahrung im Elektrobasteln haben und zumindest wissen, wo beim Lötkolben das heiße Ende ist.

 

Inhalt

 

allgemeiner Aufbau

 

Sensoren

Hardware

Programmierung

Verhalten des Systems im Einsatz

 

Weitere Entwicklung

 

Links

 

 

 

Genereller Aufbau

 

 

Das Herzstück des TEVA ist der AVR ATtiny15 Mikroprozessor von ATMEL. Er ist recht günstig und ohne aufwändiges Programmiergerät selbst beschreibbar. An ihn können 4 analoge Sensoren angeschlossen werden. Die Messungen der Sensoren wird mit einer Genauigkeit von 10Bit (=1024 Schritte) weiterverarbeitet. Zusätzlich steht ein Digitaleingang zur Verfügung.

Die Messwerte der Sensoren werden im Controller von der Software sender.asm verarbeitet und an den Funksender weitergegeben. Zum Empfang kann kein normales Handfunkgerät (LPB) verwendet werden, sondern die spezielle Empfängerschaltung. Somit werden die Telemetriedaten durch den Empfangscontroller grafisch auf der LCD-Anzeige und das Variosignal akustisch auf dem Lautsprecher dargestellt. Alternativ lassen sich die Messdaten auch auf einem Notebook ausgeben.

Das komplette System ist modular aufgebaut, d.h. es können einfach Sensoren und Komponenten angesteckt oder weggelassen werden. Außerdem sind fast alle Teile bei dem Elektronik-Versand Conrad.de erhältlich.

 

 

 

Sensoren

 

Der Höhensensor:

 

Bauteile für Aufbau auf Lochrasterplatine
Abk Bezeichnung conrad.de #
1 MPX Drucksensor MPXA4100A6U 150110-77
1 OP Operationsverstärker TLC2262 151807-77
2 C1 C2 Kondensator 220nF 453366-77
1 R1 Widerstand 10kOhm
1 R2 Widerstand 22kOhm 418412-77
1 R3 Widerstand 3,8kOhm = 4k7 parallel 22k
1 R4 Widerstand 220kOhm 418536-77

Die große Messgenauigkeit des insgesamt teuersten Sensors mit  < 10cm bei einem Messbereich > 10000m kann leider mit TEVA nicht voll genutzt werden. Bei dieser Beschaltung liegt der Messbereich bei ca. 400m in 20 cm Schritten. Durch das Vergrößern von R1 kann die Auflösung verringert und der Messbereich vergrößert werden. Am besten werden anfangs Potis anstatt der Widerstände eingebaut.

Da der OP 2 Kanäle besitzt, kann der andere Kanal zur Verstärkung eines anderen Sensors genutzt werden.

 

Kosten: ca 30 EUR

 

Der Höhensensor wird an ACD3 angeschlossen.

 

 

 

Der Spannungssensor:

 

 

 

Bauteile für Aufbau auf Lochrasterplatine

Abk Bezeichnung conrad.de #
1 R1 Widerstand 1kOhm
2 R2 Widerstand 2kOhm  

7 mV Schritte bei einem Messbereich von 0V bis 7 V.

Der Spannungssensor eignet sich besonders für die Überwachung der Empfängerstromversorgung mit 4/5 Zellen.

 

Kosten: ca 1 EUR

 

Der Spannungssensor wird an ADC2 angeschlossen.

 

 

 

Der Geschwindigkeitssensor:

noch nicht einsetzbar

 

Bauteile

Abk Bezeichnung conrad.de #
2 R1 R2 Wiederstand 10k
1 C1 Kondensator 4,7 µF
1 D1 Diode

Bei diesem Sensor wird ein mini Elektroantrieb mit verkürztem Propeller als Geschwindigkeitssensor missbraucht.

Der Geschwindigkeitssensor kann die Variofunktion nicht um TEK (Totalenergiekompensation) erweitern, da der Elektromotor die Geschwindigkeit nicht proportional in Spannung umwandelt und die Tragflügelpolare unterschiedlicher Modelle nicht bekannt sind.

Bei einer Geschwindigkeit von 50km/h sollte der Sensor 2,5 V liefern und 5 V nicht überschreiten, um richtig durch die Empfangsschaltung ausgewertet zu werden.

 

Kosten: ca 1 EUR

 

Der Speedsensor wird alternativ zum Stromsensor an ADC? angeschlossen.

 

 

 

Der Temperatursensor:

 

eingeschrumpfter NTC mit Kabel und Stecker um z. B. am Motor die Temperatur zu messen

 

Bauteile für Aufbau auf Lochrasterplatine

Abk Bezeichnung conrad.de #
1 R1 Widerstand 4,7 kOhm  
1 R2 Heißleiter NTC M87 5k 467243-77

Der Informationen des analogen Sensors werden mit einer Genauigkeit von ca 0,5K und einem Messbereich von -20°C bis 50°C weiterverarbeitet.

 

Kosten: ca 1 EUR

 

Der Temperatursensor wird an ADC1 angeschlossen.

 

 

 

Hardware

 

 

Beispiel für die Sender-Schaltung

 

folgende Schaltung in smd-Bauweise enthält den Höhensensor, Rx-Spannungssensor und Temperatursensor

 

Schaltplan mit SMD-Bauteilen

Bestückungsplan

zum Vergrößern anklicken

Platinen-Layout

zum Ausdruck mit 1200dpi/ 58.84 x 26.44 mm

 

konventionelle Bauweise mit Lochrasterplatine, ca 10x2 cm, 25g

in SMD-Bauweise, ca 6x2.5 cm, 15g

 

 

Bauteile für Aufbau mit smd

Abk Bezeichnung Gehäuse kessler-elektronik.de # conrad.de # farnell.com #
1 IC1 µController Tiny15L-SO8 SOIC-8 ATTINY15L-SO    
1 IC2 Spannungsregler LP2951ACM SO-8     594600
1 IC3 2x OP TL062 SO-8 TL062-SMD    
1 IC4 Drucksensor MPXA4100 Case482   150110-77  
1 C1 Elko 4,7µF CT6032 ES 4,7/35-SMD    
1 C2 10nF 1206 1206 X7R 0,010UF    
2 C4 C7 100nF 1206 1206 X7R 0,10UF    
1 C6 220nF 1206 1206 X7R 0,22UF    
1 R1 110k 1206 M1206 110K    
1 R2 39k 1206 M1206 39K    
2 R3 R13 10k 1206 M1206 10K    
3 R4 R5 R9 4,7k 1206 M1206 4,7K    
1 R6 220 1206 M1206 220R    
1 R7 2k 1206 M1206 2K    
1 R8 1k 1206 M1206 1K    
1 R10 220k 1206 M1206 220K    
1 R11 22k 1206 M1206 22K    
1 R12 3,9k 1206 M1206 3,9K    
1 T1 PNP Transistor zB BC807-25 SOT23 BC807-25    
1 LED Leuchtdiode <20mA 1206 LED1206-RT    
    Temperatursensor NTC M87 5k     467243-77  

 

Zur Gewichts- und Größeneinsparung wird die Platine am besten in smd-Bauweise hergestellt. Um die Platine leichter anzufertigen und zu bestücken, wurde ein 1-seitiges Layout gewählt; ein 2-seitiges  Layout wäre zwar viel kompakter, aber wegen der Durchkontaktierungen schwerer nachzubauen. Wer eine normale Lochrasterplatine verwenden möchte, muss die sich die Bauteile nicht in smd SO8- und 1208-Gehäusen sondern in entsprechenden DIL-Gehäusen wie in den Plänen weiter oben besorgen.

 

Fertig geätzte smd-Platinen können auch von mir bezogen werden:

Bezeichnung
smd Platine für ATtiny15L-SO8 smd für Senderschaltung 10 EUR

zuzüglich Versandkosten. Email an: r_kretsc@informatik.uni-kl.de

 

 

 

Kurzinfo über Platinenherstellung

Das Minimum an Ausrüstung:

  • Tintenstrahldrucker mit min. 600dpi Auflösung + geeignete Transparentfolie
  • Glühbirne mit hohem UV-Anteil (z.B. Nitraphot S25, Conrad# 529141)
  • Entwickler und Ätzmittel (z.B. SENO 4007 Universalentwickler und SENO 3207 Feinätzkristall, Conrad)
  • Gurkenglas, gerade groß genug für die Platine (zum Entwickeln und Ätzen)
  • großes Glas, in das das Gurkenglas hineinpasst
  • Thermometer (warmes Wasser mit Thermometer in das große Glas, Gurkenglas mit Ätzlösung und Platine ins große Glas)
  • 2 Flaschen (zum Aufheben der Flüssigkeiten, da sie mehrere Anwendungen lang halten)
  • Holzstäbchen (zum Herausfischen der Platine, keine Metall)
  • durchsichtige, saubere CD-Hülle (zum Andrücken der Folie auf die Platine)

Nach meiner Erfahrung eignen sich SENO 4007 Universalentwickler und SENO 3207 Feinätzkristall am besten, da sie farblos und geruchsneutral sind und während des Vorgangs auch bleiben, so dass das Entwickeln und Ätzen gut beobachtet werden kann.

Vor dem ersten Belichten einer Platine mit einer Schaltung sollte unbedingt eine Testreihe ausgeführt werden, um die richtige Druckmethode, den Abstand zwischen Lampe und Platine, die Belichtungszeit, die Entwicklungszeit und die Ätzzeit herauszufinden, die alle zusätzlich von dem jeweilig verwendeten Basismaterial abhängen:

  1. aus der Platine einen dünnen Streifen mit ca 6 x 0,5 cm heraustrennen und mit diesem weiterarbeiten

  2. auf die später verwendete Transparentfolie einen breiteren Streifen drucken (Ränder dürfen nicht verlaufen, Ausdruck muss blickdicht sein)

  3. den kompletten, herausgetrennten Platinenstreifen 30s lang durch die später verwendete CD-Hülle und einen unbedruckten Teil der Transparentfolie belichten

  4. die Transparentfolie so verschieben, dass 0,75 cm der Platine nun durch den aufgedruckten Streifen der Folie verdeckt ist und 30s lang weiter belichten

  5. nun alle 30s die Folie immer 0,75 cm weiter verschieben und die Platine weiter verdecken, bis nach insgesamt 240s die ganze Platine durch den gedruckten Streifen abgedeckt ist und die Belichtung beenden

Nun enthält die Platine 8 Flächen, die jeweils 30s, 60s, .., 240s lang direkt belichtet wurden. Nach der Entwicklung und dem Ätzen, die nicht so kritisch wie der Belichtungsvorgang sind, erkennt man, welche Teile des Platinenstreifens richtig geätzt wurden und an welchen Stellen die Belichtungszeit zu kurz war. Bei dem späteren Belichten soll die Dauer auch nicht zu groß gewählt werden, da das Licht teilweise auch durch die bedruckten Flächen der Folie durchdringen kann.

Meine Ergebnisse:

Platine: Conrad noname; Lampe: Conrad Nitraphot S25

Drucker HP, Folie: noname, Ausdruck: höchste Qualität, höchste Tintenmenge

Abstand Lampe - Platine: 19cm

Belichtungszeit: 3 - 3,5 min, ohne Lampe vorher aufzuwärmen

Entwicklungszeit mit frischem SENO 4007, ca 20°C: 2-3 min

Ätzzeit mit frischem SENO 3207, ca. 40°C: 12 min

Diese Zahlen sind keinesfalls allgemeingültig.

 

 

Links über die eigene Herstellung von smd-Platinen:

 

Einführung in Microcontroller - wwwiti.cs.uni-magdeburg.de/~buchmann/privat/aetzen_belichten.htm

 

Platinentips - www.sprut.de/electronic/platinen

 

 

 

Beispiel für die Empfänger-Schaltung

 

 

zum Vergrößern anklicken

 

 

in transparentem Schrumpfschlauch eingeschrumpft

 

 

das LC-Display an der Unterseite der Platine

Bauteile

Abk Bezeichnung conrad.de #
Mikrocontroller
1 IC1 Mikrocontroller ATMEL AVR ATmega8-DIL28
2   14pin DIL IC-Sockel 189510-77
1 C1 Kondensator 100nF 453358-77
1 R7 Widerstand 10kOhm
1 SV1 Stifte 732478-77
 

Sound

1 R1 Widerstand 4,7kOhm
1 R2 Widerstand 100Ohm
1 Z1 Zehnerdiode 2V oder 3 Si-Dioden
1 T1 NPN Transistor, z.B. BC337 155900-77
1 X1 Klinkenbuchse
 

COM

4 R3-R6 Widerstand 4,7kOhm
2 T2 T3 PNP Transistor, z.B. BC327 155810-77
1   abgewinkelte Stiftleiste 739480-77
 

Anzeige

1 DIS1 LCD 16x2 Punktmatrix 183342-77
1 R8 Potentiometer 15kOhm
     

Lochrasterplatine 8x4,5cm, Schrumpfschlauch

 

 

An der Empfängerschaltung wird am besten ein Festspannungsregler und Kabel zum Anschluss an die Senderladebuchse/ Schülerbuchse angebracht, um die Schaltung durch den Senderakku zu betreiben.

 

 

Ausgabeelemente

 

Für die Anzeige der erfassten Messwerte ist das LC-Display verantwortlich. Es ist mit 2x16 Zeichen genügend groß, um mehrere Messgrößen gleichzeitig darzustellen.

 

1. Zeile: Höhe / m, Höhenänderung / dm/s, Empfängerspannungsversorgung / V

abwechselnde Anzeige 2. Zeile:

- Antriebsspannung / V, Antriebsstrom / A, entnommene Ladung / Ah

- Geschwindigkeit / m/s, Temperatur / °C

 

In der aktuellen Senderschaltung können nicht alle darstellbaren Messgrößen gleichzeitig erfasst und übertragen werden, da die Schaltung zu wenig Eingänge besitzt. Eine Erfassung aller Messgrößen auf einmal wird vielleicht später realisiert.

 

Da man oft keine Gelegenheit hat, vom Modell nach unten auf die Anzeige zu blicken, gibt es neben der grafischen Anzeige der Messwerte auch die Möglichkeit, einen Kopfhörer mit der Empfangsschaltung zu verbinden. Am besten eigenen sich Ohrhörer mit eingebautem Lautstärkenregler (einfaches Poti). Auf dem Kopfhörer wird Sinken oder Steigen durch einem Varioton wiedergegeben. Die Tonhöhe hängt dabei von der Höhenänderung / s ab. Durch ein zusätzliches Soundmodul wird eine Sprachansage der anderen Werte wie z.B. absolute Höhe, Empfängerspannung, .. vielleicht später möglich sein.

 

 

 

Funkübertragung

 

Funkempfänger (links), Funksender (rechts)

Bauteile

Abk Bezeichnung conrad.de #
1 Sende- Empfängermodulset 433 MHz, fertig aufgebaut 130428-77

Der Funksender wird an die Tx-Schnittstelle des µControllers der Senderschaltung angeschlossen, der Funkempfänger an Rx der Empfangsschaltung oder an das PC-Kabel. Da der Sender störanfällig ist, sollte er nicht in direkter Nähe abstrahlender Geräte betrieben werden und außen am Modell angebracht sein.

Die vom Hersteller angegebene Reichweite von 200m vergrößert sich auf dem unbebauten Flugfeld auf über 300m.

Zum Testen können Empfänger-/ Senderschaltung auch direkt miteinander verbunden werden (s. Kabelbelegungen).

 

Kosten ca. 15 EUR

 

 

 

Ausgabe auf dem PC/ Notebook

 

 

 

Bauteile

Abk Bezeichnung conrad.de #
1 9-poliger SUBD-Stecker, weiblich

Über dieses PC-Kabel kann das TEVA an die serielle Schnittstelle eines PCs oder Notebook angeschlossen werden. Der 9-polige Stecker des Kabels wird mit der RS232-Schnittstelle des Rechners (COM1-Port) verbunden, das andere Ende wird entweder direkt an die Teva-Senderschaltung anstelle des Funksenders oder direkt an den Ausgang des Funkempfängers angeschlossen.

 

Obwohl die serielle Schnittstelle des PCs mit Signalen mit -12 und +12V arbeitet, ist bei kurzen Datenleitungen die direkte Kommunikation auch ohne zusätzliche Treiber/ Signalwandler möglich.

 

 

Zur Anzeige der Messwerte wird das Programm TevaRx Simulator verwendet.

Es kann die gemessenen Werte speichern und auch grafisch darstellen. (noch nicht)

 

Ein weiteres Testprogramm ist weiter unten.

 

 

 

Programmierung

 

Fertig programmierte Controller

 

Damit die Mikrocontroller ihre individuellen Aufgaben erledigen können, müssen sie programmiert werden. Dies geschieht in der AVR-Assembler-Srache.

 

Fertig programmierte Prozessoren gibt es bei mir zu haben:

Bezeichnung
fertig programmierter ATMEL AVR ATtiny15L-DIL8 für Senderschaltung 12 EUR
fertig programmierter ATMEL AVR ATtiny15L-SO8 smd für Senderschaltung 12 EUR
fertig programmierter ATMEL AVR ATmega8-DIL28 für Empfängerschaltung 20 EUR

zuzüglich Versandkosten. Email an: r_kretsc@informatik.uni-kl.de

 

Die Controller werden vor dem Versand getestet. Die empfindlichen ICs können durch Falschpolung und Kurzschlüsse zerstört werden. Deshalb werden versendete, defekte Controller nicht wieder zurück genommen.

Falls die Software auf dem Controller, die sich in ständiger Weiterentwicklung befindet, Fehler aufweist, kann ich den IC mit der alten Software gegen einen geringen Unkostenbeitrag auf den neusten Stand bringen.

Ich bin auf die Fehlerberichte angewiesen, um das System fortwährend zu verbessern.

 

 

 

Eigene Entwicklung der Software:

 

Für diejenigen, die die Software für die Controller selbst entwickeln und die TEVA-Schaltungen als Hardwareplattform nutzen möchten, gebe ich noch ein paar Tipps. Hier sind besonders die Einsteiger in die Mikrocontrolleranwendung angesprochen.

 

 

 

Eigene Entwicklung: Softwareentwicklung

 

Bei der Programmierung der Mikrocontroller wird sehr maschinennah gearbeitet. Deshalb ist die typische Programmiersprache Assembler. Eine ausgereifte Assemblerentwicklungsumgebung als Freeware kommt vom Hersteller der Controller: ATMEL Studio 3.55. Sie bietet neben der umfassenden Hilfe auch einen Simulator und Debugger, die fast alle Eigenschaften des Prozessors realistisch nachbilden können.

Für größere Projekte stehen diverse Entwicklungsumgebungen hoher Programmiersprachen zur Verfügung, die Assembler-Code erzeugen und in ATMEL Studio getestet werden können.

 

Links:

 

ATMEL Corporation - www.atmel.com

Der Hersteller des AVR Prozessors; Datenblätter und die Entwicklungsumgebung zur Assemblerprogrammierung gibt es als Freeware

 

AVR-Tutorial - www.avr-asm-tutorial.net/avr_de/index.html

Einführung in die Hard-, Software und Assemblerprogrammierung der AVR Mikrokontroller. Diese Seite zusammen mit dem Datenblatt vermitteln ein großes Basiswissen.

 

Infos zur ATMEL AVR Prozessor Familie - www.lug-kiel.de/links/details/f_avr.html

gute Linkssammlung rund um AVR

 

Omega V's AVR Resource List - www.omegav.ntnu.no/avr/resources.php3

weitere umfassende Linkssammlung

 

AVR Embedded Microcontroller Resources - www.ipass.net/~hammill/newavr.htm

Links, Anleitungen und Projekte

 

AVR Freaks - www.avrfreaks.net

Forum

 

Imagecraft C Compiler - www.imagecraft.com/software

Demo eines C-Compilers (Beschränkung: voll funktionsfähige 30 Tage Testversion), einige Bibliotheken, etwas unkomfortabler als Codevision

 

Codevision AVR - www.hpinfotech.ro

Demo eines C-Compilers (Beschränkung: Hex-Code max 1,5 kB, einige Bibliotheken fehlen), viele Bibliotheken, einfaches Modellieren

 

 

 

Eigene Entwicklung: Programmier-Software

 

Der nächste Schritt zum funktionierenden Controller ist die Übertragung der Software in den Speicher des ICs. Die meisten Entwicklungsumgebungen haben zwar eine eingebaute Übertragungsfunktion, aber keine ist wirklich zufriedenstellend. Entweder muss ein teures Programmiergerät angeschafft werden oder es fehlen einige wichtige Funktionen.

Die besten Erfahrungen in Programmiersoftware habe ich mit der Freeware PonyProg2000 gemacht. Es kann mit einer großen Palette an AVRs, PICs und EEPROMs arbeiten und läuft auch unter WinXP problemlos, wo andere Programme mit dem direkten Parallelportzugriff nicht klar kommen. Gleiches gilt wohl auch für WinNT und Win2000. Für WinXP und WinNT muss zusätzlich die parallel Port API DriverLINX Port I/O installiert werden: www.sstnet.com

In PonyProg2000 muss zuerst unter Setup | Bus-Timing kalibrieren ausgeführt werden und unter Hardware-Setup das verwendete Programmiergerät ausgewählt werden. Für das weiter unten beschriebene Programmierkabel wählt man AVR ISP I/O. Es ist noch zu beachten, dass vor jedem Schreibvorgang der Speicher des Controllers zuerst gelöscht wird, um Fehlermeldungen beim Verifizieren zu vermeiden.

 

 

Links:

 

PonyProg2000 -  www.lancos.com/prog.html

Freeware, geeignet auch für neue AVR Prozessoren und seriell programmierbare ICs anderer Hersteller, lauffähig auf Win32, auch WinXP, deutschsprachiger Patch

 

AT-Prog  - jaichi.virtualave.net

Demoversion (beschränkt auf 1kB Hex-Code), geeignet für alle AVRs, lauffähig unter Win32 inkl. WinXP

 

Jaap - www.yampp.com

Freeware, im Entwicklungsstadium, geeignet für meisten AVRs, kein Auslesen des Kalibrierungsbytes, Takt, .. möglich, lauffähig unter Win32, aber nicht WinXP 

 

ISP Tool - www.mikrocontroller.com

Freeware, nicht geeignet für neue ATmega Serie, kein Auslesen des Kalibrierungsbytes, Takt, .. möglich, lauffähig unter DOS, Win, aber nicht WinXP

 

 

 

Eigene Entwicklung: Das Programmierkabel für die parallele PC-Schnittstelle (Druckeranschluss)

 

zum Vergrößern anklicken

die eingeschrumpfte Schaltung

 

Bauteile

Abk Bezeichnung conrad.de #
1 SUBD25 männlicher 25Pin SUBD Stecker
1 SV Pfostensteckverbinder 2x3 701980-77
1 IC1 Treiber/ Inverter 7406N DIL14
3 R1,  R3, R5 Widerstand 1kOhm
3 R2, R4, R6 Widerstand 10kOhm (oder kleiner bis 1k)
3 LED1, LED2, LED3 Leuchtdiode
3 R7, R8, R9 Widerstand 220Ohm

Dieses Kabel wird zur Programmierung der Controller benötigt. Es verbindet den PC mit der Programmierschnittstelle der Experimentier-/ Sende-/ Empfangsplatine.

Es ist pinkompatibel mit dem kommerziellen STK200 Programmiergerät. Die LEDs dienen zur Kontrolle und können weggelassen werden. Bei Rechnern mit passenden Port-Spannungen (ULOW < 0,5V, UHIGH > 4,5V) kann auch auf den Treiber-IC verzichtet werden und der Pfostenstecker direkt mit dem SUBD-Stecker verbunden werden.

Wenn sich externe Schaltungen am Programmierport des µControllers befinden, können diese den Programmiervorgang stören. Dementsprechend müssen die Schaltungen vom ISP-Port getrennt werden oder die PullUp-Widerstände R2, R4, R6 angepasst werden.

 

Das Kabel eignet sich für die Programmiersoftware PonyProg2000. Korrekte Einstellung: AVR ISP I/O

Da sich die verschiedenen Parallelport-Programmiergeräte hauptsächlich in der Pinbelegung unterscheiden, kann nach entsprechendem Vertauschen der Kabel im SUBD-Stecker das Programmierkabel auch für andere Programmiersoftware genutzt werden.

 

Links:

 

ELM - AVR Programmer - elm-chan.org/works/avrx/report_e.html

diverse Programmierer

 

 

 

Testprogramme

 

Zum Testen der aufgebauten Schaltungen können folgende zwei Win-Programme für den PC benutzt werden, die mir bei der Entwicklung sehr hilfreich waren. Sie simulieren jeweils den Empfänger oder den Sender. Sie funktionieren nur mit fertig programmierten Controllern von mir, da hier das selbe Übertragungsprotokoll für Sender, Empfänger und Simulatoren benutzt wird.

 

Für den Test der Empfängerschaltung ist das Programm TevaTx Simulator nützlich. Es simuliert die Senderschaltung und benutzt die serielle COM1-Schnittstelle des PCs, um frei wählbare Messwerte an die Empfängerschaltung zu übertragen. Es wird mit dem unter Ausgabe auf dem PC/ Notebook gezeigten Kabel mit dem Rechner verbunden.

Ist die Empfängerschaltung korrekt aufgebaut und richtig mit dem PC verbunden, zeigt das Programm nach Initialisieren die Erkennung der Schaltung und das LC-Display der Empfangsschaltung nach dem ersten Senden die Messwerte an. 

 

Das Programm TevaRx im Abschnitt Ausgabe auf dem PC/ Notebook kann ebenfalls zu Testzwecken benutzt werden. Es wird wie oben beschrieben mit der Senderschaltung verbunden und zeigt die ermittelten Messwerte auf dem PC an.

 

 

 

Verhalten des Systems im Einsatz

 

Beim Einbau der Senderschaltung in das Modell sollten einige Hinweise beachtet werden:

Da der Funksender recht schwach und leicht störbar ist, sollte er am besten durch lange Zuleitungen außerhalb des Rumpfes angebracht werden. Dies gilt vor allem bei Carbon Rümpfen, bei denen auch die Antenne des RC-Empfängers unbedingt außerhalb des Rumpfes verlegt werden muss.

 

Test auf dem Flugfeld steht noch bevor...

 

 

 

Die Entwicklung des TEVA ist noch lange nicht abgeschlossen. In der nächsten Version sind folgende Verbesserungen das Ziel:

  • flexiblere Anpassung an individuellen Ansprüche

  • Programmierung im Flug über freie Empfängerausgänge

  • mehr analoge und digitale Eingänge

  • mehr Messgrößen können erfasst werden, u.a. auch die Steuerbewegungen

  • Messen von Antriebsspannung und -strom auch mit BEC

  • höhere Auflösung des Höhenmessers zur genaueren Variofunktion

  • größere Reichweite der Telemetrieverbindung

  • die Messwerte über einen langen Zeitraum können im Flug gespeichert werden (Logger)

  • Übertragung der aufgezeichneten Messdaten über serielle Schnittstelle an den PC oder Notebook zur nachträglichen Auswertung

  • kompakte Abmessungen, geringeres Gewicht

 

Links zu diesem Thema

 

Eigenbau-Datenlogger - www.rconline.net/magazin-2000/daten-logger/daten-logger.shtml

Artikel bei rconline.net; ein Datenlogger mit Hilfe eines PIC Prozessors realisiert

 

Datenlogger - home.arcor.de/d_meissner/d_logger.htm

Die aktuellste Version des Datenloggers von rconline.net

 

Telemtrie-Rakete - vulcain.fb12.tu-berlin.de/ILR/Aquarius/Telemetrie/inhaltsverzeichnis.html#inhaltsverzeichnis

 

 

Ein Großteil der Schaltungen und die komplette Software kommen aus meiner eigenen Entwicklung. Das System nicht perfekt und ich bin deshalb auf Berichte über Fehler und Probleme angewiesen, um Teva zu verbessern.

 

Wer sich für meine Konstruktion interessiert und Fragen hat, sich an der Weiterentwicklung beteiligen möchte oder weitere Links kennt, kann sich bei r_kretsc@informatik.uni-kl.de melden.

 

Entwicklung, Aufbau und Software © Ralf Kretschmann

Nachbau und Weitergabe nur für nicht kommerzielle Zwecke erlaubt!

 

Start des Projekts: 9.2002

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