Stap 6: elektronica
Project Big Bird vereist twee circuits, elk met gespecialiseerde functies:
Aan boord PIC circuit:
Verzend-/ ontvangstbewerking gegevens vanaf host PIC via draadloze
Hiermee bepaalt u de ventilator van de lift en voortstuwing fans via PWM uitgangssignalen
leest sensoren (converteren Analoog naar digitaal)
Host PIC circuit:
verzenden/ontvangen van gegevens van de host-computer via USB
Verzend-/ ontvangstbewerking gegevens met host PIC via draadloze
Foto's van beide worden hieronder weergegeven.
Schakelschema's worden ook weergegeven onder
Macht
Aan boord:
Neemt + 6V van Novak elektronische snelheidsregeling Output Power Control (ESC)
Draait volledig op + 3,3 v, geproduceerd door een spanningsregelaar
Host:
Draait op + 5V van host-computer
XBee module gebruikt + 3,3 v, geproduceerd door een spanningsregelaar
Microcontrollers (foto's)
We kiezen voor het gebruik van microcontrollers van de Microchip Technology’ s PIC18F familie als gevolg van de beschikbaarheid en onze ervaring. De data sheet voor deze klasse van microcontrollers kan worden gevonden hier.
Elektronisch, vereisen deze PICs tussen 2,5-5.5 V, ruim binnen het bereik van beide circuits.
Draadloze Module
Om te bereiken draadloze data-overdracht tussen de host-computer en de onboard lift en voortstuwing ventilatoren, kozen we om een XBee Pro OEM RF module, zoals hieronder getoond
De XBee biedt een low-cost, low power-oplossing voor de draadloze communicatie. Het biedt een 300 ft bereik over een standaard 802.11 frequentie. Het apparaat is klaar om te functioneren recht uit de doos met een minimale ondersteuning circuit. Hieronder vindt u een pin-diagram
Pin 1 en 10 moeten worden verbonden met + 3,3 v en GND, respectievelijk. Pin 2, de XBeeà ¢ ⠬⠢ s gegevens output knooppunt, verbindt met pin 18 voor elke PIC. Pin 3, de XBee gegevensinvoer, haken ook op PIC pin 17. Deze vier verbindingen zijn alles wat nodig is voor het verzenden en ontvangen bytegegevens draadloos tussen PICs is.
Voor meer informatie over de XBee OED RF-module, check out de fiche van de fabrikant.
Lift Fan elektronica
Grote Birdà ¢ ⠬⠢ s lift fan is een Novak GTB/SS 10.5 Pro Brushless systeem, waaronder de motor, de controle van de snelheid, en andere noodzakelijke componenten.
Dit systeem vereist 4.8-7.2 V voor stormloop, welke motor prestaties verhogen als de ingangsspanning benaderingen 7.2 V.
De lift fan Systema ¢ ⠬⠢ s elektronische snelheidsregeling (ESC) biedt een + 6V vermogen naast de witte signaalkabel waarmee PWM-controle van de ventilator van de lift. Dit + 6V was down-geregeld tot + 3.3V en gebruikt voor het aandrijven van het aan boord circuit.
Wij hebben gekozen voor macht grote Birdà ¢ ⠬⠢ s lift ventilatorsysteem met een 7, 2V 2-cel Team Orion Carbon Edition Lithium-polymeer batterij.
De keuze van Lithium polymeer voor het type accu kan aanzienlijk langer runtimefout en lichter gewicht dan andere opties, zoals NiMH (nikkel metaalhydride). De vermogensdichtheid van deze batterijen, evenals hun beschikbaarheid zijn daarom gingen we met deze accu's.
Check deze linkvoor meer informatie over het Novak GTB Motor controlesysteem.
De Team Orion batterij specificaties kunnen worden gevonden hier.
Propeller elektronica
Te verlenen forward en reverse thrust aan Big Bird, kozen we om 2 Electri-Fly randvuurontsteking 22M-1000 borstelloze motor systemen te gebruiken.
Deze motoren bieden variabel pitch-control van de schroefbladen, waardoor wij snel verplaatsen tussen toekomen, omkeren, draaien, en op-rest gedrag allemaal op een constante snelheid van de motor. Variabele pitch control vermijdt overmatige slijtage van de motorà ¢ ⠬⠢ s mechanische onderdelen en voorkomt bovendien dat de voortstuwing batterij en motor elektronica te veel variabiliteit in spanning en huidige lasten, die duidelijk ideaal voor langdurige leven zijn ervaren.
De randvuurontsteking motor specificaties geven aan dat het apparaat tussen de 7.2 en 12 V werken zal, hoewel onze ervaring bleek dat het effectieve bereik meer als 9-12 V.
De specificaties voor de randvuurontsteking motor kunnen worden gevonden hier.
Aan de macht de randvuurontsteking motor optimaal (zo dicht mogelijk bij 12 V mogelijk om het grootste potentieel stuwkracht), kozen we om gebruik te maken van een 11,1 V 3-cel Li-Po batterij gemaakt door Hi-Model, hieronder weergegeven
Meer informatie over deze batterij kan worden gevonden hier.
Ultrasone Input
Om te voorzien van een proof of concept sensor voor de Big Bird-platform, kozen we voor een ultrasone afstandssensor toevoegen aan het definitieve prototype. Op basis van lage kosten, beschikbaarheid en plug-and-play gebruiksgemak, wij gekozen om het gebruik van de ultrasone sensor Maxbotix EZ1, hieronder getoond
De EZ1 vereist 2.5 à ¢ â, ¬ â € 5.5 V, en voor onze implementatie werd aangedreven met behulp van de 3.3V macht van het aan boord circuit. Deze sensorà ¢ ⠬⠢ s specificaties aangeven dat het biedt ~6.4 mV/in analoge uitgang op deze spanning, een factor die we vonden eens goed met waargenomen waarden.
Hieronder vindt u het diagram van de pin van deze sensor
Wij verbinden met Pin 1 GND en Pin 2 naar de + 3.3V aan boord circuit.
De sensorà ¢ ⠬⠢ s Pin 5 (AN) biedt analoge spanning uitgang geschaald naar de lezing van de afstand. We sluit deze pin aan op AN0 op de onboard PIC, waar het wordt omgezet in een digitale lezing en draadloos verzonden naar de hostcomputer voor weergave.
Het gegevensblad voor deze ultrasone sensor wordt gevonden hier.
Terwijl de sensor momenteel geen integraal onderdeel in de prestaties van Big Bird heeft, wij geloven dat het biedt een leuke proof of concept voor grote Birdà ¢ ⠬⠢ s sensor potentiële. Met 5 analoge ingangen (AN0 à ¢ â, ¬ â € AN4) beschikbaar op de onboard PIC, tal van toekomstige opties voor navigatiebesturingselement bestaan met de juiste code wijzigingen.
