Pages: [1]   Go Down
Author Topic: Esquema y PCB con Eagle para cuadricóptero  (Read 1797 times)
0 Members and 1 Guest are viewing this topic.
Offline Offline
God Member
*****
Karma: 7
Posts: 635
View Profile
WWW
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

@fm tomándote la palabra sobre el seguimiento del diseño de una PCB empiezo explicando un poco mi proyecto. Por el momento sólo tengo hecho el esquema, como tengo varias dudas prefiero resolverlas antes de acometer la PCB para evitar trabajar dos veces. Pongo el esquema como imagen y adjunto el archivo en Eagle.

La placa es para el cuadricóptero que estoy diseñando. No me estoy basando en ningún otro proyecto, sólo busco soluciones sobre cada una de las partes que acometo y la mayoría he terminado desarrollándolas yo. Cada parte funciona bien según lo que necesito, falta ver qué pasará al juntarlo todo...

Las partes son:

- Placa Arduino, una derivada china de la Arduino Pro Mini, la llaman Meduino.
- La IMU, la 9DOF Razor de Sparkfun, calcula los ángulos euler y los envía por la UART al Arduino.
- El receptor RC de la emisora. Los 8 canales de salida de mi emisora los leo en Arduino con 3 entradas. Aunque para el control del cuadricóptero sólo se necesitan 4 canales leo los 8 ya que los 4 restantes podrán tener otros usos como los controles para una cámara fotográfica o de vídeo incluyendo los servos para poder orientarlas y también para las pruebas de vuelo poder variar en tiempo real los parámetros PID.
- Los ESC. Uno de ellos es el que proporciona la alimentación Vcc para la electrónica en general. Y otro proporciona la alimentación Vcc2 para los servos. La alimentación en los dos casos es +5V pero estando separadas tendré menos problemas de ruidos que introduzcan los servos en el resto de la electrónica.
- Los servos. Hay 4 conectores previstos para 4 servos. No creo que nunca vayan a ser necesarios 4 servos pero como las salidas de Arduino están libres las dejo preparadas.
- La batería. Es una lipo 3S, voltaje nominal 11,1V. Es crítico el voltaje mínimo que puede tener cada celda, por eso los mido los tres y así poder actuar cuando cualquiera de ellos baje del umbral prefijado.
- Emisor RF. Uno de esos económicos a 433 MHz, uno como éste: http://www.ebay.es/itm/1pcs-RF-transmitter-and-receiver-kit-for-Arduino-project-433Mhz-/110950578583?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item19d52b7997#ht_1439wt_1018. Puede alimentarse desde 3 hasta 12 V. A mayor tensión, mayor alcance. Por eso lo alimento directamente desde la lipo. La utilidad de este emisor RF está un poco en el aire ya que el código que he desarrollado me deja sin tiempo para poder hacer el envío de prácticamente ningún dato. Lo dejo por si le encuentro utilidad en la fase de pruebas de vuelo para el envío de datos de diagnosis. Esto sí sería posible ya que en esas condiciones intentaría prescindir de la lectura de algún canal de la emisora lo que tal vez me proporcionaría el tiempo suficiente.

Aparte de lo que podáis ver, tanto @fm como el resto de foreros que quiera intervenir, antes de acometer la placa me surgen varias dudas:

- Si alguien ha utilizado alguno de esos emisores RF de 433 MHz, ¿es crítico superar los 12V en la alimentación? Una lipo recién cargada tiene 4,2V por celda lo que hace 12,6V. Sin embargo al conectar una carga en seguida bajará esa tensión. Si es peligroso se podría poner un diodo en su alimentación.
- La placa Meduino, al igual que la mayoría, tiene más de una entrada de alimentación Vcc. En mi caso 2 ya que no conecto a la placa los pines para el FTDI, los he obviado en la librería que he hecho. Al hacer la placa, ¿es suficiente con que lleve la alimentación a una de las entradas Vcc, a cualquiera de ellas o es mejor conectar las dos?
- ¿Es necesario poner desacoplos en algún punto de las alimentaciones? Un receptor RC está más que preparado para ser alimentado directamente desde la salida de un ESC. Los servos imagino que también. La IMU tiene su propio regulador ya que trabaja a 3,3V. El emisor RF pues no estoy seguro, se alimenta directamente de la batería que es donde están conectados los ESC para alimentar los motores. Y la Meduino lleva su desacoplo interno a la salida de su regulador que es donde estamos alimentando.

Aunque tengo algo planificada la PCB prefiero resolver estas dudas más lo que me podáis indicar antes de seguir trabajando.


* Cuadricóptero.png (24.47 KB, 1099x843 - viewed 44 times.)
* Cuadricóptero.sch (245.17 KB - downloaded 10 times.)
Logged


Málaga, Spain
Offline Offline
Edison Member
*
Karma: 41
Posts: 2182
View Profile
WWW
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Ding, dong. Aquí estoy. Mañana reviso esquemático y te cuento sobre la radio y todo esto.
« Last Edit: October 06, 2012, 03:46:17 pm by fm » Logged

   

Málaga, Spain
Offline Offline
Edison Member
*
Karma: 41
Posts: 2182
View Profile
WWW
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Perdona Cheyenne, un domingo un poco ajetreado y no he podido mirar tu esquemático. A ver si lo miro y te comento.

Simplemente y para abrir boca: no es buena idea alimentar el transmisor de radio directamente desde las baterías. Esa linea alimentando a los motores va a tener más ruido que la moto de un hippie. Te aconsejaría que lo pusieses detrás de un regulador y que tenga su propio plano de tierra unido al punto estrella de la placa.

La alimentación de los servos, supongo que la estarás sacando directamente del receptor. Pon a cada uno un desacoplo, no le vendrá mal y tampoco le hará daño.

Por otro lado he visto que alimentas la placa con el AVR usando Vcc directamente. El tema es que la alimentación no va a pasar por el lineal que tiene la placa.
Logged

   

Offline Offline
God Member
*****
Karma: 7
Posts: 635
View Profile
WWW
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

Tranquilo fm, va para cerca de dos años que empecé este proyecto... Con él empecé mi incursión en Arduino.

De acuerdo con el regulador para el transmisor de radio. Iremos concretando lo del plano de tierra cuando haga la PCB.

Las alimentaciones van de la siguiente manera. Los ESC o variadores disponen de un BEC cada uno, vamos un regulador con salida 5 V. Esta salida es la que suele emplearse en radiomodelismo para alimentar el receptor RC y los servos. Así yo ya cuento con 4 fuentes de alimentación independientes, una por cada ESC. Con una de ellas alimento el receptor RC, la IMU y la placa Arduino. Así entonces Arduino lo alimento directamente usando Vcc ya que el regulador lo tengo en el ESC. No sé, no creo que pueda ser ni mejor ni peor el regulador de la placa Arduino que el que lleva el ESC, ¿no?
Luego con el regulador de otro ESC alimento los servos con lo que imagino que apenas meterán ruido en la otra alimentación. No obstante no estará de más ponerles un desacoplo. Los conectores a los servos estarán juntos en la placa así que como la alimentación es común entiendo que es suficiente un desacoplo para todos.
Logged


Cordoba
Offline Offline
God Member
*****
Karma: 41
Posts: 718
View Profile
WWW
 Bigger Bigger  Smaller Smaller  Reset Reset

si usas un transmisor y un receptor, porque mejor no usas un transeptor tipo nrf24l01, viene un modelo de 1mw de largo alcance.

son ligeramente mas caros pero tienen un protocolo de coneccion y contro de errores muy bueno, se alimentan a 3v y soporta 5v las entradas.

http://www.ebay.com/itm/2pcs-NRF24L01-2-4GHz-Antenna-Wireless-Transceiver-Module-For-Microcontr-/251044600998?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3a736c9ca6

http://www.ebay.com/itm/NRF24L01-RF-Board-C-2-4G-Wireless-Module-PA-LNA-Evaluation-Development-Kit-/261095330312?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3cca7e9208

librerias para uso con arduino
http://www.arduino.cc/playground/InterfacingWithHardware/Nrf24L01
Logged

El que pregunta aprende, el que responde aprende a responder.

Pages: [1]   Go Up
Jump to: