| 4-канальный контроллер для БАНО |
| Технологии моделизма - Доработка авиамоделей |
| Автор: grafalex |
|
Недавно я писал про источник питания для мощных светодиодов. На самом деле это был только подготовительный этап к железяке про которую я расскажу сегодня.
Некоторое время назад мне попалась статья о том, как сделать стробы для авиамодели. Вообще-то мне не очень хотелось ввязываться в электронику, но идея поставить разные моргалки на модель меня, почему то, зацепила. Некоторые не видят в этом смысла - лучше облепить модель светодиодными лентами сверху донизу, и красиво и видно издалека. Но мне больше нравятся копийные модели, а значит все лампочки, стробы, фары и другие огни должны включаться и выключаться так же как и у оригинала.
Когда я начал ковырять этот вопрос и даже спаял плату предложеную в той статье, оказалось что это совсем не то, что мне нужно. Во-первых всего два канала, которые могут моргать только по очереди. Можно подрегулировать тайминги, но алгоритм зашит в прошивке. Во-вторых на плате присутствуют аж 3 кнопки, которые добавляют лишние граммы. Я не собираюсь переставлять моргалку с модели на модель и перепрограммировать светодиоды после каждого полета, а значит эти кнопки мне без надобности. Я согласен один раз напаять провода прямо на контроллер и запрограммировать тот алгоритм, который нужен. И наконец в-третьих прошивка есть только в бинарном виде, без исходников, а значит доработать что либо нельзя.
Задумывая очередную модель я сразу прикинул сколько светодиодов мне нужно и как они будут моргать. В результате «переписи» выяснилось, что мне нужно 4 канала (в каждом канале по 2-3 светодиода):
Способности железяки можно оценить по вот этому видео
Модель большая, летает далеко. А значит, что бы светодиоды было видно, они должны быть мощными. На предыдущей модели я делал БАНО на одноваттных светодиодах – их прекрасно видно с расстояния в 50м даже в яркий солнечный день вечер. Значит это мой размерчик.
Вот только оказалось что запитать мощные светодиоды не так то просто. На борту имеется только питание от линейного стабилизатора (на плате регулятора двигателя). Это значит подключив туда даже один мощный светодиод (через резистор, разумеется) получим очень большие потери в тепло. Большие настолько, что термоусадка регулятора плавится до дыр. Подробнее с рассчетами тут
Импульсный стабилизатор напряжения лучше, но как оказалось светодиодам нужно стабилизировать не напряжение, а ток. Благо нашлась микруха, которая это делает весьма неплохо. Это была вторая часть подготовки, которую я описал тут.
С требованиями разобрались. Пора браться за паяльник.
Я в электронике, в общем то, новичок. А потому я творчески переработал схему от Acinonyx (который в свою очередь позаимствовал ее у ). Мне потребовалось изменить следующее:
В общем от оригинала мало что осталось.
В качестве светодиодных драйверов я использовал уже провереную микросхему ZXLD1350 которая как раз и рассчитана на питание одноваттных светодиодов (ток до 350мА). При чем в каждый канал можно ставить последовательно любое светодиодов, лишь бы все вместе суммарно вкладывались в напряжение питания. Т.е. если я буду запитывать схему от батареи 3S (11.1В) то смогу в каждый канал поставить до 3 светодиодов на каждом из которых падает 3.2В.
Микроконтроллер я запитал отдельно от приемника, тем же проводом что и PWM вход.
Схема. Каждый канал построен по схеме из даташита. Таких каналов на плате 4 штуки (я нарисовал только один). Светодиодов я нарисовал 3, но, как я уже сказал, можно ставить любое количество светодиодов в каждый канал. Можно даже ставить светодиоды разного цвета (на них падает разное напряжение), главное что бы они были рассчитаны на одинаковый ток. Драйвер сам подберет такое напряжение, что бы ток через диоды не превышал 350мА.
Вход ADJ трех из каналов подключен к выходу контроллера через транзистор. У драйвера ZXLD1350 есть специальный механизм с помощью которого можно включать и выключать светодиод с контроллера. Более того, можно плавно регулировать яркость меняя напряжение на входе или с помощью ШИМ. Вот только рабочее напряжение входа от 0.3В до 2.5В, а с контроллера выдает 5В. Благо даташит рекомендует решение в виде транзистора. Нужно только учесть, что этот транзистор инвертирует логическое состояние – ноль на ноге контроллера будет включать светодиод, а единица выключать. Впрочем, это не проблема решить программно.
В целях экономии веса я решил попробовать сделать двухстороннюю плату. Я так и не подружился с ЛУТом, а вот с фоторезистом все вышло с первого раза. Пробовал еще поиграться с паяльной маской, но нарушил технологию и маска легла плохо (а кое где вообще отвалилась). Ошибки учтены на будущее, а эту попытку оставлю как есть. Для первого раза все равно покатит.
 
Разводка платы. Крестики по краям это стыковочные метки. Я вырезал текстолит немного с запасом, потом в местах крестиков сверлил отверстия по которым потом совмещал маски. Метализацию отверстий не делал, справился перемычками. Ну и ножки конденсатора тоже в качестве перемычки между сторонами работают.
Готовое изделие. Лишний текстолит обрезал по рамочке. Получилась платка 27х22мм и весом 4г. Ну еще 2г на провода и раземы получилось. К приемнику устройство подключается через стандартный трехпиновый JR разъем. Светодиодные драйверы берут питание с балансировочного разъема батарейки.
 
Кому 1Вт мало может посмотреть на микросхему ZXLD1360. Она рассчитана на питание 3Вт светодиодов (ток 750мА). Схема включения и цоколевка такие же, так что разводка платы подойдет. Только номиналы некоторых деталей поменять нужно, курите даташит.
Для тех, кто не прокачался еще в травлении двухсторонних плат, я так же выкладываю несколько вариантов односторонних – для 2, 3 и 4 каналов.
Светодиоды купил у китайцев . Покупал специально без радиатора, т.к. он не везде влазит. Например светодио с круглым радиатором не впихнешь на законцовку крыла. А вот на кусок алюминиевой полосы вполне можно. Светодиод можно крепить с помощью специального термопроводящего скотча или клея.
Теперь нужно вдохнуть жизнь в эту железяку. Поскольку исходников прошивки от в инете не нашлось, то пришлось делать все самому. Нет, я, конечно, дизассемблировал его прошивку, что бы посмотреть что внутри, но гораздо полезнее было просто прочитать спецификацию на ATTiny13.
Я не буду грузить вас деталями прошивки. Я все очень детально разжевал . Если Вы чувствуете себя в состоянии совладать с компилятором, Вы можете изменить прошивку под ваши задачи - добавить каналов, изменить алгоритм моргания или сделать что нибудь еще. Исходники доступны, там все не очень сложно.
Тем не менее, не все авиамоделисты дружат с компилятором. Так что я все же скомпилировал некий средний вариант
Вот, в общем то, и все. Модель под эту штуковину я еще не построил, так что как это все выглядит в реале я покажу чуть позже. Будут вопросы - обращайтесь. Я открыт для вопросов и конструктивной критики. Удачи!
|