Kreuzmischer-Modul mit Failsafe

Durch eine Anfrage von Jojo ist die Motivation gekommen, ein lange verschobenes Projekt kurzfristig doch noch zu realisieren. Geht darum, die frei programmierbare Kreuzmischerfunktion, die in meinen Fahrtreglern enthalten ist, auch "extern" nutzen zu können. Also praktisch ein kleines Interface zwischen Empfänger und Fahrtregler, das die zwei Empfängerkanäle so umrechnet, dass zwei Fahrtregler (linker und rechter Motor) im Kreuzmischerbetrieb agieren.

Das Modul sollte natürlich so klein sein wie möglich und sich von der Ausrichtung der Kabel und Steckanschlüsse an andere erhältliche Module orientieren. Und soll natürlich genauso parametrierbar sein wie die Fahrtregler.

Herausgekommen ist das:

Die Anschlüsse zum Empfänger erfolgen über zwei dreipolige Flachbandkabel, so wie sie z.B. auch bei den Servos vorhanden sind. Ein Anschluss für den Funken-Kreuzknüppel "vorwärts/rückwärts" (=Geschwindigkeit), der zweite mit "links/rechts" für die Lenkung.

Der Ausgang ist eine doppelreihige Stiftleiste (= 3 x 2 Pole). Hier können also, wie beim Empfänger, die zwei Fahrtregler angesteckt werden.

Links davon ist die aus den Fahrtreglern bekannte Stiftleiste für den Anschluss des USB-Konverters. Im Gegensatz zu den Ant-Fahrtreglern braucht man also keinen Zwischenadapter auf die kleine 3polige Stiftleiste.

Größe des Moduls: 23,7 x 33,7 mm

Nachdem manchmal der Empfänger direkt an dem 2S-Akku angeschlossen wird, musste ich hier eine Sicherheitsmaßnahme einbauen. Es gibt also einen Spannungskonstanter für 5V, der nur für die saubere Versorgung des Mikrocontrollers und des Eingangs-ICs (Schmitt-Trigger) vorhanden ist. Damit bekommt die Elektronik garantiert nie mehr als 5V. Kann also nichts abrauchen, egal was für eine vermatschte Versorgungsspannung der Fahrtregler für den Empfänger zur Verfügung stellt.

Der Auftrag beim Platinenservice ist platziert. Jetzt heißt es warten, bis die V1.0 der Platinen bei mir eingetroffen sind. Und dann noch die Software dazu schreiben....

Es werden die Standard-Funktionen für die %-Anteile zur Auswahl stehen. Und natürlich die zwei Berechnungsprinzipien für die lineare Kreuzmischerberechnung und die quadrantenweise Kreuzmischerberechnung. (Dazu später noch eine Erläuterung...)

Bin schon auf die ersten Ergebnisse neugierig, wenn Jojo seine Beetles mit dem Modul ansteuert.

Wer übrigens für die Kreuzmischerberechnung noch "Sonderwünsche" hat, so kann ich das (wenn know-how-mäßig möglich und Speicherplatz im Controller übrig is) auch gerne integrieren. Ich brauche nur Vorschläge, "wie" es funktionieren soll.

Bevor die große Frage kommt, warum es zwei Funktionen für die Berechnung der Kreuzmischeranteile (linear oder quadrantenweise) gibt, hier mal die Unterschiede, wie es funktioniert:

Bei der linearen Funktion gibt es auf halbem Weg des Kreuzknüppels eine Änderung der Drehrichtung. Bei "nervösen" Bots bedeuted das, dass hier u.U. der Bot einen zu starken Lenkausschlag hat. Gerade bei zweirädigen Maschinen ist das leicht passiert.

Anders dageben bei der quadrantenweisen Berechnung. Hier ist wirklich der ganze Bereich des Kreuzknüppels verfügbar. Bietet sich also an, bei "nervösen" Maschinen diese zu verwenden.

Nach meiner Ansicht ist die lineare Berechnung ideal für vierrädige Bots, die quadrantenweise Berechnung für zweirädige Bots.

Wer noch eine andere Systematik integriert haben will => bitte hier die Funktionsweise darlegen

Quote from dkf

bin für meinen Feather sehr Interessiert.

Freut mich, wenn hier Interesse besteht!

Zum Parametrieren brauchst Du noch einen USB-Konverter.

Das hier wäre der, den Du von mir haben könntest: https://www.robots.ib-fink.de/usb-konverter/USB-Konverter.htm

(Passt natürlich auch für alle anderen Fahrtregler etc.). Manchmal sind bei den Drohnen auch solche ähnlichen Konverter dabei, die dann zwischen USB-Schnittstelle vom PC und der Drohne gelegt werden, damit man die Regler parametrieren kann. Wenn so ein Drohnen-Konverter dabei ist, kannst Du den mal probieren. Pinning von den Anschlüssen für meine Fahrtregler bzw. das Kreuzmischer-Modul kannst Du von mir selbstverständlich haben. (Dokumentiert in der Beschreibung des USB-Konverters: https://www.robots.ib-fink.de/usb-konverter/USB-Konverter1.pdf )

Quote from D.D.Armageddon

mal so für mich zur Erklärung, verstehe ich das richtig ?

Dieses Kreuzmischer Modul ist zum zwei Fahrtregler (linker und rechter Motor) im Kreuzmischerbetrieb parametrieren zu können.

Deine Fahrtregler beinhalten diese Funktionen ja bereits.

Kann man damit dann x-beliebige Fahrtregler so verbinden, daß der Kreuzmischerbetrieb möglich ist?

Gibt es hier Unterscheidungen zwischen brushed und brushless ?

Du hast die Antwort in Deinen Fragen bereits indirekt und korrekt beantwortet.

Am Empfänger sind zwei Kanäle, die die aktuelle Kreuzknüppelsteuerung wiedergeben. Also links/rechts und vorwärts/rückwärts.

An den zwei Motoren hängen im Prinzip nur ganz zwei "dumme" Fahrtregler die nur ein Empfängersignal auf die Geschwindigkeit umsetzen.

Mit diesem Modul werden jetzt die Empfängersignale so "vermischt", dass jeder Fahrtregler für den betreffenden Motor den passenden Anteil an "Ansteuerung" zugeteilt kriegt.

"x-beliebige Fahrtregler" muss ich jetzt etwas eingrenzen. Die Fahrtregler, die mit den üblichen drei Drähten pro Kanal und per Pulsweitenmodulation (1,0ms bis 2,0ms) angesteuert werden, klappt das bestimmt überall. Es gibt aber auch Fahrtregler, die haben spezielle Moden, als z.B. schon ein Summensignal von allen Kanälen auf nur einer Datenleitung. Oder das "i-System" (heißt glaube ich so, bin mir jetzt nicht sicher). Das ist etwas ganz Anderes und nicht kompatibel, so wie es bei uns normalerweise gemacht wird.

Wenn der brushless-Regler ganz normal seinen Eingang hat "wie üblich", braucht man da keine Unterschiede machen. Müsste überall funktionieren.

Und, ja,.... diese Kreuzmischerfunktion ist bereits in meinen Fahrtreglern enthalten. Aber: Seit ein paar Wochen gibt es den neuen Mode "quadrantensteuerung". Der fehlt in Deinen Ant-Fahrtreglern, die Du von mir hast, natürlich noch. Wenn Du bzw. Deine Frau und Kinder Probleme mit dem Kreuzmischer-Steuern habt (reagiert zu giftig), dann gib' bescheid. Ich integriere dann den neuen Mode in Deine Fahrtregler. Kein Problem als GRA-Mitglied und eifriger Forums-Besucher.

Noch zur Ergänzung:

In dem Kreuzmischermodul ist eine Failsafe-Funktion integriert. Wenn ein Kanal ausfallen sollte (der Empfänger liefert kein Signal) dann wird dieser Kanal (bzw. die damit verbundene Funktion an den Ausgängen/Motoren) auf Neutralstellung gesetzt.

Per Parameter kann auch aktiviert werden, dass bei einem Ausfall von nur einem Kanal automatisch beide Kanäle in Neutralstellung gebracht werden. Das ist wichtig, wenn bei Funkausfall ein Kanal des Empfängers ein Signal "erfindet". Da kann ich nicht unterscheiden, ob dieses Signal jetzt regulär übertragen ist, oder eine Erfindung vom Empfänger ist. Aber sobald zumindest der anderen Empfängersignal nichts mehr liefert, wird auch dieser Kanal mit dem erfundenem Signal in Neutralstellung gesetzt.

Quote from D.D.Armageddon

Müsste ich für die Quadrantensteuerung meine Fahrtregler zu Dir schicken, oder geht das per update ?

Da müsste ich jetzt erst im Quellcode von dem Ant-Programm nachsehen. Beim Fahrtregler4_5 hat es ohne Update funktioniert, bei einem Fahrtregler für Steilhang-Rasenmäher hatte ich eine Sperre gegen weitere Einstellmodes hinterlegt (=Sicherheit). Da musste ich die Fahrtregler erst bei mir updaten und die Sperre um eine Stelle nach hinten schieben....

Ich schau' nach und gebe dann hier bescheid.

Quote from bat_boy

Will auch einen haben. Ist halt besser als die logik in meiner Funke.

Freut mich, wenn dieses kleine Modul soviel Anklang findet.

Quote from jojo

Puh, jetzt habe ich ein weniger schlechtes Gewissen, dass ich dich damit belästigt habe,

Hättest so auch kein schlechtes Gewissen haben müssen. Wenn es bei mir absolut nicht ausgegangen wäre, hätte ich Dich "auf später" vertrösten müssen. (So wie das Zündung-Mischpult für Deine Pyrotechniken, das auch schon seit mehreren Jahren immer wieder verschoben werden muss... )

Quote from Runsler

gute Gelegenheit meine Lötkünste zu proben).

Wenn es nur um das Kreuzmischer-Modul geht, brauchst Du nichts löten. Die Verbindungsleitungen vom Fahrtregler werden statt am Empfänger am Modul angesteckt. Und beim Modul gibt es zwei Anschlussleitungen, die am Empfänger eingesteckt werden.

Das "Verstauen" von dem Modul kann ein kleines Problem sein, ist ja schließlich wieder ein zusätzliches Teil. Und die Kabel vom Fahrtregler sind nicht gegen "herausrutschen" gesichert. Also bei der nächsten Reichelt-Bestellung schon mal ein paar kleine/kurze Kabelbinder mitbestellen.