Realistické RC modely

Spínač (svetiel či niečoho iného) z elektroniky serva – 1.časť

V poslednom čase sa na modeloch dosť rozmohli kadejaké svetielka.

My sme na našich modeloch mali svetielka už dávno, ale vtedy to bola naša ranná telemetria, pretože svojim blikaním signalizovali stav pohonnej batérie. Potom sme prešli na rádiovú telemetriu a na svetielka sme zanevreli.

Ale postupom času sme sa k nim opäť vrátili.

Nie že by sme podľahli módnej vlne, ale s pribúdajúcimi rokmi tie naše modely vidíme stále horšie a horšie.

A tak je dobré mať na modeli svetielka a ovládať ich nejakým spínačom.

Autor: Janko O.

Úvodná fotografia je prevzatá z Web stránky Dr.LuckyLuke RC noviny.

Použiť ako spínač (svetiel) elektroniku serva (servozosilňovač), na to prišli šikovní modelári už dávno. My by sme chceli len ukázať, ako na to, aké sú možnosti a aké sú úskalia.

Najprv si povedzme, že na tento účel môžeme použiť elektroniku z dobrého serva, ale oveľa lepšie je dať šancu na druhý život pokazenému servu. Je možné použiť dobrú elektroniku z pokazeného serva, ktoré má napr. „vylámanú“ prevodovku, ktoré má pokazený motor, alebo vadný potenciometer.

Ale na účely spínača je možné použiť dokonca aj vadnú elektroniku serva. Presnejšie povedané čiastočne vadnú. Napríklad, keď servo „točí“ len na jednu stranu.

Stále uvažujeme elektroniku zo serv analógových, ale je predpoklad, že by takto bola použiteľná aj elektronika zo serv digitálnych. To však nemáme prakticky overené (nemáme žiadne vadné digitálne servo a použiť na tento účel dobré servo, nám bolo ľúto).

Aby sme mohli na účely spínania svetiel (alebo čohokoľvek iného) použiť elektroniku serva, bolo by dobré, aby sme si ozrejmili, ako táto funguje (podrobnejšie v článku Oprava serva - 1.časť - vybehané servo).

Bloková schéma serva je tu:

Ale rovnako dôležité bude pripomenúť si, ako vyzerá podrobná – súčiastková schéma výstupnej časti elektroniky serva. Teda tej časti, ktorá ovláda motor a ktorá bude v našom prípade ovládať svetielka.

Koncové tranzistory elektroniky serva môžu byť bipolárneho typu, tak ako je to na predchádzajúcej schéme, alebo môžu byť unipolárneho typu, tak ako je to na nasledujúcej schéme:

Pre funkciu spínača je typ tranzistorov nepodstatný a tak v ďalšom texte budeme uvažovať a aj na schémach zobrazovať tranzistory bipolárne.

Pripomeňme ešte, že tieto tranzistory môžu byť na plošáčiku elektroniky serva ako diskrétne (samostatné) súčiastky, alebo môžu byť súčasťou integrovaného obvodu. Dokonca dva môžu byť diskrétne a dva zaintegrované. To však na funkcii serva a ani nášho spínača nič nemení.

A teraz poďme odpájať, zapájať, pripájať...

Dajme tomu, že máme servo s „vylámanou“ prevodovkou. Rozhodli sme sa z jeho elektroniky urobiť spínač svetiel na modeli.

Otvorime servo – rozoberieme ho.

Elektronika je „vrabčie hniezdo“, skladajúce sa z troch častí:

hlavná časť: plošáčik osadený súčiastkami, z ktorého vedie trojo káblikov: servokáblik (3 žily) so servokonektorom na pripojenie k RC prijímaču, káblik k motoru (2 alebo 3 žily) (niekedy nemusí byť, ak sú vývody motora priamo zaspájkované do plošáčika) a káblik k potenciometru (3žily) (tiež niekedy nemusí byť, ak sú vývody potenciometra priamo zaspájkované do plošáčika).
elektromotor serva
potenciometer

Motor nebudeme potrebovať a tak ho odspájkujeme, avšak vývody z plošáčika necháme.

Horšie je to s potenciometrom.

Ak nie je poškodený a ak nám rozmerovo neprekáža, necháme ho pripojený a jeho bežec nastavíme do stredu odporovej dráhy. Ak je ale poškodený, alebo nám prekáža, nahradíme ho dvojicou miniatúrnych rezistorov (môžu byť aj SMD), zapojených tak, ako je zobrazené na schéme:

Ďalej si starosti s potenciometrom (alebo dvojicou rezistorov) robiť nebudeme. Ak okrem obidvoch vývodov k (už odpojenému) motoru vyvedieme aj napájanie serva (0(GND) a +5V) dostaneme takéto univerzálne zapojenie:

Hoci v nasledujúcej časti si môžeme ukázať, že so zmenou hodnôt týchto súčiastok (alebo ich nahradením nastaviteľným odporovým trimrom) sa dajú robiť divy. Napr. prižhavovanie sviečky modelárskeho motora v závislosti od otáčok, ovládané rovnakým kanálom, ktorým je ovládané servo plynu.

Ide totiž o to, že pri nastavení potenciometra do stredu, alebo ak sú odpory R1 a R2 rovnaké, dochádza ku zmene stavu spínača (vypnuté do zapnuté a zapnuté do vypnuté) pri šírke impulzu 1500 mikrosekúnd, čo zodpovedá stredu ovládacej páky. Ale niekedy je vhodné, aby spínač spínal alebo vypínal pri inej polohe ovládacej páky.

Ďalej si ako inšpiráciu uvedieme to najjednoduchšie zapojenie na ovládanie svetielka pomocou zmeny šírky kanálových impulzov:

V ďalšej časti si uvedieme aj iné možnosti využitia tohoto univerzálneho zapojenia, ale aj to, ako je možné takýmto spínačom ovládať aj iné elektronické zariadenia, ktorým v ich činnosti môže prekážať impulzný charakter napätia na vývodoch Výstup1 a Výstup2.

Súvisiace články:

Spínač (svetiel či niečoho iného) z elektroniky serva – 3.časť

Spínač (svetiel či niečoho iného) z elektroniky serva – 2.časť

Oprava serva - 1.časť - vybehané servo

Oprava serva - 2.časť - spálené servo

180 - stupňové servo: Ako funguje a na čo je?

Vplyv odberu serv na rušenie

Vôla serv - a čo s ňou?

Aké silné servá dať do modelu?

(Slovenský) Program na výpočet sily serva do modelu

Komentáre: 18

.:. LQd | mail

Možno to nie je najvhodnejšie miesto, no skúsim sa spýtať. Takéto ovládanie niečoho zožerie jeden kanál (neviem ako iným, no mne je 8 kanálový prijímač už teraz málo a to tam nič nemám, zvlášť keď TGY-9X zvládne 16 kanálov, no taký vysielač-prijímač som ešte nevidel), existuje aj iný spôsob? Mám na mysli niečo na spôsob telemetrie, dáta môžu ísť od lietadla na zem (FrSky), ale môžu ísť aj zo zeme do lietadla (k nejakému kontroléru, ktorý už zvyšok vybaví)? Stretli ste sa s tým už niekto? Ďakujem.

Odpoveď | 2012-03-06 18:18:44

.:. Janko O

No, nie je to také jednoduché.
Pôvodné RC súpravy boli typický simplex, čiže prenos len jedným smerom (od modelára k modelu). Niektoré telemetrie (napr. Quannum) sú tiež simplex, ale opačný, čiže z modelu k modelárovi.
Integrované telemetrie (napr. FrSky, Jeti Duplex, ...) sú typický duplex, čiže obojsmerná prevádzka zabezpečovaná jedným systémom.
Zvýšenie počtu kanálov, či už jedným alebo druhým smerom už "hotových" systémov nie je jednoduché.
TGY9X síce (so softvérom Err9) zvládne až 16 kanálov, ale otázkou je, ktorý VF modul tam treba použiť. Pretože FrSky to nie je, FlySky tiež nie, takže ...?
Už dávnejšie sa s Miroslavom zamýšľame nad tým, že niektorý z "vyšších" kanálov 8-kanálových súprav upraviť na vhodný časový multiplex a použiť ho ako mnohonásobný spínač rôznych svetielok, podvozkov, vyhadzovania padákov apod. Čiže zabral by sa len jeden kanál, ale ten by zabezpečil ovládanie niekoľkých pomocných "pomalobežných" a neproporciálnych kanálov. Ale zásah by bol potrebný na vysielacej ale aj prijímacej strane.
Podobnú problematiku v súčasnosti s Miroslavom riešime v našom novom projekte, o ktorom zatiaľ nemôžem (nesmiem) nič bližšie povedať. Ten systém by dokázal využiť plné možnosti softvéru Err9X (teda počet kanálov: 8, 10, 12, 14 či dokonca 16) a nebol by potrebný ani ten "fígeľ" s multiplexom jedného kanála a ani by neboli obmedzenia s tým spojené ("pomalobežnosť" a neproporcionálnosť). A neboli by potrebné ani špeciálne mnohokanálové VF moduly.

Odpoveď | 2012-03-07 12:25:22

.:. olisoft | mail

V pripade potreby vela kanalov je treba si ujasnit, co clovek vlastne potrebuje.
1. par proporcionalnych a vela 2 alebo 3stavovych, tam je riesenie s extenderom velmi vhodne a pouzitelne
2. vela proporcionalnych kanalov ovladanych priebezne jednym clovekom, tam sa da uvazovat o ER9X s duplexom, ktory priamo podporuje 10+ kanalov, len to ovladanie je otazne
3. ovladanie vela proporcionalnych kanalov na zlozitom modeli, dobre je pouvazovat o "kopilotovi", ktory ovlada sam "zvysne" funkcie

Odpoveď | 2012-03-07 14:45:05

.:. Janko O

Oli, to je presne ono.
To čo píšeš pre bod 3, to je spomínané aj tu: odkaz

2012-03-07 14:50:01

.:. LQd | mail

Modulovanie informácie do niektorého z kanálov ma tiež napadlo, no obávam sa príšerne nízkej prenosovej rýchlosti a trochu komplikovaného riešenia. Uvažoval som aj nad WiFi, tam by sa dal prenášať hneď aj obraz pre FPV, ale podľa mojich meraní to dá sotva 450m a má to svoje úskalia, potom som uvažoval nad stavbou vlastného VF modulu a prijímača z modulov XBee, ale po prvých testoch dosahu prišlo ťažké sklamanie napriek výrobcom udávaným 1,6km... tak rozmýšľam aj naďalej.
Mohol by som sa ešte spýtať na dosah Vami používaných 4xx/8xx MHz modulov vo Vaších článkoch o telemetrii?
A čo spomínal Olisoft, tak prípad 1. by bol dostačujúci, ale o extenderi som ešte nepočul. A prípad 2. som chcel riešiť pripojením ďalšieho rádia bez VF v režime učiteľ-žiak a PPM z neho domixovať na ďalšie kanály, mám starú, no viac menej funkčnú Modelu AM27, či ako sa to volá, PPM stále generuje a pridá 4 potenciometrické vstupy so všetkým, čo k tomu patrí.
Ďakujem diskutujúcim za odpovede :-)

Odpoveď | 2012-03-07 21:12:25

.:. Janko O

Dosah tých našich RF-modulov na 443 MHz sú stovky metrov (max. 500 - 600). Isto nie kilimeter.
Ale práve toto nás primälo k tomu, aby sme prešli na FrSky telemetriu.

2012-03-08 08:14:57

.:. Pavel | mail

Janko presne toto teraz potrebujem, lebo som doplnil svoje lietadielka o stroboskopické pozičné svetielka z HK:
odkaz
Tých trôtikov na tvojich určite perfektných schemach je pre mňa veľa a preto sa spytujem čo sa stane ked pokazené servo (vydraty prevod) jeho elektronikoniku využijem tak , že jednoducho kabliky čo idú k motoru zapojím na prívod k strobo svetielkam ????
Bude to bezpečne fungovať??
8-|

Odpoveď | 2012-03-06 18:42:26

.:. Janko O

Pali. Ak máš pod pojmomi "strobo svetielka" na mysli elektroniku, ktorá zabezpečí, že svetielka blikajú, tak odpoveď je, že tak ako to popisuješ ti to nebude fungovať. Ide o to, že v klasickom serve sa polarita napätia vedúca k motoru mení. Teda raz je na tých dvoch drôtikoch plus a mínus a potom sa to obráti a je tam mínus a plus. To by ti tú "strobo" elektroniku asi odpálilo. Navyše je priebeh toho napätia prerušovaný - impulzný.
Počkaj a v druhej časti článku sa dozvieš ako to urobiť, aby sa nič neprepólovalo a aby to nebolo impulzné. Ale tie (pomocné) vývody, čiže +5V alebo 0(GND) tam budeš potrebovať. Aspoň jeden z nich. Ale to nie je žiadny problém, lebo to sú tie drôtiky v servokonektore (červený je +5V a hnedý alebo čierny je 0(GND)).

Odpoveď | 2012-03-07 12:33:29

.:. Miro Z

Ja taketo zapojenie pouzivam uz dlhe roky na osvetleni na mojom drobcovi a funguje to dobre i ked su tam uskalia ze svetlo mierne blika a tym sa vytvara aj rusenie, pre mna zanedbatelne. Myslim ze by sa tam hodila este nejaka filtracia pomocou kondenzatora ale neskusal som ako by bola ucinna a a ani som sa zatial o to nezaujimal kedze pre mna na dany ucel nie je potrebna.

Odpoveď | 2012-03-06 22:52:44

.:. Janko O

Miro, veď hneď v úvode článku píšem, že ŠIKOVNÍ modelári to používajú už dávno. Takže ma neprekvapuje, že to používate.
A aj tú filtráciu pomocou kondenzátora budeme spomínať v budúcom dieli.

Odpoveď | 2012-03-07 12:36:29 | Príspevok upravený: 2012-03-07 12:38:04

.:. Miro Z

To bola odpoved pre Pavela ale asi mi medzi poslanim znova nacitalo stranku tak preot je to tak mimo ;-)

Odpoveď | 2012-03-07 19:51:16

.:. diosko

Ešte sa tak dlho nevenujem modelárstvu alebo mi len jednoducho zatiaľ žiadne servo neodišlo, takže zatiaľ používam spínače, ktoré sú priamo na takéto veci určené ( odkaz
Ale keď mi nejaké servo zlyhá, tak najskôr pôjde pod merák či aspoň elektronika prežila ;-)

Odpoveď | 2012-03-07 20:47:50

.:. Ondrej | mail

Ja mám doma takých serv zopár,takže už sa teším na pokračovanie 8-|

Odpoveď | 2012-03-08 23:33:45

.:. lukin | www | mail

Zdravím Pánové. Pročetl jsem si pozorně tento článek o výrobě spínače ze serva,ale schémata na obrázcích se hodně liší od reality. Mám servo traxxas na uzávěrku diferenciálu s očesanou převodovkou,a vidět jsou jen dva tranzistory. Schéma se dvěma tu není. A navíc jak zjistím c,e,g na tranzistorech ? Můžete na to prosím reagovat ?

Odpoveď | 2013-02-01 18:40:18

.:. Janko O

Môžeme na to reagovať:
V článku "Oprava serva - 2.časť - zhorená elektronika" odkaz píšeme:
Iné servá bývajú osadené jedným integrovaným obvodom a dvojicou spínacích PNP tranzistorov zo štvorice "mostíka".
Zvyšné dva NPN tranzistory z mostíka sú súčasťou toho integrovaného obvodu. Ak sa poškodili tie externé dva tranzistory (PNP), tak oprava je možná. Ak sa poškodil čo i len jeden NPN tranzistor "zaintegrovaný" v obvode, tak je to asi beznádejné.
Súčiastku s vývodmi C, E a G nepoznám.
Bipolárny tranzistor má: B, E a C, unipolárny zas: G, S a D.
Zistiť, či v danom zapojení je bipolárny či unipolárny, nemusí byť vôbec jednoduché. Ktorý vývod je ktorý, sa dá vysledovať zo zapojenia.
Alebo z katalógu, ale označenia na týchto "malinkatých" tranzistoroch bývajú akoby "kódované".

Odpoveď | 2013-02-02 08:56:37

.:. peposs

nefunguje to spravne vystupne napatie nie je liearne ale kmita, spaluje to diody

Odpoveď | 2015-09-18 20:52:37

.:. J O.

Výstupé napätie ani nemôže byť lineárne, ale musí mať impulzný charakter: to vyplýva z funkcie serva.
A diody spaľuje preto, že nie je správna hodnota obmedzovacieho rezistora Ro.
Keby výstupné napätie bolo lineárne, tak by to diody spaľovalo ešte rýchlejšie, pretože ten impulzný charakter výstupného napätia prúd vlastne znižuje.

Odpoveď | 2015-09-19 08:57:30

.:. Michal C

Já to používám léta na spínání kulometů. Mám tam miniaturní relé, protože kulomet má vlastní malý Lipol tříčlánek a rozepnuté relé narozdíl ed elekronických spínačů zajistí skutečně nulový odběr. Parelelně k vinutí relé musí být kondenzátor, jinak pořád drnčí - právě kvůli tomu impulznímu průběhu.

Odpoveď | 2016-07-06 15:56:14

Pridaj komentár

Pre odoslanie správy môžete aj použiť klávesovoú skratku Alt+S. (Podporujú len niektoré prehliadače)
HTML znaky budú prevedené na entity.
Vyjadrujte sa tu ako doma, aby sme vedeli ako to u Vás vypadá.
Odkazy začínajúce http:// budú automaticky prevedené na odkazy , nepoužívajte však v jednom príspevku viac ako 3 - to robia len spam roboti:-)

Meno
Web
Mail

Kontrola	Zadajte číslo päť
Text
	Tučné \| Podrazené \| Kurzíva \| zdroják \| odkaz