Vario z telemetrie FrSky – 2. časť
V úvode pripomeňme náš pôvodný zámer, ktorý sa v tejto časti pokúšame plniť: „Rozhodli sme sa navrhnúť síce „hlúpučké“ ale jednoduché vario s dvojitým operačným zosilňovačom, ktoré si môže postaviť každý trochu elektronicky zručný záujemca. Tým sme trochu zúžili škálu použiteľných tlakových senzorov na typy, ktoré majú tzv. „napäťový výstup“. Citlivejšie tlakové senzory s digitálnym výstupom sú tým pádom vhodné len pre mikroprocesorové variá.
autor: Janko O.
Ako prvý sa podrobil našim testom tlakový senzor „absolútneho“ typu (porovnáva meraný tlak voči vákuu), obľúbený MPX4115A (Motorola, FreeScale), ktorý však má pre naše „nízke“ účely úbohú citlivosť 45,9 mV/kPa (pretože je určený na meranie tlaku vo výškach 0 až 13 000 metrov). Po nahliadnutí do fyzikálnych tabuliek a „drobných“ prepočtoch to znamená, že v nadmorskej výške asi 350 m (čo je v našich končinách bežná hodnota) zmena výšky o jeden meter vyvolá zmenu výstupného napätia spomínaného tlakového senzora len o 0,516 miliVoltu. Pre účely varia je nutné toto napätie derivovať a mnoho-mnoho-mnoho-násobne zosilniť, čo prináša mnoho-mnoho-mnoho problémov. Cez to všetko sme zrealizovali a odskúšali zapojenie, ktoré je ale vhodné skôr do modelov, ktoré svoju výšku menia pomerne razantne.
Vzhľadom na to, že so stúpajúcou výškou sa atmosférický tlak znižuje, znižuje sa aj výstupné napätie tlakového senzora a derivácia klesajúceho napätia je teda záporná. Po jej superponovaní na „strednú“ hodnotu napätia 2,5 Voltu (digitálna hodnota 193), je nutné takto „inverzne“ nastaviť aj prahové úrovne telemetrie FrSky. V preklade do „ľudskej“ reči to znamená, že ak model stúpa, tak výstupné napätie varia klesá pod 2,5 Voltu (menej ako 193) a ak model klesá, tak napätie na AD-vstupe prijímača D8R prekročí hodnotu 2,5 Voltu (viac ako 193).
Už sme to spomínali v predchádzajúcej časti minisérie, ale pre zopakovanie to zhrnieme:
Pre AD-prevodník prijímača D8R zodpovedá napätiu 2,5 Voltu digitálna hodnota 193, ktorú budeme nazývať strednou hodnotou. Alarm telemetrie FrSky nastavíme tak, že ak napätie privádzané na AD-vstup(y) prijímača D8R klesne pod 2,5 Voltu, čiže pod digitálnu hodnotu 193, tak to znamená, že model stúpa (rýchle "pípanie" - asi 3-krát za sekundu), ale ak výstupné napätie varia stúpne nad 2,5 Voltu, čiže nad digitálnu hodnotu 193, tak to znamená, že model klesá (pomalé "pípanie" - asi 1-krát za sekundu), .
Prahové hodnoty alarmu je vhodné nastaviť tak, aby sa akustická signalizácia neaktivovala pri každom „závane vetra“, ale len vtedy, keď stúpanie alebo klesanie prekročí určitú stanovenú hranicu. Ak sa prahové úrovne alarmu FrSky nastavia bez tolerancie, tak ako to je znázornené na nasledujúcom obrázku, vario je najcitlivejšie, ale môže vyvolávať "falošné poplachy".
.jpg)
Takže, pri menšej tolerancii je citlivosť varia väčšia, ale vario niekedy zbytočne "otravuje". Pri väčšej tolerancii je zase vario "mlčanlivejšie", ale miernejšie stúpania a klesania sú ignorované. Tú "správnu" hodnotu si musí každý nastaviť sám. Navyše: iný model, iná "správna" tolerancia.
Podobne ako pri mikroprocesorovom varie, je aj tu možné (ak máte vo vašom FrSky nainštalovaný firmvér verzie 2) použiť dvojstupňovú – dvojtónovú signalizáciu stúpania a klesania. Vtedy je nutné výstupný signál varia priviesť súčasne na obidva AD-vstupy prijímača D8R.
"Dvojtónový" znamená, že pri miernom stúpaní (klesaní) je vydávaný vyšší (nižší) tón asi raz za sekundu. "Dvojstupňový" znamená, že pri prudkom stúpaní alebo klesaní znie naliehavejší tón asi 3-krát za sekundu. Nižší tón je aktivovaný pri poklese pod prahové úrovne vstupu AD1, vyšší tón je aktivovaný pri prekročení prahových úrovní vstupu AD2.
Tipy pre tých, ktorí by si chceli vlastnosti varia "doladiť" podľa svojich predstáv:
- Strednú (kľudovú) hodnotu napätia na výstupe je možné ovplyvniť zmenou hodnôt R1 a R2
- Celkovú citlivosť varia je možné zmeniť resistormi R3 a R6 (väčšia hodnota = väčšia citlivosť)
- Citlivosť varia na začiatok stúpania a klesania je možné zmeniť hodnotou kondenzátora C5
- "Zotrvačnosť" varia (signalizáciu aj tesne po skončení stúpania alebo klesania) je možné zmeniť hodnotou C2 a C7
Upozornenie: Tak ako to býva u analógových zapojení pravidlom, existujú tzv. "vedľajšie účinky". Čiže pri zmene hodnoty určitej súčiastky sa mení nielen požadovaná vlastnosť, ale aj mnohé iné vlastnosti zariadenia, ktoré sme meniť nechceli.
Funkcia tohoto varia nebola odskúšaná v reálnych podmienkach, teda v modeli. Zato som som ho nesčetne-krát ako batoľa nadhadzoval v byte od podlahy až ku stropu a sledoval jeho reakcie a keď som usúdil, že sa mu to celkom zapáčilo, išli sme sa za odmenu "povoziť" výťahom. Od prízemia až na samý vrch a potom samozrejme späť. Keď sa mi znenazdajky do výťahu „nasomrovali“ susedia, dosť zízali, čo to mám. Odpovedal som, že meriam rýchlosť výťahu (a v podstate som ani neklamal).
Takto som strávil niekoľko dní: vždy nejaká úprava zapojenia, alebo zmena hodnôt súčiastok a „šup“ do výťahu (vertikálna rýchlosť asi 1m/s). Keď mi stále sa opakujúce otázky susedov začali liezť na nervy, bol som rozhodnutý začať tvrdiť, že kontrolu rýchlosti výťahov nariadila Európska únia (toto je na Slovensku mimoriadne obľúbená výhovorka) a výťahy, ktoré prekračujú povolený limit, budú odstavené. Vtedy mi mysľou prebehli vydesené tváre susedov z horných poschodí a tak som od svojho zámeru napokon upustil.
Ačkoľvek predložená schéma je „n-tá“ verzia (pričom „n“ vôbec nie je malé číslo) jednoduchého varia, využívajúceho telemetriu FrSky, neuzurpujeme si patent na rozum a nenahneváme sa, ak niekto poposunie naše úsilie ďalej a zapojenie zdokonalí alebo dokonca prinesie úplne iné lepšie riešenie.
V ďalšom pokračovaní minisérie prinesieme zapojenie varia s vyššou citlivosťou (čiže s iným tlakovým senzorom).
Súvisiace články (related topics):
Vario z telemetrie FrSky – 3. časť
Vario z telemetrie FrSky – 1. časť
Senzory k telemetrii FrSky – 2: Kontrola napätia článkov batéri
Senzory k telemetrii FrSky – 1. časť - Napäťový senzor
Zoznámenie s FrSky – 3. časť – Prenos dát
Zoznámenie s FrSky - 2. časť - Spôsob prenosu dát
Zoznámenie s FrSky - 1.časť - Základné funkcie
simple low cost vario for modelers cooperating with FrSky telemetry, jednoduché nízkonákladové vario pre modelárov spoluprácu s FrSky telemetrie, FrSky ile telemetri işbirliği modelciler için basit düşük maliyetli vario, semplice vario basso costo per modellisti collaborato con FrSky telemetria, enkel låg kostnad vario till modellbyggare samarbeta med FrSky telemetri, vario simples de bajo costo para los modeladores de la cooperación con FrSky telemetría, простой, дешевый Vario стоимость модельеров сотрудничает с FrSky телеметрии, vario custo simples, de baixo para modeladores cooperando com FrSky telemetria, niski koszt prosty vario dla modelarzy współpracujących z FrSky telemetrii, enkle lavpris vario for modelers samarbeid med FrSky telemetri, einfache kostengünstige vario für Modellbauer Zusammenarbeit mit FrSky Telemetrie, egyszerű, olcsó Vario modellezők együttműködő FrSky telemetria, eenvoudige en goedkope vario voor modelleurs samen met FrSky telemetrie, vario simple à faible coût pour les modélisateurs coopérant avec FrSky télémétrie, yksinkertainen edullisia vario varten modelers yhteistyötä FrSky kaukomittaus, simple billige vario for modelers samarbejde med FrSky telemetri, فاريو بسيطة منخفضة التكلفة لالمميزون التعاون مع , פשוט בעלות נמוכה עבור בוני מודלים לשיתוף פעולה עם