Cesta k telemetrii - 3. časť - doplnený pôvodný článok
Pokračujeme v našom príbehu z 2. časti minisérie:
Upravený a doplnený pôvodný článok z 12.2.2010.
autor: Janko O.
S odstupom času mám z toho zvláštny pocit. Ak som nechcel mať na svedomí šírenie poplašnej správy (svetielka a "UFO"), bolo jasné, že do "hry" musí vstúpiť Rádio.
Cez to všetko to bola krásna etapa: Mal som na modeli svetielka v čase, keď ostatní o tom ešte ani nechyrovali. A teraz, keď má svetielkami model "vyčačkaný" skoro každý, ja tam nemám nič. Vlastne mám, ale rádiové vlny nevidno.
Nedostatky (vtedy slabý dosah) "zvukovo-svetelnej telemetrie" vyvolali rozhodnutie, ktoré vyústilo v revolúciu. Nebolo možné pokračovať evolučne, postupným vylepšovaním. Bolo nutné urobiť radikálnu zmenu. Ďalší (lepší) systém mal využívať rádiové vlny. A keďže človek nemá (na rozdiel od očí a uší) orgán na príjem rádiových vĺn, bolo zrejmé, že telemetria bude mať dve základné časti: Vysielač a Prijímač.
Keďže každá veľká zmena sama o sebe prináša mnoho komplikácií, človek má prirodzenú snahu si veci uľahčiť. Rozhodol som sa, že ačkoľvek prenos signálu bude rádiový, samotná signalizácia bude zvuková (čiže žiadny displej a pod.). Samozrejme, stupňovaná.
Systém fungoval takto: V modeli bol merací a vysielací modul. Merací sa skladal z AD-prevodníka, ktorý meral napätie pohonnej batérie, a z mikrokontroléra, ktorý taktoval a preberal namerané hodnoty z AD-prevodníka, ktoré následne zakódoval. Tieto boli privedené do vysielača a prostredníctvom krátkej anténky (v porovnaní s anténou RC vysielača 40MHz) vyžiarené do "éteru".
Na prijímacej strane, teda na zemi, sa systém skladal z prijímača a z logického modulu. Prijímač spracoval signál zachytený anténkou a odovzdal ho logickému modulu, teda inému mikrokontroléru, ktorý dáta vyhodnotil a v prípade potreby dával signál zvukovému meniču. Prijímač, logický modul a zvukový menič som v prvej verzii zamontoval priamo do vysielača Futaba. Varovné signály vychádzali zvnútra a vysielač mal dve antény. Jednu vysielaciu - vyše metrovú a druhú prijímaciu, 17-centimetrovú. Podľa názoru viacerých, ďalšie UFO 
.
Napätie pohonnej batérie som naďalej určoval z charakteru pípania, takže až taký prudký pokrok to zase nebol 
. Ale prenos bol spoľahlivejší, nevadil okolitý hluk ani prudké svetlo (slnko) a aj dosah bol dostačujúci.
Na druhú stranu významne stúpla zložitosť: mikrokontroléry už boli dva a každý chcel svoj softvér a pribudli moduly vysielača a prijímača. A samozrejme anténky. Nuž, ako sa hovorí: V jednoduchosti je krása, v zložitosti dokonalosť.
Musím priznať, že vyselací ani prijímací modul som nerobil, ale kúpil som hotové RF-moduly od firmy Aurel, pracujúce na kmitočte 434 MHz. Vďaka tomu obidve anténky o dĺžke Lambda-štvrť sú dlhé len 17 cm.
Treba podotknúť, že v čase návrhu tohoto systému, boli modelárske súpravy pre pásmo 2,4 GHz ešte len v štádiu návrhu, tu na Slovensku ich nikto nemal. A dnes úplne bežné komunikačné moduly ZigBee, XBee a XBeePro sa nedali zohnať. Preto padla voľba na RF-moduly pre pásmo 434, prípadne 868 MHz.
Takže telemetria komunikovala moderne - prostredníctvom rádiových vĺn, ale jediné, čo dokázala, bolo meranie celkového napätia pohonnej batérie. Vtedy mi to stačilo, pretože modely boli poháňané NiCd alebo NiMH barériou. Ich jednotlivé články nie sú citlivé na prílišné vybitie, teda na pokles napätia pod kritickú hranicu. A meranie ostatných parametrov, ako napr. rýchlosti letiaceho modelu, letovej výšky, rýchlosti stúpania či klesania (vario), otáčok motora ma vtedy netrápilo 
.
Lenže na modelárske výslnie sa vtedy začali nekompromisne drať nové batérie. Menšie, ľahšie, výkonnejšie, s väčšou kapacitou - LiPolky. Čiže Lithium-Polymerové akumulátory, ktoré však okrem spomínaných výhod, mali aj niekoľko závažných nevýhod. Predovšetkým fatálna citlivosť na prílišné vybitie hoci aj jediného článku. Takže meranie celkového napätia pohonnej batérie bolo nedostačujúce, pretože "smrteľný" pokles napätia jedného článku mohol byť maskovaný vyšším napätím ostatných článkov v sade.
Aj jednorazový, pomerne krátky pokles napätia aj jedného článku pod nebezpečnú hodnotu spravidla znamená, že celá batéria už nenávratne stratila svoje skvelé vlastnosti. Väčšinou výrazne stúpne vnútorný odpor článkov a batéria nie je schopná dodávať požadovaný prúd. Ale o tom obšírnejšie pojednáva článok "Céčka a vnútorný odpor LiPo akumulátorov" umiestnený na inom mieste tejto Web stránky.
Aby táto "moja" telemetria bola schopná zabezpečovať svoje služby nielen v modeloch poháňaných NiCd/NiMH batériami ale aj v modeloch poháňaných LiPolkami, musela sa zmeniť.
Musela začať poskytovať informácie nie len o celkovom napätí, ale aj o stave jednotlivých článkoch pohonnej batérie. A aj signalizácia ich stavu prostredníctvom pípania začala byť nevyhovujúca. Takže bolo jasné, že sa blíži ďalšia revolúcia 
.
Pokračovanie ->
Súvisiace články:
DIY Home Made Telemetry for Model Modeller Amatérská Telemetrie Telemetria per Modeller modello Telemetri för modell Modeller Telemetría para Modeller Modelo Телеметрии для модели Modeller Telemetria para Modeller Modelo Telemetria dla modelu Modeller Telemetri for Modell Modeller Telemetrie für Model Modeller Telemetria a modell modellezõ Telemetrie voor Model Modeller Télémétrie pour Modeller modèle Telemetria mallia Modeller Telemetri til Model Modeller القياس لنموذج مصمم نماذج טלמטריה עבור דגמן דגם