Бортовой контроллер модели MBC-RC

Ноябрь 2007

Назначение

Бортовой контроллер модели MBC предназначен для измерения и отображения на ЖК-индикаторе следующих параметров – обороты двигателя, температура двигателя, общее количество оборотов, напряжение бортового аккумулятора, напряжение второго аккумулятора.

Технические характеристики

  • Измерение оборотов двигателя – до 30 000 оборотов в минуту
  • Измерение температуры двигателя – от 0 до +127 С
  • Измерение общего количества оборотов – до 999900 оборотов
  • Измерение напряжения бортового аккумулятора – от 0 до 13.2 В
  • Измерение напряжения второго аккумулятора – от 0 до 46 В
  • Подключение ЖК-индикатора (16 символов х 2 строки)
  • Напряжение питания — 4… 13 В
  • Ток потребления — 5 мА
  • Размер платы основного модуля — 63 х 34 х 7 мм
  • Вес платы модуля без ЖКИ и датчиков — 12 гр.
  • Вес платы модуля с ЖКИ и датчиками — 62 гр.
  • Обновление ПО через разъем подключения ЖКИ
  • Защита от неправильного подключения питания
  • Работоспособность ЖКИ при снижении напряжения бортового питания до 4 Вольт

Комплект поставки

  • Бортовой контроллер модели MBC
  • ЖКИ индикатор 16х2
  • Оптический датчик оборотов
  • Цифровой датчик температуры
  • Руководство пользователя

Пример индикации параметров на ЖКИ (16 х 2):

5320 RPM 05.1V
87C 357 12.2V

где 5320 RPM – скорость оборотов винта, об/мин
05.1V – напряжение бортового аккумулятора, Вольт
87С – температура двигателя, градусы Цельсия
357 – общее количество оборотов, х100 (т.е. 357 значит 35700 оборотов)
12.2V – напряжение второго аккумулятора, Вольт.

Комплексные полетные тесты радио телеметрии MBC

Майские праздники позволили проверить весь комплекс телеметрии на реальных полетах в Бутово.

Телеметрия была установлена на Funtana S40 от Hangar9.

Цифровой температурный датчик был установлен на моторе Saito-72GK рядом со свечой в необдуваемом месте.

Оптический датчик оборотов двигателя был установлен на бальзовой штанге, которая была вскоре заменена на тонкую латунную трубку.

Передатчик на 433 МГц был завернут в поролон и установлен в конце фонаря — максимально далеко от приемника AR-9000 (2.4 ГГц) для минимального «забития» приемного канала.

В кабине модели был установлен ЖК индикатор 16х2 для отображения оборотов двигателя, уровня топлива, температуры двигателя, бортового питания.

Наземный приемник телеметрии на 433 МГц показывает те же данные, что и бортовой индикатор.

Полетные тесты показали, что исходная комбинация оборудования отвечает поставленным требованиям и обеспечивает надежное радио управление и передачу телеметрии в реальном времени на требуемых дистанциях.

Конвенциональный FSK передатчик 433МГц для MBC

FSK передатчик предназначен для передачи по радиоканалу телеметрических данных с модуля MBC (установленного на модели) на наземный приемник телеметрии MBC-RX.

После перевода своей аппаратуры РУ на диапазон 2.4 ГГц стало понятно, что использовать в качестве радиоканала телеметрии модули на 2400 МГц ZigBee/802.15.4 будет нецелесообразно из-за «забития» приемного канала РУ. Оставался выход в виде использования диапазона 433 МГц.

Были отмакетированы различные варианты маломощного (до 100 мВт) 433 МГц радиоканала с кварцевым возбудителем и синтезатором частот, но в итоге остановился на использовании в качестве возбудителя недорогих маломощных передающих модулей RTFQ1 компании Telecontrolli. На печатной плате кроме модуля RTFQ1 были установлены усилитель мощности, выходной фильтр, стабилизатор и схема согласования с модулем MBC.

При проектировании маломощного FSK передатчика ставились следующие задачи:

  • простота
  • дешевизна
  • повторяемость
  • зона радиопокрытия — расстояние прямой видимости
  • легальность (разрешенный частотный диапазон и выходная мощность в соответствии с имеющимся Разрешением ГКРЧ)
  • стабильная работа при изменении питающего напряжения от 4 до 12 В
  • стабильная работа при изменении активного и реактивного импеданса нагрузки
  • стабильная работа при изменении температуры от -10 до 60 С

Параметры передатчика:

  • частота — 433.900 МГц
  • модуляция — частотная манипуляция 70 кГц
  • выходная мощность — регулируемая от 10 до 140 мВт
  • ток потребления от 12 до 45 мА (в зависимости от выходной мощности)
  • подавление внеполосных излучений — не менее 40 дБ

Сигналы на входе платы FSK передатчика:

  • + питания
  • PTT
  • данные
  • общий

Наконец появилось время собрать и настроить печатные платы FSK передатчика на 433,900 МГц.

Это пять настроенных FSK передатчиков и модуль телеметрии MBC.

Основные элементы радиотелеметрии — LCD индикатор, модуль телеметрии MBC и FSK передатчик, затянутый в термоусадку.

Полный комплект радиотелеметрии с датчиками перед установкой на модель.

Наземный приемник телеметрии MBC-RX

Наземный приемник телеметрии MBC-RX предназначен для приема телеметрических данных по радиоканалу с бортового компьютера MBC.

Приемник телеметрии выполнен в одном корпусе, где расположены:

  • приемный радиоканал на 433 МГц (модифицированный RRFQ1)
  • блок приема и обработки телеметрии (на той же плате что и MBC, но с измененным ПО)
  • монохромный 2х16 ЖКИ индикатор
  • LiIon аккумулятор 2S1P 250 мАч
  • выключатель питания
  • антенный разъем
  • разъем для подключения LiIon зарядного устройства

В качестве антенн могут использоваться ненаправленные (1/4λ и 5/8λ либо направленные.

Ток потребления устройства — 17 мА, что обеспечивает работу в течении двух полетных дней на одной зарядке аккумулятора.

Вес — 115 гр.

Размеры — 94 (Ш) х 60 (В) х 27 (Г) мм (без учета антенны)

Отображаемые параметры на экране жидкокристалического индикатора:

  • обороты двигателя
  • уровень топлива в баке (расчетное значение) в процентах
  • температура
  • напряжение бортового питания
  • напряжение второго источника питания
  • ток или второе значение температуры или высота полета

Перечень отображаемых параметров может быть изменен в соответствии с техническим заданием.