Меню

Sp racing f3 подключение питания



Сборка квадрокоптера на раме RoboCat (часть 3) — пересборка на SPRacingF3

Прошло много времени с момента написания предыдущей части и только сейчас я готов продолжить. Изначально я планировал написать одну статью по настройке ПК, где в начале кратко упомянул бы об изменениях в «железе», но ближе к финалу статья сильно раздулась, так что я разделил её на две части. В этой части только о пересборке и хардварных изменениях, а о настройке — в следующей.

Перерождение

Так получилось, что ПК для данного квадрокоптера я выбрал правильный, но не оптимальный. Во-первых, казалось бы ПК с барометром и компасом (10DoF) создан именно для таких случаев как у меня. Но на практике небольшой квадрокоптер имеет очень плотную компоновку, при которой провода питания различных компонентов могут давать сильные шумы и наводки на компас, что крайне нежелательно. Возникает вопрос, а для чего вообще нужны эти контроллеры? Теперь я уже не знаю. Во-вторых, когда я покупал ПК для данного квадрокоптера, Naze32 уже продавался по сниженной цене, а контроллеры на процессоре F3 уже начали своё победоносное шествие. На сегодняшний день уже F4 пришёл на смену F3. Что же до Naze32, то она необратимо устарела. Выражается это, в первую очередь, в нехватке памяти. Версия прошивки с навигацией для этого ПК очень урезана. Основной полётный функционал сохранён, но вот удобство обслуживания и «красивости» вроде светодиодной подсветки остались «за кадром». Предположу, что с выходом более новых версий прошивки ситуация будет только усугубляться.

Теория апгрейда

«Не было бы счастья, да несчастье помогло» мне с выбором полётного контроллера на замену. Под несчастьем тут подразумевается сборка другого квадрокоптера, благодаря чему у меня остался незадействованный SPRacingF3 Acro, который я и решил использовать.

Также в прошлой сборке меня сильно опечалил GPS-модуль, оказавшийся почти бутафорским. Его тоже необходимо было менять и для этого я купил рекомендуемый многими пилотами U-blox NEO-M8N с магнетометром HMC5883L. Единственное, чего мне в таком случае не хватало — барометр. Подходил любой, работающий по протоколу I2C.

Небольшое лирическое отступление. У данного ПК есть и Deluxe-версия с барометром и компасом (не путать с более поздним контроллером SPRacingF3 Evo). Для использования стороннего компаса, необходимо удалить штатный. Лично я бы с такой процедурой не справился, благо есть более простой вариант — перерезать SDA-дорожку, идущую к чипу компаса на плате ПК. Ниже фото от Алексея Станкевича, показывающее, где именно перерезать.

В связи со сменой аппаратуры, приёмник я сменил на Turnigy TGY-iA6C, а из мелочей добавил пищалку.

С проводкой и подключением сенсоров к ПК в теории было всё просто, ибо щедрая инженерная рука наделила SPRacingF3 разъёмами в достаточном количестве. Картина получилась такая: GPS подключается к UART2 (именно так мануал и советует), к I2C параллельно идут компас и барометр (шина позволяет подключить до 127 устройств одновременно), а для OSD остаются UART1 и UART3, но так как первый запараллелен с USB, я использовал UART3. Надо помнить, что UART3 выдаёт только 3,3В, в то время как Micro MinimOSD необходимо 5В. По этой причине она у меня питается от PDB, так что к ПК я подключил только провода Tx и Rx. Кстати, свободный UART1 потом можно будет использовать для подключения Bluetooth-модуля, который не конфликтует с USB. Подключение нового приёмника не отличалось от предшественника, за исключением того, что надо было подвести vbat в разъёму B-Det (чтобы получить показания заряда батареи на передатчике).

Читайте также:  Телефункен тюнер нет питания

Обновлённая схема проводки выглядит так:

Схема проводки квадрокоптера RoboCat

А это распиновка GPS-модуля Ublox NEO-M8N:

Распиновка GPS-модуля Ublox NEO-M8N

Практические проблемы

ПК я установил без корпуса, но на демпфирующих колечках, которые снизят вибрации на гироскопе и акселерометре. Кстати, теперь, благодаря иначе припаянным разъёмам, я смог развернуть ПК на 90 градусов, чтобы USB-разъём находился сбоку.

GPS, пищалка и приёмник тоже подключились и заработали без проблем. А вот дальше приключилось то, что называется разницей между теорией и практикой. Первый барометр, который я купил — BMP280. У него есть один нюанс: для работы в режиме I2C необходимо замкнуть контакты GND и SDO. Схема его подключения к SPRacingF3 выглядит так:

SDA -> SDI
SCL -> SCK
VCC -> 5V
GND -> GND + SDO

Проблема была в том, что барометр никак не хотел работать в паре с HMC5883L. По отдельности каждый из сенсоров работал корректно, но при параллельном подключении, ПК начинал сильно тормозить и быстро зависал. До сих пор не знаю доподлинно, в чём была проблема, но есть предположения, что оба датчика использовали один и тот же адрес. Чтобы проверить это, необходима Ардуина, которой у меня нет. В итоге я купил другой барометр — GY-63 на чипе MS5611. Он заработал без проблем.

При креплении барометра надо обязательно помнить, что он должен быть защищён не только от ветра и всевозможных воздушных потоков, но и от прямых лучей солнца. Я накрыл его поролоном, засунул в пластиковую коробочку, которую заплавил в термоусадку.

Источник

Seriously Pro Racing F3

Содержание

Описание [править]

Seriously Pro Racing F3 (другие названия: SP Racing F3, SPRacingF3) — полётный контроллер на процессоре STM32F303, предназначенный для установки, главным образом, на FPV-миникоптеры. Разработан одним из создателей CleanFlight, Dominic Clifton, на замену старых полётных контроллеров на процессоре STM32F1.

Доступны две версии: Acro и Deluxe

  • Acro 6DOF: стандартная модель для гонок и фристайла.
  • Deluxe 10DOF: стандартная + дополнительные датчики для удержания высоты (барометр MS5611) и направления (компас HMC5883).

Характеристики [править]

  • Размер платы: 35×35мм, толщина 5мм
  • Расстояния между отверстиями: 30,5мм
  • Вес: 5 г
  • Процессор STM32F303 с flash-памятью 256КБ.
  • Может выпускаться (оригинал и клоны) с разными датчиками гироскоп+акселерометр: MPU-6050 (в оригинальном SPRacingF3, поддерживает только I2C), MPU-6000 (поддерживает I2C и SPI), BMI160 от Bosch, MPU9250.
  • Барометр: MS5611 (версия Deluxe 10DOF)
  • Компас: HMC5883 (версия Deluxe 10DOF)
  • MicroUSB

Особенности [править]

  • Богатые возможности ввода/вывода сигналов. Можно использовать все возможности одновременно, например: OSD + SmartPort + SBus + GPS + светодиодные ленты + мониторинг батареи + сонар + 8 моторов.
  • Выделенный выход для программируемых светодиодов.
  • Выделенный порт I2C для подключения OLED-дисплея
  • Может принимать управляющие сигналы с приёмников SBus, SumH, SumD, Spektrum1024 / Spektrum2048, XBUS, PPM, PWM.
  • Поддержка сонара для точного вертикального позиционирования на малых высотах.
  • Возможность подключения зуммера («пищалки») для звуковых уведомлений
  • Возможность мониторинга батареи
  • Полная поддержка Oneshot125
  • SPRacingF3 построен на процессоре ARM Cortex-M4 72МГц CPU с математическим сопроцессором (FPU) для эффективных вычислений в полете. Этот процессор работает примерно в 2 раза быстрее, чем STM32F1 предыдущего поколения.
  • SPRacingF3 работает с открытым исходным кодом Cleanflight.

Комплектация SP Racing F3 [править]

  • Плата SP Racing F3
  • Кабели
    • 2 шт. 8-pin JST-SH, для подключения к портам IO_1 и IO_2.
    • 2 шт. 4-pin JST-SH, для подключения к портам UART1 / UART2 / SWD / I2C1

Настройка SP Racing F3 [править]

Проверка работоспособности [править]

Проверка работоспособности полётного контроллера Seriously Pro Racing F3.

  • Плата SP Racing F3 должна быть отключена от компьютера.
  • От платы должны быть отсоединены все разъёмы и отпаяны все провода.
  1. Установить на компьютер свежие драйвера для встроенного в плату адаптера Silicon Labs CP2102 USB -> UART
  2. Установить в браузер Chrome и запустить программное обеспечение для настройки CleanFlight Configurator.
  3. Подключить плату SP Racing F3 к компьютеру через USB-кабель.
  4. В CleanFlight выбрать соответствующий подключению COM-порт, если он не был выбран автоматически.
  5. Нажать кнопку «Connect» и убедиться, что соединение установлено (см. вид экрана справа).
  6. Перейдите во вкладку «Sensors», перемещайте/вращайте плату SP Racing F3 и смотрите на показания датчиков на графиках (см. вид экрана справа), чтобы убедиться, что все они работают правильно.
  7. Разорвите соединение кнопкой «Disconnect».
Читайте также:  Рацион питания для овцы

Обновление прошивки [править]

Рекомендуется установить на плату SP Racing F3 самую свежую прошивку перед тем, как настраивать и готовить коптер к полёту, чтобы иметь в распоряжении все актуальные возможности полётного контроллера с максимальным количеством исправленных ошибок.

  1. В CleanFlight Configurator перейти на вкладку Firmware Flasher.
  2. В выпадающем списке выбрать самую свежую и стабильную (stable) прошивку SPRacingF3.
  3. Отметить галочку «Manual Baud Rate» и выбрать скорость 256000.
  4. Нажать кнопку «Load Firmware [Online]» и дождаться загрузки прошивки (необходимо соединение с интернетом).
  5. Нажать кнопку «Flash Firmware».

Настройка [править]

После обновления прошивки до первого полёта необходимо выполнить ряд шагов по настройке.

  • Выбрать расположение платы (отклонение от «нормального», совпадающего с меткой направления «вперёд» на верхней стороне платы.
  • Откалибровать датчики
  • Настроить порты последовательной передачи данных.
  • При нестандартной конфигурации рамы коптера выбрать соответствующий микшер моторов (по умолчанию выбран Quad X).
  • Настроить приём управляющих сигналов с приёмника, проверить/настроить соответствие каналов управления, средние и крайние (1000-2000) точки значений управляющих сигналов.
  • Настроить мониторинг напряжения батареи.
  • Настроить выходы управляющих сигналов на регуляторы моторов или на сервомашинки.
  • Проверить калибровку регуляторов и при необходимости перекалибровать.
  • Настроить выбор режимов полёта на переключатели пульта управления.
  • Настроить арминг/дизарминг.
  • Проверить настройку FailSafe.
  • Сделать резервную копию настроек (Backup).

Назначение разъёмов и компонентов [править]

Верхняя сторона платы [править]

3. Разъём Micro USB

8. Вход VBAT для мониторинга напряжения батареи

9. Выход BUZZER на зуммер (пищалку)

10. OUTPUTS — выходы сигналов управленияна регуляторы/сервомашинки

11. Контакты BOOT — для запуска загрузчика процессора.

A. Индикатор питания (светодиод)

B. Индикатор состояния (светодиод)

C. Метка для правильного расположения платы (направление «вперёд»).

D. Датчики: акселерометр и гироскоп.

E. Магнитометр (датчик компаса, только в версии Deluxe).

F. Flash-память 8Мб

H. Монтажное отверстие M3

Порт SWD/Debug [править]

  • Предназначен для отладки в процессе разработки или для прошивки через SWD. Используйте отладчики ST-Link + OpenOCD или J-Link
  • Не может быть использован одновременно с включенным UART2.

Порт UART1 [править]

  • Предназначен для последовательного обмена данными с устройствами с питанием 5В (OSD и другие).
  • Не должен использоваться при подключении кабеля к USB-разъёму.

Порт UART2 [править]

  • Предназначен для последовательного обмена данными с устройствами с питанием 5В (GPS и другие).
  • Не должен использоваться при задействованном порте SWD.

Порт UART3 [править]

  • Предназначен для последовательного обмена данными с устройствами с питанием 3.3В (приёмники с последовательной передачей каналов и другие).
  • Не должен использоваться при задействованном PWM RX.
  • Не должен использоваться одновременно с использованием каналов CH3/4 порта IO_2.

Порт IO_1 [править]

  • Предназначен для подключения приёмников PWM/PPM, GPIO и светодиодной подсветки.
  • При использовании PWM-приёмника следует подключить его каналы CH1/CH2/CH5/CH6 к контактам 3/4/5/6.
  • При использовании PPM-приёмника следует подключить его сигнал к контакту 3 (CH1).
  • Если не используется PWM- или PPM-приёмник, то контакты CH1/2/5/6 могут быть использованы для других целей.
  • Возможно гибкое управление светодиодной подсветкой через контроллер WS2812: предупреждение о разряде батарей, навигационные огни, индикация полётных режимов и состояния, срабатывание Fail Safe и т.п.
  • 3.3v — выход для питания внешних устройств.
Читайте также:  Гигиена питание для мужчин

Порт IO_2 [править]

  • Предназначен для подключения приёмников PWM или с последовательной передачей каналов, GPIO, UART3.
  • При использовании PWM-приёмника следует подключить его каналы CH3/CH4/CH7/CH8 к контактам 3/4/5/6.
  • При использовании приёмника с последовательной передачей каналов (Serial RX: S.Bus, SUMD/H и т.п.) следует подключать к сигналам GND/VCC/CH3 (UART3 RX).
  • Входы CH7/8 могут быть использованы для подключения 3.3-вольтового сонара, если используется не PWM-приёмник.
  • Входы ADC_1/2 могут быть использованы для подключения датчика тока и сигналов RSSI. (Уровень сигналов максимум 3.3В).

Вход VBAT [править]

  • Предназначен для подключения силовой батареи борта с целью мониторинга её напряжения и предупреждения о разряде.
  • Очень важно правильно подключить батарею: проверьте полярность перед подключением!

Выход BUZZER [править]

  • Предназначен для подключения пищалки (зуммера) для сигнализации о событиях или для предупреждений.
  • Пищалка также может быть использована для поиска упавшего коптера по звуку.
  • Рекомендуется использовать не слишком мощные (с током потребления

50мА и напряжение питания 5В) с внутренним генератором (пищит при подаче постоянного напряжения).

Выходы OUTPUTS [править]

  • К выходам можно подключить до 8 регуляторов моторов или сервомашинок.
  • Поддерживаются регуляторы: PWM (по умолчанию 400Гц), OneShot125
  • Поддерживаются сервомашинки PWM (по умолчанию 50Гц).
  • Внимание! Сначала следует настроить выходы под конкретные регуляторы или сервомашинки, и только потом подавать питание на них.

Контакты BOOT [править]

  • Предназначены для восстановления прошивки (запуска внутреннего загрузчика процессора).
  • Контакты разомкнуты — обычная загрузка: работает программа прошивки.
  • Контакты замкнуты — запуск загрузчика процессора для прошивки.

Нижняя сторона платы [править]

А. Барометр (датчик давления, только в версии Deluxe)

Порт I2C1 [править]

  • Предназначен для подключения внешних датчиков и/или ЖК-экрана.
  • Сигналы SCL и SDA должны быть 3.3В.
  • Внимание! Для согласования уровней сигналов потребуются конвертеры 5В-3.3В, если датчики рассчитаны на сигналы с уровнем 5В.
  • Выход питания 5В постоянно обеспечивается встроенным стабилизатором напряжения, даже при подключении только USB-кабеля.

Площадки для подпаивания сигнальных проводов [править]

  • Предназначены для подключения внешних устройств подпаиванием как альтернатива подключению через разъём JST-SH (т.е. это дублирование портов IO_1 и IO_2).

FAQ [править]

Зуммер постоянно пищит, на переключение режима никак не реагирует [править]

  • Проверьте, поступают ли на плату сигналы с приёмника.
  • Проверьте, правильно ли настроен мониторинг и сигнализация напряжения батареи.
  • Вероятно, это клон, причина в некачественном копировании разводки платы и транзистор на выходе постоянно открыт. Попробуйте подпаяться с обратной стороны.

Питание есть, но плата признаков жизни не подаёт [править]

Могла выйти диодная сборка (диод шотки BAT54C), см. фото справа. Если на 5 ногу стабилизатора (LE33) не приходит 5В с 5-вольтовой линейки из разъёмов для регулей, то стабилизатор не подает 3.3 вольта, процессор не работает. Заменить можно двумя диодами.

Проверить можно измерив напряжение на диоде, на одной из ног (где две ноги с одной стороны) должно 5В поступать при включении платы.

Если в полёте газ в ноль, а потом газануть слегка или сильно (без разницы), то коптер переворачивается [править]

Так может быть, если от платы к регулям сигнальные провода идут без «земляных». Обязательно должны быть подключены сигнальные провода и по «земле» тоже.

Можно ли на sp racing f3 поставить прошивку LibrePilot [править]

Проблемы с компасом [править]

Если компас особо не нужен (например, на гоночном FPV-миникоптере), то его обязательно отключать, так как из-за того, что он распаян на плате, он ведет себя неадекватно.

Источник