Декодер PWM и плата реле

Для удобства в мультироторном FPV-аэрофото аппарате установлено несколько камер

• камера с широким углом обзора для управления полетом

• камера с узким углом обзора для поиска объекта съемки

• вид с видеовыхода фотоаппарата для точного наведения на объект съемки

для обеспечения надежности передачи видеоинформации используется один из двух передатчиков работающих на разных частотах, с различной мощностью.

Нижеприведенное устройство позволяет использовать один канал приемника для комутации всех этих устройств при помощи двух переключателей на пульте.

В качестве "мозга" декодера может быть использована любая ардуино- плата, например такая которая изначально была задумана для выбора режимов автопилота на стороне передатчика,

Программа дешифратора PWM

Скетч для ардуино принимающий на вход 1 PWM канал и в зависимости от его значения выбирающий один из шести режимов:

int pinRelay1 = 5;

int pinRelay2 = 6;

int pinRelay3 = 7;

volatile unsigned long StartTime = millis();

volatile unsigned long Pulse;

volatile int Mode=1; // 1 to 6 0 - pwm out of range and six modes

volatile int OldMode;

volatile int OldModePulses;

static int ModeRanges[6];

void setup()

{

//under

ModeRanges[1] = 1100;

ModeRanges[2] = 1300;

ModeRanges[3] = 1500;

ModeRanges[4] = 1700;

ModeRanges[5] = 1900;

ModeRanges[6] = 2100;

pinMode (pinRelay1, OUTPUT);

digitalWrite(pinRelay1,LOW);

pinMode (pinRelay2, OUTPUT);

digitalWrite(pinRelay2,LOW);

pinMode (pinRelay3, OUTPUT);

digitalWrite(pinRelay3,LOW);

attachInterrupt(1, ch_state, CHANGE); //two external interrupts: numbers 0 (on digital pin 2) and 1 (on digital pin 3). may be used for inerrupt

Serial.begin(115200);

}

void loop()

{

Serial.print("Mode:");

Serial.print(Mode, DEC);

Serial.print(" Pulse:");

Serial.println(Pulse, DEC);

delay(1000);

}

void ch_state()

{

unsigned long CurTime = micros();

bool state = digitalRead(3);

if (state==LOW && CurTime > StartTime)

{

Pulse = CurTime - StartTime;

checkMode();

}

else

StartTime = CurTime;

}

void checkMode()

{

int NewMode =1;

for (int i=1 ; i <= 6; i++)

{

if (Pulse < ModeRanges[i] ) { NewMode = i; break; }

}

if (Pulse > ModeRanges[6] + 200) NewMode = 1;

setMode(NewMode);

//Mode = NewMode;

}

void setMode(int NewMode) //check for pulse range 5 times in some range before switch

{

if (OldMode != NewMode)

{ OldModePulses = 0;

OldMode = NewMode; }

else

OldModePulses = OldModePulses + 1;

if (OldModePulses >= 25)

{ Mode = NewMode;

OldModePulses = 25;

SwRelays();

}

}

void SwRelays()

{

if (Mode == 1 || Mode == 3 || Mode == 5 ) //transmitter 1 power on else transmitter 2 power on

digitalWrite(pinRelay1,LOW);

else

digitalWrite(pinRelay1,HIGH);

if (Mode <= 2 ) // video 1 on (else 2 or 3 used)

digitalWrite(pinRelay2,LOW);

else

digitalWrite(pinRelay2,HIGH);

if (Mode > 4 ) // video 3 on (else 2 used)

digitalWrite(pinRelay3,LOW);

else

digitalWrite(pinRelay3,HIGH);

}

Как подключить

Для удобства настройки аппаратуры отладочная информация выводится в последовательный порт (на скорости 115200)

сигнальный провод от приемника следует подключить к пину ардуино D3

обмотки трех реле подключаются к выходам D5 D6 D7

Как работает скетч:

• в массив ModeRanges[] устанавливаются необходимые границы для уровней ппм сигнала в микросекундах. эти значения следует менять лишь если вы решили изменить количество режимов или подогнать длительность под возможности вашей аппаратуры

• в процессе загрузки программы выполняется процедура attachInterrupt(1, ch_state, CHANGE);

  • которая указывает что пр каждом изменении уровня сигнала на D3 нужно запустить подсчет длительности импульса

• сам подсчет выполняется в процедуре ch_state эта функция определяет принадлежность значения импульса к определенному диапазону и вызывает процедуру предотвращающую переключение при "помехе" setMode

• setMode при приеме 25 одинаковых значений (во избежание ложных срабатываний) изменяет глобальную переменную Mode которую можно использвать в любом месте вашего кода, не привязываясь к непрерывному циклу измерений

• В данном примере функция SwRelays вызывается изнутри setMode однако это необязательно если скорость ракции на переключение не критична - в этом случае ее вызов можно переместить процедуру Loop

Вот что получилось:

Как настроить передатчик

Для независимого переключения двух передатчиков и используется 2 позиционный тумблер, трех камер - трехпозиционный. Оба смикшированы в одном канале следующим образом:

расходы выбранного канала установлены таким образом чтобы минимальный PWM был 1000ms а максимальный 2000ms при этом в ниженм положении трехпозиционного тумблера должно быть 1000 в среднем 1400 в максимальном 1800. включение двухпозиционного тумблера прибавляет 200ms к любой из позиций трехпозийионного тумблера.

соответственно получаем 6 комбинаций из двух тумблеров

1000 - mode 1

1200 - mode 2

1400 - mode 3

1600 - mode 4

1800 - mode 5

2000 - mode 6

Настройка миксов 2х и 3хпозиционных переключателей на 5 канал futaba

Плата реле и комутации

Плата комутации передатчиков и камер разработана для одного слоя, но потербуется несколько перемычек.

под все камеры и передатчики разведена вся комутация и питание, что позволяет легко менять передатчики и камеры местами, использовать два различных напряжения питания и избегать возможности перепутать его (в вилке подключения устройства используйте в зависимости от необходимости либо v1 либо v2 контакт)

файлы Eagle для изготовления печатной платы тут

использованы вилки с шагом 2,5 мм типа chu на 3,4,5 контактов и гнезда типа SWF

реле как в ардупилоте AXICOM

Ардуино-плата для декодирования сигнала и управления реле использована как в этом примере

В данном примере в процедуре SwRelays задан порядок включения трех реле, однако под свои нужды в этой процедуре возможно заложить любую необходимую логику и использовать необходимое количество выходов.