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Änderungen / Upgrade der Flight-Ctrl V1.0 auf V1.1

Folgende Änderungen sind auf der V1.1 realisiert worden:

1. als Controller wird der ATMEGA644P mit zwei seriellen Schnittstellen verwendet

2. die Verstärkung der Gyrosignale wurde verringert. Dadurch sind schnellere Manöver noch präzise möglich
3. der Summer wurde von PORTD.2 auf PORTC.7 verlegt (weil auf PORTD.2 die 2.Serielle liegt)
4. auf dem Erweiterungsstecker Pin4 liegt jetzt TXD der 2. Seriellen (PD3) (vorher PORTC.6)
5. die rote LED wird jetzt nicht mit High, sondern mit Low angesteuert. R5 liegt also jetzt an +5V anstatt gegen GND (Sehr wichtig, weil das Programm daran die Hardware-Variante V1.1 erkennt!)

Was habe ich von dem Umbau?

Der Umbau lohnt sich nur, wenn man enge Loopings fliegen möchte. Wer mit der Agilität der V1.0 zufrieden ist, sollte alles beim alten lassen

Umbau von V1.0 auf V1.1 für engere Loopings

Die Änderung des Controllers ist hier nicht zwingend notwendig (man hat dann eben keine zweite serielle Schnittstelle).

1. Ändern der Widerstände R10, R14 und R18 auf 47k

dazu kann man die 3 Widerstände wechseln oder einfach den gleichen Wert (100kOhm) nocheinmal huckepack drüberlöten, was den gleichen Effekt bringt aber das Auslöten erspart.

2. Umlegen des Speakers auf PC7

Dazu die Drahtbrücke C3 entfernen und eine neue wie unten abgebildet vom Pieper zur Steckerleiste Pin 3 einfügen.

attachment:umbau3.jpg

3. Umdrehen der roten LED und Umlegen von R5 gegen +5V

Das ist etwas tricky, geht aber. Zuerst die rote LED entfernen und gut beiseite legen. Man kann dazu zwei Lötkolben verwenden und damit wunderbar und schnell zweipolige SMD-Bauelemente von der Platine abnehmen. Dann muß die Verbindung von R5 zur Massefläche mit einem Cuttermesser zuverlässig durchtrennt werden. Es sind zwei Leiterbahnverbindungen zu trennen: links von R5 und links unterhalb an R5. Achtung: unter R5 verläuft eine Leiterbahn, die natütlich nicht verletzt werden darf! Danach mit viel Licht die Trennung optisch kontrollieren und auf nicht mehr vorhandenen Durchgang messen. Dann mit Kolophonium versiegeln.

attachment:umbau1.jpg

Jetzt wird das linke Pad von R5 wieder neu verbunden und zwar mit einer kleinen Drahtbrücke an +5V welcher sich gleich unter dem GND am 644 befindet (siehe Bild unten) somit behält R5 seinen Platz. Nun wird die rote LED wieder an ihren Platz gelötet aber andersherum, also Pfeile entgegengesetzt!

attachment:umbau2.jpg

Anschließend Sichtkontrolle durchführen und die Veränderungen mit Kolophonium versiegeln. Man muß schon ziemlich genau hinsehen, um die Veränderungen überhaupt zu erkennen. Jetzt sollten die drei Gyrowerte nochmal kontrolliert werden und auf ziemlich genau 1,5V abgeglichen werden. Die Variante, den genauen Widerstandswert mit einem Poti zu ermitteln, ist zu empfehlen. Bei der Funktionskontrolle sollte der Pieper piepen und die LEDs leuchten wie vorher. Das Kopter-Tool meldet jetzt HW 1.1 und dann kann mit neuem Feeling und Loopings losgeflogen werden.

Alternativ dazu kann der Widerstand auch abgewinkelt werden und über eine kleine Drahtbrücke mit dem Spannungsregler verbunden werden.Dadurch entfällt das schneiden der Platine und man muss nicht mehr an den ATMEGA ran.

[ attachment:ledumbau2 ]

http://img410.imageshack.us/img410/7417/fcledumbauww3.jpg

Umbau von V1.0 auf V1.1 für zweite serielle Schnittstelle

• ATmega644 gegen ATmega644P ersetzen.
• Die Leiterbahn zu Pin 3 der Steckerleiste durchtrennen. Die Zuleitung zum Pieper muß dann entweder von dieser Leiterbahn oberhalb der Durchtrennung oder direkt vom Pin 26 des µC abgenommen werden.
• Auf Pin 3 der Steckerleiste wird dann ein Lackdraht vom linken Pad des C3 angelötet. Damit wird RX1 herausgeführt.
• Die auf den Via oberhalb Pin 3 der Steckerleiste führende Leiterbahn muß durchtrennt werden.
• An den Via wird dann ein Lackdraht von Pad J5 angelötet. Damit wird TX1 herausgeführt.

Ein weiters Bild zur Verständlichmachung des Umbaus: attachment:ScreenHunter.jpg BR ImageLink(http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=16133,http://gallery.mikrokopter.de/main.php/v/uploads/IMG_0163.jpg.html) BR ToDo: Bilder zu diesem Umbau.

BR

Bootloader flashen

Da das Koptertool derzeit noch für das Flashen des Bootloaders für den Atmel 644 ausgelegt ist, muss das Flashen für den Atmel644P über die Konsole oder durch umbenennen der *.hex Datei erfolgen.

Methode 1:

• Um mit dem Koptertool den Bootloader zu Flashen, muss der Dateinamen der Hex-File wie folgt geändert werden: BootLoader_MEGA644P_20MHZ_V0_1.hex anstatt BootLoader_MEGA644_20MHZ_V0_1.hex. (Danke nochmal an Ingo für den Tip)

Methode 2:

• Mit einer kleinen Batchdatei. Die 4 zeilen einfach in den Texteditor kopieren und als *.cmd im gleichen Verzeichnis wie die avrdude.exe abspeichern.

• clsBRavrdude.exe -c ponyser -P COM1 -p m644p -U flash:w:BootLoader_MEGA644_20MHZ_V0_1.hex -u -U lfuse:w:0xff:m -U hfuse:w:0xdc:m -U efuse:w:0xfd:mBRpauseBRexit BR

Nach dem ausführen der Datei kann dann die aktuelle Firmware wie üblich über das Kopter-Tool geladen werden.

• (Hier kann ein Link auf eine Kategorie eingefügt werden)

Upgrade von FC 1.0/1.1 auf 1.3

Ziel: automatischer Gyroabgleich, der ab FC 0.70 unterstützt wird. Damit wird die Offsetspannung der drei Gyros bei jedem Kalibrieren (besser wäre bei jedem Motorstart) so angepasst, dass der Ruhewert am Ausgang der Gyros die gewünschten 1,5V beträgt. Die starke Themodrift der Piezo-Gyros wird damit weitestgehend eliminiert

Voraussetzungen

• studieren und ausdrucken der [http://www.mikrokopter.de/ucwiki/FlightCtrl#head-d665990810c1977279ef55007f0b34e911d3332c%20 Schaltpläne] FC1.0 bzw. 1.1 und 1.3

• studieren des Verlaufes der betroffenen Leiterzüge auf der Platine

ImageLink(http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=8316,http://gallery.mikrokopter.de/main.php/v/tech/Scan+Empty+Board+Flight-Ctrl+1_0+-+top.jpg.html) ImageLink(http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=8320,http://gallery.mikrokopter.de/main.php/v/tech/Scan+Empty+Board+Flight-Ctrl+1_0+-+bottom.jpg.html)

• Blick ins [http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/dac5574.pdf Datenblatt] des DAC

• rote LED bereits umgedreht und an +5V angeschlossen (siehe oben)
• es sollte der ATmega644P bestückt sein
• ein DAC5574 und zwei Rs 860 Ohm bereitliegend
• einige Stücken Fädeldraht 0,1mm
• Adleraugen, absolut ruhige Hand und gutes Lötgeschick

Vorbereitung

• Lötzeug mit extrem spitzer Lötspitze (Stecknadel)
• Vergrößerungslinse, viel Licht
• Zeit: mit Löterfahrung mindestens 3 Stunden

Durchführung

grüne LED an +5V (damit wird die FC 1.3 vom ATmega644P erkannt)

• Grüne LED umdrehen
• R6 von GND abtrennen (dazu R6 entfernen, die drei Leiterstege zur Massefläche durchtrennen, R6 wieder bestücken) und mit einem Stück Schaltdraht mit +5V verbinden

DAC5574 einfügen und entsprechend Schaltplan 1.3 verdrahten

• Der DAC wird am Besten mittig zwischen die Ausgänge des I2C-Bus und in der Nähe der Gyros platziert, um eine kurze Leitungsführung zu erhalten. Dazu bietet sich der Aufkleber des Qualitätschecks an. Dort wird er einfach mit Pin1 nach rechts unten aufgeklebt
• die beiden neuen R9 und R13 (860 Ohm) für den I2C-Bus des DAC hinzufügen. Dazu werden die beiden Durchkontaktierungen neben R27 und oberhalb SV1 genutzt (Bild1) Die beiden Rs werden einseitig an die freigekratzten Vias gelötet

attachment:bild4.jpg

• die rudimentären R9; 29; 13; 20; 17; 15 entfernen,
• die 3 Verbindungen zwischen den Gyros und R8 bzw. R12 bzw. R16 durchtrennen und die nun offenen Rs mit dem DAC PIN 1; 2 bzw. 4 verbinden (die Gyroanschlüsse bleiben offen)
• DAC5574 Pin3; 9 und 10 an GND, Pin 8 an Vref anschließen (Bild2)

attachment:Bild2.jpg

• evtl. noch einen Stützkondensator 100nF an den DAC anschließen
• hergestellte Leitungen und Unterbrechungen mit Kolophonium versiegeln (Bild3)

attachment:Bild3.jpg

Funktionskontrolle

• Sichtkontrolle auf Fehlerfreihet
• Prüfen aller unterbrochenen Leitungen auf Isolation
• Prüfen aller verlegten Leitungen auf ordnungsgemäße Verbindung bzw. Kurzschluss untereinander
• Einschalten, Spannung am Pin 8 des DAC +3V überprüfen
• beide LEDs leuchten, der Pieper meckert, weil ja kein Empfangssignal anliegt
• FC 0.70 oder höher flashen
• Test mit dem Voltmeter
  • beim Einschalten der Spannung gehen die Gyrowerte kurz auf 5V und dann gleich auf 1,45...1,55V

dann funktioniert der automatische Abgleich schon

• Test mit dem MK-Tool 1.53 oder höher
  • im virtuellen Display muß sich HW 1.3 und FC 0.70 melden
  • im Scope lässt man sich nun ACC Gyro, ACC Nick und ACC Roll darstellen
  • beim Einschalten der FC-Spannung liegen die Gyrowerte bei annähernd Null und laufen durch die Thermodrift sofort weg (das ist normal)
  • Spannung kurz aus- und wieder einschalten (Reset) und die Gyrowerte liegen wieder bei annähernd Null
  • dieses Spiel kann man solange wiederholen, bis die Gyros sich thermisch eigepegelt haben, was aber sehr lange dauern kann
• Test erfolgreich bestanden

Hinweise

• starke Beanspruchung an Feinmotorik, Sehkraft und Lötfertigkeit

• die anderen Veränderungen in H&I's FC1.3 sind damit natürlich nicht realisiert, es ist also eine pseudo-1.3