ASTLAB - RC Modellirányítás : Modellirányító chipset

Az RC430-XXX modellirányító chipset elemei

1. Az IC-k és funkcióik

A chipset összesen 8 darab integrált áramkört tartalmaz, amelyekből maximum 16 csatornás adók és vevők építhetők. Mivel az irányítási feladat igen sokrétű, és a végrehajtáshoz igen kevés idő áll rendelkezésre, a feladatot több integrált áramkörből felépített osztott intelligenciás rendszerrel lehet optimálisan megoldani. A rendszer elemei tehát a következők:

Tipusjelzés	Funkció
RC430-TXC	Adó vezérlő
RC430-RXC	Vevő vezérlő
RC430-MCC	Elsődleges irányítópult vezérlő
RC430-LCC	LCD kijelző vezérlő
RC430-ECC	Másodlagos irányítópult vezérlő
RC430-SEC	Szervó vezérlő
RC430-DMC	DC motor vezérlő
RC430-DOC	Digitális kimenet vezérlő

2. A chipset-ből felépíthető adó rendszertechnikai vázlata

A 16 csatorna vezérlése technikailag megoldott ugyan, de kinek van a kezén annyi ujj, hogy 16 kezelőszervet tudjon egyszerre mozgatni velük? Ezért a chipset tartalmaz egy MCC (Master Console Controller) IC-t amely 10 csatornához tartozó kezelőszerv információit tudja leolvasni, illetve egy ECC (External Console Controller) IC-t amely szintén 10 csatorna információit olvassa le. Ezzel két kezelőegységet tudunk létrehozni, ahol már két ember könnyen tudja egyszerre irányítani a 16 csatornát. Most biztos felmerül a kérdés benned kedves olvasó, hogy 10+10 az nem egyenlő 16. Igen ez igaz, és az egyenlőtlenség megoldása a következő: Az MCC tartalmaz egy digitális crossconnectort amivel kiválaszthatjuk hogy az elküldött frame-ben az egyes csatornákhoz melyik kezelőszerv tartozik, belértve az ECC által olvasott csatornákat is, ha az ECC-t használjuk. Az ECC által küldött frame 8 csatorna információját tartalmazza, és a Control selector jumperrel választhatjuk ki, hogy melyik kezelőszervek adatai legyenek benne az elküldött 8-ban. Legvégül tehát az MCC crossconnectorával választhatunk az elsődleges és a másodlagos pulton levõ összes kezelőszerv közül maximum 16-ot.

Az MCC-ECC megoldással elérhetjük azt is, hogy ketten két különböző modellt irányítunk ugyanazon a frekvencián, vagy egy nagyon bonyolultat. Az ECC használata nem kötelező, ekkor a maximális irányítható csatornaszám 10. Az MCC tartalmazza mindazt a tudást ami ezeken túl a csatornák trimmeléséhez, az adatok memorizálásához, a rádiófrekvencia beállításához, a kimenő teljesítmény beállításához kell. Ezeket a beállításokat az MCC egy menürendszer segítségével biztosítja, amit a rotary encoderrel lehet vezérelni. Az információk megjelenítését kétsoros alfanumerikus kijelző teszi lehetővé. A kijelző vezérlését az LCC (LCD Controller) IC végzi. A digitális rádió (TX) buta jószág, neki a TXC (Transmitter Controller) mondja meg, hogy hogyan kell működnie. A TXC ütemezi a framek adását és szinkronizálja az MSYNC vonalon az MCC működését. Az MCC szinkronizálja az EPSYNC vonalon az ECC-t, ami az ESB (External Serial Bus) vonalon küldi az adatokat. Az MCC LCC TXC az ISB-n (Internal Serial Bus) kommunikálnak egymással.

Vizsgáljuk meg most az adás idődiagramját. Az adás ütemezését az MSYNC (Master Syncron) jel végzi. Az MSYNC hatására a rendszer 20 ms -onként ad egy komplett framet. Ebből az következik, hogy a csatornák leolvasása másodpercenként ötvenszer megtörténik. Az is látszik, hogy amig egy frame adása folyik, addig a következő frame-hez tartozó adatokat olvassa le a rendszer. Erre azért van szükség, hogy beleférjünk a 20 ms-os periódus időbe. Ennek a módszernek van egy elhanyagolható hátránya: ez pedig az, hogy az adattovábbítás 1 frame idejű un. digitális késést fog szenvedni. Ez a késés azonban nem érezhető így nem kell foglalkozni vele.

Az adás folyamata tehát a következő: A TXC által adott MSYNC hatására az előző periódusban leolvasott csatorna adatokat az MCC az ISB buszon keresztül továbbítja a TXC-nek. A TXC csomagot formál belőle és 9600 baud sebességgel leadja a rádión keresztül. Az MCC a TXC vel való kommunikáció után leolvassa a saját kezelőszerveinek pillanatnyi adatait, majd ha van ECC azt az EPSYNC vonalon ugyan erre utasítja. Az ECC leolvassa a saját kezelőszerveihez tartozó pillanatnyi adatokat és az ESB buszon közli azokat az MCC-vel. Az MCC ezután megvárja az újabb MSYNC megérkezését és a folyamat kezdődik előről.

3. A chipset-ből felépíthető vevő rendszertechnikai vázlata

A vevő oldal felépítése valamivel egyszerűbb mint az adóé. Itt is van egy digitális rádió ami veszi a frame-ket. A rádiót az RXC (Receiver Controller) IC vezérli. A rádió frekvenciabeállítását a BCD encoderrel lehet megtenni. Az RXC a vett framekről megállapítja, hogy sérülésmentesek-e, és ha igen, akkor továbbítja őket az ISB (Internal Serial Bus) vonalon a SEC (Servo Controller), a DMC (DC Motor Controller), illetve a DOC (Digital Output Controller) IC-k felé.

Az RXC után maximum 2 SEC, 2 DOC és 4 MOC vezérlő kapcsolható. A SEC nél a blokkválasztó bemenettel lehet kiválasztani, hogy a frame első vagy második 8 csatornához tartozó adatait alakítsa a boltban kapható gyári szervók működtetéséhez használható formára. A DOC illetve DMC esetében jumperekkel lehet állítani, hogy a frame-ben hanyadik csatornához tartozó információt alakitsa át digitális kimenetté, illetve DC motor vezérléshez szükséges PWM jellé. Ha például egy négycsatornás rádiót akarunk csinálni ami két szervót és két DC motort működtet, akkor ehhez az RXC mögé 1 SEC és két DMC áramkört kell kapcsolni. A szervók vezérléséhez az első két csatornát használjuk. A harmadikra jumpereljük az egyik DMC-t, a negyedikre a másikat. Így természetesen a SEC harmadik és negyedik kimenetére helyezett szervó párhuzamosan működtetésre kerülne az első illetve a második DMC-vel, de mivel ezt most szervókimenetként úgysem használjuk így nem is érdekes. A vevő tehát modulrendszerűen felépíthető, az adott igényeknek megfelelően.

Vizsgáljuk meg a vétel idődiagramját. A 16 csatorna adatainak feldolgozása és a végrehajtó szervek vezérlése csak úgy fér bele 20 ms-ba, ha a vett frame párhuzamosan feldolgozásra kerül a vételt követően. Ha pontosan végig követjük a vétel menetét, akkor a következőket látjuk: A vett frame ellenőrzés után továbbitásra kerül az ISB buszon keresztül a végrehajtás vezérlők felé. Mivel A SEC, a DOC és a DMC egyszerre kapja meg a frame-t, egyszerre meg is kezdik az értelmezést és a végrehajtó szervek vezérlését.

A diagramból látható, hogy a SEC1 O1 és a SEC2 O1 az első és a kilencedik szervócsatornát egyszerre kezdik el vezérelni. A további 2x7 csatorna vezérlése folyamatos, az egyiket rögtön követi a másik, igy a 16 csatorna vezérlési ideje maximum 16 ms ideig tart 32 helyett. Természetesen az ISB frame megérkezése után a DOC rögtön felülírja a kimeneteit, és a DMC is ekkor váltja a motor vezérléséhez szükséges jeleket. Ebből az ábrából is látszik, hogy amig egy frame vétele folyik, addig az előző frame-hez tartozó utasításokat hajtják végre a különböző vezérlők. Ebből következik, hogy az 1 frame idejű digitális késés itt is bekövetkezik. Összességében az adónál leírtakat is figyelembe véve 40 ms késésben van a végrehajtás a kezelőszerven beadott mozdulathoz képest, de ez oly csekély, hogy nem zavaró, sőt nem is vehető észre.

4. Az IC-k lábkiosztása

Ebben a pontban az IC-kről katalóguslap szerű összefoglalást olvashatsz. A funkciók részletes ismertetését valamint az IC-k összekötésének értelmezését a példaként megépített adó és vevő leírásánál fogod megtalálni.

RC430-TXC adóvezérlő

VCC max 5V DC
Csak 22.1184 MHz-es kvarc használható
A TLO kimenet közvetlenül meg tud hajtani egy ledet.
Az MSO aktív szintje L
A rendszer elemeinek az XT2 lábról kell órajelet adni

Kivezetés	Név	Funkció
1	RST	Reset
2	ISB	Belsõ soros busz bemenet
3	TXD	Adóvonal a rádió felé
4	XT2	Kvarc csatlakozás 2
5	XT1	Kvarc csatlakozás 1
6	NC	Nincs funkció hozzárendelve
7	NC	Nincs funkció hozzárendelve
8	NC	Nincs funkció hozzárendelve
9	MSO	Master synchron kimenet
10	GND	Tápfeszültség bemenet
11	TLO	Adásjelző led kimenet
12	NC	Nincs funkció hozzárendelve
13	NC	Nincs funkció hozzárendelve
14	NC	Nincs funkció hozzárendelve
15	NC	Nincs funkció hozzárendelve
16	TCLK	Rádióvezérlő órajel kimenet
17	TDAT	Rádióvezérlő adat kimenet
18	TALE	Rádióvezérlő engedelyézés kimenet
19	NC	Nincs funkció hozzárendelve
20	VCC	Tápfeszültség bemenet

RC430-LCC LCD display vezérlő

VCC max 5V DC
Ajánlott kijelző DISPLATECH 162B
A világításvezérléshez tranzisztoros kapcsolót ajánlott használni
Az LLG aktív szintje L
A LD7 lábat 150 pF-al hidegíteni kell

Kivezetés	Név	Funkció
1	RST	Reset
2	ISB	Belső soros busz bemenet
3	NC	Nincs funkció hozzárendelve
4	NC	Nincs funkció hozzárendelve
5	XCLK	Órajel bemenet
6	LEA	LCD engedélyező kimenet
7	LLG	LCD világítás vezélő kimenet
8	LRS	LCD Regiszterválasztó kimenet
9	LRW	LCD irás/olvasás vezérlő kimenet
10	GND	Tápfeszültség bemenet
11	NC	Nincs funkció hozzárendelve
12	LD0	LCD adatvezeték bit 0
13	LD1	LCD adatvezeték bit 1
14	LD2	LCD adatvezeték bit 2
15	LD3	LCD adatvezeték bit 3
16	LD4	LCD adatvezeték bit 4
17	LD5	LCD adatvezeték bit 5
18	LD6	LCD adatvezeték bit 6
19	LD7	LCD adatvezeték bit 7
20	VCC	Tápfeszültség bemenet

RC430-MCC Elsődleges kezelőpult vezérlő

VCC max 5V DC
A PRGS kivezetést 4.7KOhm-al VCC-re kell kötni

A DSI bemenetekhez a következő kapcsolást kell használni:

Kivezetés	Név	Funkció
1	ACLK	ADC órajel kimenet
2	TXSW	Adáskapcsoló bemenet
3	LBCI	Tápfesz ellenőrző bemenet
4	ECCI	Másodlagos vezérlő ellenőrző bemenet
5	NC	Nincs funkció hozzárendelve
6	NC	Nincs funkció hozzárendelve
7	NC	Nincs funkció hozzárendelve
8	EPS	Másodlagos kezelőpult szinkron kimenet
9	RST	Reset
10	ESB	Külső soros busz bemenet
11	ISB	Belső soros busz kimenet
12	MSI	Master synchron bemenet
13	I2CC	I2C busz órajel
14	I2CD	I2C busz adat
15	RESW	Rotary encoder kapcsoló bemenet
16	REIB	Rotary encoder B érzékelő bemenet
17	REIA	Rotary encoder A érzékelő bemenet
18	NC	Nincs funkció hozzárendelve
19	XCLK	Órajel bemenet
20	GND	Tápfeszültség bemenet
21	AD1D	ADC1 adatvonal
22	AD1C	ADC1 chip select
23	AD2D	ADC2 adatvonal
24	AD2C	ADC2 chip select
25	AD3D	ADC3 adatvonal
26	AD3C	ADC3 chip select
27	AD4D	ADC4 adatvonal
28	AD4C	ADC4 chip select
29	NC	Nincs funkció hozzárendelve
30	NC	Nincs funkció hozzárendelve
31	PRGS	Program kiválasztó bemenet
32	DSI7	Digitális kapcsoló bemenet 7
33	DSI6	Digitális kapcsoló bemenet 6
34	DSI5	Digitális kapcsoló bemenet 5
35	DSI4	Digitális kapcsoló bemenet 4
36	DSI3	Digitális kapcsoló bemenet 3
37	DSI2	Digitális kapcsoló bemenet 2
38	DSI1	Digitális kapcsoló bemenet 1
39	DSI0	Digitális kapcsoló bemenet 0
40	VCC	Tápfeszültség bemenet

RC430-ECC Másodlagos kezelőpult vezérlő

VCC max 5V DC
Csak 22.1184 MHz-es kvarc használható
A PRGS kivezetést 4.7KOhm-al VCC-re kell kötni
CS1=L CH7 - AD40; CS1=H CH7 - DS0-7;
CS2=L CH8 - AD41; CS2=H CH8 - DS8-15;
CS3,CS4 kötelezően L

A DSI bemenetekhez a következő kapcsolást kell használni:

Kivezetés	Név	Funkció
1	DSI8	Digitális kapcsoló bemenet 8
2	DSI9	Digitális kapcsoló bemenet 9
3	DSI10	Digitális kapcsoló bemenet 10
4	DSI11	Digitális kapcsoló bemenet 11
5	DSI12	Digitális kapcsoló bemenet 12
6	DSI13	Digitális kapcsoló bemenet 13
7	DSI14	Digitális kapcsoló bemenet 14
8	DSI15	Digitális kapcsoló bemenet 15
9	RST	Reset
10	NC	Nincs funkció hozzárendelve
11	ESB	Külső soros busz kimenet
12	ACLK	ADC órajel kimenet
13	EPS	Külső szinkron bemenet
14	CS1	Csatorna választó bemenet 1
15	CS2	Csatorna választó bemenet 2
16	CS3	Csatorna választó bemenet 3
17	CS4	Csatorna választó bemenet 4
18	XT2	Kvarc csatlakozás 2
19	XT1	Kvarc csatlakozás 1
20	GND	Tápfeszültség bemenet
21	AD1D	ADC1 adatvonal
22	AD1C	ADC1 chip select
23	AD2D	ADC2 adatvonal
24	AD2C	ADC2 chip select
25	AD3D	ADC3 adatvonal
26	AD3C	ADC3 chip select
27	AD4D	ADC4 adatvonal
28	AD4C	ADC4 chip select
29	NC	Nincs funkció hozzárendelve
30	NC	Nincs funkció hozzárendelve
31	PRGS	Program kiválasztó bemenet
32	DSI7	Digitális kapcsoló bemenet 7
33	DSI6	Digitális kapcsoló bemenet 6
34	DSI5	Digitális kapcsoló bemenet 5
35	DSI4	Digitális kapcsoló bemenet 4
36	DSI3	Digitális kapcsoló bemenet 3
37	DSI2	Digitális kapcsoló bemenet 2
38	DSI1	Digitális kapcsoló bemenet 1
39	DSI0	Digitális kapcsoló bemenet 0
40	VCC	Tápfeszültség bemenet

RC430-RXC vevővezérlő

VCC max 5V DC
Csak 22.1184 MHz-es kvarc használható
Az LRO és LST kimenet közvetlenül meg tud hajtani egy ledet.
Az EAN aktív szintje L
A rendszer elemeinek az XT2 lábról kell órajelet adni

Kivezetés	Név	Funkció
1	RST	Reset
2	TXD	Vevővonal a rádió felöl
3	ISB	Belső soros busz kimenet
4	XT2	Kvarc csatlakozás 2
5	XT1	Kvarc csatlakozás 1
6	NC	Nincs funkció hozzárendelve
7	NC	Nincs funkció hozzárendelve
8	ARS	Auto reset kimenet
9	EAN	Végrehajtás engedélyező kimenet
10	GND	Tápfeszültség bemenet
11	LST	Selftest led kimenet
12	FS1	BCD encoder bemenet 1
13	FS2	BCD encoder bemenet 2
14	FS4	BCD encoder bemenet 4
15	FS8	BCD encoder bemenet 8
16	TCLK	Rádióvezérlő órajel kimenet
17	TDAT	Rádióvezérlő adat kimenet
18	TALE	Rádióvezérlő engedelyézés kimenet
19	LRO	Vétel jelző led kimenet
20	VCC	Tápfeszültség bemenet

RC430-SEC szervóvezérlő

VCC max 5V DC
Az SO kimenetekkel a szervók közvetlenül meghajthatók
Az EAN aktív szintje L
BS=L Blokk0 (CH1-CH8) ; BS=H Blokk1 (CH9-CH16)

Kivezetés	Név	Funkció
1	RST	Reset
2	ISB	Belső soros busz bemenet
3	NC	Nincs funkció hozzárendelve
4	NC	Nincs funkció hozzárendelve
5	XCLK	Órajel bemenet
6	NC	Nincs funkció hozzárendelve
7	NC	Nincs funkció hozzárendelve
8	BS	Blokk kiválasztó bemenet
9	EAN	Végrehajtás engedélyező bemenet
10	GND	Tápfeszültség bemenet
11	NC	Nincs funkció hozzárendelve
12	SO1	Szervó vezérlő kimenet 1
13	SO2	Szervó vezérlő kimenet 2
14	SO3	Szervó vezérlő kimenet 3
15	SO4	Szervó vezérlő kimenet 4
16	SO5	Szervó vezérlő kimenet 5
17	SO6	Szervó vezérlő kimenet 6
18	SO7	Szervó vezérlő kimenet 7
19	SO8	Szervó vezérlő kimenet 8
20	VCC	Tápfeszültség bemenet

RC430-DOC digitális kimenet vezérlő

VCC max 5V DC
Az EAN aktív szintje L
A CS bemenetek binárisan programozhatók:

	CS8	CS4	CS3	CS1
CH1	L	L	L	L
CH2	L	L	L	H
...
CH16	H	H	H	H

Kivezetés	Név	Funkció
1	RST	Reset
2	ISB	Belső soros busz bemenet
3	NC	Nincs funkció hozzárendelve
4	NC	Nincs funkció hozzárendelve
5	XCLK	Órajel bemenet
6	CS1	Csatorna választó bemenet 1
7	CS2	Csatorna választó bemenet 2
8	CS4	Csatorna választó bemenet 4
9	EAN	Végrehajtás engedélyező bemenet
10	GND	Tápfeszültség bemenet
11	CS8	Csatorna választó bemenet 8
12	O1	Digitális vezérlő kimenet 1
13	O2	Digitális vezérlő kimenet 2
14	O3	Digitális vezérlő kimenet 3
15	O4	Digitális vezérlő kimenet 4
16	O5	Digitális vezérlő kimenet 5
17	O6	Digitális vezérlő kimenet 6
18	O7	Digitális vezérlő kimenet 7
19	O8	Digitális vezérlő kimenet 8
20	VCC	Tápfeszültség bemenet

RC430-DMC DC motor vezérlő

VCC max 5V DC
Az EAN aktív szintje L
A CS bemenetek a DOC nál leírtakkal megegyezően programozhatók
DS21 LL=csak előre; DS21 LH=csak hátra; DS21 HL=mindkét irányba
ZR21 LL=áll 1 vagy 128-nál; ZR21 LH=áll 1-3 vagy 125-131 -nél
ZR21 HL=áll 1-6 vagy 122-134 -nél

Kivezetés	Név	Funkció
1	RST	Reset
2	ISB	Belső soros busz bemenet
3	PWF	PWM előre kimenet
4	NC	Nincs funkció hozzárendelve
5	XCLK	Órajel bemenet
6	PWB	PWM hátra kimenet
7	FWE	Előre engedélyezés kimenet
8	BWE	Hátra engedélyezés kimenet
9	EAN	Végrehajtás engedélyező bemenet
10	GND	Tápfeszültség bemenet
11	NC	Nincs funkció hozzárendelve
12	CS1	Csatorna választó bemenet 1
13	CS2	Csatorna választó bemenet 2
14	CS4	Csatorna választó bemenet 4
15	CS8	Csatorna választó bemenet 8
16	DS1	Üzemmódválasztó bemenet 1
17	DS2	Üzemmódválasztó bemenet 2
18	ZS1	Nullsávválasztó bemenet 1
19	ZS2	Nullsávválasztó bemenet 2
20	VCC	Tápfeszültség bemenet

5. Frekvenciatáblázat

A frekvenciatáblázat azért nem a rádiónál kerül ismertetésre, mert ahhoz semmi köze sincsen. A rádió gyakorlatilag akárhova felprogramozható 420 és 450 Mhz között, sőt tudna működni 315 és 860 Mhz-en is. A rádiófrekvenciákat tehát a rádióvezérlő IC-k az RXC és a TXC tartalmazzák. A csatornák és a hozzá tartozó frekvenciák tehát a következők:

CH00	434.700 MHz	CH05	433.450 MHz
CH01	434.550 MHz	CH06	433.225 MHz
CH02	434.325 MHz	CH07	433.150 MHz
CH03	433.875 MHz	CH08	431.900 MHz (O)
CH04	433.625 Mhz	CH09	431.875 MHz (O)

A (O) -val jelzett csatornák kívül esnek az ISM sávon, használatuk kalózkodni vágyóknak ajánlott. Felhívnám azért a figyelmet, hogy rádió adókészüléket olyan frekvencián üzemeltetni ami engedélyköteles, engedély nélkül nem szabad. Ha ezt megszeged akkor egy olyan szabálysértést követsz el aminek fennállásakor a készülék elkobzásával és 50000 HUF-ig terjedő pénzbírsággal sújthatnak. Tehát mindenki csak a saját felelősségére vágjon bele kalózkodásba. Az ISM sávban való akármilyen forgalmazás valószínűleg senkit sem érdekel, amíg nem okoz zavart, így valószínű nincs is a megfigyelés középpontjában, de alatta már illik vigyázni.

VISSZA