Новые регуляторы оборотов для гоночных квадрокоптеров на процессоре F3. Furling32!

Опубликовал | 02.12.2018

Добрый день. Сегодня я хочу поговорить о новом регуляторе оборотов для гоночных дронов, сделанный по самым новым технологиям. А так же узнать, что за технологии и нужны ли они нам. Более подробно пот «катом»

Сначала я хочу начать с небольшого объяснения что же такое эти регуляторы оборотов, потом перейти к характеристикам, а уже далее осмотр и настройка.

Что такое регулятор оборотов или esc?
Я постараюсь объяснить простым языком не в даваясь в научные термины. Так как на дронах используются бесколлекторные моторы, то для их управления нужен отдельный регулятор управления именуемый ESC (Electric Speed Controller). Связано это с тем что моторы имеют три фазы и что бы ими управлять применяется ESC. То есть просто так запустить бесколлекторный мотор не удастся.

Краткие характеристики Furling32
— 32-х битная прошивка (BLHELI32)
— Поддержка полной телеметрии
— Процессор F3
— Рабочий ток регулятора 35А
— Наличие датчика тока
— Наличие настраиваемого RGB светодиода
— Размеры 15х30 мм

Что такое BLHELI32?
Blhelli это прошивка непосредственно для самих регуляторов оборотов. Предыдущая версия называлась Blhelli_s, работала с 8 битными процессорами и была написана на ассемблере. Blhelli32 работает уже с процессорами 32 бита и написана на языке С(си).
Что это даёт?
Более скоростные протоколы передачи управления и телеметрию регуляторов. Как пишут производители и разработчики прошивки, ПК получая данные телеметрии ориентируется на температуру и токопотребление, благодаря этому производит более чёткий контроль управление и в случае выхода показаний за рамки прекратит подачу тока и убережёт ваши компоненты. Но это на словах, реально подтвердить или опровергнуть пока что я не могу. Однако уже сейчас можно в настройках выставить ограничение по току, за пределы которого не выйдет регулятор оборотов. В данное время если установлен более мощный процессор, а в нашем обзоре именно так и есть, то можно выставить более высокие частоты переключения фаз тем самым добиться ещё более большой плавности в работе.
Сразу предупреждаю это то, что можно найти в интернете и то, что нам дают разработчики этой прошивки и компонентов, реально же проверить все у меня просто нету такой аппаратуры, по этому это некая теоретическая статья о том, что же такое BLHELI32.

Осмотр посылки и регулятора оборотов.

Как обычно компания Airbot поставляет свои компоненты антистатических пакетах. Это является большим плюсом, так как можно не бояться, что где-то по дороге статическим электричеством повредило какой-либо элемент на плате.

Достанем регулятор и посмотрим с двух сторон. Как можно заметить компонентов не так-то и много, но они очень интересные.

Подробный осмотр предлагаю начать с верхней стороны (где установлен RGB светодиод и мосфеты).
С лева находятся пяточки для пайки проводов которые идут к мотору. Если внимательно присмотреться, то видно, что для пайка оголена не вся дорожка, и соответственно ширина же дорожки шире и говорит нам о том, что производитель оставил запас и прогара дорожки от высокого тока не должно случиться.

Далее идут 6 мосфетоф. Маркировка ZM019N03 8505ZM, к сожалению найти даташит мне не удалось. Производитель обещает, что регуляторы рассчитаны на ток 35А.

Далее в глаза бросается RGB светодиод. Использовать его или нет каждый принимает индивидуально. Настраивается он в программе где настраиваются и другие параметры регулятора, об этом будет ниже.

С права находятся 4 пяточка. Описание идёт сверху вниз.
+ Плюс питания.
PWM контакт на которой приходят данные с какой скоростью надо вращать мотор. Проще говоря управляющий контакт и паяется к управляющему выходу на ПК (полётный контроллер).
TELEM контакт телеметрии. С него мы можем получать информацию об температуре регулятора, оборотах. Паяется на TX пин любого свободного UART порта на ПК. (Об этом ниже будет отдельное упоминание).
Минус питания.

Так же сверху находятся 3 smd конденсатора.

Теперь перевернём регулятор и посмотрим с другой стороны его.

Поговорим о компонентах. Датчик тока или шунт. Даёт возможность через телеметрию получать данные о потребляемом токе конкретного регулятора.

Драйвер ключей (мосфетов) Fortior FD6288Q

Теперь о самом главном! В качестве процессора регулятора используется чип F350. Это процессор семейства F3. Что бы простой пользователь понял почему же такое внимание уделено ему. Постараюсь объяснить, до этой модели регуляторы использовали процессоры линейки F1, а буквально года 1,5 назад процессоры семейства F3 устанавливались на одни из самых крутых ПК, да и посей день F3 процессоры используются на простых ПК где не нужна сильная производительность. Так, что если немного поразмышлять, то в таком решение кроется огромный потенциал, который к сожалению ещё не полностью использован, но будем следить вместе за развитием технологий в этой области.

Так же на обратной стороне находятся пара конденсаторов, элементы обвязки процессора и драйвера, стабилизатор питания (LDO).

Предлагаю ещё пару фоток под спойлером, что бы оценить качество пайки, и просто сборки. Хочется отметить что платы отмыты превосходно.

Фото

Размеры

Длина регулятора составляет 30мм.

Ширина 15мм.

Настройки

Для того что бы попасть в настройки надо скачать BLHeliSuite_32. Регуляторы должны быть уже припаяны к ПК и всё. Открываем программу, подключаем аккумулятор к квадрокоптеру, выбираем com порт и жмём подключиться.
Дальнейшее описание настроек я спрячу под спойлер дабы не растягивать обзор.

Осмотр настроек и прошивка регуляторов
Сначала поговорим об основных преимуществах которые даёт нам 32 битная прошивка, а после расскажу про прошивку.
У меня уже зашита версия 32.6 и все 4 регулятора читаются программой.

Начну с настройки светодиода. На выбор доступно любое сочетание RGB света. Можно оставить открытым светодиод и тем самым сделать небольшую подсветку на квадрокоптере. Думаю тем кто летает по несколько человек будет удобно.

В новой версии прошивки появилась возможность корректировать показания каждого датчика ток, что очень удобно если при стандартных значениях датчик начинает врать.

Теперь два пункта которые влияют на плавность и мощность.
1) Motor Timing, этот параметр позволяет расширить диапазон газа. Рекомендуется выставить автоматический режим, тогда теоретически нам будет доступно более максимальное значение газа. Я не стал трогать этот параметр, так как при увеличении мощность пойдёт и большой нагрев и т.д., а мне жалко моторы и регуляторы, по этому я оставил стандартные значения.
2) PWM Frequency, грубо говоря чем выше значение тем плавнее будут крутиться моторы. Для себя я поставил значение 40, так как мне показалось это оптимальным, достаточно плавно, но при этом нету эффекта как будто летишь в масле.

Прошивка

Теперь о прошивке. Для неё есть одно требование, это наличие интернета, без интернета прошивка не пойдет, так как запрос отправляется на сервер и проверяется подлинность ПО в регуляторах.
1) Нажимаем Flash BLHelli
2) Выбираем версию прошивки
3) Нажимаем ОК

От себя я рекомендую прошиться последней версией, так как у меня на версии 32.4 был небольшой рассинхрон в работе, после прошивки проблема исчезла.

Настройка телеметрии
Тут тоже сложного ничего нету. Лично у меня стоит прошивка Buterflight. Но это все равно, так как современные конфигураторы под различные прошивки имеют почти одинаковый интерфейс. Итак, начнём по порядку.
1) Припаиваем провода телеметрии на любой Uart порт к пину Rx.
2) Открываем конфигуратор и идём во вкладку Ports, находим наш Uart порт и в графе Sensor Input выставляем ESC.

3) Вкладка Configuration. Активируем пункт ESC_SENSOR.

Как бы и всё :) Телеметрия работает. Но я покажу дополнительно какие пункты нужно поменять что бы была возможность получать показания ампеража.
Вкладка Power & Battery, выбираем параметр ESC Sensor, после чего в окошке снизу будет показания ампеража в сумме и отдельно по каждому регулятору.

Дальше уже на свой вкус во вкладке OSD можно активировать необходимые пункты такие как: обороты, температура, напряжение. И расставить по экрану как хотите.
P.S. это работает только на ПК которые имею плату ОСД на борту, но таких щас большинство.

Этапы сборки и полёт

Этап сборки
Я просто прикреплю пару фотографий с этапов сборки дрона с этими регуляторами.



Тут показано место куда припаяны провода телеметрии с регуляторов.

Так в итоге выглядит квадрокоптер. Но это не финальное фото, тут не хватает антенн видео передатчика и приёмника РУ.

Опыт эксплуатации
Собранный дрон у меня используется для различных съёмок. В последнее время я снял 2 этапа ралли, и частично в них участвовал данный дрон. Так как скорости у раллийных машин большие я думаю понятно что и регуляторы работали в приличном режиме.
К сожалению не весь материал у меня есть на руках по этому если кому то интересно, то предлагаю посмотреть видео где есть кадры с данного дрона. Все кадры с солнышком и с синим небом как раз сняты на данный дрон :)
Кому не интересно смотреть начало, можете перематывать на 0:50.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Планирую купить 0 Добавить в избранное 0

(c) 2017 Источник материала

Рекламные ссылки