Elektronisk fartsregulator for RC båt

[Dr_VingTor]

Endelig ferie og tid til å holde på med hobby prosjekter, så her kommer historien om min selvlagde ESC.

 

Det var en vakker vårdag i det herrens år 2009 at jeg fant ut at jeg skulle ta fram min gode gamle RC båt (Graupner Cobra)

 

Jeg hadde kjøpt et nytt batteri på hele 3000mAh, litt mer enn mine gamle batterier (1500mAh). Koblet det til båten, ga litt gass og det sa poff... 10A sikringen hadde gått... Jaja tenkte jeg... motoren trekker nok opp i mot 30A ved start, så jeg satte inn en 30A sikring (som var det eneste jeg hadde liggende). Merkelig nok sa det poff igjen, men sikringen var like hel

 

Lukta litt svidd, så jeg skrudde opp fartsregulatoren, og TO220 pakken på den ene transistoren (en eller annen BJT transistor) manglet en del og bondetråden så ut til å ha fordampet... Fant senere ut at transistorene tålte max 7,5A kontinuerlig. De gamle batteriene klarte nok ikke levere den strømmen motoren ville ha, men det gjorde det nye

 

Så da vart båten satt på hylla igjen til jeg fikk tid til å lage ny fartsregulator selv.

 

Jeg startet å designe en overkill fartsregulator, men fant for ut at den kom til å bli dyr, og at det ville være vanskelig å få plass til alt på det lille området jeg hadde tenkt (ca 35 * 55 mm^2). I tillegg krevde dette designet minst et 2 lags kretskort, så det ville koste litt å lage dette også. Etter en stund bestemte jeg meg for å lage den så enkel som mulig. Bare støtte for forover, ingen revers, ingen sensorer for strømmåling og temperatur måling (som jeg hadde tenkt egentlig). Designet ble bestående av et par dioder, en NFET transistor, noen motstander og kondensatorer, en 5V regulator, og en mikrokontroller av typen ATtiny2313 (AVR).

 

Startet med å tege kretsskjema og PCB utlegg i Eagle. Deretter konvertere dette til gerber filer, som igjen ble konvertert til G-code for CNC maksinen min (som jeg hadde skaffet meg i mellomtiden, Sable 2015, EMC2/LinuxCNC).

 

Skjema:

 

PCB:

 

Skjermbilde av EMC2 igang med fresingen.

 

Maskina som jobber.

 

Ferdig freset og boret kretskort.

Det kule her er at CNC maskina også borer hullene, så de havner akkurat der de skal være

Eneste problemet er å huske å gjøre paddene store nok slik at en ikke borer bort alt kobberet, gikk akkurat bra her, men skulle hatt litt større padder (dette kan jeg fikse i programmet som lager G-code, men glemte av det her).

 

Her har jeg montert alt utenom mikrokontrolleren:

 

Undersiden av kortet:

Ikke den beste loddinga jeg har gjort, men men... mye loddetinn på de store ledningen, men her går det nok litt strøm (husk at 10A sikringen røk)

En ser også NFET transistoren her. Den er beregnet for denne typen bruk og har veldig lav R_ds. Mener å huske at den skal klare opp i mot 70A.

 

Og det ferdige kortet:

 

Ikke det mest avanserte kortet, men jeg klarte selvfølgelig å gjøre et par småfeil. Studerte ikke databladet så veldig nøye før jeg designet kortet, så når jeg skulle lage firmwaren til kontrolleren i går oppdaget jeg at jeg hadde koblet NMOS transistoren til 16bit timeren i stede for 8 bit timeren (som skulle brukes til PWM). 16bit timeren skulle brukes til å måle pulsbredden på signalet fra mottakeren. Heldigvis var pinnene rett ved siden av hverandre slik at jeg bare kunne bøye beinet på motstanden til å gå bort til rett pinne. Jeg hadde heller ikke studert input capture funksjonen nøye nok, så jeg måtte også koble ICP sammen med PCINT0, disse var også rett ved siden av hverandre så det gikk også greit. Var en bug i koden atter at jeg hadde lastet den opp og loddet kretsen fast i kortet (jeg måtte holde gass spaken på fjernkontrollen i full revers for at motoren ikke skulle gå), så jeg måtte lodde den ut igjen og programmere den på nytt. Nå loddet jeg inn en sokkel for den i tilfelle det var mer jeg måtte tvike i koden. Ser ut som om jeg kanskje ikke får kjørt den på full guffe, så jeg må nok tvike litt på det, men det er enkelt nå. Alt annet ser ut som om det virker, så da er det bare å få den på vannet og test!

 

(Kretsskjema og PCB utlegg jeg har lagt ut her er fikset og har ikke disse feilene.)

 

Kildekode: simpleESC.zip

[DJ-Timoty]

stilig.. har vært mye borti elektronikk opp igjennom, men å lage slikt kan jeg nok vente lenge med ..

 

hvor stor er båten? fart på denne?

har 4 RC båter selv :-P

[Dr_VingTor]

Med ror og propell å er den ca 60cm lang (ca 53cm uten) og ca 16cm bred.

 

Farten skal være opp til 30km/t avhengig av hvilken motor o.l. en har. Litt usikker på hvor fort min egentlig går, men trur nok at jeg skal presse litt mer ut av den med denne fartsregulatoren og det nye batteriet. En fikk jo også denne båten med nitro motor, mulig det var den som gikk i 30km/t og at elektrisk er litt tregere, men det vet jeg ikke sikkert. Mulig de går like fort begge to.

 

Har litt lyst å teste med noen andre propeller, men vet ikke om det har så mye for seg...

[DJ-Timoty]

hvis du lager fartsregulator selv, hvorfor ikke sette inn en vassere motor og 11,1V lipo batteri? da får du temmelig mye mer fart på den..

 

har en båt på rundt 60cm selv, som jeg har satt inn 2stk 15tørns motorer med viftekjøling og 11,1 lipo.. har ikke fått testet den helt enda, da første turen endte med at koblinga mellom motor og aksling knakk

 

har også en på litt over metern, med 15 cubiks Nitro-motor, som skal gå rett rundt 50 knop , ikke fått testet denne heller enda da jeg er helt ny på nitro og ikke har fått justert den riktig enda.. har en som har litt peiling på dette som skal hjelpe meg med dette så blir nok artig leketøy