Standaard schakel en regel besturing voor LEd verlichting en overig

Hoi allen,

Doel van dit topic is een goedkope, eenvoudige oplossing voor schakel uitdagingen binnen de RC modelbouw. Ik stel het ontwerp van het eindresultaat gratis ter beschikking.

inleiding
Ik bouw mijn eigen schakel en besturingselektronica met behulp van PIC's (programmeerbare IC's). Nu is dit een hele goedkope en eenvoudige oplossing met veel functionaliteit (mits je een programmeer apparaatje koopt en software kan schrijven). Ik lees heel wat topics waar men bezig is met LED verlichting en andere schakel behoeften en dit kan denk ik veel eenvoudiger.

De mooiste oplossing die ik nu heb is een PIC16F886. Deze heeft 28 aansluitingen waarvan 26 IO. Ik lees nu 4 kanalen uit mijn ontvanger en stuur 4 kanalen aan (ESC en 3x servo) voor de besturing van mijn truck. Daarnaast heb ik dan nog 18 IO over (waarvan 1 alleen input voor bv een knopje). Het geheel wordt gevoed rechtreeks door de 5VDC van de ESC dus geen geknoei met extra batterijen. Het vermogen is niets vergeleken bij een servo.

Als je de uitgangen met niet meer dan 2 LEDS belast kan je deze direct aansluiten op een uitgang (met een weerstandje van 100 Ohm). Wil je meer op een uitgang aansluiten maak ik gebruik van een darlinton array (dit zijn transistoren in serie). Dit IC (ULN2003) Kan je vrijwel direct aan de pootjes van de PIC solderen en daarna heb je aansluitingen waar je een "oneindig" aantal LED's op kan aansluiten of zelfs lampjes tot 50V.

Wil je geen weerstandjes solderen maak ik gebruik van een IC (4114R-1-101LF) waar 7 weerstanden in zitten waardoor ik opnieuw alleen pootjes aan elkaar hoef te solderen. Al met al kinderspel en mogelijkheden genoeg.

Kom ik IO te kort werk ik zelfs met extra PIC's (16F690) die serieel verbonden is met 1 centrale processor. Deze verbinding bestaat uit 3 aders (+5VDC, GND, Signaal) en ik maak zo een soort dictributed IO blokjes zodat ik door de auto maar 3 draadjes hoef te leggen en je op een bepaald punt allemaal LED's kan aansluiten.

de oplossing
Dit laatste is voor dit topic misschien iets te uitgebreid maar misschien is er behoefte aan 1 eenvoudige oplossing waar veel bouwers van een truck, heli of boot wat aan hebben en dit wil ik best maken (in mijn hobby tijd). Moet ik wel de behoefte weten. denk bijvoorbeeld aan een IC met 14 uitgangen te schakelen met 1 kanaal.

Ik schakel zelf wel 40 uitgangen met 1 of 2 kanalen. Ik heb hiervoor een soort menu werking bedacht. Ik gebruik de rechter stick en staat deze niet in het midden dan werkt hij niet meer als stuur signaal maar kan ik hem gebruiken om via een menu van alles en nog wat te schakelen. (daarom zit de processor tussen de ontvangen en de servo's zodat ik de servo alleen aanstuur als dit mag). Heb je kanalen over dan is dit laatste zelfs niet nodig.

Ik biedt mijn kennis en kunde aan bij deze gemeenschap als daar behoefte aan is. Een PIC kost tussen nog geen 5 euro, de andere IC's minder dan 2 euro dus dit zijn hele goedkope oplossingen, moeten we alleen bepalen wat de werking is die we willen. Ik bedenk zelf wel oplossingen maar moet wel de behoefte kennen.

Laat weten als je bent geinterreseerd, geef je behoefte aan of deel je ideeen. Is er genoeg animo dan maak ik een oplossing waar een grote groep wat aan heeft. Het schrijven van de software is mijn hobby, de componenten zijn de kosten niet.

een voorbeeld oplossing:



Heb je slechts enkele LED's en soldeer je een weerstand tussen de draadjes naar de LED dan kan je de ULN2003 en 4114R weglaten. Compacter kan bijna niet, ik heb plaatsen waar ik de processor met dubbelzijdig tape vastplak en de draadjes rechtreeks aan de pootjes soldeer, vindt je niet meer terug als je het niet weet.

Voor een idee over de mogelijkheden kijk een op mijn bouwverslag [125647] scania-r620-6x4-2.

het betreft hier dus een eenvoudige oplossing voor een grote groep.

 

Schakel en regelbesturing

Hallo Allicon,

Een mooie geste. Ben zelf actief in de scheepsmodelbouw en wil voor mijn volgende model ook in ieder geval de verlichting schakelen. Ik kan best zelf een printplaatje maken maar de hele LED materie gaat me nog even te ver. Tzt zal ik heel graag gebruik maken van je kennis. Ik denk dat ook vele forumleden erg geïnteresseerd zullen zijn. Heb bij deze ook een PB tje genomen op je mooie Scania.Ziet er zeer technisch uit en zal uiteindelijk een prachtige truck worden.

Groet
Sjoerd

 

Hoi Alicon,

Dit is een heel interessant draadje wat je hebt gestart. Heb er gelijk een abbo op genomen.
Ik heb ook naar je ontwerp voor de Scania gekeken, Wauw!! wat gaaf.

Zelf probeer ik ook iets met een PIC op te zetten maar door gebrek aan programmeer-kennis gaat het niet zo makkelijk. Ik ben wat aan het stoeien met een 16F628A, en heb al een paar simpele dingetjes voor elkaar. Ik wil graag een kanaal inlezen en hiermee diverse dingen schakelen,maar zover ben ik nog niet.

In welke taal schrijf jij? Assembler/Basic?
Het draadje van satoer vind ik ook zeer interessant maar de code die hij meegeeft is in basic.
Het schrijven van een programma doe ik met MPLAB-IDE(assembler), kan ik dit soort (basic)code gebruiken in mijn programma(en hoe) of moet ik dan andere software hebben.

Kun jij mij een beetje op weg helpen? Ik wil graag leren hoe ik een PWM-signaal inlees en PWM uitstuur.
Het is mijn bedoeling om het een beetje onder de knie te leren krijgen. Ik kan dus wel precies zeggen wat ik wil en vragen of jij het wil bedenken maar als ik dan iets wil wijzigen weet ik niet hoe het zelf te doen. Tevens is het wel handig voor event. toekomstige projecten om zelf deze kennis te hebben.

Alvast bedankt.

Gr. Eric.

 

Techniek achter de oplossing

Voor de techneuten even wat info over de oplossing.

PIC's (Programmeerbare IC's) worden door verschillende fabrikanten op de markt gebracht. Een bekende is MicroChip. Voor het programmeren heb je een programmeer apparaat nodig. Ik maak zelf gebruik van de PICKIT2 van MicroChip, deze kan je zelf aanschaffen bij Conrad of Farnell.

Naast het apparaat heb je een programmeer omgeving nodig waarin je de software schrijft. Bij MicroChip kan je gratis de programmeer omgeving MPLAB downloaden (zit ook bij de PICKIT2).

Je kan een PIC programmeren op verschillende manieren. ASM (Assembler) taal is de eerste taal maar vindt ik niet altijd even begrijpelijk, zeker niet voor beginners. Daarnaast heb je basic maar ik programmeer in HI-TECH C.

De HI-TECH ANSI C compiler (deze zet de door jouw geschreven code om in bits en bytes voor de PIC) is ook gratis, al heb je dan een lichte variant die niet al te optimale code genereert. Voor onze doelen echter meer als voldoende.

Hoe je de software schrijft, ja dat is natuurlijk de kunst. Voor dit project deel ik de code voor de doe-het-zelvers. Misschien heeft iemand betere oplossingen voor ogen en deelt hij die in dit topic.

Mijn aanpak.
Binnen de oplossing maak ik gebruik van de main routine en een interrupt routine. Er zijn vele wegen die naar Rome lijden maar uiteindelijk kom ik op de volgende aanpak.

Ik lees in de main routine de kanalen in. Dit doe ik kanaal voor kanaal waardoor ik een maximale resolutie heb voor de waarde van het kanaal. Een RC kanaal geeft iedere 20ms zijn waarde door. Bovenstaande aanpak betekend dat ik zo om de 100ms een kanaal positie inlees. Dit is echter snel genoeg voor de meeste toepassingen.

In de main routine voer ik daarna de logica uit zoals het bepalen wat aan of uit gezet moet worden en zet deze waarden in outgangsvariabelen.

Het fysiek aansturen van de uitgangen doe ik in een interrupt routine tijdgestuurd. Dit omdat enkele uitgangen (zoals servo's en de ESC) met een vaste interval aangestuurd moeten worden.

Dit is de grote lijn, er liggen echter heel wat valkuilen op de loer.

Voor de basis hobbyisten wil ik gewoon 1 oplossing maken die ik in een PIC programmeer. Een PIC past in een envelop dus verzendkosten zullen meevallen. Als er genoeg animo is kan ik wat groter inkopen bij Farnell en kosten drukken, evt met extra aansluitmateriaal.

Ik soldeer zelf een en ander rechtreeks wat er houwtjes touwtjes uitziet maar ik doe dit om de ruimte te beperken. Eventueel maken we een printje voor het vereenvoudigen van het soldeerwerk (er zijn er genoeg op dit forum die daarbij kunnen helpen). Nette oplossingen zijn wel mogelijk zoals bijvoorbeeld het gebruik maken van klem aansluitingen op de printplaat.

 

Functionaliteit

Ik zoek natuurlijk naar de behoefte, wat zijn jullie eisen en welke functionaliteit is gewenst. Enkele vragen:

• Hoe willen we de boel aansturen. maken we gebruik van 1 of 2 kanalen.
• Wat willen we aansturen, led's relais, servo's?

Enkele oplossingen

• Eentje die je al veelvuldig kan kopen. 1 kanaal kan dienst doen voor het schakelen van 4 uitgangen. middenstand is alles uit, beetje uit midden is output 1 en 2 en ver uit midden is 3 en 4. Ontstaat natuurlijk de vraag blijven 1 en 2 aan als je 3 en 4 schakeld enz.
• Met 1 kanaal kan je bijvoorbeeld iets verzinnen van een menuutje voor meerdere uitgangen. Een puls is b.v. doorschakelen naar volgende output, lang aanhouden is output aan/uit. Hierdoor kan je heel veel uitgangen schakelen, moet je wel onthouden waar je bent in de lijst.
• Met 2 kanalen heb je meer mogelijkheden. Kanaal 1 gebruik je voor het verder of teruglopen door een menu, kanaal 2 gebruik je voor het aan/uit zetten van een uitgang. Worden de kanalen nergens anders voor gebruikt heb je natuurlijk niets extra's nodig.
• Willen w ook schakelen gebaseerd op ingangen?

Bovenstaande kan ook alledrie in 1 PIC, 1 oplossing die iedereen zelf in kan zetten.

Wie heeft nog ideeen?

 

mijn behoefte cq. wens.

Ik zou graag gebruik willen maken van 1-kanaal met menufunctie om diverse led's te schakelen.
Het is voor een vliegtuig.
- Beacon-lights: altijd aan
- Navigatie verlichting: schakelbaar
- Strobe-lights: schakelbaar
- Landing-lights: schakelbaar
- eventueel Landing-beamlights: schakelbaar

Ook zou ik twee(liefst-4) servo's willen sturen afhankelijk via een menufunctie.

Gr. Eric

 

Hoi Electric, even wat vragen.
We moeten goed helder hebben wat we wensen. Je wil servo's aansturen maar daar kan ik me heel wat verschillende dingen bij voorstellen. b.v. een servo aanturen als een soort aan/uit. Dus in het menu zet je een functie aan uit en de servo schakeld dan tussen 2 posities. Of wil je de servo naar 4,5,... vaste posities sturen die je selecteerd. Of wil je de servo aansturen met een kanaal, in dit geval kan ik me voorstellen dat je vis het menu een kanaal koppeld aan een servo en je zodoende met 1 of 2 kanalen meerdere servo's kan aansturen (niet tegelijk maar om en om).

Voor het schakelen van uitgangen (LED's) heb je daarvoor een apart vrij kanaal ter beschikking zodat we dit kunnen gebruiken als aansturing van het menu.

Dus geef even duidelijk aan wat je in gedachte hebt mbt de gehele werking.

 

zou je ook een soundmodule kunnen maken van een PIC?
komt bijvoorbeeld je kabel vanaf de ontvanger, door de PIC naar de ESC?
EDIT: wat mij handiger lijkt is dat de PIC er niet tussen komt, maar er naast, dus een vertakking maken in de kabel van de Rx naar de ESC, en de vertakking naar de PIC te leiden

 

Rolf, Ja ik heb al een sound module met een PIC. Meer hierover op mijn SCANIA topic of mijn website www.alicon.nl/rc. Dit is echter dusdanig gericht op mijn eigen behoefte dat ik het teveel vindt om voor meerdere geschikt te maken. Ik ben dit topic begonnen om te kijken of er behoefte is naar zelfbouw. Op dit moment zie ik echter te wieinig reactie om hier echt wat mee te doen.

De PIC hoeft niet tussen de ESC maar dat mag als je de regeling van de ESC wil beinvloeden. Je kan de PIC ook parrallel aan de ESC/servo's zetten.

 

Hier nog iemand om mee te helpen met "open" hardware.

 

Wat grappig ik zie dit topic nu pas. Maar ben ook al bezig met dit te doen voor mijn KDS450C. Dit wilde ik doen met een PIC16F628A.
Heb namelijk orientatie verlichting en een landingsverlichting (UFO light) en zoek verlichting voor later. Daarnaast wil ik 2 of 4 extra schakelende kanalen, die door een switch om te zetten is zodat deze appart op een 9V batterij kan. Dit i.v.m. vuurwerk wat ik vanaf wil laten komen
Daarbij wil ik 2 extra kanalen hebben die schakelen naar een vooraf ingestelde tijd.
Het wisselen in het menu doe ik door 1 kanaal, er klinkt een geluidje waarbij je kan horen waar hij is.
Moet het alleen allemaal nog uitvoeren.

Blijf dit dus wel ff volgen voor tips en ideeën.

 

@Alicon
Toch even een kleine rechtzetting, en wat aanvullende info:
PIC is inderdaad een programmeerbaar IC, meer bepaald een microcontroller.
PIC's (met die naam) zal je niet vinden van andere fabrikanten dan MicroChip omdat het een zgn 'registered trademark' is. Natuurlijk zal je ook microcontrollers van andere fabrikanten vinden, bvb AVR (Atmel), COP (Texas Instruments), enz..

Je zal toch wel wat zorg moeten besteden aan je power huishouding, want een heleboel LEDjes rechtstreeks op de PICxx aansluiten is vragen om problemen. Ik heb zelf beroepshalve reeds heel wat schakelingen gebouwd met microcontrollers (incl PIC en AVR), en veelal beroep gedaan op een driver trap (MOSFET) en de nodige ontkoppelingen zodat de dissipatie binnen de perken bleef - zelfs als je een PWM toepast.
Dus als je niet te veel schakelingen terug wil ontvangen die defect gegaan zijn omwille van dit fenomeen, toch eventjes opletten dus.

 

Voorstel

@lucbra: Bedankt voor je tips. Ik ben ondertussen wat verder en maak nu gebruik van darlington array (ULN2003).

@allen: Parrallel aan dit draadje ben ik bezig met de bouw van een LZV. Ook binnen mijn besturing van een vrachtwagen doe ik veel met PIC. Ik ben begonnen met een licht controller voor een offroad truck en ook die wordt door velen opgemerkt en daar krijg ik veel vragen over.

Na veel bouwen en puzzelen heb ik enkele hardware ontwerpen waarme ik toch aardig wat functies mee kan invullen.

Wat zeker mogelijk moet zijn:

• Voedingsspanning mogelijk van 5..30V. Hierdoor kan het gebruikt worden voor Tamiya 7.4V, Wedico 12V of andere zaken.

Ik richt me voorlopig op de hardware. Met software kan ik later het nodige invullen.

(@lucbra: ik hoor heel graag je adviezen, zeker met je achtergrond. Het is voor mij maar hobbie. Ik ben WTB'er en ik heb 0 electronica opleiding.)

Een globaal overzicht

• Een master controller
  
  voor vrachtwagen, on/offroad truck of andere zaken. 10x RC channel in of servo out. 14x LED out. Kan gebruikt worden voor o.a. Spanningsvoorziening door ESc of door Batterij
  1. Licht aansturing vrachtwagen.
  2. Licht aansturing on/off road truck.
  3. Master voor geluidsmodule.
  4. Output module met RC channels IN voor diverse doeleinden
• IO controller (als zelfstandige unit of als slave van master)
  
  hiermee kan je de IO verregaand uitbreiden. Kan gebruikt worden voor
  • Verlichting
    • Truck verlichting voorbumper
    • Truck verlichting boven cabine
    • Aansturing zwaailichten
    • Aansturing extra achterlichten op truck kap
    • Achterlichten van een truck
    • Achterlichten van een oplegger
    • Enz
  • Besturing van stuurbare oplegger assen gebaseerd op kingpin draaihoek.
  • IR zend/ontvangst module
• Sound controller
  
  Module waarin wav files kunnen worden geplaatst welke door de master controller geactiveerd kunnen worden. Hieronder valt ook geluid draaiende motor waarvan toerental oploopt n.a.v. snelheid motor.

Meer info houdt ik bij op Controller

Doel is 1 of meer standaard printjes welke ik/wij/iedereen kan gebruiken voor diverse doeleinden.

Uitdaging parameterisatie
Op dit moment heeft iedereen zelf een PICKIT II o.d. nodig. Enkele collega bouwers zijn deze uitdaging aangegaan. Een mooie oplossing is evt het invoeren/afregelen van functies via de computer. Ik zit te denken aan een zelfstandig USB naar serieel printje welke dan aan deze ontwerpen kan worden aangesloten. Ik kan wat PC software maken in visual studio maar zoek nog de hardware oplossing. Lukt dit dan zijn deze oplossingen ook binnen handbereik van de doorsnee modelbouwer.

Wie helpt mij verder?

 

Voor de parameters heb ik een mogelijke oplossing: ik zit al een tijd te denken aan een USB/PCM converter en stand-alone testertje. Je zou daarmee servo's en ESC kunnen programmeren via USB, als ook servo's kunnen testen. In diezelfde gedachtengang past dan ook jouw parameters kunnen programmeren: via de servo ingang.

Als je dat implementeerd kunnen mensen je schakeling programmeren via de afstandsbediening, en voordiegene die dat te omslachtig vinden, via de USB interface.

PS: Twee richting communicatie is daarbij niet uitgesloten.

Als jullie daar wat voor voelen, dan neem ik dat USB converter printje wel voor m'n rekening.