- 3-осевой стабилизатор hohem isteady multi для камеры или смартфона (полезная нагрузка 80-400 г)
- Библиографическая ссылка
- Компенсационный стабилизатор
- Обзор датчика пространства gy-521 (mpu6050)
- Обзор трехосевого стабилизатора полета rx3s orangerx v2
- Параллельный стабилизатор
- Параметрический стабилизатор
- Подключение к плате arduino
- Получение показаний датчика mpu6050
- Последовательный стабилизатор
- Пример использования
- Стабилизаторы на микросхемах
- Стабилизаторы на транзисторах
- Стабилизатор на микросхеме с 3-мя выводами
3-осевой стабилизатор hohem isteady multi для камеры или смартфона (полезная нагрузка 80-400 г)
Обзор 3-осевого стабилизатора hohem iSteady Multi. Достаточно продвинутая и универсальная модель, на которую можно установить и экшен камеру, и смартфон и даже небольшой полноценный фотоаппарат ( Sony RX100, Canon G серии или Panosonic DMC-LX10).
Порадовало количество металла в конструкции и панорамный режим съемки с поворотом на 600 градусов (!)
Недавно я делал обзор стабилизатора hohem iSteady Pro 2 и это была вторая модель, которая в сравнении с первой имела мощнее моторы и добавлена еще кнопка в виде спускового крючка для быстрой смены режимов. В этот раз поговорим о еще более функциональной модели стабилизатора от этого бренда.
Гифка небольшая, стоит посмотреть и применять для панорамных съемок. И досмотреть до конца, там сначала 600 градусов в одну сторону, потом 600 градусов в другую сторону.
Марка: hohem
Модель: iSteady Multi
Полезная нагрузка: мин. 80 г / 2,8 унции, макс. 400 г / 0,9 фунта
Поддерживаемые устройства: цифровая камера — для серии Sony RX100, серии Canon G, Panosonic DMC-LX10; смартфон — для серии iPhone и телефона Android (макс. ширина 85 мм); Экшн-камера — для серии GoPro Hero, Sony RX0, X3000, YI CAM, SJCAM
Источник питания: встроенная литиевая аккумуляторная батарея 3600 мАч
Время работы: 8 часов
Время зарядки: 3,5 часа
Механический диапазон: Панорамирование — 600 °, Вращение — 320 °, наклон — 320 °
Рабочая температура: -10 ℃ -45 ℃
Вес изделия: 530 г / 1,2 фунта (в комплекте аккумулятор)
Вся комплектация внутри аналогичного кофра для переноски, но сама она существенно богаче стала.
Тренога для установки в горизонтальное положение и для статической съемки уже из металла, а не из пластика. Кстати, посадочная площадка тоже из металла с прорезиненной вставкой. И цветные флажки-фиксаторы тоже из металла.
Провод для подзарядки установленного внутрь смартфона или камеры имеет только тайп-с разъем, но ведь и модель заточена под современную технику.
Ввиду совместимости с разными типами устройств есть два отдельных крепления.
Ввиду универсальности сценариев использования добавилось крепление для смартфона. Тоже из металла выполненное и на фото ниже установлен весьма даже габаритный смартфон ми9. Для этого пришлось поиграться с выносом одного из сочленений конструкции и посадочным местом крепления для смартфона, плюс на самом смартфоне нужно учитывать размещение кнопок. Чтоб не установить зажав копку блокировки и выключив смартфон или зажав кнопку вызова голосового помощника.
Под спойлером инструкция для тех, кому не интересно читать мое аматорское описание
Фактически все идентично, разница только в перечеркнутом — вместо него ползунок должен регулировать работу зума, но почему то даже при подключении через приложение у меня не появилось такой возможности на сяоми смартфоне. Зато в приложении можно установить скорость отклика по нажатию на джойстик. Ведь по умолчанию достаточно чувствительный джойстик и поворот слишком быстро происходит.
— по краткому нажатию на кнопку включения активируются 4 светодиода на правой стороне и видим уровень заряда аккумулятора внутри;
— зажимаем на три секунды и включается стабилизатор, можно подключать в беспроводном режиме к смартфону и по заверениям в инструкции можно подключить к sjcam для управления режимом съемки прямо со стедикама;
— спереди кнопки основных режимов с количество кликов на кнопку для их активации
1 режим: движение камеры по вертикали блокируется, движение по горизонтали разблокировано
2 режим: движение камеры по вертикали и по горизонтали разблокированы
3 режим: фиксация ракурса и камера не поворачивается при поворотах стабилизатора
4 режим: камера плавно движется следом за движениями стабилизатора и гасит рывки
— на обратной стороне кнопка «курок» — по ее нажатию и удержанию камера держит ракурс, а по двойному нажатию она выравнивается.— слайдер вверх/вниз регулирует горизонталь;
— джойстик для поворота в нужном направлении.
Ниже небольшое примитивное видео пример. Снималось на том же месте возле дома, что предыдущее — практически по бездорожью прогулка
Можно также сравнить с работой стабилизатора предыдущего поколения в разными экшен камерами
И посмотреть мое видео. Здесь начала запись с рук, просто ходьба и под конец ускоренная ходьба. Может сыграло роль бездорожье кругом и потому настолько трясется все при съемке со смартфона, а вот после установки на стедикам дело налаживается. После кадра с коробкой стабилизатора идет часть видео в аналогичном режиме — сначала ходьба, потом ходьба быстрее и практически без.
Итоги. Идет время и появляются все более и более интересные модели. По результатам все более интересные и раньше казалось вроде приличной просто 3х осевая стабилизация и отсутствие дрожания кадра. А теперь обращаешь внимание еще на отсутствие жужжания моторов в кадре, на плавность движения и подобные приятные мелочи.
В эту можно установить и камеру, и смартфон (без необходимости поиска специальных переходников), можно даже посмотреть в сторону размещения каких то полноценных фотоаппаратов и лишь с ограничением веса в 400 грамм.
Бонусами будут возможность запитать установленный девайс от аккумулятора самого стабилизатора, обилие металлических деталей и аксессуаров.
Как следствие прогресса немного упала цена предыдущих моделей и немного выросла цена новинки. Когда предыдущие модели можно купить уже за 70 долларов или даже дешевле, то hohem iSteady Multi все таки стоит больше 100.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Библиографическая ссылка
Сейдахмет А.Ж., Абдураимов А.Е., Камал А.Н. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОБРАТНОЙ КИНЕМАТИКИ И СИСТЕМЫ MATLAB ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЫЧАЖНОЙ ПЛАТФОРМОЙ СТЮАРТА // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2023. – № 8-2.
– С. 216-220;
Компенсационный стабилизатор
Прибор, рассмотренный ранее очень простой по конструкции, но дает возможность подключать питание прибора с током, который не превышает наибольшего тока стабилитрона. Вследствие этого используют приборы, стабилизирующие напряжение, и получившие название компенсационных. Они состоят из двух видов: параллельные и последовательные.
Называется прибор по методу подключения элементу регулировки. Обычно используются компенсационные стабилизаторы, относящиеся к последовательному виду. Его схема:
Элементом регулировки выступает транзистор, соединенный последовательно с нагрузкой. Напряжение выхода равняется разности значения стабилитрона и эмиттера, которое составляет несколько долей вольта, поэтому считается, что выходное напряжение равно стабилизирующему напряжению.
Рассмотренные приборы обоих типов имеют недостатки: невозможно получить точную величину напряжения выхода и производить регулировку во время работы. Если нужно создать возможность регулирования, то стабилизатор компенсационного вида изготавливают по схеме:
В этом приборе регулировка осуществляется транзистором. Основное напряжение выдает стабилитрон. Если напряжение выхода повышается, база транзистора получается отрицательной в отличие от эмиттера, транзистор откроется на большую величину и ток возрастет.
Вследствие этого, напряжение отрицательного значения на коллекторе станет ниже, так же как и на транзисторе. Второй транзистор закроется, его сопротивление повысится, напряжение выводов повысится. Это приводит к снижению напряжения выхода и возвращению к бывшему значению.
При снижении напряжения выхода проходят подобные процессы. Отрегулировать точное напряжение выхода можно резистором настройки.
Обзор датчика пространства gy-521 (mpu6050)
GY-521 (рис. 1) – модуль с гироскопом, акселерометром и термометром на базе микросхемы MPU-6050 используется в любительской робототехнике для определения положения в пространстве.
Рисунок 1. Модуль GY521.
Модуль GY-521 построен на базе микросхемы MPU6050. На плате модуля также расположена необходимая обвязка MPU6050, включая подтягивающие резисторы интерфейса I2C. Гироскоп используется для измерения линейных ускорений, а акселерометр – угловых скоростей. Совместное использование акселерометра и гироскопа позволяет определить движение тела в трехмерном пространстве.
Обзор трехосевого стабилизатора полета rx3s orangerx v2
Данная статья является обзором трехосевого стабилизатора полета .
Сразу хочу заявить, что данная статья появилась благодаря Максиму Галкину (ака manych), за что ему огромное человеческое спасибо! Устройство было получено от «» в рамках программы “RC-товары wiki-экспертам – бесплатно”.
Стабилизатор является электронным устройством, позволяющим уменьшить влияние порывов ветра на модель. Я живу на севере Крыма, и ветра для нашего региона- явление постоянное. Безветренная погода крайне редко. Так как я работаю руководителем авиамодельного кружка, то мне проблемы, связанные с влиянием порывистого ветра на начинающего пилота известны не понаслышке.
Начинающие пилоты, уже умеющие более- менее держать модель в воздухе, панически боятся ветра. С одной стороны- это логично, размазать построенную своими руками модель не хочется никому. Но летать нужно уметь и в ветер. Именно для этого в первую очередь и нужен стабилизатор. Помочь поверить в себя. А во вторую- уже имея опыт, иногда хочется просто расслабиться, чтобы летая в ветер 10 м/с на пенолетке весом в 600 грамм, не бороться со стихией, а получать удовольствие.
Еще одно назначение стабилизатора- это FPV- полеты. Всегда хочется получить максимально красивую картинку без дерготни. Понятно, что есть всяческие автопилоты, системы стабилизации камеры, и многое другое. Но скажем так, это далеко не для бюджетного моделиста. Особенно не для пацана, пришедшего в кружок. А стабилизатор сравнительно недорог.
Многие моделисты со мной не согласятся: стабилизатор- это не спортивно! Модель должна управляться спинным мозгом. Согласен полностью! До этого устройства никогда не использовал никаких гироскопов- стабилизаторов. Но прогресс не стоит на месте, и если имеется возможность развиваться дальше, узнавать что- то новое, я думаю, что это нужно делать.
Итак, хватит лирики, давайте по матчасти.
Трехосевой стабилизатора полета RX3S OrangeRX V2 представляет собой коробочку размером 44x26x14мм и весом 10 грамм. Естественно, оранжевого цвета, как и все по- моему у этой фирмы.
Чип: Atmega168PA
Гироскоп: 3-осевой MEMS
Входное напряжение: 4.8-6.0V
Сигнал от приемника: 1520мкс
Сигнал к серво: 1520мкс
Сначала я был немного озадачен различием на этикетке стабилизатора. На фотографии с Хоббикнга отчетливо читалось «Ver .2». На том, что лежал передо мной на столе- «RX3S». Думал, может китайцы первую версию прислали, оказывается, нет- сейчас вторая версия по- умолчанию на всех.
Работа стабилизатора происходит следующим образом: при порыве ветра, модель получает крен (например). Стабилизатор, следуя информации от своих гироскопов чувствует, что модель накренилась. Вспоминая предшествующие этому события, он соображает, что команды на крен с передатчика не поступало. Значит крен нужно ликвидировать! После этого он дает команду сервам элеронов, те резко отрабатывают в противоположную крену сторону и возвращаются в нейтраль. Этот стабилизатор, в отличие от более дорогого и умного EagleTree_Guardian_2D_3D не имеет акселерометров, поэтому в горизонт возвращать модель он не умеет. Он просто держит то направление полета, которое было задано, не мешая при этом управлять моделью самому пилоту. Он просто «выключает» ветер, и вы в ветреную погоду летаете так, как и при штиле. Скажем так, ощущения необычные.
Стабилизатор работает с моделями неизменяемой геометрии крыла. Но после двух десятков полетов с ним в режиме тестирования, что- то мне подсказывает, что и с крылом изменяемой геометрии он справится. Не знаю, насколько хорошо. Когда- нибудь сделаю Мигаря 23-го, проверю J.
Данный стабилизатор имеет функции совместимости с ЛК и V-хвостом. Для этого нужно просто переключить соответствующие переключателе на передней панели.
Так же стабилизатор имеет функцию выключения в полете дистанционно. Что является очень полезной вещью. Например, вы взлетели со стабилизатором, поднялись повыше и выключаете стабилизатор. Учитесь бороться с ветром. Устали- включили его опять, анализируете поведение модели и свое.
Эта функция включается самым верхним переключателем AUX CTRL GYO. В левом положении стабилизатор можно выключить, в правом- включен постоянно.
Далее ниже идут переключатели реверсов. RUD-канал руля направления, ELE- канал руля высоты, AIL- канал элеронов. То есть, если стаб отрабатывает не в ту сторону, в которую нужно, вы переключаете реверс соответствующего канала на передней панели стабилизатора.
Ниже идет тумблер V-TAIL. Он нужен для моделей с V- образным хвостовым оперением, когда нет отдельно стабилизатора и киля, а есть две одинаковые консоли, расположенные чаще всего под 110 градусов друг к другу, выполняющие функции и стабилизатора, и киля одновременно.
Самым нижним находится тумблер включения DELTA. Нужен он для моделей типа «Летающее крыло», у которых стабилизатор отсутствует, а все управление происходит элевонами- управляющими плоскостями, выполняющими функции элеронов и руля высоты.
Одно очень важное замечание- в передатчике НЕ НУЖНО устанавливать микшера. Стабилизатор сам работает микшером. В передатчике должен быть классический четырехканальный самолет. Причем при отключении стабилизатора с передатчика микширование остается.
Немного ниже переключателей находится светодиод, сигнализирующий о включенных режимах. При включении классической модели диод горит постоянно, при включении дельты или V- хвоста диод мигает.
В правой части стабилизатора находятся контакты для его подключения. Стабилизатор включается в разрыв цепи между приемником и сервой. Для этого отдельно необходимо приобрести удлинители «мама- мама». Непонятно, почему они не входят в комплект стабилизатора, это было бы вполне логично.
Стабилизатор имеет восемь разъемов. Верхние четыре- для серв, нижние- для приемника. Еще одно нехорошее свойство стабилизатора- нельзя подключить элероны на разные каналы. Если стоят по серве на элерон, то их придется соединить У- кабелем и воткнуть в канал левого элерона на стабилизаторе AIL-L. Интересно то, что при включении правого канала элеронов в AIL-R, элероны будут работать, но двигаться будут синхронно, а не в противофазе, как им положено. Можно это победить, добавив после стабилизатора сервореверс, или перевернув серву. Остальные два канала подключаются соответственно: второй канал- из приемника в ELE, серва в ELEV. Четвертый канал- из приемника в RUD, серва- в RUDD. Самая нижняя группа контактовAUX- для подключения свободного канала приемника. В этом случае можно отключать и включать стаб прямо в воздухе.
В верхней части стабилизатора находятся «крутилки»- потенциометры, с помощью которых можно регулировать чувствительность стаба по каждому каналу отдельно.
YAW – канал руля направления, PITCH- руля высоты, Roll- элеронов. На крутилках имеются шлицы для отвертки. С их же помощью происходит и оценка положения крутилки. Можно представить себе циферблат часов, где 12 часов- верх, 3 часа- право, 9 часов- лево. Например, на фотографии крутилки по Питчу и Роллу стоят примерно на 1 час, по Яву- примерно на пол первого. Заводские настройки обычно на 12-ти часах. Могу сказать, что потенциометры очень нелинейные. От 7-ми часов до 12- ти стабилизатор практически не работает. С 12-ти до 3-х чувствительность увеличивается довольно линейно. От 3-х до 5-ти происходит резкий скачок чувствительности.
Вообще, чувствительность стабилизатора- вещь тонкая, требующая длительной настройки с многими тестовыми полетами. Некоторые думают- а накручу- ка я на максимум, пусть летит вообще как по рельсам. И скорей всего через несколько секунд получают морковь. Происходит это потому, что стабилизатор начинает парировать самые мельчайшие отклонения. У модели есть инерция, и она не может восстановиться мгновенно. Но стаб- то об этом не знает… Соответственно, модель начинает трясти с огромной скоростью всеми рулевыми поверхностями, становясь не только нестабильной, но еще и неуправляемой. Поэтому чувствительность необходимо добавлять понемногу, желательно в одном канале за один раз, проверяя настройку в полете.
Но это совершенно не значит, что после приобретения стабилизатора вы потратите долгие месяцы на его настройку. Практически все модели, на которых стаб испытывали в нашей моделке, успешно полетели сразу же примерно при положении крутилок на час- два. Дальше просто понемногу добавляли чувствительность, пока модель не начинало трясти, затем немного откручивали назад.
Довольно сильно чувствительность стабилизатора зависит от погодных условий. Чем сильнее ветер, тем меньшую чувствительность требуется модели, чтобы спокойно летать.
Еще очень важный момент- отсутствие люфтов. Чем больше люфты, тем раньше наступит «перестабилизация», начнутся вибрации рулевых поверхностей с возможным флаттером.
То же самое относится и к вибрации. Чем меньше вибрация, тем четче отработает стабилизатор. Вообще его необходимо устанавливать на какой- либо виброгасящий материал, например на вспененный двухсторонний скотч. Если он должен стоять на одной модели- это замечательное решение. Особенно двухсторонний скотч с Хоббикинга, который идет квадратикми 15х15 мм. Прилепил я на него стабилизатор, все это дело прилепил на ЛК Зефир. Прямо сверху, на крыло, чтобы далеко не лезть при регулировке чувствительности. Отлетали на Зефире, нужно переставить на другую модель. А оторвать стабилизатор не могу! Скотч просто аццкий! Оторвал вместе со скотчевой обтяжкой крыла, потом аккуратно ее обрезал вместе с двухсторонним скотчем. Так как стабилизатор должен обойти еще много моделей и многие кружковцы должны его испытать, то такой метод совершенно нам не подошел. Поэтому пошли другим путем- на стаб на этот же злющий скотч наклеили кусочек одежной ленты- липучки. Ответные части наклеили на модели. Сейчас довольно просто снять стаб с модели и переставить его на другую. Держится, конечно, хуже, чем напрямую на скотч, но вполне удовлетворительно для своего веса. При пилотажных перегрузках ни разу оторвать его не смогли. Но, в принципе, если у нас на многих моделях аккумуляторы на липучках крепятся, то куда денется 10 грамм пластмассы?!
Вот, например, как здесь. Правда, немного неправильно- ответная полоска наклеена по диагонали, и часть стаба болтается над ней. Но конкретно здесь это сделано специально, чтобы смочь поставить стаб не вдоль модели, а поперек или под углом, чтобы проверить его реакцию.
Располагать стабилизатор на модели желательно горизонтально, длинной стороной вдоль фюзеляжа модели. Контактами вперед или назад- значения не имеет, просто потом необходимо подстроить реверсы. Можно даже «вверх ногами»- на нижнюю плоскость крыла, например. Главное, чтобы не под углом. Тогда его гироскопы не поймут, по какой оси происходит возмущение, и не смогут корректно выровнять модель.
Еще одно желательное (хотя и не обязятельное) условие- модель должна быть настроена и оттриммирована заранее. Если вы триммируете модель при включенном стабилизаторе, он это понимает, как команду со стика. И начинает не спеша уплывать. С этим можно бороться в полете- это происходит очень не спеша и плавно, и вполне можно компенсировать с передатчика. Но зачем, если можно просто сначала настроить модель и наслаждаться?!
Для того, что бы подключить AUX, необходим свободный канал передатчика, и, соответственно, приемника. Например, я включил в пятый. Сейчас «Турнига» и ее клоны, наверное, самая массовая аппаратура. И не зря. У меня прошивка «ER-9».
Для управления пятым каналом я назначил тумблер GEAR. Для меня он показался наиболее удобным. Хотя можно назначить и любой другой, это не имеет значения.
Кстати, в этой прошивке есть возможность вывести триммирование на тренерский тумблер, что очень удобно- выставил модель в воздухе, клацнул одним тумблером- и по всем каналам оттриммировал сразу. И еще очень важно, что данные изменения прошивка сразу засовывает в субтриммеры, оставляя триммеры в нейтральном положении, и, стало быть, это отсутствие «плавания» серв от стабилизатора.
Теперь о настройке миксов. Заходим в меню «MIXER». Там у нас уже есть четыре канала. Добавляем пятый и заходим в его редактирование.
Далее показано пошагово, что необходимо выставить в настройке микса
Теперь, при выключенном тумблере «GEAR» стабилизатор отключен:
При включенном- стабилизатор включен:
У стабилизатора имеется одна очень неприятная особенность. До того, как сам с ней не столкнулся- нигде про такое не слышал. Возможно, это брак конкретно этой особи, утверждать не берусь, но если кто- то еще с этим столкнется, будет знать, как победить.
Первый раз ставлю стаб на модель. Соединил все проводочки, подаю питание на борт. И ничего не понимаю- модель не управляется с передатчика ВООБЩЕ! При движении стиком элеронов они делают непонятные дерганые движения в одну сторону, причем в другую- реакции вообще никакой. РВ и РН не работают вообще… Ну вот, спалил приемник… Расстроенный, снял стаб. Включил приемник штатно. Все работает! Сервы прекрасно отрабатывают движения стиков. Значит, не работает сам стаб…
На следующий день решил все перепроверить. Подключил все еще раз, дал питание на борт. Элероны дернулись и замерли. Но через несколько движений стиками зашевелились! Все сервы работают! При наклонах самой модели стабилизатор отрабатывает в противоположные стороны рулевыми поверхностями. При отключении стаба с передатчика, он, естественно не работает.
Чтобы не описывать дальнейшие мучения в поисках причины (было много эмоций и нехороших букофф), расскажу сразу. Подавать питание на борт необходимо при ОТКЛЮЧЕННОМ с передатчика стабилизаторе. Потом, примерно секунд через пять поработать всеми рулями. Через пару- тройку движений стабилизатор проснется, пропустит сигналы к сервам и можно взлетать. Но, если подать напряжение при ВКЛЮЧЕННОМ стабилизаторе, то происходят неадекватные вещи, описанные выше.
Из- за этого стабилизатор не получилось подключить к четырехканальным аппаратурам (пробовал на трех штуках)- получается, что в момент подачи питания стаб включен, а отключить его нельзя- нет свободного канала. Этот вопрос я задавал на многих форумах, но ответа на него не получил. Подозреваю, что просто никто не совмещал четырехканалку со стабом. Наверное, если у человека есть желание и возможность купить стабилизатор, то он летает уже не на четырехканалке, а имеет что- то более серьезное. Опять же, это ИМХО, возможно косячит конкретно этот стаб.
Еще одной довольно часто встречающейся неприятностью является дрожание серв. Если это просто дрожание на грани видимости- на это не стоит обращать внимание. На полет это не влияет. Если больше- то начинаются танцы с бубном- замена на более дорогие (качественные), намотка провода сервы на ферритовое колечко и т.д. Часто это ни к чему не приводит и лечится только перепрошивкой стабилизатора.
Теперь по схемам подключения стабилизатора.
Классическая компоновка модели.
Подключение летающего крыла.
Подключение V-хвоста
Предполетная подготовка.
Чтобы с первых секунд не заморковить модель, необходимо выполнить предполетную настройку стабилизатора. Необходимо проверить правильность направления движения управляющих поверхностей стабилизатором: при резком наклоне модели по тангажу (нос вниз) руль высоты должен кратковременно отклониться вверх. При левом крене модели левый элерон должен отклониться вниз, правый вверх. При отклонении по курсу (нос модели влево) руль направления должен отклониться вправо. Если движения рулевых поверхностей не совпадают с вышеописанными, то необходимо настроить их соответствующими переключателями реверса на стабилизаторе.
Если подвести итоги, то получаем следующее:
Достоинства стабилизатора:
Довольно корректная стабилизация модели даже в порывистый ветер до 10 м/с.
Небольшие габариты и вес.
Возможность дистанционного отключения и включения стабилизатора.
Не нужно отдельно подавать питание на стабилизатор.
Встроенные V-TAIL и DELTA микшеры.
Возможность регулирования чувствительности независимо по каждой из осей.
Отсутствие влияния внешней температуры.
Сравнительно небольшая стоимость.
Возможность перепрошивки
Недостатки :
Отсутствие мануала при покупке.
Отсутствие переходников для подключения стабилизатора к приемнику.
Невозможность подключения второго элерона и флапперонов модели.
В многих случаях пользователями замечено дрожание серв при подключении к стабилизатору.
Невозможность коррекции уровня чувствительности в полете.
Нелинейная регулировка потенциометров
Отсутствие акселерометров, отсутствие возможности возвращения модели в горизонт.
Более вялое поведение модели при выполнении фигур.
Очень многие недостатки стабилизатора лечатся перепрошивкой на альтернативную. При этом в той же матчасти получается на порядок лучший девайс. Ну, например: никаких дрожаний серв, более линейная настройка чувствительности, возможность подключения второго элерона, флапперонов, возможность прямо в полете с крутилки настраивать чувствительность и еще куча полезностей.
Но даже в стоковом варианте- это замечательное приспособление. Мне очень понравился последний абзац из мануала: «Пусть над вами смеются те, кто не имеет данного девайса. Посмейтесь над ними, когда из-за сильного ветра их модели будут стоять на земле, а вы будете летать!»
Ну и напоследок- небольшое видео, показывающее работу стабилизатора.
Параллельный стабилизатор
- 1 – источник напряжения;
- 2 –элемент регулирующий;
- 3 – усилитель;
- 4 – источник основного напряжения;
- 5 – измерительный элемент;
- 6 – сопротивление нагрузки.
Если сравнить схемы стабилизаторов, то прибор последовательного вида имеет повышенный КПД при неполной загрузке. Прибор параллельного вида расходует неизменную мощность от источника и выдает ее на элемент регулировки и нагрузку. Стабилизаторы параллельные рекомендуется использовать при неизменных нагрузках при полной загруженности.
Параметрический стабилизатор
Его принцип работы заключается в свойствах полупроводниковых приборов. Вольтамперная характеристика полупроводника – стабилитрона показана на графике.
Во время включения стабилитрона свойства подобны характеристике простого диода на основе кремния. Если стабилитрон включить в обратном направлении, то электрический ток сначала будет расти медленно, но при достижении некоторой величины напряжения наступает пробой.
Это режим, когда малый прирост напряжения создает большой ток стабилитрона. Пробойное напряжение называют напряжением стабилизации. Во избежание выхода из строя стабилитрона, течение тока ограничивают сопротивлением. При колебании тока стабилитрона от наименьшего до наибольшего значения, напряжение не изменяется.
На схеме показан делитель напряжения, который состоит из балластного сопротивления и стабилитрона. К нему параллельно подключена нагрузка. Во время изменения величины питания меняется и ток резистора. Стабилитрон берет изменения на себя: меняется ток, а напряжение остается постоянным. При изменении резистора нагрузки ток изменится, а напряжение останется постоянным.
Подключение к плате arduino
Подключение к плате Arduino по интерфейсу I2C. Схема подключения показана на рис. 2.
Рисунок 2.
Загрузив на плату Arduino скетч сканирования I2C-устройств (Листинг 1), в мониторе последовательного порта увидим I2C-адрес модуля MPU6050 – 0x68 (рис. 3).
Листинг 1
#include "Wire.h"
//#define MY_SERIAL //
void setup()
{
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
Serial.println("nI2C Scanner");
Wire.begin();
}
void loop()
{
int nDevices;
byte error, address;
Serial.println("Scanning I2C bus...n");
nDevices = 0;
Serial.print(" 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F");
for(address = 0; address < 128; address )
{
if((address % 0x10) == 0)
{
Serial.println();
if(address < 16)
Serial.print('0');
Serial.print(address, 16);
Serial.print(" ");
}
// The i2c_scanner uses the return value of
// the Write.endTransmisstion to see if
// a device did acknowledge to the address.
Wire.beginTransmission(address);error = Wire.endTransmission();
if (error == 0)
{
if (address<16)
Serial.print("0");
Serial.print(address, HEX);
nDevices ;
}
else
{
Serial.print("--");
}
Serial.print(" ");
delay(1);
}
Serial.println();
if (nDevices == 0)
Serial.println("No I2C devices foundn");
else
{
Serial.print("Found ");
Serial.print(nDevices);
Serial.println(" device(s) ");
}
delay(2500); // wait 5 seconds for next scan
}
Рисунок 3.
Получение показаний датчика mpu6050
Для работы с датчиком MPU6050 будем использовать библиотеки I2Cdev и MPU6050. После установки библиотек загрузим на плату Arduino скетч для отображения показаний акселерометра по одной из осей – оси x. Содержимое скетча показано в листинге 2.
Листинг 2
#include "I2Cdev.h"
#include "MPU6050.h"
#define TIME_OUT 20
MPU6050 accgyro;
unsigned long int t1;
void setup() {
Serial.begin(9600);
accgyro.initialize();
}
void loop() {
long int t = millis();
if( t1 < t ){
int16_t ax, ay, az, gx, gy, gz;
t1 = t TIME_OUT;
accgyro.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);
Serial.println(ax);
}
}
Для отображения данных выбираем в настройках Плоттер по последовательному соединению (рис. 4). Смотрим показания вращая датчик по оси x в одну и другую стороны.
Рисунок 4.
Библиотека MPU6050 по умолчанию настраивает датчик на диапазон ±8g (возможные значения ±2g, 4g, 8g и 16g). для 16 разрядного АЦП датчика это значения от -215
до 215 , поэтому возможные значения на графике ±215/16*8 (-16384 до 16384).
Скетч из листинга 3 преобразует сырые показания датчика MPU6050 в угол наклона датчика относительно оси x.
Листинг 3
#include "I2Cdev.h"
#include "MPU6050.h"
#define TO_DEG 57.2957f
#define TIME_OUT 20
MPU6050 accgyro;
float anglex;
long int t1;
void setup() {
Serial.begin(9600);
// инициализация датчика
accgyro.initialize();
}
void loop() {
long int t = millis();
if( t1 < t ){
int16_t ax, ay, az, gx, gy, gz;
float accy,gyrox;
t1 = t TIME_OUT;
accgyro.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);
// преобразование в единицы гравитации при настройках 1G
accy = ax /4096.0;
// границы от -1G до 1G
accy = clamp(accy, -1.0, 1.0);
// получить значение в градусах
if( accy >= 0){
anglex = 90 - TO_DEG*acos(accy);
} else {
anglex = TO_DEG*acos(-ay) - 90;
}
Serial.println(anglex);
}
}
И смотрим показания угла наклона, вращая датчик по оси x в одну и другую стороны (рис. 5).
Рисунок 5.
Последовательный стабилизатор
- 1 – источник напряжения;
- 2 – Элемент регулировки;
- 3 – усилитель;
- 4 – источник основного напряжения;
- 5 – определитель напряжения выхода;
- 6 – сопротивление нагрузки.
Элемент регулировки выступает в качестве изменяемого сопротивления, подключенного по последовательной схеме с нагрузкой. При колебании напряжения меняется сопротивление элемента регулировки так, что происходит компенсация таких колебаний. Воздействие на элемент регулировки производится по обратной связи, которая содержит элемент управления, источник основного напряжения и измеритель напряжения. Этот измеритель является потенциометром, с которого приходит часть напряжения выхода.
Обратная связь регулирует напряжение выхода, использующееся для нагрузки, напряжение выхода потенциометра становится равным основному напряжению. Колебания напряжения от основного создает некоторое падение напряжения на регулировке. Вследствие этого, измеряющим элементом в определенных границах можно осуществлять регулировку напряжения выхода.
Если стабилизатор планируется изготовить на определенную величину напряжения, то измеряющий элемент создается внутри микросхемы с компенсацией температуры. При наличии большого интервала напряжения выхода, измеряющий элемент выполняется за микросхемой.
Пример использования
В качестве примера рассмотрим проект по созданию пульта на MPU6050 для удаленного управления движущейся платформой.
Нам потребуются следующие компоненты. Для пульта управления:
Для движущейся платформы:
Схема соединения элементов пульта управления показана на рис. 6.
Рисунок 6.
Схема соединений для компонентов для движущейся платформы показана на рис. 7.
Рисунок 7.
Приступим к написанию скетчей. Передатчик отправляет 3 значения – начальный байт отправки B11111111 и 2 значения наклона датчика – по оси x и по оси y.
Содержимое скетча показано в листинге 4.
Листинг 4
#include "I2Cdev.h"
#include "MPU6050.h"
#include <RCSwitch.h>
#define TO_DEG 57.2957f
#define TIME_OUT 20
MPU6050 accgyro;
RCSwitch mySwitch = RCSwitch();
float anglex;
float angley;
long int t1;
void setup() {
Serial.begin(9600);
// инициализация датчика
accgyro.initialize();
mySwitch.enableTransmit(2);
}
void loop() {
long int t = millis();
if( t1 < t ){
int16_t ax, ay, az, gx, gy, gz;
float accy,gyrox;
t1 = t TIME_OUT;
accgyro.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);
// преобразование в единицы гравитации при настройках 1G = 4096
accx = ax/4096.0;
accy = ax/4096.0;
// границы от -1G до 1G
accx = clamp(accx, -1.0, 1.0);
accy = clamp(accy, -1.0, 1.0);
// получить значение в градусах
if( accy >= 0){
anglex = 90 - TO_DEG*acos(accy);
} else {
anglex = TO_DEG*acos(-accy) - 90;
}
if( accx >= 0){
angley = 90 - TO_DEG*acos(accx);
} else {
angley = TO_DEG*acos(-accx) - 90;
}
// отправка данных
mySwitch.send(B11111111, 8);
delay(50);
mySwitch.send((byte)anglex, 8);
delay(50);
mySwitch.send((byte)angley, 8);
delay(100);
}
}
Плата Arduino на движущейся платформе должна получать данные и преобразовывать их в команды установки скорости для двух моторов.
Содержимое скетча показано в листинге 5.
Листинг 5
// подключение библитеки
#include <RCSwitch.h>
// создание объекта
RCSwitch mySwitch = RCSwitch();
int motor=0;
void setup() {
pinMode(10,OUTPUT);
pinMode(9,OUTPUT);
pinMode(8,OUTPUT);
pinMode(5,OUTPUT);
pinMode(7,OUTPUT);
pinMode(6,OUTPUT);
// запуск приемника
mySwitch.enableReceive(0);
}
void loop() {
if( mySwitch.available() ){
// получить данные
int value = mySwitch.getReceivedValue();
if( value == B11111111 ) {// начало передачи
motor=1;
}
else {
if(motor==1) {
go(10,9,8,value);
}
else if(motor==2) {
go(5,7,6,value);
}
motor ;
}
mySwitch.resetAvailable();
}
}
// запуск двигателей
void go(int pina,int pin1,int pin2,int val) {
analogWrite(pina,map(abs(val),0,90,0,255));
if(val<=0) {
digitalWrite(pin1,0);
digitalWrite(pin2,1);
}
else {
digitalWrite(pin1,1);
digitalWrite(pin2,0);
}
}
Рисунок 8. Пульт
Рисунок 9. Движущаяся платформа
Стабилизаторы на микросхемах
Такие устройства в интегральном варианте имею повышенные характеристики параметров и свойств, которые отличаются от подобных приборов на полупроводниках. Также они обладают повышенной надежностью, небольшими габаритами и весом, а также небольшой стоимостью.
Стабилизаторы на транзисторах
На 1-м рисунке схема на транзисторе 2SC1061.
На выходе прибора получают 12 вольт, на напряжение выхода зависит прямо от напряжения стабилитрона. Наибольший допустимый ток 1 ампер.
При применении транзистора 2N 3055 наибольший допускаемый ток выхода можно повысить до 2 ампер. На 2-м рисунке схема стабилизатора на транзисторе 2N 3055, напряжение выхода, как и на рисунке 1 зависит от напряжения стабилитрона.
- 6 В — напряжение выхода, R1=330, VD=6,6 вольт
- 7,5 В — напряжение выхода, R1=270, VD = 8,2 вольт
- 9 В — напряжение выхода, R1=180, Vd=10
На 3-м рисунке – адаптер для автомобиля – аккумуляторное напряжение в автомобиле равно 12 В. Для создания напряжения меньшего значения применяют такую схему.
Стабилизатор на микросхеме с 3-мя выводами
Инновационные варианты схем стабилизаторов последовательного вида выполнены на 3-выводной микросхеме. Вследствие того, что есть всего лишь три вывода, их проще использовать в практическом применении, так как они вытесняют остальные виды стабилизаторов в интервале 0,1-3 ампера.
- U вх – необработанное напряжение входа;
- U вых –напряжение выхода.
Можно не использовать емкости С1 и С2, однако они позволяют оптимизировать свойства стабилизатора. Емкость С1 применяется для создание стабильности системы, емкость С2 нужна по той причине, что внезапное повышение нагрузки нельзя отследить стабилизатором.
Микросхема имеет вид:
Для увеличения надежности и создания охлаждения стабилизатор монтируют на радиатор.