Jet-Umkehrklappen Ansteuerungselektronik DUKE v4.0

Zuletzt aktualisiert: Mittwoch, 31. Mai 2017

Die Elektronik ermöglicht es ein Modell mit Jetantrieb mit einer 2 Kanal-Fernbedienung zu betreiben – inkl. Bremsen und Rückwärtsfahrt.

Die Elektronik wird zwischen Empfänger und Fahrtregler (sinnvollerweise Flugregler) geschaltet und hat folgende Eigenschaften:

  • Es werden bis zu zwei Fahrtregler angesteuert (Standard: Y-Kabel-Funktion). Eine fruhere Version (3.01) unterstützte auch die Ansteuerung des Fahrtreglers für einen kräftigen Mittelmotor (Booster). Dieser wird im Rückwärtsbetrieb nicht angesteuert und wird im Vorwärtsbetrieb hinsichtlich der anderen Motoren nachträglich beschleunigt (einstellbar), so dass bei Voll-Vorwärts alle Motoren mit maximaler Umdrehung laufen.
  • Es werden bis zu zwei Servos individuell angesteuert.
  • Es kann eine Drosselung des Umkehrschubes gegenüber den Vorwärtsschub programmiert werden (in Achtelschritten: 1/8, 2/8, ...).
  • Die Servos für die Umkehrklappen werden in zwei festen, aber individuell frei programmierbaren Positionen betrieben. Hierbei wird ein Servo über seinen, mit normalen Mitteln ansteuerbaren Weg betrieben (Drehwegverdopplung; z. B. 90 Grad (Standard) auf 180 Grad; hier ist auf den mechanischen Anschlag der Servos zu achten um diese nicht zu beschädigen). Bei zwei Umkehrklappen entfällt somit die Notwendigkeit einer mechanische Verbindung zwischen den Klappen und eine entsprechend komplizierte Einstellung des synchronen Betriebs beider Klappen.
  • Es kann ein Failsafemodus aktiviert/deaktiviert werden um bei Signalwegfall ein Bremsen des Modells einzuleiten.
  • Es kann eine „Erweiterte Signalerkennung“ aktiviert/deaktiviert werden, die höhere Ansprüche an die empfangenen Signale stellt.
  • Die Elektronik kalibriert sich nach dem Einschalten auf die Länge des empfangenem PWM-Signals / der empfangenen PWM-Signale
  • Standardmäßig werden kurze Impulslängen (z.B. 1-1,5ms) als Rückwärtssignal und längere Impulslängen (z.B. 1,5-2ms) als Vorwärtssignal interpretiert. Über eine Steckbrücke kann die DUKE aber auch im Reverse-Modus betrieben weren. In den weiteren Erläuterungen (s.u.) wird aber von der Standardeinstellung ausgegangen
  • DIe neue Version 4.0 arbeitet nun auch mit Flugreglern, die zur Regelung der Vorwärtsfahrt über den gesamten Impulsbereich von 1-2ms arbeiten und somit keine Gasknüppelposition für einen Rückwärtsbetrieb verfügbar ist

 

Während die früheren Versionen das beim Einschalten der DUKE anliegende Signal unmittelbar als Neutralstellung interpretierten (natürlich sollte sich der Steuerknüppel auch in Mittelstellung befinden) und unvermittelt mit diesem Signal arbeiteten, machten neuere Fahrtregler eine Überarbeitung dieser Vorgehensweise notwendig. Resultat ist die Version 4.0. Speziell handelt es sich bei den angesprochenen Fahrtreglern um Regler, die beim EInschalten zum Initialisieren eine Knüppelstellung von "Voll-Rückwärts", zumeist eine Impulslänge von 1ms, erwarten auch wenn sie im Betrieb selbst mit einer solchen Signallänge gar nicht arbeiten. Dieses Signal wurde von den bisherigen Versionen aber nicht an die Fahrtregler ausgegeben, da die Elektronik ein Rückwärtssignal (< 1,5ms) in ein Vorwärtssignal (> 1,5ms) wandelt. Folglich initialisierten sich die angeschlosenen Regler nicht und verweigerten folglich ihren Dienst.

Die nach dem Einschalten der DUKE ablaufende, neue Prozedur sieht nun folgendermaßen aus:

Beim Einschalten wird die aktuelle Knüppelposition erkannt (das dauert so 500ms) und dann für die nächsten ca. 7 Sekunden (5 Sekunden war für die getesteten Regler teilweise zu kurz) an die Regler ausgeben - unabhängig von der momentanen Position des Steuerknüppels. Nach dieser Zeit wird wiederum die Position ermittelt und diese Position nun - wie bisher - als Neutralposition interpretiert. Dann läuft das Programm quasi identisch zur vorhergehenden Version ab. Quasi, da es noch eine kleine Änderung gibt. Über eine bisher nicht verwendete Stiftleiste muss der DUKE mitgeteilt werden, ob der Regler im Bereich 1-2ms oder nur im Bereich 1,5-2ms arbeitet (letzteres war bisher Standard). Ist der Modus 1-2ms gewählt, so wird in Neutralposition 1ms (= die Einschaltposition) ausgegeben und zu den Endausschlägen auf 2ms variiert.

Von der Bedienung her muss das so ablaufen: 
Beim Einschalten muss der Steuerknüppel (Gashebel) auf Voll-Rückwärts stehen. Ist diese Einschaltposition erkannt, werden die Umkehrklappenservos zur Visualisierung des erkannten Signals auf Mittelstellung (zwischen Vorwärts- und Rückwärtsposition) gefahren. Innerhalb von ca. 7 Sekunden stellt man nun den Steuerknüppel auf dessen Neutralstellung (=Mittelstellung) und wartet bis die Umkehrklappenservos von der DUKE in Vorwärtsposition gefahren werden. Nun sollte sich das Modell wie bei den früheren DUKE-Elektroniken steuern lassen.

Die Programmierung der Regler per Fernsteuerung muss natürlich ohne die DUKE erfolgen - am Besten natürlich per Programmierkarte.


Die Programmierung der Elektronik erfolgt über Steckbrücken und dem Gasknüppel der Anlage.

 

So, nach einigen Jahren mit der gleichen Hardware habe ich mich nun entschlossen einmal ein Redesign des Layouts zu machen. In Zusammenarbeit mit einem Vereinskollegen (Danke Werner), ist nun eine kompaktere Version entstanden. Beim PIC selbst wollte ich aber nicht auf einen SMD-Typ gehen, da die Steckkontakte ja auch alle im 2,54mm Rastermaß sind.