PPM-Encoder

Zuletzt aktualisiert: Montag, 04. Mai 2015

Da es mehrere Anbieter von 2,4 GHz Umrüstmodulen gibt (von denen leider nicht alle Multimodultauglich sind), gab es die Idee das für die Module notwendige PPM-Signal, das normalerweise von der Sendeanlage erzeugt wird, einfach mit einem PIC-Mikrocontroller zu generieren. Die Möglichkeit der Spannungsmessung der Spannungsvorgaben angeschlossener Potis hat man mit einem PIC ja ohnehin.

Herausgekommen ist also mein PPM-Encoder.
Der PPM-Encoder macht nichts anderes, als ein 08/15 - 8 Kanal - Sender (ohne Display, Trimmung oder Reverse-Möglichkeiten): Es werden acht Spannungsen von unterschiedlichen Gebern gemessen und die gemessenen Werte im Bereich von 0-5V nacheinander in ein Raster von je 1-2ms codiert - das PPM-Signal, das in jedem Sender zu finden ist (PCM-Übertragung mal ausgenommen). Dieses Signal muss dann noch von einem HF-Teil entsprechend codiert an einen zum HF-Teil gehörigen Empfänger übertragen werden. Der PPM-Encoder erzeugt an zwei Pins sowohl ein positives bzw. ein negatives PPM-Signal. Per Lötbrücke wird festgelegt welches dieser Signale auf das 2,4GHz HF-Modul gegeben wird.

Anders ausgedrückt braucht man acht Poitis, einen Akku und ein 2,4 GHz Umrüstmodul und erhält einen 8 Kanalsender.

Beim PIC-Microcontroller habe ich mich für den 16F677 entschieden, da er acht Analogeingänge nebeneinander liegen hat, was das Layout stark erleichtert. Viel ist auf der Platine halt nicht drauf: Der PIC, ein Quarz mit zwei Kondensatoren (oder ein Keramikresonator), ein SMD-Kondensator zum Wegfiltern von Störungen auf der Lötseite der Platine und ein 78L05, der aus einem 3S-LiPo die 5V für den PIC und die acht angeschlossenen Potis zur Verfügung stellt. Der 3S LiPo ist notwendig, da 5V für das 2,4 GHz Modul zu gering sind.

An einem weiteren Ausgang (nicht beschaltet) erzeugt der PIC dann noch ein Signal (ein Impuls alle 22,5ms), welches zur Synchronisation der Elektronik mit angeschlossenen Multiswitch/Multipropsystemen genutzt werden kann.

Generell müssen alle acht Eingänge des PPM-Encoders beschaltet sein. Sollte man nicht so viele Kanäle benötigen, so muss an die restlichen (Eingangs-) Pins des PICs aber auch ein definiertes Potential - z.B. Minus (Masse) - angelegt werden. Generell ist hier jedes Spannungspotential von 0V bis zur Versorgungsspannung möglich. Die Eingänge dürfen aber nicht unbeschaltet bleiben. Gleiches gilt auch beim Anschluss von Multimodul-Encodern, die sich zur Codierung der Schalterpositionen ggf. auch hochohmig verhalten (Encoder nach Claus Poltermann). Hier müssen pro Encoderkanal zwei zusätzliche Widerstände verbaut werden.

Weiterhin kann zum Kalibrieren der Spannungen der Kanalpotis ein Poti von z.B. 10k angeschlossen werden - also Widerstandswert an +5V und 0V, Schleiferanschluss des Potis an Pin8. Der mit dem Poti eingestellte Spannungswert führt dann zu einer Verstärkung des Signals. Das wird benötigt wenn die normalen Kanalpotis keine Spannungen in Höhe von 0V bs 5V sondern evtl. nur Werte zwischen 2V und 3V vorgeben. Die minimale/maximale Pulsweite eines Kanals ist aber auf die Werte 1ms bzw. 2ms festgelegt, d.h. eine Überverstärkung des Signals führt dazu, dass sich ein Kanal nur um den Mittelpunkt des Potis ansteuern lässt während ein Weiterdrehen dann nichts mehr bewirkt.

 

Prototyp (noch auf Lochrasterplatine)

Aktuelle Version (links mit Keramikresonator; rechts mit Quarz); das Poti zur Verstärkung der 8 Kanäle ist nicht bestückt

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