Mikrocontroller

Batterie-Überwachung
Es besteht die Möglichkeit eine Batterieüberwachung der Drohne mit dem Mikrocontroller zu
implementieren.
Status:
Software
Layout
Hardware
nicht implementiert
teilweise bestückt (Spannungsteiler, Kondensator für TP-Filter (C0603)
müssen nachbestückt werden.
zusätzliche Komponenten nötig: Verbindungsstecker/Kabel zu den
Batteriezellspannungen
Auf der Platine befinden sich Pins zur Entwicklung und Implementierung einer Batterieüberwachung
mithilfe des µC. Drei Pins mit Spannungsteiler und Möglichkeit einer Tiefpassfilterung können direkt
vom ADC des XMC ausgelesen werden. Dies ermöglicht die Überwachung der Zellspannungen eines
2S oder 3S LiPo-Pack. Dabei sind die Pins wie folgt verschalten:
Info:
Lithium-Polymer-Batterien werden durch ihre große Kapazität und den starken Entladestrom
(geringer Innenwiderstand) bis zu 20C sehr stark im Modellbau und bei Drohnen eingesetzt. Zur
balancierten Ladung und Batterieüberwachung während der Entladung sind die Zellspannungen über
ein Adapterkabel, meist mit 2,54mm Pitch zugänglich.
ACHTUNG: LiPo-Batterien sind kein Spielzeug! Bei einem falschen Anschluss der Batterie, besonders
bei einem Kurzschluss fließen extrem hohe Ströme!! Vor dem Hantieren mit der Batterie die
Gebrauchsanweisung beachten und zur eigenen Sicherheit einen Verpolungsschutz benutzen sowie
immer auf die richte Handhabung achten!!
Drucksensor DPS310
Mithilfe dieses neuartigen kapazitiven Drucksensors kann unter anderem eine Höhenstabilisierung
realisiert werden.
Status:
Software
Layout
Hardware
nicht implementiert
bestückt und einsatzbereit
zusätzliche Komponenten notwendig: Abschirmung gegen äußere
Luftdruckänderungen (Propellerdrehungen)
Der Infineon DPS310 Drucksensor mit einer Auflösung von bis zu 5cm befindet sich direkt am Board
und kann über I2C mit einem Interruptpin ausgelesen werden.
ARM® Cortex® M4 Mikrocontroller
Dieser leistungsfähige 32Bit Mikrocontroller mit 120MHz lässt viel Spielraum für ausgefeilte Features.
Infineon XMC4500
4 unabhängige 12bit ADC mit der Möglichkeit zu synchronem Sampeln
2 DAC Ausgänge mit bis zu 12bit und 220kHz
X GPIO Pins
6 USIC Kanäle
…
…
…
Onboard Debugger
Der Onboard Debugger, ein mit SEGGER®J-Link® Technologie vorprogrammierter Infineon XMC4200,
sorgt für ein problemloses Debugging und ein schnelles Programmieren des Mikrocontrollers mithilfe
der gratis downloadbaren IDE DAVE™. Dazu wird nur ein Mikro-USB-2.0 Kabel benötigt. Alternativ
kann der Mikrocontroller auch über eine Cortex-Debugger Schnittstelle (9Pin, 1,25mm Pitch) mit
einem Infineon XMC-LINK® oder einem SEGGER® J-LINK® programmiert werden.
Status:
Software
Layout
Hardware
implementiert
bestückt und einsatzbereit
keine zusätzliche Komponenten notwendig.
GPS
Einer Erweiterung des Demoboards über ein USIC kompatibles GPS-Modul steht nichts im Wege.
Status:
Software
Layout
Hardware
Nicht implementiert
Pins zu einer USIC-Schnittstelle vorhanden
zusätzliche Komponenten erforderlich! Es ist kein GPS-Modul enthalten.
BLUETOOTH
Wenn die Ansteuerung über eine 2,4GHz Fernbedienung nicht mehr ausreicht kann ein externes
Bluetooth-Modul herangezogen werden und das Spektrum an Möglichkeiten somit stark erweitert
werden.
Status:
Software
Layout
Hardware
Software für den XMC sowie eine App für Android zur Steuerung des
Quadrocopters über ein RN42 Bluetooth 2.0 Modul vorhanden.
Pins zu einer USIC-Schnittstelle vorhanden.
keine Komponenten enthalten! Das Bluetooth-Modul ist nicht integriert.
5V Input/Output
Werden zusätzliche Komponenten benötigt können diese über 5V oder 3,3V Pins mit ausreichend
Strom versorgt werden.
Status:
Software
Layout
Hardware
--Pins mit 5V und GND zur Versorgung externer Komponenten
keine Komponenten enthalten!
LED-Driver
Für ausgefallene Lichterspiele stehen vier unabhängig vom µC ansteuerbare LED Treiber zur
Verfügung um LEDs mit der Batteriespannung und regelbarem Strom zu versorgen.
Status:
Software
Layout
Hardware
Nicht implementiert. Steuerung über GPIO (alle 4x) sowie CCU4 (2x) möglich
Pins und LED-Treiber zur Verkabelung laut Schematik vorhanden
keine LEDs enthalten!
9-Achsen-Sensor
Die zentrale Sensoreinheit bildet ein Invensense 9250 Sensor. Das Auslesen der Daten und die
Datenverarbeitung ist bereits vollständig im Code implementiert.
Status:
Software
Layout
Hardware
Implementiert
Vorhanden und einsatzbereit
Zusätzlich Pins für ein Breakout-Board (passend für GY-MPU9250/MPU9150)
GPIO-Pins
Um maximale Flexibilität zu bieten sind viele Pins zusätzlich ausgeführt. Eine Beschriftung befindet
sich auf der Rückseite der Platine.
Status:
Software
Layout
Hardware
Nicht implementiert
Pins für zusätzliche Komponenten vorhanden. Achtung: kleiner Durchmesser
(nur für dünne Kabel)
keine Komponenten enthalten!
PWM-Output
Die Ansteuerung der ESCs wird über PWM Ausgänge am rechten Rand ermöglicht.
Status:
Software
Layout
Hardware
Implementiert
Dies ist die Schnittstelle zu den Motortreibern.
Passend für die Motortreiber des mitgelieferten Kits
RESET-Button
Wenn das Programm einmal nicht so laufen sollte wie gewünscht reicht ein Druck auf den RESETButton für einen Neustart der Software. Um sicher zu gehen hardwaregesteuert.
Status:
Software
Layout
Hardware
Hardware basierend
Vorhanden und einsatzbereit
Installiert
SD-Karten-Slot
Dieses Feature ermöglicht das Speichern oder Abrufen von Daten im Flug. Code-Beispiele für die
grundlegende Implementierung der SD-Karte werden dabei mithilfe von DAVE-Example-Apps zur
Verfügung gestellt und ermöglichen so eine schnelle Einarbeitung.
Status:
Software
Layout
Hardware
Nicht implementiert
Kartenslot für SD-Karten vorhanden
keine SD-Karte enthalten!
Status-LEDs
Diese 4 individuell durch GPIO-Befehle leicht zu steuernde LEDs ermöglichen ein intuitives Debuggen
und können z.B. benutzt werden um verschiedene Zustände darzustellen.
Status:
Software
Layout
Hardware
Demo im Code enthalten.
Vorhanden und einsatzbereit.
Leds sind installiert.
Daten USB-Port
Eine USB-Schnittstelle zur Verbindung mit dem Computer erleichtert das Debuggen von neuem Code
und ermöglicht auch neuartige Anwendungen. Im Beispielcode können unter anderem IMU-Daten
und Rotorgeschwindigkeiten während dem Betrieb ausgegeben werden.
Status:
Software
Layout
Hardware
Implementiert
Vorhanden und einsatzbereit
kein USB-Kabel enthalten.
Integrierter BEC
Dieser „Battery Elimination Circuit“ ermöglicht die direkte Versorgung des Boards aus der Batterie.
Dabei sorgt ein Infineon Buck Converter für die verlustarme Spannungsausgabe von 5V und ein
Infineon Linearregler ermöglicht eine 3,3V-Versorgung. Durch die möglichen 750mA ist noch genug
Strom für zusätzliche Komponenten verfügbar.
Status:
Software
Layout
Hardware
--Vorhanden und einsatzbereit
Verbindungsstecker zur Batterie ist nicht enthalten.

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