Modifikace modelářské RC vysílačky Turnigy 9X
Před časem jsem zakoupil soupravu Turnigy 9X verze 2. Jedná se o velice lacinou 8-kanálovou vysílačku čínské výroby, která bohatě postačí na ovládání modelů typu RC Letadlo a RC vrtulník. Její drobnou recenzi si můžete přečíst v tomto článku. Bohužel cena odpovídá kvalitě a ledacos na vysílačce je udělané ne zrovna moc dobrým způsobem. Podrobnější recenze včetně jejich kladů a záporů najdete na stránkách Ok-RiMr.com.V tomto článku bych rád poukázal na několik „hardwarových“ nedostatků této vysílačky a ukázal několik možností jak vysílačku vylepšit. Jelikož modifikace vysílačky je poměrně náročná práce, tak veškerých modifikací by se neměl pokoušet nikdo kdo si není svými znalostmi elektroniky jist.
Modifikace zdroje napájení
Zdroj napájení je pro vysílačku životně důležitý a výpadek zdroje za letu může mít naprosto fatální následky. Doporučuji věnovat této části vysílačky zvýšenou pozornost. Standartně je ve vysílačce klec na 8 tužkových baterií, která je připojená do vysílačky pomocí konektoru, který není zrovna nejlepší kvality. Dříve nebo později dojde vlivem nutné časté manipulace s bateriemi v kleci k poruše. Může se zlomit kablík, vytrhnou nebo vyčochtat konektor a na malér máme zaděláno.
Řešením je zakoupit lepší typ baterie. Osobně používám dle doporučení několika modelářů Li-Pol bateriový pack Rhino 2620. Výhodou tohoto akumulátoru je, že má více silových vodičů a lze tedy nabíjet akumulátor přímo ve vysílači bez nutnosti odpojování baterie z vysílače (POZOR – vysílač musí být při nabíjení vypnutý. Zapnutý vysílač by způsoboval chybu u nabíječky a ta by mohla baterie přebíjet). Akumulátor je nutné před připojením do vysílačky upravit. Nejjednoduší způsob úpravy je ucvaknutí konektoru u klece, ucvaknutí silového vodiče u akumulátoru a naletování konektoru z klece na drátky z akumulátoru. Samozřejmostí je dávat si pozor na polaritu a na případné zkraty, které bychom mohli způsobit při manipulaci a úpravě akumulátoru (například necvakat plusový i mínusový vodič zárověň atd.). Opravdu na zkraty myslete. Li-pol baterie jsou nebezpečné a se špatným zacházením mohou v lepším případě odejít a v tom horším klidně i explodovat! Pokud nevíte co jsou Li-poly zač, tak zkuste zagooglit jak se s nimy pracuje a na co si dát pozor. Článků je na internetu celá řada.
Další možností je vyletovat konektor, do kterého normálně připojujeme klec na tužkové baterie, z desky plošného spoje a akumulátor přes vodiče připojit na přímo do vysílače. Stačí do dírek po konektoru vložit kabely od baterie – opět pozor na polaritu. Je pravda, že při takovémto zapojení nelze v případě potřeby odpojit baterii od vysílače. A nedej bože kdybych potřeboval z nějakého důvodu baterii rychle vyndat, tak bych musel ucvakat drátky. Nechci tvrdit, že toto řešení je nejlepší možnou variantou. Mě se však poměrně osvědčilo. Stále jsem měl problémy s napájecím konektorem, který se po čase prostě „vyčochtal“ a docházelo ke špatnému spojení a vysílačka někdy vypadla. Tím, že je natvrdo baterie připojena se můj problém s konektorem vyřešil.
Kabelové zapojení baterie Rhino. Z důvodů zlomeného kabelu jsem musel měnit, tak přidávám alespoň fotku, aby jste viděli jak to vypadá uvnitř.
Na zvukový alarm nízkého stavu baterií se bohužel nemůžeme spoléhat, protože je nastaven na tužkové baterie, které mají při vybití jiné napětí než baterie Li-Pol a je nutné sledovat napětí „ručně“. RiMr doporučuje létat zhruba do 10,8V což si myslím, že je poměrně rozumná hodnota. Vysílačka bude fungovat i při menším napětí ale není důvod zbytečně riskovat. Z plně nabité baterie na hodnotu 10,8V to trvá odhadem několik desítek hodin čistého času.
Firmware ER9X
Originální firmware ve vysílačce je asi jednou z největších slabin jelikož nevyužívá veškerého potenciálu, který může vysílačka posktynout… Rozhodl jsem se tedy, že zapátrám po internetu a zkusím zjistit zda tento problém nejde nějak odstranit. Výsledkem mého patrání byla celá řada různých firmwarů ale do oka mi padl jeden z těch nejpoužívanějších a tím je firmware ER9X, který je vyvíjen jako open source a lze ho stáhnout ze stránek http://code.google.com/p/er9x/ kde můžete najít i další informace a kompletní popis funkcí.
Co to vůbec je Firmware?
Těm čtenářům, kteří příliš neholdují mikroprocesorové technice jen v krátkosti nastíním co to takový firmware je. Vy ostatní můžete tuto část v klidu přeskočit ;) .
Téměř každá vysílačka obsahuje součástku, které se říká mikroprocesor. A právě mikroprocesor je jednou z těch vůbec nejdůležitějších součástek. Jedná se o takový mozek celého zařízení, který zpracovává veškeré vstupy uživatele (pohyby kniplů, přepnutí spínačů atd.) a rozhoduje o tom co vůbec při změně ovládacího prvku má náš model ve vzduchu dělat. Ale aby mikroprocesor věděl jak má vstupy zpracovat, tak mu musíme dát přesné instukce podle kterých má postupovat. Tento soubor instrukcí se nazývá firmware. Defacto se jedná o program vytvořený v přesně daném programovacím jazyce. Jak se takový firmware dělá zde vysvětlovat nebudu a případné zájemce odkáži na google, kde se dá najít celá řada článků o tom jak se firmware dělá. Pro naše potřeby stačí vědět, že tento firmware už někdo vytvořil a dal ho na internet zdarma ke stažení.
Co dokáže ER9X?
Dokáže téměř všechno. Sepsat zde úplně všechny vlastnosti by bylo na velice dlouho, takže udělám jen takový malý výpis toho co mě velice potěšilo.
- Stopky na plynu – jedna z těch základních věcí co u klasického firmware chyběla. Zde si můžete nastavit stopky naprosto úžasným způsobem. Dají se přiřadit k ovládání jakkéhokoliv ovládacího prvku a to hned několika způsoby. Kromě spouštění stopek libovolným přepínačem si můžete nastavit spouštění sepnutím plynu nebo i tak, aby rychlost běhu času stopek byla přímo úměrná hodnotě plynového kniplu (plyn na nule -stopky stojí, plyn na polovině a stopky běží poloviční rychlostí, plyn na plno a stopky běží normální rychlostí)
- Nastavení hlídání napětí vysílače – Já využívám k napájení vysílačky baterie LiPol a ne NiMH. Bohužel tuto změnu nešlo v originálním firware nikde nastavit a tudíž upozornění na nízké napětí vysílače se stalo prakticky k ničemu. Zde jde nastavit libovolná prahová hodnota napětí při které má vysílač upozorňovat.
- Mixy - jedno z nejlepších vylepšení. Celkem jednoduchým způsobem lze mixovat všechno se všim bez nějakých konfiktů a problémů jako u originálního firmware.
- Nastavení zvuku – Pokud si chcete vysílačku nastavit někdy večer, tak jen samotné zapnutí vysílače spolehlivě vzbudí osazenstvo menšího bytu (vyzkoušeno
). v ER9X si můžete nastavit několik režimů upozorňování včetně úplného vypnutí pípání. - Libovolné nastavení ovládacích přepínačů – každý vypínač si můžete přiřadit k libovolné funkci. U originálního firmware jste oemezeni tím, že prostě vypínače jsou pevně přiřazeny k některým funkcím a nemůžete příliš měnit fuinkce přepínačů. Chcete ovládat podvozek vypínačem Throttle hold? U ER9X není problém.
- Zpomalení serva – U hezky zpracované makety nevypadá moc dobře pokud vysouvací podvozek letadla po sepnutí spínače vystřelí jako raketa jen proto, že nám firmware neumožňuje zpomalený chod serv. Chceme-li, aby se i některé funkce chovali jako na skutečném letadle (klapky, podvozek), tak si v ER9X můžeme tuto funkci bez problému zapnout.
- Přehledná obrazovka – U originálního firmware se na displeji za letu zobrazují celkem zbytečné informace a ty důležité chybí úplně nebo jsou malým textem někde v růžku a člověk je pak očima musí dlouho hledat. Což za letu není zrovna nejlepší.. U ER9X máte možnost nastavit si několik druhů nastavení displeje a vybrat si přímo ten, který vám bude vyhovovat. Všechny jsou poměrně dobře zpracované a zobrazují informace tak jak člověk čeká (např stopky VELKÝM PÍSMEM)
- Podpora pro podsvícení displeje – ER9X umožňuje softwarové ovládání podsvícení. Takže pokud jste trošičku zruční a do vysílačky si přidáte pod displej podsvícení, tak software je již na tuto funkci připraven.
- Ovládání menu – intuitivní, jednoduché a přehledné. Doleva je tlačítko doleva a nahoru je tlačítko nahoru a ne jako u originálního firmware kde to bylo někdy tak a někdy opačně.
Funkcí je opravdu mnoho a sepsat všechny věci je nad rámec možností tohoto článku. Jen soupis funkcí by zabral několik článků. Navíc každý potřebuje jiné funkce (vrtulníkáři si jistě všimli, že jsem neuvedl defacto nic z oboru vrtulníčkového modelářství. To je prostě tím, že žádný nemám a nemám tak možnost vyzkoušet. Ale i tam si myslím, že ER9X bude mít co nabídnout.).
Asi nejlépe zpracovaná demonstrace je v tomto hodinu a půl dlouhém videu od Richarda Mrázka, což je asi největší odborník na tuto vysílačku a kterému patří mé díky.
Jak ho dostat do vysílačky?
Bohužel dostat nový program do vysílačky není jednoduchá záležitost. Musí se provést hardwarová změna. Pokud jste nikdy nepájeli a nemáte žádné zkušenosti s elektronikou, tak se to upgradu sami nepouštějte jinak si vytvoříte z vysílačky těžítko!!! Jistě se ve vašem okolí najde nějaká osoba, která vám případně pomůže.
Co vše tedy je zapotřebí?
- Programátor - zařízení které na jedné straně připojíme do PC a na straně druhé do vysílačky. Já používám programátor USBasp, který si můžete prohlédnout na fotografii. Existuje jich celá řada ovšem tento je vyzkoušený a funguje na většině operačních systémů. Osobně mohu potvrdit jeho funkčnost na Windows 7 64-bit. Kde tento programátor získat nechám na vás (aukro, ebay, kamarád co programuje mikroprocesory atd..)
Programátor mikroprocesorů - Mikropájka - žádný trafopájky!! Ve vysílačce je nutné připájet několik vodiču na dost malá místa. A trafopájkou by jste pravděpodobně uděli více škody než užitku.
- Cín, štípačky, pinzeta, malé kleště atd. – prostě potřebné nářadí k pájení ;)
Postup
Hardwarová změna
Předně je třeba z vysílače vyndat baterie (pokud to lze. Já mám třeba baterii napevno připojenou k vysílači. Pokud nelze, necháme je tam ale vyžaduje to opatrnost). U vysílače vyšroubujeme na spodní straně šrouby. Nejlepší jak to udělat je položit vysílač do polystyrénového výlisku ve kterém vysílajda dorazila z číny a sroubováčkem vyšroubovat všech 6 šroubků. Pokud již nemáme polystyren tak pozor ať při šroubování na stole neulomíte hlavní ovládací kniply. Raději moc netlačit.
Vysílačku rozpůlíme a odpojíme spojovací konektor obou půlek a vezmeme si část vysílačky s mikroprocesorem. Druhou půlku zatím nebude potřebovat… Nyní si připravíme pájku a kabely, které budeme pájet na pájecí body u mikroprocesoru. Jak vyřešit připojení programátoru k vysílačce je celá řada. Někdo si vyvede konektor někam na bok vysílačky a může tak kdykoliv k vysílačce připojit programátor bez nutnosti vysílačku rozdělávat, někdo si nechává uvnitř vysílačky připájený konektor pro připojení k programátoru, někdo kabely po naflashování firmware hned odpájí… Je to na nás. A já ukážu jen jak to řeším já.
Pokud jsme koupili USBasp programátor (pokud jiný, tak postup bude asi podobný), tak nám patrně přišel i s tzv. ISP kabelem (šedivý kabel na obou stranách opatřený konektorem pro připojení do progamátoru). Já ho zhruba v polovině šmykl a část bez konektoru jsem připájel k vysílačce a část s konektorem mohu připojovat k programátoru. Je to dle mého názoru nejjednoduší možná varianta a pokud nebudeme přepisovat firmware denně, tak je asi nejlepší.. Pokud si však chceme dát práci a vymyslet si vyvedení konektoru ven z vyslílače, tak klidně můžete. Jen to na vás. Dále budu však popisovat variantu s připojením přepůleného kabelu od programátoru.
Takže kabel máme přepůlený. Vezmeme část kde není konektor a pěkně od sebe jednotlivé vodiče oddělíme v délce asi 5 cm a vznikne nám něco podobného jako na následující fotce.
Vezmeme kabel tak, aby jsme měli červeně tečkovaný vodič na levé straně a vezmeme štípačky a odštípneme vodič číslo 3,6,8,10 … Počítáno zleva od červeného vodiče. Vodič číslo 3 je k ničemu a vodiče 4, 6,8, 10 obsahují zem napájení a ta nám stačí jen jedna. Zbyde nám tedy 6 vodičů, které musíme připájet k vysílačce… Kam přesně připájet vodič je na následující fotce.. Čísla udávájí pořadí vodiče počínaje červeným vodičem.
Flashování firmware
Vezmeme obě poloviny vysílačky a připojíme spojovací konektor obou polovin (takový ten široký konektor s berevnými vodiči). Pokud to neuděláme, tak při připojení programátoru nám začne vysílačka hlásit zvukovým signálem tzv. switch error (jistě už známá hláška). Poloviny vysílače však dále nespojujeme a necháme je spojené jen širokým barevným konektorem.. Zkontrolujeme zda jsou všechny vypínače vysílačky v nulové poloze (aby nedošlo k hlášení switch erroru) a z vysílače si vytáhneme připájený kabel, tak abychom mohli bez problémů připojit programátor.
Přesuneme se k PC a připojíme programátor do USB. Je více než vhodné použít prodlužovací USB kabel (USB samec – USB samice). Lépe se nám bude s programátorem manipulovat. Po připojení programátoru budeme vyzváni k dodání ovladačů programátoru. Ty si můžeme stáhnout ZDE. Počkáme až budou ovladače správně nainstalované a spustíme si program eePe, který si můžeme stáhnout ZDE. Možná po spuštění budeme vyzváni k instalaci nové verze. Můžeme potvrdit a nemusíme. Tato funguje dobře.
V programu eePe jenutné nastavit cestu k programátoru. V horním menu klikneme na „Burn“ a zvolíme „Configure“. Mělo b se nám objevit okno kde bude cesta k programátoru asi něco jako „C:/Program Files (x86)/eePe/avrdude.exe“. Políčko Programmer bude nastaveno na „usbasp“ a port na „usb“. Pokud toto tam není, tak to opravíme. Případně pokud používáme jiný programátor než tento, tak vyplníme dle svého…
A nyní jsme již připraveni na připojení vysílačky k programátoru. takže tak učiníme. Po připojení vysílačky by se měla vysílačka sama zapnout (vypínač vysílačky necháváme vypnutý) a začít pípat v dlouhých intervalech. Celkově pípaní vysílačky si ještě něco užijeme, takže s tím počítáme a neflashujeme ve 3 hodiny v noci
Před flashováním je dobré si zálohovat stávající firmware pro případ, že by se nám ER9X nelíbilo. Uděláme to celkem jednoduše tak, že v eePe klikneme na položku read „flash memory from transmitter“ (ikonka vysílačky se zelenou šipkou). Po spuštění čtení se vysílačka vypne, na programátoru se rozsvítí červené světlo a my počkáme než se vše přečte. Zásadně při jakkémkoliv čtení a zápisu nepřerušujeme tento proces a počkáme dokud neskončí! Pokud bychom to udělali, tak by mohlo dojít k nevratnému uzamčení mikroprocesoru a už bychom to nemohli nijak opravit.
Po záloze flash memory si ještě zálohujeme EEPROM (ikonka s obrázkem elektrické součástky a zelenou šipkou) a uložíme do souboru.
Nyní můžeme nahrát ER9X, který jsme si stáhly ze stránek http://code.google.com/p/er9x/ jednoduše tak, že klikneme na ikonku vysílače s červenou šipkou a najdeme soubor obsahující stažený ER9X. Spustí se proces nahrávání a musíme počkat až doběhne do konce. Tento proces trvá cca minutu. Až proces skončí, tak máme hotovo a můžeme odletovat kablík nebo nechat pro případ dalšího přehrávání firmware. Sestavíme vysílačku a flashování je dokončeno.
Pokud budeme chtít vrátit zpět originální firmware, tak nahrajeme neprve Flash memory a až teprve potom eeprom… Po nahrání flash paměti začne vysílačka dlouze nepřerušovaně pískat – to značí, že je v paměti eeprom jiná paměť než program očekávaná a z toho důvodu zobrazuje chybovou hlášku a pípá. Takže se toho nelekejte a jen nahrajte původní eeprom, kterou jste si společně s flash pamětí zálohovali. U Er9x žádný eeprom nenahráváme jelikož si program umí eeprom sám naformátovat.
Po prvním spuštění je třeba zkalibrovat všechny ovládací prvky!! To jak se to dělá nebudu zde popisovat ale odkáži vás na stránky Richarda Mrázka kde si můžete stáhnout přeložený manuál od Jana Meliky, kterému za to děkuji ;)
Napsal Jan Harsa
24. října 2011