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HERKULES I / 4-fach 60-80A / 4s - Brushless Regler


hier geht es zu der Webseite von Andreas Baier

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Betaversion des Herkules I Reglers, damit sind meine Tests vorbei :( !

Test des Reglers mit der FC ME 2.0

erster "Lebenstest" des Reglers

Regler "lebt" nach dem flashen der I²C Firmware :-)

untere Seite des Reglers mit angelöteten Kabeln für die Motoren und die Stromversorgung des Reglers

Firmwareupdate so geht es super easy :-)

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so habe ich die Firmware für die Regler 1 .. 4 für die obere Etage des Oktokopters geflasht
NEW 30.01.2010 die Firmware für die Ansteuerung über I²C liegt mir jetzt auch für die Adressen 5..8vor!

http://forum.mikrokopter.de/topic-12851.html

Der Entwickler des Regler "ichwillnix" aus dem MK Forum schreibt zum Regler:

1) Baugröße / Bauform / Gewicht:
* Kompakte, quadratisch-praktische Bauform von nur 70x70mm.
* Geringes Gesamtgewicht (38g ohne / 44g mit Hochstromstecker).
* Flexible Befestigung. Bohrloch-Abstand passend für Mikrokopter, Armo, UAVP etc...
* Minimaler Einbauaufwand / Inbetriebnahmeaufwand.
* Alle Steuersignale / Interfaces und auch Motor-Anschlüsse können über optionale Steckverbinder erfolgen
(Quick-Out-Prinzip).
* Optionaler Anschluss der Motoren über Hochstrom-WAGO-Klemmen ohne Lötverbindung oder auch direkte
Lötverbindung.
* Interface zum Hauptrechner über Micromatch-Stecker oder Stiftleisten.
* Einfaches Programmieren jedes Controllers über extra vorhandene Programmierstecker-Pads.
Sehr praktisch für eigene Software-Projekte.

2) Betriebssicherheit:
* Eine maschinell bestückte Platine. Keine Fädeldrähte. Keine Hochstromverteiler. Keine Wackelkontakte. Und alles
"Made in Germany".
* Robuste Transistor-Endstufen durch Einsatz von nur N-Kanal MOSFET im DPAK (TO252) Gehäuse.
(Können einiges an Kurzschlussstrom ;-))
* Eigener stabiler ext. Quarz für jeden Controller.
* Robuste 4-Lagen Leiterplatte mit getrennten Masselayer und Hochstromlayer.
* Präzise Strommessung mit Shunt für Gesamtstromaufnahme (geht an jeden Controller + auf Interface-Stecker).
* Akkuspannungsmessung gegen Unterspannung (geht ebenso an jeden Controller + auf Interface-Stecker).
* Überstromschutz / Kurzschlussschutz über Controller oder Hardware möglich.
* Verpolschutz gegen Batterieverpolung.
* niedrige Störabstrahlung durch EMV-optimiertes Schaltverhalten der Transistoren (Optional bestückbar) .
* => geringere Störung des Empfängers.

3) Flexibilität:
* Controller ATMEGA8 (Standard) oder ATMEGA168 (High Performance) bestückbar.
* I2C-Interface (Mikrokopter, Konze) auf Stecker.
* UART-Interface (ARMO, Wolfer, etc) auf Stecker.
* PPM-Interface (Wolferl, etc) auf Stecker.
* Plug und Play Stecker für sämtliche Anschlüsse (Motor, Steuersignale, Programmierstecker).
* 2 unabhängige Spannungsregler für Stromversorgung (1 fürs Board, 1 zur freien Verfügung).
* Pro Kanal eine LED + 2 LEDs für Spannungsregler.

4) High Power:
* ausschließlich N-Kanal MOSFETs durch Verwendung von Bootstrap Treibern für Highside und Lowside.
* nur ein Typ MOSFET nötig => billiger da nur N-Kanal-FETs verwendet werden, die billiger als P-Kanal sind.
* sehr niedrige RDSon bei N-MOSFET erhältlich => weniger Verluste => längere Flugzeiten.
* 2-4 s tauglich (7V bis zu 17V).
* Leistung min. 40A! (...80A?) => richtig dicke Motoren können betrieben werden.
* 100% Teillast-Fest durch optimale MOSFET-Ansteuerung.

Die Reglersoftware:
Der Regler ist so gemacht, dass alle Schnittstellen (I2C, SPI, UART) auf Steckern verfügbar sind. Es muss also nichts umgefädelt
oder gelötet werden. Dies machte es nötig, die Pinbelegung der Ansteuerleitungen für MOSFETs und die Kommutierungserkennung anzupassen.
Getestet habe ich den Regler bisher mit einer modifizierten Variante der sehr guten Software von Bernhard Konze
die es für die Varianten I2C, UART, und PPM gibt. Mit angepasser Holger-Software sollte dieser natürlich auch funktionieren.

Kommerzielles:
Klarstellen muss ich noch folgendes: Mit diesem Projekt möchte keinesfalls zu Irgendjemanden in kommerzieller Konkurrenz stehen.
Es sind nur wenige Beta-Muster aufgebaut, die noch getestet werden müssen. Es handelt sich daher um ein Entwicklungsprojekt
dass mit Sicherheit noch Macken, Haken und Wanzen hat. Das Gelernte aus den Tests soll und wird demnach in die nachfolgenden
Varianten einfließen. Ich erwarte mir daher eine sachliche Diskussion und freue mich über jede konstruktive Kritik.

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die Anschlüsse des 4 fach Reglers

Regler von oben, ein Klick auf das Bild, zeigt mehr Details!

Regler von unten, ein Klick auf das Bild, zeigt mehr Details!

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die Königsklasse unter den Programmieradaptern für die Regler mit Atmega8, auch für den HERKULES! weiter Infos, Bilder und Video hier

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Aufbohren auf mehr Leistung(ca. 60-80A) kann man das ganze einfach durch:

- Shunt auslöten
- vorgesehene Lötpads überbrücken
- Verpolschutz-MOSFET an vorgesehene Lötbrücken kurzschließen
- Masseverbindung zu Batterieleitung an vorgesehen Lötverbindung kurzschließen

Regler von unten, ein Klick auf das Bild, zeigt mehr Details!

hier sind die ISP - Anschlüsse zum Aufspielen der verschieden Firmwareversion zu sehen

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ISP HERKULES.......ISP SERCON

F(GND)

E(MOSI)

6(GND)

5(MOSI)

D(MISO)

C(SCK)

4(nc)

3(MISO)

B(RST)

A(VDD)

2(RST)

1(SCK)

so ist die ISP - Schnittstelle des Reglers und der SERCON beschaltet, da ist ein kleines Adapterkabel schnell gebaut

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FUSE-Bits des HERKULES Reglers

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I²C von der FC kommt an X3-2 SCK und X3-3 SDA

X3 etwas größer

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USB/I²C Adapter zum Ansteuern des HERKULES Reglers über einen PC (es wird nur GND, SCL und SDA miteinander verbunden)

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USB/I²C Wandler

USB/I²C Wandler am Regler (SDA = grün, SCL = gelb, GND = schwarz)

links ist X4 und rechts ist X3

X4 etwas größer

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X4 ist für die Zuführung der Signale bei "PPM" Betrieb des Regler zuständig

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der 4 fach HERKULES Regler passt super in den Quadrokopter "HUMMEL" "panocanarias Edition" rein

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zusätzlich zu dem HERKULES Regler passen noch 4 weitere HOLGER Regler rein,
damit kann dann problemlos ein Octokopter realisiert werden...

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komplette Elektronik vom MK (der 4 fach BL Regler vereinfacht das Ganze sehr erheblich)

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