RXBEE-5voies

Ce second récepteur 2.4 GHz répond à notre souhait de faire

    - un module plus léger de quelques grammes
    - nettement plus économique
    - et pour lequel l'auteur n'aura pas forcément besoin d'intervenir pour la programmation

   Pour obtenir ce résultat, nous avons opté pour un récepteur 5 voies   avec télémétrie limitée à 2 canaux.
   Le circuit imprimé sera en 8/10.   Ce récepteur destiné à des modèles légers ( indoor )
   ou de petites dimensions ( outdoor ) pourra avoir une portée un peu réduite en utilisant un module
   XBEE-PRO de type XBP24-AWI à antenne de 3 cm env.
   Du coup, débarrassé du coaxial et de l'antenne habituelle, ce module peut devenir très facilement amovible.
   Principe d'utilisation envisagé :
   Chaque modèle susceptible de répondre aux critères précédents sera équipé de la base décodeur.
   Un seul et unique XBEE - AWI sera enfiché sur une base au moment de l'évolution.
   D'où un rapport qualité/prix difficile à battre.......même par les Chinois, du moins si votre STF05
   est déjà équipé en 2.4 GHz et même s'il ne l'est pas encore !!

    Pour parvenir à ce résultat nous avons abandonné le µC de type HC12 et choisi un modèle de la gamme HC908. Il s'agit du MC908QB4.
    Ce microprocesseur existe en deux variantes, l'une en boîtier SOIC 2 fois 8 pattes au pas de 1.27 mm ( comme le 4015 CMS par exemple ), l'autre en boîtier TSSOP 2 fois 8 pattes également
    mais au pas de 0.65 mm, ce qui est un plus délicat pour le circuit imprimé et la soudure du composant.
    Nous avons prévu les deux versions pour pallier des problèmes éventuels d'appro. Nous en reparlerons au moment de la réalisation.

RXBEE5-sch.jpg (64070 octets)

IMPORTANT
   Le RXBEE-5V sort 5 voies comme son nom l'indique
   Le STF05 doit être programmé en 8 voies
   Si vous programmez 10 ou 12 voies, ça ne marchera pas !!

   Bien que plus simple, puisque limité à 5 voies, nous avons tout de
   même voulu garder une possibilité de télémesure de 2 paramètres :
       - la tension batterie
       - le RSSI
   C'est le maximum possible avec un nombre limité d'entrées/sorties
   Par ailleurs cette télémétrie impose au µC de possèder un périphérique
   SCI ( Serial Communication Interface ) C'est la raison du choix "QB4"
Sur les µC à faible nombre de pattes, chacune d'elles peut avoir
plusieurs fonctions : Entrée/Sortie banale, pilotage du quartz, timer,
keyboard, entrée de convertisseur A/D ....
Evidemment une patte ne peut avoir qu'une fonction à la fois.
Il faut donc choisir.
   Le QB4 possède 2 ports : Le port A et le port B.
   La fonction SCI est supportée par les broches PTB4 ( Rx ) et
   PTB5 (Tx ) du port B.
   Les autres broches de ce port sont des sorties : PTB0..3 pour
   les voies 1 à 4 , PTB6/7 pour les leds rouge et vertes comme dans le
   précédent Rx :
   Verte = Réception OK.
   Rouge = Prog/paramètre réussie.
   Les broches PTA0 et PTA1 sont utilisées pour la mesure des tensions
   de télémétrie : PTA0 pour la tension BATT et PTA1 pour le RSSI.
   La broche PTA2 tirée en interne au + gère le poussoir Pss de
   mémorisation des valeurs de voies pour le fail-safe
   La brocle PTA3 est la broche de sortie de la voie 5.
   Les broches PTA4 et PTA5 assurent l'oscillation du résonateur 8 MHz

   L'alimentation du XBEE imposant le 3.3 V, un régulateur 6201
   lui fournit cette tension en alimentant le QB4 également.
   Afin de fournir aux servos des signaux plus efficaces, une R de 4.7 k
   et une diode 1N4148 relévent les niveaux du créneau utile de 0.6 V

REALISATION

Après consultation des stocks de "QB4" chez FARNELL, nous avons constaté que le modèle SOIC existait en moins d'exemplaires que le TSSOP. Cela a motivé la décision de proposer un
modèle de circuit imprimé pour chaque type. Il faudra noter que le brochage est différent d'un modèle par rapport à l'autre.
Les fichiers POSTSCRIPT de ces circuits imprimés sont en ligne dans la page TELECHARGEMENT et vous pourrez donc réaliser ces circuits vous-même. Cependant nous savons que les
amateurs sont de moins en moins courageux. Nous proposerons donc des circuits "fabrication maison" à ceux qui en feront la demande. Les trous ne seront pas métallisés ! Donc passages recto-
verso à "se farcir" ..... à moins qu'une demande importante m'incite à contacter mon sous-traîtant habituel !!

RXBEE5V-TS-recto.jpg (46724 octets)

         LISTE des COMPOSANTS

1 circuit imprimé "perso" ou "auteur"
1    MC908QB4CDWE (SOIC)
                   F : 157-9692
ou MC908QB4CDTE (TSSOP )
                   F : 157-9690
1   XC6201P332MR     F : 360-5700
1   résonateur 8 MHz     F : 117-0435
D1/5 TS4148RY 805 F : 815-0206
1 Led rouge 805            F : 131-8244
1 Led verte 805            F : 131-8243

    R1               10 MW   805
    R2                 1 kW    603
    R3               47 kW    603
    R6              6.8 kW 603
    R4/5/7/8     4.7 kW    603
    R9/10          470 W    603
    R11             4.7 kW    603
    Raj               5 kW     F : 353-1491
    1 strap           0 W    805
    2 straps          0 W    603   ( TSSOP)

    C1/2/4         0.1 µF      603
    C3                  22 µF   tant / B
    C5/6             0.1 µF      805

2 barrettes femelles 2 mm / 10 pts
                         F : 110-9732
1 barrette picots M 2.54 mm 2x7 pts
2 picots mâles coudés 90°, type 2 mm

Prix estimé sans Cimpr :
moins de 15 euros avec appro à l'unité.

Contacter l'auteur pour fourniture du
circuit imprimé

Les trous correspondant à des renvois recto-
verso seront percés de préférence à 4/10,
les autres à 6/10
Commencer le câblage par la mise en place
des renvois recto-verso signalés par "*" sur
les figures
Puis souder le µC sans rien d'autre. En effet,
il faut alors passer à sa programmation.
Pour cela se reporter au § Programmation
ci-dessous.
Cela fait, souder les R et C du recto, les
diodes Lr, Lv et D1...4.puis le 6201 et le
   résonateur.
   Enfin les deux barrettes support du XBEE
   Passer au verso pour souder C5/6, R11 et
   D5.
   Il reste à placer les connecteurs 2.54 mm
   des servos.
   On utilise une barrette 2 x 7 pts
   La rangée inférieure est soudée sur les
   plots du recto du Cimpr.
   Par contre pour la rangée supérieure il faut
   faire des liaisons en fil fin :
   - 3ème et 5ème picots à la masse centrale
   - 2ème et 6ème picots aux "+" indiqués
   - 1er et 7ème picots aux plots V2 et V3
   - Le 4ème ( et central ) picot à utiliser
   selon un choix que nous verrons plus loin
   quand   nous parlerons du point "Mes".

         PROGRAMMATION des 908QB4

    Nous allons utiliser le logiciel et le petit interface
    présentés dans la page TELEMESURE. S'y reporter.

    Liaisons entre le QB4 et le mini-programmateur :
        PTA0     -->     DATA
        PTA1     -->     t+
        PTA2     -->     8 V
        PTA3     -->     t+
        PTA4     -->     t-
        PTA5     -->    Cl ( 10 MHz )
        Vdd       -->     + 5V
        Vss       -->      m ( masse )
           Algorithme :        908_qb4_8mhz.08P
           Fichier S19 :          RXBEE5Vx.S19

      Se reporter aux figures ci-contre pour faire les
      8 liaisons nécessaires
      La programmation faite .... et réussie, il sera bon
      de nettoyer les plots de composants CMS d'un
      excès de soudure afin de faciliter leur pose.

UTILISATION du point MESURE

On injecte sur ce point une tension à mesurer par le convertisseur AD0 du QB4. Le résultat de la mesure est transmis par la télémétrie et peut aller jusque 10.20 V pour la version TELEM-21.S19
du bloc de télémesure et jusque 22.5 V pour la version TELEM-21-LP.S19 CONXB5.jpg (20048 octets)

    Si votre modèle est un électrique à moteur brushless et variateur à BEC, la tension d'alimentation du RXBEE-5V
    est amenée sur le connecteur de voie 4 ( V4 ) qui contrôle le moteur. Cette tension est de 5V.
    Elle est constante et non significative de la décharge de l'accu Lipo.
    Dans ce cas injecter la tension directe de cette batterie sur les 2 picots centraux du bloc connecteur.
    Voir ci-contre : Le picot inférieur qui est à la masse est relié au -BATT et le picot supérieur, à relier dans le RX
    au point MES, est connecté au +BATT. ( + et -BATT pris sur le connecteur de charge de la LiPo ).
    La résistance ajustable Raj permet le calage de l'affichage de la tension.
    Attention, avec une Lipo de 2 ou 3 éléments ( MAX !! ) il faut au départ mettre Raj à 0 ( à fond vers la gauche )
    pour éviter de claquer l'entrée AD0 du QB4 en lui envoyant une tension excessive

   Si votre modèle n'a pas de moteur électrique ( planeur pur ou modèle thermique ) l'alimentation du RXBEE-5V
   et des servos se fait par une batterie de 4 ou 5 éléments. Notre Rx n'a que 4 connecteurs qui seront sans doute
   utilisés par les servos. Vous pourrez alors connecter le cordon batterie ( via   inter en général ) sur les deux picots
du centre des connecteurs. En utilisant le classique connecteur femelle à 2 fils mais 3 points ( Le 3ème étant libre )
   vous ne risquerez pas le branchement à l'envers, le point libre étant en haut.
   Pour assurer l'alimentation du Rx, relier le picot central supérieur à la ligne + du Rx, à l'endroit où on voit
   un 3ème +. Par ailleurs l'entrée Mes est connectée au même point

Remarquer au final que les 4 connecteurs de servos ont le moins vers le centre du bloc

Voie 5
Cette voie n'est pas sortie sur un connecteur, mais elle est disponible. Si vous en avez besoin il faudra donc la sortir avec un cordon 3 fils à souder au choix au verso ou au recto.
Si vous n'aves pas besoin de la voie 5, vous pouvez ne pas souder R11 et D5

FAIL-SAFE
Faute d'entrée encore libre sur le boîtier de notre µC, nous avons dû opter pour un seul mode fail-safe : Au bout de 1,5 s env sans signal valide, les sorties des 5 voies sont remplacées par
les valeurs par défaut mémorisées. A noter que les valeurs initiales sont de 1.5 ms pour V1, V2, V3 et V5, mais de 1 ms pour V4, ce qui donne l'arrêt moteur si V4 est voie GAZ.
Cela peut souvent convenir.
Mais bien entendu, vous pouvez mémoriser après coup d'autres valeurs pour les 5 voies . Pour cela le RXBEE-5V étant hors fail-safe ( donc sous contrôle du STF05 ) il suffit
de relier les deux picots 2mm Pss Cela peut se faire avec un vrai poussoir connecté provisoirement;mais bien plus simplement en faisant un bref court-circuit avec une tige métallique
( petit tournevis par ex. ). Dans ce cas la Led rouge s'allume immédiatement indiquant une mémorisation réussie et il faut mettre le Rx à l'arrêt pour repartir ensuite.

Mise en service
La mise sous tension sans le module XBEE permet de vérifier la présence des créneaux des 5 voies, à l'oscillo ou avec servos.
Rappel : STF05 en mode 2.4 GHz et 8 voies
Lors de la mise sous tension avec le module XBEE, le décodeur commence par vérifier qu'il possède le code PPCM de l'émetteur. Si ce n'est pas le cas ( 86 par défaut ), il détecte le
code transmis et le mémorise. La diode Led rouge s'allume. Il faut alors couper l'alim du Rx et remettre sous tension
La diode Led verte s'allume dès que le signal est reconnu par le décodeur : Les servos passent sous contrôle de l'émetteur