Nachdem nun das Wetter in der letzten Zeit nich so wahnsinning gut war, oder ich aus anderen Gründen nicht zum fliegen gekommen bin, nutzte ich die Regentage, um ein neues grafisches Bedienterminal für V-Stabi zu bauen, und eine neue Generation der Elektronik aufzulegen.
 

Terminal

Der Grund ein neues Bedienterminal zu bauen entstand daraus, daß es doch immer recht mühsam war, den Laptop mitzunehmen, und für jede kleine Änderung den PC hochzufahren und hinterher wieder ´runterzufahren. Ich möchte die Parameter schneller und bequemer ändern können.

Als Display verwende ich eines, daß es vor einiger Zeit mal als Restposten bei Conrad zu haben war. Es hat eine Auflösung von 320 mal 240 Punken, und ist angenehm klein. Da kein Controller eingebaut ist, mußte dieser noch separat realisiert werden. Das Display wird praktisch wie ein Bildschirm alle 12ms neu aufgefrischt. Daher ist ein RAM notwendig, um die Daten zwischenzuspeichern.

Ein Dateneingaberad soll die Veränderung der Werte erleichtern. Damit hat man den Wert sehr genau  und schnell "in der Hand" und kann ihn bequem verändern.

Sechs Tasten dienen zum Bedienen der Menüs und für sonstige Dinge. Durch die Beschriftung im Display mit grafischen Icons, können die Tasten beliebig belegt werden.

Das Terminal  hat eine serielle Schnittstelle mit amtlichen V.24 Pegeln, und wird so an die V-Stabi Elektronik angeschlossen. Zusätzlich kann über diese Schnittstelle mit besonderen Leitungen das Programm auf den Controller im Terminal heruntergeladen werden.

Das Herzstück des Terminals ist ein Atmel AVRmega 103 RISC Controller mit 6Mhz. Damit bringt er es immerhin auf 6MIPS! Dieser hat 128kB Flash Speicher für das Programm, sowie 4 kb RAM und 4 kb EEprom bereits auf dem Chip integriert. Außerdem kann er sehr bequem in C mit dem AVR GCC unter Linux programmiert werden. Der Bildspeicher ist zugleich externer RAM und kann somit sehr schnell geschrieben und gelesen werden und außerdem können Daten dort abgelegt werden. Daß CPU und Display zugleich darauf zugreifen stört nicht weiter, denn die CPU Zugriffe sind sehr kurz und erzeugen nur bei massiven Zugriffen ein gewisses Flackern auf dem Display.

Die Stromversorgung erfolgt über 2 Schaltwandler aus einem 8-Zellen NiMh Akku mit 600mAh. Einer erzeugt 5V für die Elektronik, einer -26V für das Display, und es fehlt noch einer der 150V AC für die Beleuchtung erzeugen sollte. Ist aber nicht so wichtig, denn ich werde kaum in der Nacht an den Parametern drehen. Mit 60mA Stromverbrauch reicht der Akku für etwa 10 Stunden Dauerbetrieb.

Die Hardware hab ich bis jetzt 2mal aufgebaut, weil die erste Elektronik nicht zuverlässig funktioniert hat. Außerdem war  der Zugriff auf den Bildspeicher nicht schnell genug. Da dem Internet über das  Display praktisch keine technischen Daten zu entlocken waren, mußte ich die meisten Parameter experimentell ermitteln. Das war ganz schön mühsam. Vielleicht lass ich mir doch noch mal ´ne richtige Platine machen, dann wär noch etwas Platz im Gerät z.B. für ein Funk Telemetriemodul....

Durch die Programmierung in C und die Hilfe des Internets (div. vorgefertigte Routinen für das Zeichnen von Linien etc) ging die Realisierung der Software recht schnell. Erstaunlich war, wie fix der Atmel als Grafikprozessor  arbeitet. Im Bildaufbau ist praktisch keine Verzögerung erkennbar, jedefalls um Längen schneller als auf meinem Schulze Lader.
 

V-Stabi 2.0

Die neue V-Stabi Elektronik ist das Ergebnis von Überlegungen zu Vereinfachung der aufwendigen Elektronik des Tandems. Dabei ist eine sehr gut funktionierende Lösung herausgekommen, bei der alle Features der bisherigen Elektronik bei nochmals verbesserter Auflösung realisiert werden konnten. Ist schon interessant, was man mit starkem Überlegen noch so alles rausholen kann ;-)
Sehr wichtig ist mir, daß die Reihenfolge der Kanäle völlig beliebig ist, damit die Elektronik sicher sowohl an PCM als auch an PPM Empfängern funktioniert. Die Auflösung für einen Impuls beträgt sagenhafte 62,5 ns (Nanosekunden!!).

Es kommt hier jetzt ein Atmel AVR 8535 zum Einsatz, der einen 8-Kanal AD Wandler bereits an Bord hat. Der hat zwar "nur" 10 Bit, aber es hat sich gezeigt, daß das bei vernünftiger Auslegung der Vorverstärkerstufen völlig ausreichend ist.

Die Platine hat wieder PCB-Pool für mich gefertigt, das hat sehr gut geklappt, und mit dem Eagle File ist dabei einer sehr gute Qualität zustande gekommen. Ein paar Fehler sind natürlich auch drauf...

Eine Besonderheit ist die Stromversorgung, die mit einem speziellen Schaltwandler erfolgt, der sowohl step-up als auch step-down wandeln kann. Somit steht ab 3 bis 10Volt Eingangsspannung eine stabile 5V Versorung zur Verfügung. Ein weiterer Wandler erzeugt eine12V Spannung, die für den Drucksensor notwendig ist. Daraus wird mit einem Längsregler eine 5V Spannung für die Drehratensensoren erzeugt. Das hört sich zwar aufwendig an, es scheint aber die beste Lösung zu sein.