Подключение 3 (2) осевого контроллера EvvGC стабилизации подвеса камеры на бесколлекторных моторах прямого привода

Версии контроллера EvvGC

В настоящий момент схемотехническое решение платы EvvGC имеет 3 версии (1.1 - 1.3) отличие между ними заключаются в основном в наличии либо отсутствии разъемов на самой плате, при этом архитектура контроллера существенно не изменилась, что делает все версии прошивок для них универсальными и подходящими для всех версий платы.

ВАЖНО: Если вам попала устаревшая бета версия платы (v1.0, v1.1 и возможно первые образцы версии 1.2), обязательно проверьте наличие ряда резисторов (9 шт.) у ног MOSMET транзисторов BSS123. Ниже приведены фрагменты фотографии платы EvvGC, слева - без резисторов (плата требует доработки), правее - версии платы с уже установленными резисторами. Обратите внимание на крайнюю правую фотографию - красными стрелками помечены резисторы, которые были специально напаяны на заводе-изготовителе непосредственно на ноги транзисторов.

evvgc v1 2 bug evvgc correct evvgc1.2resistor 71q

Отсутствие последних может привести к преждевременному выходу из строя силовых МОП-транзисторов. Если к вам все же попала "неправильная" версия контроллера EvvGC, не расстраивайтесь, вы можете припаять резисторы с сопротивлением 1-3,3K, например так, как показано на фотографии ниже:

evvgc bug fix

Схема подключения и советы при сборке 3-х осевого подвеса на бесколлекторных моторах с контроллером EvvGC

Разъемы и схема подключения на платах версии 1.2 и ниже выглядит следующим образом:

EVVGC Connection DiagramEvvgc v1 2 diagram

Описание схемы подключения, назначение используемых разъемов и контактных площадок EvvGC:

+/-: положительный "+" и отрицательный «-»(GND, земля) полюса подключения основного источника питания, желательно постоянного напряжения 7.4 - 14.8 В (LiPo 2-3S). Рекомендуем использовать аккумулятор Li-Po 2S для легких камер типа GoPro, и 3S для беззеркалок. Для получения наилучших результатов стабилизации легких камер обязательно используйте стабилизатор напряжения, так как в контроллере EvvGC отсутствует датчик напряжения и, как следствие, нет возможности скомпенсировать его падение при разрядке аккумулятора. Для более тяжелых БК подвесов использование стабилизатора напряжения рекомендуется, но не так критично. Если вы будете питать плату непосредственно от аккумулятора, учтите, что если вы настроили все параметры при напряжении скажем 12 вольт, но в процессе работы подвеса аккумулятор разрядится до 11В - это существенно скажется на всех настойках, так как PID-регуляторам важен каждый параметр для получения отличного результата стабилизации.

UART1 (Firmware Update UART1 Port): Разъём для обновления прошивки. Используется для перепрошивки и первоначальной настройки драйвера двигателей. При установке соединения через UART1 помните, что уровень сигнала должен быть 3.3В, а внешнее питание должно быть отключено! Не забудьте отключить соединение через данный порт перед подключением основного питания контроллера EvvGC.

UART4 (GUI Port UART4): Разъём подключения графического интерфейса настройки и управления параметрами контроллера подвеса к компьютеру через COM порт. Используется для настройки параметров контроллера подвеса и просмотра текущих параметров работы платы EvvGC через FTDI-USB модуль, подключенный к компьютеру. При разработке прошивки 3Stab мы осознанно отказались от использования встроенного STM32 USB порта, ввиду того, что в архитектуре серии используемого в EvvGC микропроцессора допущена ошибка, дающая «плавающий» эффект при работе через USB напрямую. При установке соединения через UART4 помните, что уровень сигнала должен быть 3.3 В.

SWD: порт для отладки STM32 (для конечного пользователя не представляет интереса).

AUX2-AUX4 (Receiver and camera control connector): Разъёмы подключения радиоприёмника либо джойстика для управления ориентацией камеры. Каналы управления можно гибко конфигурировать и подключать на любой из 1-4 канала AUX, это настраивается в GUI 3-Stab. Например, подключить внешние управление подвесом вы можете следующим образом:

AUX2 (Roll CH input):Контакты для подключения управления по каналу Roll от обычного RC приёмника или джойстика.

AUX3 (Pitch CH input):Контакты для подключения управления по каналу Roll от обычного RC приёмника или джойстика.

AUX4 (Yaw CH input): Контакты для подключения управления по каналу YAW от обычного RC приёмника или джойстика.

AUX5: Контакты для подключения кнопки SWAP переключения режимов работы от RC приёмника или джойстика (режим управления скоростью перемещения (SPEED mode) либо режим пропорционального перемещения - ANGLE mode). Кнопку можно подключить на любые из 3-5 канала AUX, это настраивается в GUI 3-Stab (в Input Type для кнопки необходимо указать значение DIGITAL).

Pitch, Roll, Yaw: Разъемы подключения Pitch Motor, Roll Motor и Yaw Motor. Разъёмы используются для подключения двигателей. Разъём Roll Motor для двигателя управления горизонтом камеры. Разъём Pitch Motor для двигателя управления наклоном камеры и разъем Yaw Motor для двигателя управления курсом камеры соответственно.evvgc to motors

I2C (IMU - I2C Bus 3.3V): Разъём подключения модуля датчика MPU6050.

NRST (Reset): Контакты перемычки для перезапуска контроллера (сброс без отключения питания при кратковременном замыкании контактов).

BOOT0 (Short to enable update via UART1): Для разрешения процедуры обновления прошивки через порт UART1 контакты должны быть замкнуты(перемычка должна быть установлена на протяжении всей процедуры перепрошивки, не забудьте разомкнуть контакты.

LED1 (Status LED): Светодиод индикации состояния контроллера EvvGC.

Power LED: Светодиод индикации включения контроллера, горит при исправном подключении основного источника питания (присутствует только на платах EvvGC последней версии 1.3).

Итак, вы стали обладателем контроллера EvvGC, что дальше?

После вскрытия упаковки будьте осторожны, избегайте статического электричества, синтетических тканей и пластмассовых поверхностей, чтобы не было проблем с чувствительной платой датчиков. Что внутри?

 EvvGC unboxing

EvvGC set dimensions

На фотографиях представлена самая распространенная (последняя) версия контроллера EvvGC 1.3 в комплекте с платой датчика, соединительным кабелем, кабелем подключения к UART1/UART4/SWD портам и линейкой штырьковых контактов для последующей распайки на плате. Как видно, размеры контроллера EvvGC v1.3 и платы датчика положения MPU6050 весьма компактны, последний имеет габариты 13 на 10 и высотой всего 4 (мм).

Если вы уже продумали где именно и как будет установлена плата контроллера EvvGC на вашем подвесе, а также как к ней будут подведены провода моторов, можете приступить к распайке штырьков для их подключения (они могут быть загнуты в удобную вам сторону и установлены как с лицевой стороны платы, так и с обратной).

CP2102 SERIE UART TTL RS232 USB ARDUINO CABLE SERIAL 1

Кроме описанного выше комплекта, для установки и настройки прошивки 3Stab вам также понадобится переходник USB-COM, который также может быть найден по ключевым словам "USB FTDI Tool" и "USB to TTL UART Module" (например, подходит конвертер CP2102), главное чтобы он обеспечивал на выходе 3,3В (этот параметр лучше проконтролировать вольтметром перед подключением к плате EvvGC). Если же уровень выходного напряжения 5В, вы можете подобрать нужный резистор или диод, либо присмотритесь повнимательней - есть ли на переходнике перемычка либо контакты отвечающие за уровень выходного напряжения.

При подключении датчика положения к плате EvvGC v1.3, обратите внимание на то, что разъем со стороны платы отличается от разъема датчика (он намного компактнее). Это важно учесть перед началом установки ферритового кольца на соединительные провода шины I2C со стороны разъема подключения к плате EvvGC, согласно нашим рекомендациям приведенным ниже.

Советы по сборке подвеса на бесколлекторных моторах с контроллером EvvGC

  1. MGTF
    Все соединения лучше всего выполнять проводом МГТФ (Многожильный Гибкий Термостойкий с Фторопластовой изоляцией) сечением 0,03 мм для датчика, потенциометра (при его наличии) и управления, и 0,07 мм для фазовых проводов (для маломощных моторов этого вполне достаточно). Провода скрутить в мягкий жгут или переплести косичкой. Если таких проводов нет, используйте по возможности как можно более мягкие механически провода (например, силикон или резина вместо ПВХ изоляции) при этом стремясь к их минимально возможному электрическому сопротивлению и минимально необходимой длине для нормального функционирования (свободного вращения) всех осей подвеса в любой комбинации его углов наклона.
  2. evvgc ferrit connectferrit ringВсе разъемы питания моторов, провода от приемника и датчик положения камеры подключать к плате через ферритовые кольца (минимум 3 оборота через кольцо), подойдёт феррит марки 2000НМ с магнитной проницаемостью 2000-3500, их можно легко найти на старых материнских платах или разобрав практически любую оргтехнику, например струйный принтер. Фазовые провода к моторам желательно переплести косичкой и отказаться от использования лишних соединений, то же касается и провода I2С от датчика. Эти меры позволят избежать наводок на i2c шину передачи данных и обеспечить стабильный процесс настройки и работы подвеса.
  3. Рекомендуется размещать провода от датчика подальше от проводов мотора, а ферритовые кольца как можно ближе к разъему их подключения к плате EvvGC. 
  4. В целях безопасности при первом запуске и настройке платы подавайте питание от аккумулятора используя резистор мощностью не менее 2-5 Вт и сопротивлением 5-10 Ом. Если все работает нормально, ничего сильно не греется - тогда можете смело подключать напрямик.
  5. Датчик надо жестко крепить к подвесу без всяких там поролончиков и т.д. Максимум тонкий двухсторонний скотч. Рекомендуем использовать термоклей (он достаточно жесткий при нанесении пистолетом тонкого слоя, и при его применении всегда можно не повредив датчик изменить его положение).
  6. При подключении с целью перепрошивки платы по шине UART1 основное питание контроллера EvvGC должно быть отключено! В противном случае существует вероятность того, что сгорят MOSFETы, должно остаться только питание STM32 от UART1 3,3В.
  7. CP2102 USB to COM adapterПри подключении через COM-порт обязательно проверьте напряжение на VCC - оно должно быть 3,3 В, если 5В - подключать к EvvGC нельзя - можете спалить процессор. Чаще всего на большинстве переходников USB - > COM либо FTDI tool есть перемычка, позволяющая выбирать между 5 и 3,3 В. Таким образом для прошивки и подключения GUI 3-Stab подойдет любой USB to COM адаптер, главное чтоб на выходе у него был уровень сигнала 3,3 В.
  8. При настройке параметров прошивки через GUI 3-Stab подключение сигнальных проводов осуществляется через порт UART4, при этом рекомендуем отключить подачу питания 3,3 В по каналу UART4 (остаются только RX, TX и GND); помним, что при подключении основного питания аккумулятора и питания 3,3В на соответствующем контакте порта UART1 может вывести плату EvvGC из строя. 

 

Наша команда состоит из неравнодушных и увлеченных людей, которых объединяет работа над уникальным проектом - создание системы качественной стабилизации камеры 3Stab и контроллера UStab. Мы используем наш опыт и профессиональные навыки, чтобы воплотить действительно хорошие идеи в жизнь! Будем рады общению с Вами!