دیکدر سیگنال SBUS

سیگنال SBUS و كاربرد آن در گيرنده هاي راديوكنترل {بخش سوم}

سیگنال SBUS

قبل از مطالعه سیگنال SBUS در این جلسه ابتدا از طریق لینک های زیر دو جلسه گذشته را مطالعه کنید:

ُپروتکل PWM

پروتکل PPM

سیگنال SBUS یا Serial BUS یک سیگنال دیجیتال می باشد که توسط شرکت Futaba معرفی و روانه بازار شد.

معرفی سیگنال SBUS

بعدها شرکت Frsky نیز از آن به عنوان یک پروتکل مناسب استفاده کرد. سرعت سیگنال SBUS از سیگنال های PWM و PPM بیشتر است و رزولوشن بالاتری نسبت به آنها دارد بنابراین با دقت بیشتری می توان ربات را کنترل کرد. در کوادکوپترهایی که سرعت پایینی دارند به راحتی می توان از سیگنال های PPM و PWM استفاده کرد ولی در یک کوادکوپتر مسابقه ای که مثلا با سرعت 100 کیلومتر بر ساعت حرکت می کند یک تاخیر 50 میلی ثانیه ای باعث جابجایی 1.4 متر می شود و اینجاست که اهمیت سیگنال SBUS ظاهر می شود و نیاز به یک سیگنال پر سرعت پدیدار می شود.

نحوه اتصال سیگنال SBUS

پروتکل SBUS از پروتکل معروف RS232 به دست آمده است که تقریبا در بیشتر جاها کاربرد دارد. با استفاده از سیگنال SBUS می توان تا 18 کانال را با یک سیم راه اندازی کرد. تک سیمه بودن سیم سیگنال یکی از مهمترین مزایای این پروتکل محسوب می شود. با استفاده از این تک سیم حجم سیم کشی ها به شدت کاهش می یابد.

نحوه اتصال سیگنال SBUS و اتصال آن به فلایت کنترل

در شکل زیر سیگنال PWM را با سیگنال SBUS مقایسه کرده ایم که می توان تفاوت های اساسی این دو سیگنال را مشاهده کرد. همانگونه که در شکل زیر مشاهده می کنید برای یک سیگنال PWM زمان 20 میلی ثانیه ای فقط برای یک کانال است و این در صورتی است که در سیگنال PPM تمامی 18 کانال با یک زمان 7میلی ثانیه ای ارسال می شوند. بنابراین علاوه بر اینکه حجم سیم کشی ها نسبت به PWM کاهش یافته است سرعت آن نیز بسیار بیشتر می باشد.

مقایسه سیگنال SBUS و PWM 

سیگنال SBUS

برای تبدیل سیگنال SBUS به PWM یا PPM و یا سیگنال های دیگر دیکدرهایی در بازار وجود دارد که می توانید از آنها استفاده کنید. نمونه ای از آن را در زیر مشاهده می کنید:

تبدیل سیگنال SBUS

همانگونه که در گوشه دیکدر بالا مشاهده می کنید عبارتی با عنوان RSSI وجود دارد که مخفف Received Signal Strength Indicator است و به معنای نشانگر قدرت سیگنال دریافتی است. در حقیقت این پارامتر معیاری است که به شما این امکان را می دهد که آیا به اندازه کافی سیگنال مناسب را دریافت کرده اید یا خیر؟ RSSI هم همانند dBm نشانگر قدرت سیگنال است ولی با این تفاوت که RSSI یک شاخص نسبی است و dBm یک مقدار عددی است که سطح توان را بر حسب میلی وات به ما نشان می دهد.

نحوه ایجاد سیگنال SBUS

طول این پروتکل 25 بایت است و هر 14میلی ثانیه(analog mode) و یا 7 میلی ثانیه(highspeed mode) داده ها را ارسال می کند. هر بایت به صورت زیر است:

One Byte = 1 startbit + 8 databit + 1 paritybit + 2 stopbit (8E2), baudrate = 100’000 bit/s

 نحوه چینش دیتاها به صورت زیر است:

[startbyte] [data1] [data2] …. [data22] [flags][endbyte]

همانطور که مشاهده می کنید ابتدا با بیت شروع کننده شروع می شود و با پرچم و بیت پایانی تمام می شود.

startbyte = 11110000b (0xF0)

دیتاهای 1 تا 22 به صورت زیر است که تعیین کننده هر کانال می باشد:

data 1-22 = [ch1, 11bit][ch2, 11bit] …. [ch16, 11bit] (ch# = 0 bis 2047)

 

با توجه به اینکه کانال 1 به 11 بیت نیاز دارد بنابراین 8 عدد بیت را از data1 تامین می کند و 3 عدد بیت را از data2 تامین می کند. به همین ترتیب کانال 2 تعداد 5 بیت را data2 تامین می کند و 6 بیت را از data3 تامین می کند. کانال 3 تعداد 2 بیت را از data3 تامین می کند و 9بیت را از data4 تامین می کند و بقیه کانال ها هم به همین ترتیب تعداد بیت هایشان تعیین می شود.

 بقیه بیت ها هم به صورت زیر است:

flags = bit7 = ch17 = digital channel (0x80)
bit6 = ch18 = digital channel (0x40)
bit5 = Frame lost, equivalent red LED on receiver (0x20)
bit4 = failsafe activated (0x10)
bit3 = n/a
bit2 = n/a
bit1 = n/a
bit0 = n/a

endbyte = 00000000b

 

براي اطلاع از آخرين مطالب ارسالي مي توانيد از تلگرام و اينستاگرام سايت ما استفاده كنيد:

گیرنده radio linkدارای سیگنال PPM

سیگنال PPM و كاربرد آن در گيرنده هاي راديوكنترل {بخش دوم}

سیگنال PPM

سیگنال PPM كه مخفف Pulse Position Modulation مي باشد و یک سیگنال آنالوگ می باشد. قبل از مطالعه این جلسه ابتدا جلسه قبل را مطالعه کنید:

سیگنال PWM

سیگنال PPM گاهي با نام هاي PPMSUM يا CPPM هم شناخته مي شود و اساسا مجموعه اي از سيگنال هاي PWM مي باشد كه به صورت سري از طريق يك سيم ارسال مي شوند. يعني اينكه به جاي اتصال چندين سيم سيگنال كه در PWM داشتيم در اينجا فقط يك سيم سيگنال داريم. مثلا اگر بخواهيم 8 كانال را راه اندازي كنيم نياز به يك سيم سيگنال و دو سيم تغذيه داريم كه در مجموع سه سيم مي شود ولي در سيگنال PWM براي راه اندازي 8كانال نياز به 10 عدد سيم بود. پس حجم سيم كشي ها بسيار كاهش مي يابد و معمولا تا 8 كانال نيز جوابگو مي باشد. مقايسه سيگنال PPM و سيگنال PWM

شيوه كار در سيگنال PPM بدين صورت است كه اطلاعات كانال ها به صورت پشت سر هم و با يك تاخير ارسال مي شوند. همانگونه که در جلسه اول گفته شد پالس های PWM ما هر کدام 20میلی ثانیه ای بودند حالا اگر ما برای هر کانال 2میلی ثانیه در نظر بگیریم می توانیم 10 کانال را با آن راه اندازی کنیم. به همین ترتیب می توان برای تعداد 8 کانال و… نیز تقسیم بندی را انجام داد. همانطور که در شکل زیر مشاهده می کنید 4 سیگنال PWM با هم ترکیب شده اند و یک سیگنال PPM شکل گرفته است.

سیگنال PPM در کوادکوپتر

نکته: طول بازه سنکرون که برای مشخص شدن هر فریم(FRAME) است باید از بازه بزرگترین کانال بزرگتر باشد. به عنوان مثال اگر در شکل زیر کانال 4 بزرگترین بازه زمانی به مقدار 1.6 میلی ثانیه را داشته باشد زمان سنکرون حتما باید از 1.6 میلی ثانیه بزرگتر باشد. بعد از هر بازه زمانی سنکرون بازه زمان کانال 1 وجود دارد. سازندگان رادیوکنترل معمولا بر اساس فریم بحث می کنند.

هر فریم دارای سه پارامتر اصلی است:

1- بازه زمانی فریم(حداکثر زمانی است که سازندگان برای یک سیگنال PPM تعریف می کنند. این بازه زمانی تعیین کننده حداکثر تعداد کانال هایی است که می توان در یک سیگنال PPM تعریف کرد).

2- تعداد کانال های فریم(تعداد کانال هایی که بر حسب نیاز در یک بازه زمانی فریم تعیین می کنیم).

3- بازه زمانی سنکرون(فاصله بین یک فریم تا فریم بعدی را مشخص می کند).

4- زمان توقف هر کانال(در شکل زیر با Stop Pulse مشخص شده است و نشان دهنده این است که زمان کانال اول به پایان رسیده است و کانال دوم باید شروع شود).

5- بازه زمانی هر کانال(مدت زمانی است که برای هر کانال اختصاص می دهیم. این بازه زمانی به همراه زمان توقف هر کانال به هم محاسبه می شود. در شکل زیر این مطلب را نشان داده ایم).

 سیگنال PPM

گیرنده های رادیوکنترل دارای سیگنال PPM

بعضي از گيرنده ها اساسا فقط سيگنال PPM  را ساپورت مي كنند كه همانند شكل اول جلسه مي باشد. بعضي ديگر از هر دو نوع سيگنال ساپورت مي كنند يعني در كنار پين هاي سيگنال PWM پين هاي سيگنال PPM نيز قرار داده شده است. شكل زير گيرنده اي را نشان مي دهد كه هر دو نوع سيگنال را ساپورت مي كند.

سيگنال PPM در گيرنده راديوكنترل

 در فلايت كنترلرهايي همانند Pixhawk كه با ورودي هاي PPM و SBUS كار مي كنند نمي توان گيرنده هاي PWM به كار برد. به منظور رفع اين مشكل ما نياز داريم كه از انكودرهاي PPM استفاده كنيم. در اين روش با استفاده از انكودرهاي PPM سيگنال PWM دريافتي از گيرنده راديوكنترل به سيگنال PPM تبديل مي شود و با يك سيم سيگنال به فلايت كنترل متصل مي شود. شكل زير نمايي از يك انكودر 8 كاناله را نشان مي دهد.

سيگنال PPM با استفاده از انكودر PPM

شكل زير نمايي از اتصال يك انكودر 8 كانال به گيرنده راديوكنترل را نشان مي دهد.

انكودر 8كانال PPM براي فلايت كنترل Pixhawk

براي خريد انكودر مي توانيد از لينك زير كه مربوط به وب سايت آفتاب رايانه مي باشد استفاده كنيد. فروشگاه ديگري موجودي نداشت. دوستان اگر فروشگاه ديگري سراغ داشتند لينك بگذارند تا اضافه شود.

انكودر 8 كاناله PPM

براي اطلاع از آخرين مطالب ارسالي مي توانيد از تلگرام و اينستاگرام سايت ما استفاده كنيد: