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萝卜标准版高频头&接收机 2.4GHz

遥控器 萝卜 2022-04-11 3534 次浏览 0个评论

标准版.jpg

本设计主要用于配套萝卜模型遥控器主体使用!萝卜模型遥控器1代开源地址:https://lbmx.cn/post/20.html

本设计基于国产芯片Si24R1的无线模块,虽然理论上兼容NRF24L01,但实际测试发现NRF24L01存在一些问题,所以此方案只能使用Si24R1芯片的无线模块(Si24R1可以百分百兼容NRF24L01,但反过来却不行)!

距离实测:地面无遮挡稳定通讯距离可达800米(丢包率极低)!900米时丢包率平均(有一定波动)10%左右!1000米时丢包率平均在30%-50%左右(有较明显波动)!使用的100mW模块+淘宝上卖的8毛钱一根的标3dbi(误差正负0.7dbi)的铜管天线!更大功率的模块未测试!

本设计方案以4ms为信号发送周期,周期内完成一发一收双向通讯!

从数据开始写入高频头到接收机端把数据传送至飞控期间延迟仅4ms左右,加上遥控器端产生的1-2ms延迟,总的延迟约5-6ms(从遥控器端每个周期开始计时到完全把这次的数据传入到飞控结束,如果不考虑数据传入飞控只考虑数据传输到接收机端的话延迟仅2-3ms)!

此版本高频头支持3点跳频5通讯ID,可设置跳频开关,由于高频头功能比较简单就不做过多说明了,可以自己查看高频头的菜单设置功能!

接收机端支持1路IBUS输出(由于SBUS延迟比IBUS高并且还要反向电路所以此版本不再支持SBUS,只支持IBUS),1路PPM输出,18路舵量输出,4路PWM输出,5路高低电平输出!以上几种信号同时输出!其中舵量输出可设置最高400Hz输出频率!数据回传功能支持回传信号百分比和一路电压检测!分享资料包在本文最下方!!!

本设计限制通讯频道数量在84个(0-83)!刚好是国家ISM频段!

通讯频率计算方法:2400MHz+频道号*1Mhz

高频头0.96寸4线OLED购买连接:https://item.taobao.com/item.htm?id=575274211818 

注意事项:高频头只能使用0.96寸I2C接口的4线OLED显示屏!

注意事项:焊接无线模块时请在无线模块和PCB板之间加一层绝缘体,比如高温胶带。。。

安全警告:高频头上的测试功能仅适用于测试通讯,请不要在接收机装上模型并且模型完全上电的状态下去使用,会导致模型运作发生危险!

--------------20230905固件版本更新!--------------

高频头和接收机固件更新至1.2版本!适配新版遥控器端固件,新增绑定模型ID功能和在线配置功能!本次更新取消了单向通信模式和定频模式,只保留了默认双向跳频模式!

遥控器主体需要同时更新到1.2版本才可以使用!

--------------20230728固件版本更新!--------------

高频头和接收机固件更新至1.1版本!修复bug,提高运行稳定性!

--------------20230506固件版本更新!--------------

高频头和接收机固件更新至1.0版本!优化程序提高稳定性!遥控器主体需要同时更新到1.0版本才可以使用!

--------------20220419通讯距离测试!--------------

今天简单的进行了通讯距离测试!

测试条件:

硬件:收发都使用20dbm(100mw)功率的Si24R1无线模块+淘宝上卖的8毛钱一根的标3dbi(误差正负0.7dbi)的铜管天线!

环境:公路无遮挡测试周围有路灯以及学校等少量建筑!

稳定通讯距离可达800米(丢包率极低)!900米时丢包率平均(有一定波动)10%左右!1000米时丢包率平均在30%-50%左右(有较明显波动)!1200米时仍然有信号只是丢包率波动特别大已经不适合正常使用!更远的距离就没有测试!

另外Si24R1模块还有22dbm(160mw)的本次没有进行测试,如果使用22dbm模块配合增益高些的天线稳定通讯距离还能更远!

--------------20220415更新!--------------

高频头接收机同时更新至0.2版本!此版本高频头和接收机必须同时更新到0.2版才能使用!

0.2版新增单向工作模式,共3种工作模式可用!

1、跳频模式:此模式为双向通信,在信号连接中断后会尝试跳到其他频道,可避免频道被干扰!

2、定频模式:只工作在固定无线电频率,信号中断后接收机端重连速度快,并且此模式可以保证在接收机能接到高频头发送的信号但高频头接收不到接收机回传的数据时继续保持对模型的操作!

3、单向模式:高频头只负责发送,接收机只负责接收,无回传功能!

定频模式和单向模式只使用频点1设置的通讯频道!

跳频模式建议发送端和接收端使用相同的无线模块和天线,至少要保证双向通讯的距离是一样的!单向模式可以发送端使用大功率模块而接收端使用小功率模块!定频模式兼顾单向模式的功能并且在双向信号良好时还能回传数据,定频模式也可以像单向模式那样发送端使用大功率模块而接收端使用小功率模块,近距离有回传数据远距离等效单向模式!另外单向模式可以一对多发送信号!跳频和定频模式用于一对多的话回传数据会被干扰可能导致工作出错!

以上三种工作模式可以在高频头设置中无缝切换,但不能频繁切换可能会出错,比较稳妥的方法是切换工作模式后高频头和接收机都断电重新上电一次!

--------------20220411发布!--------------

2022年04月11日发布0.1版!公测版!

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其他说明:

使用高频头的前提条件是遥控器主体的单片机固件需要更新到0.5版本以上!建议更新到0.7版以上!简单介绍下使用方法!高频头的串口1(UART1)需要连接到遥控器主体的串口1(UART1)四根线都要连接!V接V, G接G, 主体的TX接到高频头的R,主体的RX接高频头的T !

高频头长按对频按键与接收机对频!长按菜单键进入设置菜单!进入菜单后再次按菜单键切换其他菜单选项!左右按键可以调整菜单选项内的参数!

对频和菜单功能比较容易理解就不过多说明了!主要说一下测试功能!测试功能是在高频头没有连接遥控器主体的情况下测试与接收机通讯用的,使用条件是断开与遥控器主体的连接线,单独给高频头供电,然后长按测试键当显示RF:ON时则成功激活测试模式,再次长按测试键或与遥控器主体连接后会退出测试模式!需要注意的是测试模式可能会导致模型产生动作而发生危险!所以高频头上的测试功能仅适用于测试通讯,请不要在接收机装上模型并且模型完全上电的状态下去使用,会导致模型运作发生危险!

接收机进入对频模式的方法!刷好固件后第一次运行会自动进入对频模式!以后想再次进入对频模式时需要先短接RXD0和GND然后再上电,上电后2秒钟左右再断开RXD0和GND的连接,此时LED常亮进入对频模式!

接收机自带6个设置菜单!进入设置菜单的方法是首先要进入对频模式!进入对频模式后再次短接RXD0和GND大约3秒后松开,此时LED会灭一下,表示进入1号菜单!再次短接3秒左右再松开LED会熄灭两下表示进入2号菜单.....一共6个菜单选项!进入到相应的菜单后迅速短接RXD0和GND一下(不超过0.5秒)则更改当前菜单选项下的参数,相应的参数会用LED灯熄灭的次数表示!菜单选项参数介绍会在下方说明!

接收机菜单选项说明!

一号菜单设置串行输出的协议:一共2个参数选项!1,IBUS-18通协议;2、IBUS-14通协议(一些旧设备不支持IBUS-18)只能使用此协议!

二号菜单设置失控保护模式:一共3种!1,一般模式失控后3通道油门通道输出一个很低的舵量(约850)用来触发飞控的失控保护功能!2、全中位模式此模式下失控后1-4通道全都输出1500舵量!3、最低位模式此模式下失控后1-4通道都输出最低舵量1000 !

三号菜单用来校准回传电压检测:校准方法是在动力电压检测端口上接上5V电压(电压精度越高校准后检测精度就越高)!然后在三号菜单下短接一下(不超过0.5秒)RXD0和GND,单片机则记录校准值,LED熄灭5下表示校准完成!另外还可以通过更改分压电阻的比例来更改检测电压的范围!默认10K和1K的分压电阻可检测约35V的动力电压!增大10K电阻可增大检测范围,减小10K可以降低检测范围但能提高检测精度!更改电阻比例后只要重新校准检测电压即可!建议10K位置电阻最小不要小于4.7K,用4.7K时最高可检测18V电压,电压范围算法是10K位置的电阻阻值加1K再除以1K再乘以3.3V,比如使用4.7K时的算法是(4.7+1)/1*3.3=18.81V 实际检测的电压值需低于18.81V最大约18V左右!10K时算法(10+1)/1*3.3=36.3V !20K时(20+1)/1*3.3=69.3V !

四号菜单设置PPM输出通道数量:1号参数PPM输出10通道,2号参数PPM输出16通道!

五号菜单设置两组PPM信号之间的间隔时间:1号参数间隔为5ms,2号参数间隔8ms !

六号菜单设置1-18通道输出舵量的工作频率:共4个参数选项;1号参数为默认舵量工作频率为70Hz;2号参数舵量工作频率为100Hz;3号参数舵量工作在200Hz,4号参数舵量工作在400Hz!

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文件包下载地址:

阿里云盘(不限速):https://www.aliyundrive.com/s/7KGt3zqgaCQ    提取码: 75so

百度网盘链接:https://pan.baidu.com/s/1huCPBcuDBOJF-nLpKIH3Nw 提取码:quip



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