Quadcopter – mod monitora LCD FPV, montaż

fpv_monitorJednym ze wspomnianych rozwiązań monitora FPV jest mały monitor 7 cali zamontowany na aparaturze. Średnio wygodne rozwiązanie zapewniające średnią jakość obrazu i odbioru, ale tanie, i na początek powinno wystarczyć. Odbiornik wideo zamówiłem w postaci małego modułu, który zabuduję sobie w obudowie gotowego monitora. Całość otrzyma również przełącznik kanałów, złącze SMA dla anteny wideo, oraz wyjścia RCA AV dla nagrywarki – tak że monitorek będzie wymagał jedynie podpięcia zasilania.

Potrzebne podzespoły

fpv_partsAby wyposażyć moduł odbiornika RX5808 potrzebne będzie gniazdo RP-SMA FEMALE (lub inne jeśli stosujemy inne anteny) wraz z przewodem oraz nakrętką która umożliwi montaż w obudowie oraz 4 bitowy przełącznik kanałów tzw DIP SWITCH, i… na prawdę to już wszystko :) 3 bity przełącznika będą operowały 3 liniami przełączającymi 8 kanałów, a czwartego ostatniego użyjemy jako przełącznika dźwięku który czasem się przyda a czasem będzie przeszkadzał – dobrze będzie mieć nad nim kontrolę.

Złącze wyświetlacza

7inch_fpv_minitor_pinoutZanim utniesz dołączony do monitora przewód, przedzwoń miernikiem od wyjść do wewnętrznego złącza wszystkie żyły i sprawdź który pin za co odpowiada i go podpisz. Ciach, 15cm powinno wystarczyć. Pojedyncze złącza z wtyczki można wyjąć i umieścić tak jak nam pasuje, będą potrzebne dwa przewody GND, jeden zasilający VCC, jeden sygnałowy wideo IN1 lub IN2, oraz jeden sygnałowy AUDIO. W razie czego możesz poratować się powyższym zdjęciem jeśli masz taki sam monitorek. Przewody głośnika możesz na czas modyfikacji całkowicie odlutować aby ich nie urwać bo są bardzo krótkie.

Połączenie elektryczne modułu

RX5808mod
Delikatnie zmodyfikowany schemat podłączenia modułu RX5805, czwarty przełącznik jest używany do odcinania dźwięku.

Lutowanie RX5808

RX5808_solderPrzełącznik kanałów bardzo ładnie pasuje od strony ekranu modułu, nawet kolejność kanałów się zgadza. Przylutuj przełącznik tak jak na fotografii, ale czwarty pin pozostaw w powietrzu, i podklej pod niego kawałek izolacji. Po drugiej stronie przełącznika zrób to samo, trzy kolejne piny przylutuj do padów CH1-CH3, a czwarty pozostaw w powietrzu. Teraz krótkim przewodem połącz czwarty pin z wyjściem dźwięku czyli padem A6.5M, a drugą stronę czwartego przełącznika połącz z przewodem audio idącym do płytki sterownika. Pad Video połącz z przewodem wideo sterownika, a jego masę połącz z padem GND. Te trzy przewody możesz dodatkowo skręcić aby zminimalizować na nie wpływ zakłóceń. Jeśli chodzi o kondensator włączony szeregowo w obwód wideo widoczny na schemacie, osobiście z niego zrezygnowałem bo tylko pogarszał on jakość obrazu – sprawdź u siebie kiedy masz lepszy obraz.

Zasilanie odbiornika wideo

5V rippleModuł odbiornika wideo należy czymś zasilić, a wymaga on zasilania 3.5V do 5V. Tak się składa że takie napięcie w naszym ekranie już występuje, zwróć uwagę na zdjęcie płytki wyświetlacza pod akapitem „złącze wyświetlacza”, i na niebieski przewód przylutowany do małego układu scalonego – jest to stabilizator 3.3V. Jego prawa noga to wejście, występuje na niej napięcie 5V idące z przetwornicy wyświetlacza, a środkowa noga to wyjście, występuje na nim napięcie 3.3V zasilające logikę sterownika. Niestety, w moim przypadku wolałem nie korzystać z tego dobrodziejstwa ponieważ na nodze 5V występowały zbyt duże tętnienia (miniaturka z lewej) które bezpośrednio przekładały się na jakość obrazu (ukośne linie na ekranie), a napięcie 3.3V okazało się zbyt niskie – na wyjściu dźwięku pojawiły się trzaski co sugerowało że moduł pracuje niepoprawnie przy takim napięciu, a system FPV powinien być przecież niezawodny. Ponadto odbiornik zasilany z 5V mocno się grzał.

Przetwornica step-down

fpv_stepdownMaleńka przetwornica step-down rozwiązała problem zasilania – ustawiłem ją na 3.5V czyli tyle ile wymaga odbiornik, a z obrazu zniknęły wszelkie niedoskonałości które były wcześniej – oscyloskop potwierdził że zasilanie jest czyste. Bezpośrednio do sąsiednich padów GND i +5V odbiornika dolutuj jakiś małogabarytowy kondensator o możliwie dużej pojemności, pomoże on odfiltrować trochę zasilanie, tym bardziej jeśli korzystasz jednak z napięcia sterownika lcd, a następnie poprowadź zasilanie. Uwaga – pady są bardzo delikatne, przylutowany a następnie poruszony kondensator może je bez trudu urwać. Pamiętaj aby nie tworzyć pętli masy, tzn nie łącz masą punktów przetwornica – sterownik, przetwornica – odbiornik, oraz sterownik – odbiornik (masa wideo), z jednego z tych połączeń zrezygnuj, w moim przypadku masa zasilania idzie wraz z masą sygnałową co z resztą widać na zdjęciu (do wyjścia przetwornicy przylutowany jest tylko niebieski przewód zasilający odbiornik). Zasilanie wchodzące do obudowy jest podzielone w miejscu padów wejściowych przetwornicy, tam dolutowałem kondensator odsprzęgający zasilanie, i z tego punktu zasilanie prowadzone jest do sterownika lcd. Dolutowanie kondensatora na wyjściu przetwornicy nie zmniejsza zakłóceń, a dodatkowo może ona z tego powodu pracować niepoprawnie – stąd odradzam jego lutowanie. Obydwie płytki przymocowałem na dwustronnie klejącą piankę.

Dodatkowe wyjścia RCA dla obrazu i dźwięku

fpv_monitor_rcaAby móc podłączyć zewnętrzną nagrywarkę wideo (DVR), urządzenie przechwytujące obraz do komputera, czy zwyczajnie zewnętrzny monitor FPV, będziemy musieli jeszcze wyprowadzić obraz i dźwięk na zewnątrz monitora. Standardowo robi się to złączami RCA (cinch), i warto się tego trzymać. U siebie wykorzystałem żółte złącze żeńskie dla obrazu oraz czerwone żeńskie dla dźwięku – moje urządzenie przechwytujące również ma złącza żeńskie, co potem bez problemu połączę kabelkiem męski-męski. O ile dla podzielenia dźwięku nie są wymagane żadne dodatkowe układy gdyż wejścia mają zwykle wysoką impedancję, to z sygnałem wideo jest już nieco inaczej. W zależności od odbiorników i ich ilości napięcie na tej linii spada a obraz ulega pogorszeniu. Na szczęście w przypadku modułu RX5808 sygnał jest na tyle silny, że przy jednoczesnym podłączeniu monitorka oraz modułu przechwytującego usb, obraz na obu odbiornikach jest tylko delikatnie ciemniejszy, co absolutnie w niczym nie przeszkadza. Przewody RCA można pozyskać z zestawu przewodów który wcześniej usunęliśmy z monitora, lecz w moim przypadku były tak lichej jakości, że nie były nawet ekranowane (dwie żyły grubości włosa obok siebie), więc przewody uciąłem z jakiejś przejściówki karty graficznej. Podłączyłem je bezpośrednio do modułu odbiornika, ekrany przewodów do ekranu odbiornika, a sygnały bezpośrednio do padów sygnałowych wraz z istniejącymi już przewodami ekranu. Przetestowałem takie rozwiązanie i sprawdza się najlepiej, wszelkie kondensatory czy rezystory wprowadzają tylko spadek jakości obrazu, połączenie to widać na jednym z wcześniejszych zdjęć.

Temat kart przechwytująch i nagrywarek być może poruszę przy innej okazji.


Montaż modułu i gniazda SMA w obudowie

fpv_casingZ przewodu złącza SMA obetnij wtyczkę z drugiej strony, odizoluj zewnętrzny ekran a następnie środkową żyłę, i przylutuj do padów antenowych modułu. GND to ekranowanie przewodu, ANT to żyła środkowa. Położenie modułu (i ewentualnie przetwornicy) należy przemyśleć tak, aby nie kolidowały one z płytką sterownika lub głośnikiem, z drugiej jednak strony w obudowie jest całkiem sporo miejsca i nie powinno być problemu z pomieszczeniem nawet jak jedna płytka będzie nachodziła na drugą – wystarczy tylko zapewnić izolację elektryczną, a przewody sygnałowe płytka – moduł poprowadzić z dala od przetwornicy wysokiego napięcia która znajduje się w prawym dolnym rogu sterownika lcd. W obudowie wykonujemy otwór w taki sposób aby przełącznik DIP przeszedł na drugą stronę. Wykonanie otworu na złącze SMA też trzeba zaplanować tak aby jego miejsce nie kolidowało z istniejącymi zatrzaskami obudowy. Otwór można wykonać na środku obudowy, ale polecam zrobić to po lewej lub po prawej stronie tak, aby w przyszłości móc domontować drugie złącze antenowe po drugiej stronie gdy zajdzie taka potrzeba.

Zasilanie monitora

FlySky_DC_outputPozostały nam dwa przewody wiszące z płytki sterownika (lub przetwornicy) – GND oraz VCC – te posłużą do zasilenia całości. Ja użyłem do tego celu wtyczki DC 2.1/5.5 która pasuje w gniazdo zasilania w aparaturze. Przewód z wtyczką przewlokłem wraz z przewodami RCA przez otwór przez który przechodził wcześniej przewód wyświetlacza, i połączyłem środkowe złącze wtyczki do VCC a jego obudowę do GND. W zależności od tego pod które złącze sterownika (IN1 czy IN2) podłączyliśmy sygnał wideo, to pod takim przyciskiem menu będzie on występował – choć monitor powinien nasz wybór pamiętać. To wszystko, teraz pod wtyczkę można podłączyć zasilanie (mój monitor pracuje od 6,5V do podobno 35V) i sprawdzić czy nic nie zepsuliśmy. Jeśli nie mamy jeszcze poskładanego FPV na modelu, to będziemy musieli poczekać ze sprawdzeniem odbiornika – te dwie rzeczy należałoby składać w tym samym czasie aby móc na bieżąco je testować. Ewentualnie moduł nadawczy możesz uruchomić pod zasilaczem, pamiętaj jedynie że nie wolno go zasilać bez wkręconej anteny bo ulegnie uszkodzeniu.

Modyfikacja aparatury – zasilanie

FlySky_mod_DC_outputGniazdo DC aparatury nie potrafi wystawić żadnego napięcia, potrafi tylko zasilić aparaturę z zewnętrznego źródła. Aby to zmienić wykonujemy bardzo prostą zmianę widoczną na fotografii. Czerwony przewód wylutowujemy ze swojego miejsca na płytce, i wlutowujemy w środkowy pin złącza baterii – w ten sposób na gnieździe DC pojawi się jej napięcie, omijając główny włącznik aparatury. Modyfikacja jest w razie czego bardzo prosta do cofnięcia. W moim przypadku korzystam z dwóch akumulatorów 18650 dających użyteczne napięcie w zakresie 6.5V – 8.4V, całkowicie akceptowalne przez monitor. Po wystąpieniu spadku do 6.5V (czyli akumulatory bliskie rozładowaniu) zarówno ekran jak i aparatura przestają działać. Do tego, ustawiony alarm baterii w aparaturze jest równocześnie alarmem napięcia dla ekranu – idealne zgranie :) Można teraz sprawdzić czy monitor działa po podłączeniu do gniazda.

Montaż monitora na aparaturze

FlySky_FPV_mount1Pozostało zamontować monitor do aparatury, mi się udało zrobić to całkiem ładnie i w miarę bezinwazyjnie dla jednego i drugiego. Wykorzystałem mocowanie które przyszło wraz z monitorem, odkręcając je od zbędnej metalowej podstawy. W aparaturze wystarczyło tylko troszkę skrócić zaślepioną wypustkę po opcjonalnej antenie – ale bez obaw, gumowa zaślepka i tak ją ładnie potem zakryje w razie gdyby trzeba było zdemontować ekran. Mocowanie zwyczajnie przykręcamy od środka przez istniejący otwór, wystarczy dać jakąś dłuższą / grubszą śrubę i dużą podkładkę z małym otworem. Dodatkowo aby zabezpieczyć mocowanie przed okręcaniem się dookoła, podkleiłem grubą dwustronnie klejącą piankę w kilku miejscach – ale oczywiście można dać jeszcze jedną śrubę z boku co chyba sam zrobię bo pianka średnio się sprawdza. Pamiętaj że od miejsca umocowania monitora zależny będzie zakres ruchów anteny aparatury, sposób w jaki ja zamocowałem swój uniemożliwia ustawienie anteny pionowo. Aby zachować jej pionową polaryzację (najbardziej korzystną) będzie trzeba ustawić ją pionowo w dół, co z kolei będzie wymagało ucięcia mechanicznej blokady obrotu anteny i narażenie na całkowite ukręcenie przewodu anteny – lub wymyślenie innego patentu.

FlySky_FPV_mount2Przymocowany w ten sposób monitor daje się regulować (pochył, obrót, wysokość) dzięki zachowaniu oryginalnego mocowania, jest na odpowiedniej wysokości i pod odpowiednim kątem, a mocowanie wygląda prawie jak fabryczne – no i przede wszystkim jest darmowe :) Kwestią dyskusyjną jest mała odległość między antenami – mogą w pewnym stopniu się zakłócać. W razie problemów gniazdo anteny monitora będzie można jeszcze bardziej wysunąć w górę na przykład na jakiejś dodatkowej rurce czy tulejce. Aby zminimalizować wpływ anteny nadawczej odbiornika na antenę odbiorczą monitora, tą pierwszą można ustawić w taki sposób, aby jej martwa strefa występowała w miejscu tej drugiej – choć wiadomo że nie zawsze takie ustawienie będzie możliwe. W razie problemów całość będę jeszcze poprawiał a ten wpis zostanie uaktualniony.

fpv_lcd

Ostatnią rzeczą którą warto zrobić to zmierzenie poboru prądu przez cały zestaw aparatura+minitor. Mój zestaw siorbie 650mA co nie jest wcale tak małym prądem, akumulatorki po półgodzinnej pracy robią się ciepłe. Należy użyć jakichś pojemniejszych i bardziej wydajnych akumulatorków, bo typowy szajs typu „trustfire 5800″ czy bailong 8800” które mają w rzeczywistości po 1000-1500mAh mogą okazać się zbyt słabe. Zasilanie takiego zestawu z oryginalnego koszyka 8XAA również nie będzie dobrym pomysłem bo baterie zdechną bardzo szybko.

…multicoptery – spis wszystkich tematów

5.00 avg. rating (97% score) - 2 votes

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Proszę pozostawić te dwa pola tak jak są: