TVC-GSU-11 Waffenstabilisierung für Modell

TVC-GSU-11
Waffenstabilisierung für Modell-Kampfpanzer
Das Modul stabilisiert die Rohrwiege und den Turm. Dazu sind ein Gyro
Sensor und ein Beschleunigungssensoren auf der Platine
untergebracht. Die Ansteuerung der Rohrwiege erfolgt über einen Servo,
die Turmdrehung über einen Getriebemotor. Zur Ansteuerung des
Turmdrehmotors ist bereits ein Fahrtregler mit 1A Dauerlast integriert.
Das Modul ist speziell für die Umrüstung von Tamiya Modellen mit DMD
(insbesondere dem Leo 2A6) entwickelt worden.
Für Modelle ohne DMD empfehlen wir den TVC-GSU-10. Dieser
beinhaltet z.B. zusätzlich eine Ansteuerung eines Servos für den
Rohrrückzug und ist mit dem ScaleBus ausgestattet.
Hinweis:
Zum Einbau des Moduls in ihr Modell braucht es gute Kenntnisse
im Funktionsmodellbau. Die mitgelieferten Anschlusskabel müssen
lastseitig gelötet oder angeklemmt werden. Modellbau-Einsteiger
und Jugendliche unter 16 Jahren sollten sich Rat von erfahrenen
Modellbauern einholen.
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Stand 29.07.08
Eingesetzte Technologie:
Der Regler ist mikroprozessorgesteuert. Der Prozessor arbeitet mit
16MHz Taktfrequenz.
Die Inertialsensoren sind sog. MEMS Sensoren (Micro Electro
Mechanical
Systems),
d.h.
das
mikromechanische
Kreisel-/
Trägheitssystem ist vollständig auf einem Halbleiter implementiert.
Als Sensor für die Drehachsenstabilisierung wird ein Gyroscope
eingesetzt.
Die maximal erfassbare Winkelgeschwindigkeit beträgt
±300°/s.
Zur Messung der Winkellage zum Erd-Schwerefeld wird ein
Beschleunigungssensor eingesetzt.
Zur Unterdrückung
hochfrequenter Beschleunigungen sind in der
Software
digitale
Filter
und
Dämpfungsglieder
(gleitende
Mittelwertbildung) implementiert.
Die Dämpfungsparameter der Turmdrehung und der Rohrwiege sind
über jeweils einen Servokanal während des Betriebes des Modells
einstellbar.
Die Software ist in C und Assembler codiert.
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Funktion:
Steuerung und Stabilisierung der Turmdrehung:
Die Ausrichtung des Turmes wird automatisch durch das Modul
beibehalten. Erst wenn am Sender der Turmmotor betätigt wird stoppt
die Regelung so lange, bis der manuelle Eingriff beendet ist, danach
wirkt sofort wieder die Lagestabilisierung. Die Empfindlichkeit lässt sich
über einen Proportionalkanal (X6) der Fernsteuerung verändern.
Über den Proportionalkanal X1 kann die Regelungsfunktion abgeschaltet
werden. Bei eingeschalteter Stabilisierung leuchted die LED 2.
Ausserdem wird der Ausgang X12 geschaltet. Daran kann man z.B.
einen Laser anschliessen. Der Ausgang schaltet die Akkuspannng und
ist mit 500mA belastbar.
Das Modul erkennt den Heckbereich der Turmstellung und verfährt das
Rohr in diesen Bereich auf eine Mindesthöhe um der Kollision
auszuweichen. Dazu wird der Mikroschalter der den Heckbereich der
Turmstellung erkennt statt an die DMD (ehemals J13) an das Modul
angeschlossen.
Die manuelle Steuerung der Turmdrehung wir erst nach einer Zeit von
ca. 200ms wirksam. Dies ist notwendig, um die von Tamiya
einprogrammierte
Doppelbelegung
des
Turmdrehkanals
zu
berücksichtigen und nicht schon bei kurzen Betätigen des Kanals zum
Einschalten der Lichtfunktion den Turm zu verfahren.
Steuerung und Stabilisierung der Rohrwiege:
Wie bei der Turmdrehung wirkt auch hier ständig die Stabilisierung. Hier
wird allerdings nicht nur durch den manuellen Eingriff übersteuert,
sondern auch durch die von der DMD ausgelösten Simulation der
Ladeautomatik. Dadurch bleibt die Funktion der DMD vollständig
erhalten. Die Empfindlichkeit der Rohrwiege lässt sich über einen
Proportionalkanal (X3)der Fernsteuerung verändern.
Über den Proportionalkanal X1 kann die Regelungsfunktion abgeschaltet
werden. Bei eingeschalteter Stabilisierung leuchted die LED 2.
Ausserdem wird der Ausgang X12 geschaltet. Daran kann man z.B.
einen Laser anschliessen. Der Ausgang schaltet die Akkuspannng und
ist mit 500mA belastbar.
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Einbau:
Obwohl das Modul für den Einbau in den Tamiya Leopard 2A6 optimiert
ist, kann es auch in Modelle mit klassischer Fernsteuertechnik eingebaut
werden. Es sind keine weiteren Module zur Turmstabilisierung
notwendig.
Einbau in das Modell Tamiya Leopard 2A6
Durch den eingebauten Fahrtregler wirkt die Stabilisierung direkt auf den
Turmdrehmotor. Daher muss der Stecker des Motors (Grau-Orange
Leitung) von der DMD gelöst werden und mit dem mitgelieferten Kabel
(braune Stecker) verbunden werden. (schwarz an grau, rot an orange)
Die Turmdrehung wird nun von der Stabilisierung gesteuert. An den
Empfänger muss anstatt des DMD-Servokabels für die Turmdrehung
das Servokabel (4) angeschlossen werden.
Damit der Turmdreh-Sound weiter abgespielt wird, ist in das Modul ein
V-Kabel integriert. Der DMD Kanal für die Turmdrehung wird in die
Servobuchse (5) gesteckt.
Der Mikroschalter der den Heckbereich der Turmstellung erkennt, wird
statt an die DMD (weisser Stecker, schwarz-braunes Kabel, ehemals
J13) an das Modul (X8) angeschlossen.
Der Servokanal für die Rohrwiege (2) der Stabilisierungselektronik wird
in den Servoausgang der DMD gesteckt (J5). Der Servo der Rohrwiege
wird in Buchse wie im Bild gezeigt eingesteckt. Die Trägheit der
Rohrwiege (3) und der Turmstabilisierung (6) lässt sich über jeweils
einen weiteren Proportionalkanal einstellen. Nach dem Einschalten ist
die Trägheit 50% des Maximalwertes.
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Abbildung 1 Anschluss des Moduls. Die Farben der Motorleitungen entsprechen den Farben der Tamiya
Leitungen.
Bitte auf richtige Polarität des Motors achten, sonst kann der Regler
keine stabile Lage erreichen und er schwingt hin und her.
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Einbaulage:
Das Modul muß in einer vorgegebenen Orientierung im Turm platziert
werden. D.h. die Leiterplatte muss parallel zum Boden des Turmes
liegen und der grüne Stecker muss in die Richtung der Hautwaffe
zeigen. Wo genau im Turm das Modul platziert wird, ist nicht
entscheidend. Z.B. kann das Modul auch an die Stelle des Empfängers
platziert werden.
Abbildung 2 Die aus unserer Sicht beste Position für den Einbau des Moduls. Auf die Halterung des
Turmdrehmotors wurde eine Grundplatte aus ABS geklebt. Drauf ist das Modul mit doppelseitigem Klebeband
gefestigt. (In dieser Entwicklungsversion ist der Schrumpfschlauch entfernt )
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Abbildung 3 Verdrahtung des Turmes mit dem FO Modul. Zu sehen ist auch das Schalterkabel welches
den Akku und das TVC-GSU-11 vollständig vom Akku trennt.
Anschluss von Akku, Empfänger, Motoren und Servo's:
Der Digitalteil des Regler wird aus den 5V des Empfängers versorgt. Die
Stromversorgung der Endstufe des Turmdrehmotors wird separat
eingespeist. In der Regel wird man den Regler parallel zur DMD an den
Akku anschließen. Da die Motorendstufen im Modul einen Ruhestrom
von ca. 2mA benötigen sollten sie beim Lagern des Modells den Akku
trennen. Eine mögliche Lösung für diese Aufgabe sehen Sie oben im
Bild, ein Adapterkabel mit Schalter das DMD und TVC-GSU11 vom
Akku trennt.
Unter Umständen möchte man aber den Turmdrehmotor mit einer
höheren Spannung betreiben, um eine höhere Dynamik bei der
Turmdrehung zu erreichen. In diesem Fall kann ein zusätzlicher Akku
mit höherer Spannung verwendet werden.
Eine Schmelzsicherung schützt das Modell und den Akku vor zu hohen
Strömen.
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Für den Akku ist eine steckbare Schraubklemme vorgesehen. Bitte
beachten Sie die Polarität der Versorgungsspannung. Der Regler ist
nicht gegen Verpolung geschützt.
Belegung des Steckers für die
Stromversorgung
Die Servo-Eingänge sind mit Strichen wie folgt markiert:
Striche Funktion
Anschluß an
Regelung ein/aus
Empfänger Schaltkanal
(2
oder
3
stufiger
Schaltkanal.)
1
Servo
2
Rohrwiege
DMD T-07 Stecker J5
Empfänger Proportionalkanal
3
Empfindlichkeit
Rohrstabilisierung
Turmdrehung
Empfänger
Turmdrehung
5
Turmdrehung Ausgang
DMD T-07 Servostecker J4
Empfänger Proportionalkanal
6
Empfindlichkeit
Turmstabilisierung
4
Proportionalkanal
Hinweis !
Es müssen alle fünf Servokabel an den Empfänger angeschlossen
werden,
anderenfalls
verlässt
der
Regler
nicht
den
Initialisierungsmodus.
Die Servo-Ausgänge :
Striche Funktion
1
Rohrwiege Ausgang
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Anschluß an
Servo Rohrwiege
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Inbetriebnahme:
Achtung !
Machen sie sich mit dem Verhalten der Stabilisierung langsam
vertraut !
Insbesondere beim Transportieren und Tragen des eingeschalteten
Modells treten relativ hohe Winkelgeschwindigkeiten auf, die die
Lagereglung sofort versucht auszugleichen.
Schalten sie das Modell für den Transport bitte aus !
Einrichten :
1. Die grüne Steckbrücke muß gesteckt sein (Auslieferungszustand)
2. Sender einschalten
3. Steuerhebel des Turm, der Rohrwiege und der Empfindlichkeiten auf
Mittelstellung einstellen. Ein Aus/Schalter in Mittelstellung bringen.
4. Modell einschalten
5. Die linke LED leuchtet
6. Die rechte LED auf der Platine blinkt bis der Regler die Mittelstellung
der Kanäle erfasst hat. Ist die Nullpunkterfassung nicht möglich, so
leuchtet die LED nicht auf.
7. Die Linke LED erlischt und die rechte LED leuchtet dauernd
8. DMD ausschalten
9. grüne Steckbrücke entfernen
Nun ist das Modul betriebsbereit.
Die Empfindlichkeit der beiden Kanäle ist nach dieser Prozedur auf 50%
eingestellt.
Einschalten:
1. Beim Einschalten vermisst das Modul den Nullpunkt der
Inertialsensoren, daher muss das Modell beim Einschalten
waagerecht stehen.
2. Die rechte LED (diese liegt näher am Rand der Platine) zeigt an, ob
die Stabilisierung aktiv ist.
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Optionen:
Eine andere Variante des TVC-GSU 11 wird mittels zwei Potentiometer,
statt über zwei Proportionalkanäle eingestellt.
Die Turmstabilisierung TVC-GSU 10 gestattet durch den ScalebusAnschluß den Datenaustausch mit anderen Modulen mit ScaleBus
Anschluß.
Technische Daten:
Nenn-Motorstrom
Kurzschlußfest gegen Masse, Versorgung und
Klemmenschluß
PWM Frequenz
Abmessungen
Softwareversion
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1 Ampere
2KHz
45x35mm
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Wichtig !
Betreiben sie das Gerät nur in den zulässigen Betriebsbedingungen.
Führen Sie keine Veränderungen an dem Regler durch.
Das Gerät darf keinem Spritzwasser oder Regen ausgesetzt werden
( Kurzschlussgefahr! )
Hinweis !
Das Gerät wurde nach der Herstellung einer sorgfältigen Überprüfung
unterzogen.
Es ist nur für den bestimmungsmäßigen Gebrauch
gedacht. Wir übernehmen keine Haftung für Schäden oder
Folgeschäden im Zusammenhang mit diesem Produkt. Wir übernehmen
keine Gewähr für Schäden, die durch Abänderung der Schaltung, nicht
beachten der Anschluss – und Anbauanleitung, Anschluss an eine
falsche Spannung oder Stromart, Falschpolung der Baugruppe,
Fehlbedienung, fahrlässige Behandlung oder Missbrauch, Veränderung
oder Reparaturversuch entstanden sind. Sollten Sie das Gerät
verändern (hierzu zählt z.B. auch der Einbau in ein Gehäuse oder
Modell) und weitergeben, sind Sie Hersteller im Sinne des Gesetzes,
und damit verpflichtet die Gebrauchsanweisung und dieses
Haftungsausschluß mit dem Gerät mitzuliefern.
SGS electronic Dipl.-Ing. Rainer Stelzer
www.sgs-electronic.de
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