TWI总线驱动的有刷电调

johnfen

周末用两片M8搞了一个TWI总线驱动的有刷电调和一个TWI总线调试器
左边板是主机控制板，10位ADC采样电位器分压值，转换成16二进制数后
通过TWI（I2C）总线以400Kbs的速度传送到右边从机
从机根据TWI总线上接收到16位二进制数产生8KH占空比可变的PWM
驱动从机上的3片20安培的N沟道MOS管开关电机



两机间的通信是四根的，其中有两根是电源和地线


从机60A电调，TWI工作在从机接收模式，4位LED数码管显示接收到的控制值
接收到的二进制数转换为4位10进制数显示，控制值从0－1000


TWI总线调试器400kbs，工作在主机发送模式，4位LED数码管显示发送出去的控制值
发送出去的二进制数转换为4位10进制数显示，控制值从0－1000


从机板上有3片20安培的N沟道MOS管（右下角），并联最大电流60A




感觉航模使用的20MS脉宽信号刷新率只有50HZ，在早期用于传递手动控制信号已经足够了
但用来做高速模型自动控制，有写力不从心了，比如FUTABA的GY401开始已经使用5ms脉宽的信号格式了
这样可以提高4倍的直升机锁尾速度（200HZ），但脉宽信号只能单向控制单一设备，且解析脉宽需要较多资源并可能产生误差
而TWI局部总线(I2C)可以在2根信号线的硬件条件下，以400KHZ双向传输数字信号，可校验，无误差
已本电调为例，可在微秒级传送2个字节（16位二进制）的控制数据，速度精度远大于脉宽信号
并且可以同时驱动7位128个主从机通信，所有总线只需两线并联上拉
在航模飞行器的尺度上，可以极大的减少了模型上通信线路

由于是数字双向通信，不但可通过TWI总线控制舵机、电调，还可通过TWI总线采集信号
比如陀螺仪信号传输、发动机温度转速采集、空压采集等等

[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-2-24 13:37 编辑 ]

johnfen

控制电机转速的视频：

http://6.cn/watch/4032743.html


占空比变化时的波形，示波器下面是一个1KHZ的方波作为参考：

http://6.cn/watch/4032744.html


[ 本帖最后由 johnfen 于 2008-3-4 12:20 编辑 ]

四处流浪

又一个电子高手，牛！

飞行无极限

你做这个，我想，自己练习TWI局部总线的使用的意义，大于 民用 航模上使用的意义。
    如你所说，就现在的航模控制方式，时间上确实是太慢了，慢的有时单片机都不能全速运行，大量的时间浪费在脉宽的产生和测量上了。
    如果是像无人机这样自成一体的遥控－执行系统，使用自己的一套数字协议进行控制（不单是PCM遥控，还有舵机信号的数字化），会比航模好许多倍。
    我以前就想过这个问题。当时的结论是：如果是自己做自成一体的全套东西，完全可以使用自己定义的高速的数字传输方式控制舵机等——比如自己做机器人，舵机的电路板也可以自己做，接收数字信号，那么控制舵机的单片机的程序将是十分好写的，精度、速度都能保证；我正在这么做，数字舵机的程序正在写。
    但是如果是做产品，那你还是先等等吧！因为，目前在航模上没有一个通用的舵机控制的数字协议，你做出来了，人家不一定认帐，没有了兼容性，就没有了市场。例子就是现在的PCM遥控，一家一个协议，把一个好好的东西糟蹋了。

johnfen

原帖由 飞行无极限 于 2008-2-24 16:13 发表
你做这个，我想，自己练习TWI局部总线的使用的意义，大于 民用 航模上使用的意义。
    如你所说，就现在的航模控制方式，时间上确实是太慢了，慢的有时单片机都不能全速运行，大量的时间浪费在脉宽的产生和测 ...

呵呵，楼上说的不错
行业标准的产生大多与经济利益相关
其实我们做这些只要乐在其中即可
不必考虑通信标准这个层面的事情

飞行无极限

还是你说的到位，乐在其中。

正在充电

不错！不错！还真搞出来了啊！IIC总线还是比较可靠的，速度也过得去！纯数字化控制了

johnfen

to:正在充电

有个想法，找便宜的国产MG934金属舵机，给把它PCB板改成TWI总线驱动的
这样做你那个六脚机器爬虫，一根线并联到底就可连接所有关节舵机了
而且TWI是双向通信的，关节旋转的角度是可以采集并传回中控MPU
这样就可实现在中控MPU对所有关节的闭环控制了

正在充电

原帖由 johnfen 于 2008-2-28 09:18 发表
to:正在充电

有个想法，找便宜的国产MG934金属舵机，给把它PCB板改成TWI总线驱动的
这样做你那个六脚机器爬虫，一根线并联到底就可连接所有关节舵机了
而且TWI是双向通信的，关节旋转的角度是可以采集并传 ...

其实这个想法完全可行!控制起来更方便,关键是单片机可以用管脚少点的了，步线什么的都方便.只是这东西改了以后就只能专用了!

jlzxg

强人啊，我对单片机舵机的控制比较感兴趣，哪位大侠有电路图和程序的能否发份给我，我的邮箱：jlzxg@126.com    谢谢了

lc453517913