电直电子设备DIY详尽攻略

喜乐蒂

给大家详细介绍电直上的电源、电调、电量监控、锂电池充电器的电路，喜欢的话就顶吧！

    由于舵机、电调、陀螺仪都需要5V的电源电压，所以我们要对9—12V的电池电压进行DCDC转换。而对于电直来说，电源部分考虑的第一要素就是转换效率，效率的高低直接影响电直的滞空时间。采用DCDC开关电源，芯片选用MAX724，输出最高可到5A，电源转换效率高于80％。远远超过传统的7805方案。电路参考MAX724的PDF文件，电路图如下：

    我是用3节锂电池串连做为电源12V，所以220uF电容用耐压16V的，MBR745用MBR340代。输出的配置电阻精度要求比较高，请大家注意。电源输入端可串入个开关，输出端可接LED做电源指示灯（串1K的限流电阻）。

    装个电量监控使自己安心，以免飞的老高突然没电了……^_^
    参考了一下论坛上的图纸，做了一些改进。自己感觉比较爽！
    首先给大家看一张3.6V锂电池的放电曲线图：

    在常温和高温下电池的放电曲线基本上没有什么改变，－30℃时电池容量大约为常温的60％，－40℃就不用谈了。大家也不会在很冷的天出去玩电直，所以我们只要关心常温的电池放电特性就行了。从图中可看出3.7V时电量就用了一半，3.5V时就要赶快降落充电了^_^……
    我手上没有4运放，又比较懒…………就用2个LED指示电量，呵呵！VⅠ＝3.7×3＝11.1V；VⅡ＝3.5×3＝10.5V。图纸如下：

    REF195是5V的基准电压（在5.10 V ≤VS ≤15 V内，输出均为5V，但不能带负载），电池的电压变化不会影响测试精准。运放的5V电源用上面的DCDC输出即可。R5对电池电压进行分压，以适应多种电池电压。当V点电压高于V1点电压时，D1亮；当V点电压高于V2点电压时，D2亮。以我做的一块为例：V点电压为电池电压的1/3，V1设定为3.7V，V2设定为3.5V。当电池电压高于11.1V时，二个LED都亮；电池电压高于10.5V而小于11.1V时，只有一个LED亮；如果电池电压小于10.5V时，就没有亮的LED了。
    V1和V2的计算公式：V1＝5*R2/(R1＋R2)；V2＝5*R4/(R3＋R4)。




    有了锂电池当然需要充电器，给大家介绍一下我用的锂离子电池充电保护电路。不过首先来了解锂离子电池的特点。

    锂离子电池与其他电池相比，主要有以下优点：

    1．电压高
    所标志的开路电压通常为3.6V，而镍氢和镍镉电池的开路电压为1.2V。
    2．容量大
    能量高、储存能量密度大，是锂电池的核心价值所在，以同样输出功率而言，锂离子电池的重量不但比镍氢电池轻一半，体积也小20%。
    3．放电率
    锂离子电池的充电速度较快，仅需要1~2小时（h）的时间就可充电，达到最佳状态；同时，锂离子电池的漏电量极少，即使随意放置1~2周后再拿出来用时，一样能发挥电力、照常工作；锂离子电池的自放电率低<8%/月，远低于镍镉电池的30%和镍氢电池的40%。
    4．锂离子电池没有"记忆效应"，所以锂离子电池可以在未完全放电的条件下充电而不会降低其容量。但是如果锂离子电池已充足电还要继续充电（过充电），则会损坏电池,锂离子电池是目前应用非常广泛的可充电电池。

    锂离子电池的充电特性
锂离子电池在充电过程中，电池的电压和充电电流都会随充电时间而发生变化，其变化规律如图所示：

    锂离子电池充电需要控制它的充电电压，限制充电电流和精确检测电池电压。锂离子电池的充电特性与镉镍、镍氢的充电特性完全不同。锂离子电池可以在它的放电周期内任一点充电，并且可以非常有效的保持它的电荷，保持时间比镍氢电池长两倍以上，重量轻，其重量只有同容量镉镍电池的1/2，比质量密度是镉镍电池的4倍。锂离子电池开始充电时，电压缓慢上升，充电电流逐渐减小，当电池电压达到4.2V左右时，电池电压基本不变，充电电流继续下降，判断锂离子电池充电是否结束的方法是利用检测它的充电电流，当它的充电电流下降至某一定值时结束充电。例如锂离子电池的充电电流降到40mA（典型值为起始充电电流的5%左右）时结束充电，也可以在检测到锂离子电池达到4.2V时启动定时器，在一定的时延后结束充电。这时充电电路应有一个精度较高的电池电压检测电路，以防止锂离子电池过充电。需要指出的是；锂离子电池不需要涓流充电。

    我选用了美国TI公司生产的先进锂电池充电管理芯片BQ24202，利用BQ2420X系列芯片及简单外围电路可设计出低成本的锂电池充电器。BQ24202可以动态补偿锂电池组的内阻以减少充电时间，内部集成的恒压恒流器充电状态由LED指示灯识别，具有自动重新充电、最小电流终止充电、低功耗睡眠等特性。BQ204202的其充电曲线如图所示，BQ24202的充电分为三个阶段：预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。


    预充阶段在安装好电池并加上电源后，BQ24202首先检查工作电压VCC，当工作电压过低时充电器进入睡眠模式，若工作电压正常，则检查电池电压VBAT，当电池电压VBAT低于低压门限V(min)时，BQ24202以恒流IREG10％的电流IPRE对电池预充电。在完成对电池预充或电池电压VBAT低于恒压VREG时，BQ24202进入恒流充电状态，此时由外部的感测电阻RSNS上的压降监控充电电流。当充电电压达到恒压VREG时进入恒压充电状态。在整个工作温度和工作电压范围内，恒压精度高于±1%，BQ24202通过VBAT和VSS引脚监测电池组电压，当充电电流达到终止门限I(TERM)时停止充电，当电池电压低于重新充电门限电压V(RCH)时自动开始重新充电。BQ24202通过三态引脚STAT报告当前的充电状态：充电状态高电平、充电完成低电平、睡眠状态高阻态。当将STAT引脚与单LED或双LED反接方式连接时，可实现充电状态的LED指示。

    具体电路图如下：


    外围电路相当简单，做起来很容易。由于我是三个锂电池串连起来用的，我就用了三个这样的电路对电池平衡充电^_^



     下面介绍大家都关心的电调电路。我用的是有刷电机，呵呵无刷电调我就不谈了^_^ ……有刷电调大致分为二类：一类是用单片机控制的，优点是外围电路简单，焊接方便，但需要程序还要有编程器写进去，论坛上有很多人只给电路图而不给程序，鄙视他们！！！另外一类是脉冲展宽方式，用运放等元件就可以制作了，效果也相当的好。
    这是我制作的电路图纸：

    实物图，我把DCDC电源和二个电调做在一块板子上了：



    陀螺仪的压电振动传感芯片我手上还没有，所以抱歉这个电路以后再讲。如果谁手上有多的压电振动陀螺传感芯片，请与我联系QQ：543762900，我可以奉送多余的上述图纸所用的各种芯片。

[ 本帖最后由 喜乐蒂 于 2006-2-22 20:34 编辑 ]

gyro

BQ24202 哪儿可以买到？
另外，高倍率的电池，有些要求是4.15截止电压的，怎么搞？

绪文

增压泵的MCC空开

palm

顶起，并收藏

qq455878

实在是太好了。谢谢。

xiakefeng978

比较专业！顶一个！

ykyzyk

:em15::em26::em26::em26:

cainiao

好

喜乐蒂

原帖由 gyro 于 2006-2-21 23:20 发表
BQ24202 哪儿可以买到？
另外，高倍率的电池，有些要求是4.15截止电压的，怎么搞？

BQ24202我也不知道那儿买，不过手上到是有很多。^_^
BQ2420X系列里应该有4.15V截止电压的。

唐山大兄

:em26:

love

up

小飞鹰

顶

转速

BQ24202,太需要这个了，大家都找找，一起买点。

uery

高手不少啊，不错的说

狐狸

不要沉下去，赶快顶！要不请斑竹移到前面的遥控器版。

狐狸

我先接帮楼主，来点舵机测试器，单片机的。

下面是单片机的烧写文件，鉴于这里不好上传，就在这里贴出来，有想DIY的可以直接拷贝到写字板里，另存为*hex就可以烧写啦。最后面的是*inc文件，有些编程器和软件要用到。

另外：这个舵机测试器还可以测试接收机输出的舵机信号，有个插头的。

servotst.hex

:020000020000FC
:10000000B1C209C009C009C02BC02BC044C09EC0EA
:100010009EC09EC09EC0189518951FB60F931F9343
:100020000EB510E401270EBD06FD03C044B455B45F
:1000300013C064B475B464187508EF93FF93E6E0D9
:10004000F0E019D1FF91EF913EF06A600AE0E02EF6
:10005000333011F4262C372C1F910F911FBE1895A9
:1000600018951FB60F93903029F0913051F09230CF
:1000700071F00EC0939500270BBD0ABD00EC0FBDBB
:1000800007C093953BBC2ABC00E80FBD01C099276F
:100090000F911FBE18951FB60F9309ED02BF882060
:1000A00011F08A9404C0992011F08A949A948A9548
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:1000C00000B300950F700A1521F0A02E75E06E7F29
:1000D00009C07A9539F4502F60FD03C074E6616061
:1000E00001C079E10895373041F5CF93DF93626025
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:10010000C0916400D0916500C215D305A0F42C2ED7
:100110003D2E646010C0C0916600D09167002C1A1B
:100120003D0AC0916200D09163002C163D0618F480
:100130002C2E3D2E6B7FDF91CF910895EA9429F408
:10014000662477246A600AE0E02E089518951895D1
:10015000189518950F9300000000000000000000A3
:10016000000000000A95B9F70F9108951196F894D0
:100170008A2E9B2E78949920F1F78820E1F7089534
:10018000007FC29A18B31F70102B18BBC298089535
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:10053000A293E8E6F0E0019311932193A5E02695BC
:1005400017950795AA95D9F7E0E6F0E00193119386
:10055000D39400E2D01608F0DD242F911F910F9163
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:1005D0000AE809BF7894F0DD00E8E8DDE0E43BDEFE
:1005E00000ECE4DDE8E437DEA0EDB7E0BFDD00E8D5
:1005F000DDDDE0E530DE00ECD9DDE8E52CDEA0ED68
:10060000B7E0B4DD7FDE00C063FF02C0677F73DF49
:1006100061FF02C06D7F76DE052F00FF03C0E4E5B9
:10062000F2E062DF01FF03C0ECE5F2E05DDF03FF13
:1006300003C0E4E6F2E058DF02FF03C0ECE6F2E0BC
:0C06400053DF5027002309F05DDEDECF01
:00000001FF

90s1323的inc文件：2313def.inc；
;***************************************************************************
;* A P P L I C A T I O N   N O T E   F O R   T H E   A V R   F A M I L Y
;*
;* Number                :AVR000
;* File Name                :"2313def.inc"
;* Title                :Register/Bit Definitions for the AT90S2313
;* Date                         :97.12.11
;* Version                :1.20
;* Support telephone        :+47 72 88 87 20 (ATMEL Norway)
;* Support fax                :+47 72 88 87 18 (ATMEL Norway)
;* Support E-Mail        :avr@atmel.com
;* Target MCU                :AT90S2313
;*
;* DESCRIPTION
;* When including this file in the assembly program file, all I/O register
;* names and I/O register bit names appearing in the data book can be used.
;*
;* The Register names are represented by their hexadecimal addresses.
;*
;* The Register Bit names are represented by their bit number (0-7).
;*
;* Please observe the difference in using the bit names with instructions
;* such as "sbr"/"cbr" (set/clear bit in register) and "sbrs"/"sbrc"
;* (skip if bit in register set/cleared). The following example illustrates
;* this:
;*
;* in        r16,PORTB                ;read PORTB latch
;* sbr        r16,(1<<PB6)+(1<<PB5)        ;set PB6 and PB5 (use masks, not bit#)
;* out  PORTB,r16                ;output to PORTB
;*
;* in        r16,TIFR                ;read the Timer Interrupt Flag Register
;* sbrc        r16,TOV0                ;test the overflow flag (use bit#)
;* rjmp        TOV0_is_set                ;jump if set
;* ...                                ;otherwise do something else
;***************************************************************************

;***** Specify Device
.device AT90S2313

;***** I/O Register Definitions
.equ        SREG        =$3f
.equ        SPL        =$3d
.equ        GIMSK        =$3b
.equ        GIFR        =$3a
.equ        TIMSK        =$39
.equ        TIFR        =$38
.equ        MCUCR        =$35
.equ        MCUSR        =$34
.equ        TCCR0        =$33
.equ        TCNT0        =$32
.equ        TCCR1A        =$2f
.equ        TCCR1B        =$2e
.equ        TCNT1H        =$2d
.equ        TCNT1L        =$2c
.equ        OCR1AH        =$2b
.equ        OCR1AL        =$2a
.equ        ICR1H        =$25
.equ        ICR1L        =$24
.equ        WDTCR        =$21
.equ        EEAR        =$1e
.equ        EEARL        =$1e
.equ        EEDR        =$1d
.equ        EECR        =$1c
.equ        PORTB        =$18
.equ        DDRB        =$17
.equ        PINB        =$16
.equ        PORTD        =$12
.equ        DDRD        =$11
.equ        PIND        =$10
.equ        UDR        =$0c
.equ        USR        =$0b
.equ        UCR        =$0a
.equ        UBRR        =$09
.equ        ACSR        =$08


;***** Bit Definitions
.equ        SP7        =7
.equ        SP6        =6
.equ        SP5        =5
.equ        SP4        =4
.equ        SP3        =3
.equ        SP2        =2
.equ        SP1        =1
.equ        SP0        =0

.equ        INT1        =7
.equ        INT0        =6

.equ        INTF1        =7
.equ        INTF0        =6

.equ        TOIE1        =7
.equ        OCIE1A        =6
.equ        TICIE1        =3
.equ        TOIE0        =1

.equ        TOV1        =7
.equ        OCF1A        =6
.equ        ICF1        =3
.equ        TOV0        =1

.equ        SE        =5
.equ        SM        =4
.equ        ISC11        =3
.equ        ISC10        =2
.equ        ISC01        =1
.equ        ISC00        =0

.equ        EXTRF        =1
.equ        PORF        =0

.equ        CS02        =2
.equ        CS01        =1
.equ        CS00        =0

.equ        COM1A1        =7
.equ        COM1A0        =6
.equ        PWM11        =1
.equ        PWM10        =0

.equ        ICNC1        =7
.equ        ICES1        =6
.equ        CTC1        =3
.equ        CS12        =2
.equ        CS11        =1
.equ        CS10        =0

.equ        WDTOE        =4
.equ        WDE        =3
.equ        WDP2        =2
.equ        WDP1        =1
.equ        WDP0        =0

.equ        EEMWE        =2
.equ        EEWE        =1
.equ        EERE        =0

.equ        PB7        =7
.equ        PB6        =6
.equ        PB5        =5
.equ        PB4        =4
.equ        PB3        =3
.equ        PB2        =2
.equ        PB1        =1
.equ        PB0        =0

.equ        DDB7        =7
.equ        DDB6        =6
.equ        DDB5        =5
.equ        DDB4        =4
.equ        DDB3        =3
.equ        DDB2        =2
.equ        DDB1        =1
.equ        DDB0        =0

.equ        PINB7        =7
.equ        PINB6        =6
.equ        PINB5        =5
.equ        PINB4        =4
.equ        PINB3        =3
.equ        PINB2        =2
.equ        PINB1        =1
.equ        PINB0        =0

.equ        PD6        =6
.equ        PD5        =5
.equ        PD4        =4
.equ        PD3        =3
.equ        PD2        =2
.equ        PD1        =1
.equ        PD0        =0

.equ        DDD6        =6
.equ        DDD5        =5
.equ        DDD4        =4
.equ        DDD3        =3
.equ        DDD2        =2
.equ        DDD1        =1
.equ        DDD0        =0

.equ        PIND6        =6
.equ        PIND5        =5
.equ        PIND4        =4
.equ        PIND3        =3
.equ        PIND2        =2
.equ        PIND1        =1
.equ        PIND0        =0

.equ        RXC        =7
.equ        TXC        =6
.equ        UDRE        =5
.equ        FE        =4
.equ        OR        =3

.equ        RXCIE        =7
.equ        TXCIE        =6
.equ        UDRIE        =5
.equ        RXEN        =4
.equ        TXEN        =3
.equ        CHR9        =2
.equ        RXB8        =1
.equ        TXB8        =0

.equ        ACD        =7
.equ        ACO        =5
.equ        ACI        =4
.equ        ACIE        =3
.equ        ACIC        =2
.equ        ACIS1        =1
.equ        ACIS0        =0

.def        XL        =r26
.def        XH        =r27
.def        YL        =r28
.def        YH        =r29
.def        ZL        =r30
.def        ZH        =r31

.equ    RAMSTART=$60    ;First On-Chip SRAM Location
.equ    RAMEND  =$df    ;Last On-Chip SRAM Location

.equ        INT0addr=$001        ;External Interrupt0 Vector Address
.equ        INT1addr=$002        ;External Interrupt1 Vector Address
.equ        ICP1addr=$003        ;Input Capture1 Interrupt Vector Address
.equ        OC1addr =$004        ;Output Compare1 Interrupt Vector Address
.equ        OVF1addr=$005        ;Overflow1 Interrupt Vector Address
.equ        OVF0addr=$006        ;Overflow0 Interrupt Vector Address
.equ        URXCaddr=$007        ;UART Receive Complete Interrupt Vector Address
.equ        UDREaddr=$008        ;UART Data Register Empty Interrupt Vector Address
.equ        UTXCaddr=$009        ;UART Transmit Complete Interrupt Vector Address
.equ        ACIaddr =$00a        ;Analog Comparator Interrupt Vector Address

现在的AT90s2313已经停产比较难买，买得到大多是拆机件；可以用TINY2313替代，两者的区别仅在于烧写时熔丝位的选择，可以直接把AT90S1323的程序烧写到TINY2313中使用；在此也感谢www.ouravr.com的阿莫和众多玩家！

狐狸

刚才没有上到图片不好意思


接着来单片机的，此套文件来自www.ejberg.dk，先感谢这家的斑竹.

cfandd

虽然偶看不懂，但是偶知道楼主费心了，顶！！！！！！！！！

airry

收藏

喜乐蒂

感谢狐狸了^_^
如果下个星期有空，我就做一个。完后上图！