Télémesure autonome avec synthèse vocale

Je viens de terminer la nouvelle télémesure à synthèse vocale de Francis Thobois. Cette télémesure peut s'utiliser avec tous les ensembles radio car elle possède son propre système de transmission basé sur un module Xbee. 

La synthèse vocale s'appuie sur une liste de vocables (70) enregistrés par l'utilisateur au moyen d'un micro miniature de type electret branché ur le boîtier. La compréhension des mots est très bonne, étonnante même par sa fidélité. L'énorme avantage de ce type d'interface est de pouvoir à tout moment entendre les données tout en restant concentré sur son modèle.

Cette télémesure peut afficher jusqu'à 6 données simultanées, altimètre, vario, intensité moteur, tension accus, tempèrature et vitesse. Parmi ces données, on peut choisir de n'afficher que certaines d'entre elles. Tous les paramètres affichés à l'écran peuvent être enoncés vocalement sur un HP contenu dans le boîtier de la télémesure qui possède aussi une prise casque. L'appui sur un contact permet la vocalisation à la demande de paramètres choisis. Toutes ces données sont associés à des alarmes programmables. Il y a 10 configurations possibles

 

Pour l'instant j'utilise un module altimètre/vario dont la sensibillité est proche des 20cm/s et dont le seuil peut être modifié dans le menu de configuration de la télémesure.

On voit ici télémesure terminée. On distingue  au centre le module Xbee assurant la réception des données, un module semblable est embarqué dans le modèle pour la transmission. On peut distinguer le HP ainsi que la commande de volume. L'alimentation se fait par l'intermèdiaire d'une prise DIN (5V ).

 

 

 

Le module embarqué (50x25x20) est alimenté directement par l'accu de réception. Son faible poids (15g) permet l'intégration facile dans tous les modèles sans aucun problème. L'antenne pourrait être une antenne longue pour être sortie sur des modèles carbone. En cas de perte de portée, la télémesure affiche des pavé gris et dès que la communication se rétablit les données se réaffichent.

 

 

Sons vario STF13

 

Sons vario.zip

Emetteur Thobois Assan / Freesky

Après quelques problèmes de portée à grande distance avec le module XBEE, je me suis tourné vers une autre solution, les ensembles Tx/Rx Frsky (http://www.frsky-rc.com/). Les récepteurs sont de type Diversity, permettant d'éviter les trous de réception constatés avec le module Xbee à une seule antenne. Ils utilisent la technologie ACCST (Advanced Continuous Channel Shifting Technology), identique à celle qu'emploie Futaba, permettant aux récepteurs Futaba d'être compatibles.

L'ensemble Tx/Rx Telemetry est très intéressant: le RSSI est transmis de base, permettant à l'émetteur de faire entendre 3 types d'alarmes suivant le niveau de RSSI. De plus, les récepteurs Two Way de cette série possédent 3 ports, dont 2 sont prévues pour les accus, le troisième pour un accessoire de type GPS. Un afficheur simple et peu onéreux et les CI de mesure de tension à plugger sur le récepteur  existent chez Flytron :(http://www.flytron.com/rc-electronics/95-frsky-telemetry-display-rssivolts.html  ). Il permet la visualisation du RSSI et des tensions d'accu. Il se connecte simplement sur le module Tx. Autre aspect  intéressant, un mode à puissance réduite (puissance divisée par 30) permet de faire très rapidement un essai de portée sur le terrain (30m maxi, soit 900m sol))

J'ai gardé le système ASSAN pour les petits récepteurs de ce fabricant, les seuls que j'arrive à caser dans certains modèles tel le Crobe.

J'ai utilisé l'interrupteur qui est sous l'embase d'antenne pour commuter le signal et le + afin d'alimenter ASSAN ou Freesky.

J'ai réalisé une petite platine en CI que j'ai mise à l'emplacement du module XBEE pour y fixer le module d'émission avec un double face. La prise d'antenne étant la même que le XBEE, on n'a pas de problème d'adaptation. J'ai mis les 2 antennes sur la face avant, d'une part parce que ma nouvelle boite de transport d'émetteur était trop juste en largeur et que je trouve qu'elles ont mieux comme ça.

L'afficheur de Flytron est fixé (provisoirement) sur les antennes avec une gaine thermo. On arrive à lire facilement les données affichées

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 La face avant a été percé entre les antennes et l'embase d'origine pour permettre la mise en place de l'afficheur du module d'émission. Ainsi, on voit très bien les 2 LED et on accède facilement au bouton de service.

L'entrée affichage tension accu du récepteur est utilisé via un petit CI disponible chez Flytron pour 5€. On peut y lire les niveaux des 2 entrées ainsi que le taux de RSSI.

 

 

 

La configuration de l'émetteur est faite via un logiciel. Il y a 2 seuils de déclenchement par entrée, et pour chacune 3 niveaux de bips.

 

 

 

 

 

 

 

 

 Les essais

Un premier essai sur le Serenity a permis de montrer un défaut sur le récepteur V8FR: à la mise en action de la config bis dans laquelle ailerons et volets sont en bout de course pour une fonction atterrissage, j'ai constaté que le planeur faisait une embardée. En fait, le défaut vient du régulateur UBEC 3A du variateur.  Trop sollicité par cette action brutale (et les 6 servos du planeur), sa tension chute et entraîne un reset du récepteur. Mais ce récepteur possède une caractéristique impressionnante: il est fonctionnel quelques 1/10e de seconde après une mise en marche, ce qui fait que je n'ai pas mis en danger mon planeur. Je n'ose imaginer ce qui se serait passé avec un Xbee... J'ai donc mis un accu et le problème est réglé.

 

Rectification: le récepteur D8R-V2 monté sur le Serenity n'a plus le défaut constaté avec le V8FR.

 

Après cette première séance, j'ai mis ce récepteur sur mon super planeur de F3J, le Shadow. J'ai laissé volontairement les antennes à l'intérieur du fuseau. Je viens de rentrer d'une séance de vol de 2 heures à la pente du club, après-midi de rêve avec de grosses ascendances et un petit flux de NO rafraîchissant. Malgré un vol à grande distance, pas une fois je n'ai eu une perte de portée ni une alarme.

 

Après une troisème séance, j'ai quand même décidé de sortir les antennes du fuselage au vu des résultats moins bons avec les antennes dans le fuselage: j'ai donc fait 2 trous de 1,5mm à 90° sur le fuselage et je fais sortir la partie active des antennes.

 

 

Emetteur RC STF05/ASSAN

 

Je viens de commencer un nouvel émetteur. J'ai l'intention d'y monter un module ASSAN afin de pouvoir utiliser la gamme de petits récepteurs proposée par cette marque.

 

 

 

Pose du premier circuit et cablâge des manches terminé.

 

 

 

 

 

Circuit pricipal terminé prêt à poser.

 

 

 

 

 

Le codeur a été essayé sur mon premier émetteur, il fonctionne correctement, un souci en moins lors de la première mise sous tension.

 

 

 

 

Il ne manque que les accus qui sont commandés, une alimention stabilisée permettra de faire les premiers tests.

 

 

 

 

 

Installation du module ASSAN et son antenne. Le module est fixé à un CI normalement utilisé pour un module HF. J'ai privilégié un module enfichable.

 

 

 

 

L'émetteur est réglé et fonctionne parfaitement. Grâce au Simultef, j'ai pu en quelques secondes copier l'ensemble de mon émetteur dans ce codeur.

Module ASSAN 2,4Ghz

J'ai rajouté un module ASSAN sur mon STF05 afin de pouvoir utiliser les récepteurs de ce constructeur. C'est le seul sur la marché à présenter une gamme de petits récepteurs de moins de 5g permettant de passer nos petits modèles en 2,4Ghz. Sur ces petits modèles, le récepteur Thobois XBEE est trop encombrant, et bien trop évolué pour les besoins. Ce contructeur est présent sur le marché du 2,4Ghz depuis le début et présente toutes les garanties de fiabilité et de portée qu'on attend. Voilà le récepteur 4 voies que j'ai acquis pour mettre dans mon aile volante Alula.

 

 

 

 

 

 

Pour intégrer ce module, j'ai utilisé une platine prévue pour recevoir la 2ème platine HF et j'ai relié les les fils +,- et signal directement sur cette platine, permettant un démontage facile. Le module est fixé sur de la mousse et tenu par un serre-câble. Le choix de l'alimentation du module 72mhz présent ou du module ASSAN se fait par l'interrupteur FN/FS inutilisé pilotant un mosfet monté sur un petit CI prévu pour l'utilisation de 2 têtes HF.

 

 

 

L'antenne est rajoutée à côté de l'antenne 2,4 existante. L'utilisation est très simple, il suffit de choisir "autre" dans le choix du récepteur et de basculer l'interrupteur FN/FS afin d'alimenter le module ASSAN. C'est tout!

Le 2,4Ghz

Je suis en train de passer les modèles les plus utilisés en 2,4Ghz. J'ai donc réalisé les récepteurs de Francis Thobois, basé sur les modules XBEE Pro. Afin de limiter le coût de cette opération, la plupart de mes modèles seront équipés uniquement de la platine décodage sur laquelle est enfichée le module de réception XBEE avec son embase d'antenne associée. J'ai ligaturé le câble de liaison antenne afin de ne pas me retrouver avec l'antenne débranchée sur le terrain comme pour le premier vol: portée 25M sans antenne, donc suffisante pour penser que tout est en règle. Cette aventure a failli me coûter un planeur.

Décodeur avec sa gaine thermo et le XBEE avec son antenne.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Récepteur et son extension 12 voies qui sera montée dans le Volcano.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Récepteur et module de télémesure Alti/Vario pour équiper le Tasid. Le vario a une sensibilité d'environ 30cm/s suffisante pour la plupart des ascendances exploitables.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les plus:

Son coût de 40€ et sa taille sont ses deux atouts. Ses dimensions permettent de le glisser dans pratiquement n'importe quel fuselage. J'ai comparé la sensibilité du vario avec celle de mon picolario, on est pratiquement dans les mêmes caractéristiques.

Les moins:

J'ai une alarme vocale pour l'altimètre, ce que ne fera jamais le module de Francis Thobois. Il n'a pas non plus de prise permettant de monter une sonde et les réglages sont plus nombreux sur le Picolario. Mais en fait cela n'a pas trop d'importance, car une fois programmé on n'y touche plus, et les réglages correspondent en résultat à celui de Francis Thobois.

22 mars 2009:

Une platine de programmation permet dorénavant de pouvoir faire évoluer le système de télémesure. J'ai réalisé la mienne sur une plaque d'essais à trous. Côté télémesure, j'ai soudé à demeure 2 connecteurs femelles au pas de 2,54, l'un pour la programmation du module d'affichage, l'autre pour le module son. La liaison se fait avec 2 nappes terminées à chaque extrémité par un connecteur mâle. L'alimentation s'effectue au moyen d'un Lipo 2S.

 

Programmation de la télémesure

 

Les premiers récepteurs construits doivent être repris et modifiés (voir l'article sur le récepteur).

Je viens d'effectuer sur la table les premiers essais de la dernière version de la télémesure, il me tarde de pouvoir en réaliser en plaine ou en pente. On approche des réalisations professionnelles que beaucoup vont nous envier! Je vais monter le module dans mon 4M muni d'un Picolario, je pourrai comme cela comparer en vol les deux systèmes.

 

 

 

 

 

 

Extension 4 voies à partir d'un RX Esky

Cette extension étudiée par Francis Thobois a été modifiée avec son aide pour la faire fonctionner sur d'autres récepteurs. Le seul problème vient surtout de trouver un récepteur du commerce dans lequel on peut prélever le signal adéquat. C'est ce que j'ai trouvé. De plus ce récepteur est un excellent récepteur qui a été testé en portée et en sélectivité. Je l'utilise depuis un an sans avoir jamais eu un seul top. 

 

 

 

 

 

Récepteur Esky 6 voies. On voit l'endroit du CI ou l'on vient prendre le signal pour le module d'extension

 

 

 

 

 

Modification du module d'extension:

Supprimer la diode et la 10K, relier 1/9 du 4015 à l‘entrée SEQ et remplacer R1 par une 15K. Les valeurs de R1 sont comprises entre 10 et 20K pour un résultat correct.

 Se rapporter à l'étude initiale pour les détails. 

Ce module est monté sur mon Volcano, vu le prix de ce planeur tout plastique, je n'aurais pas utilisé un système bancal.

La voie 7 ne sera pas utilisable, car l'Esky ne possède que 6 voies et le module fonctionne à partir de la voie 8. Cela fait 10 voies+ une voie Tout ou Rien. 

Sur le Volcano, j'ai 3 servos par aile, ce qui donne 8 voies pour le planeur, 1 pour le moteur, 1 pour le vario, soit un total de 10 voies. Je pourrais ajouter un appareil de photo sur la voie T/R. 

 

Les accus

Je pense que mes prochains accus seront des A123, les lipos sont moins chers et moins lourds, mais leur durée de vie est vraiment trop faible et à l'usage les A123 se révèlent bien plus économiques. De plus ils n'ont pas besoin d'équilibrage (dixit certains sites), se chargent jusqu'à 4C, ne connaissent pas de problèmes de gonflements et leur durée de vie est bien plus importante que les lipos.

Caractéristique A123

Attention, la tension de 3,3 nominale de chaque élément chute à 2,7V sous 30A, il faut en tenir compte pour le calcul du nombre d'éléments par rapport au Lipo qui chute moins (mais qui gonfle plus!).

J'ai trouvé un adaptateur (mode d'emploi en français)pour charger les accus A123. Il suffit de brancher cet adaptateur à un chargeur Nimh quelconque, de le configuer (par exemple pour 3 éléments A123 de 1100Mah) en 9 éléments et 1Ah de charge (ces paramètres dépendent du nombre de cellules A123 et de leur capacité). Ensuite suivre les instructions (très simples) et on charge ainsi des accus A123 à moindre coût. Dès que les accus seront chargés, l'adaptateur coupe et  le chargeur réagira comme si on avait enlevé la batterie.

Un autre adaptateur, le Dapoter (notice en français) qui pour moins de 20€port compris fait la même chose. Je viens d'en commander un.

 Pour ce qui concerne les accus, plusieurs sources d'approvisionnement sont possibles. On peut en trouver sur Ebay (mot clé Dewalt DC9360) exemple :

http://cgi.ebay.fr/DeWALT-Heavy-Duty-36V-Battery-Pack-DC9360-BRAND-NEW_W0QQitemZ120284420373QQihZ002QQcategoryZ20794QQssPageNameZWDVWQQrdZ1QQcmdZViewItem

Prix de revient d'un élément 2300mAh 12€. Il faut en extraire les éléments et les assembler.

Il y a aussi Guindeuil (page 22 du catalogue) qui vend des éléments FePO4 A123 avec les pattes soudées:

1100 mAh     30/55A     39g     18 x 65          7,6 €
2300 mAh     70/120A   72g     26 x 65           17 € 

 

 

 

 

Unitedhobbies en vend ausi, notamment un élément 15c 2700mAh 20C à 8€ pièce! Le 2300mAh est à  12€ l'élément, soit 5€ de moins que celui de Guindeuil. A ce prix, l'extraction d'éléments d'un pack Dewalt n'est plus intéressant. Reste à voir la qualité.

 

Les liens utiles:

http://aerololo.free.fr/articles.php?lng=fr&pg=252

http://www.aeromodelisme-rc.net/batteries.htm 

http://www.domcopter.ironie.org/Accus.html

Fabrication d'un pack A123: 

http://fr.youtube.com/watch?v=vkDgoXikI_8&NR=1

 

SIMULTEF

Le SIMULTEF est un logiciel que j'ai developpé dans le but de simuler sur un PC des émetteurs réalisé à partir des plans de Francis Thobois. La dernière version est compatible Supertef 96 et STF05. Elle permet la mise à jour du STF05 à partir d’un fichier S19 délivré par Francis Thobois. L'écran permet de simuler à la souris très exactement le comportement des gouvernes d'un modèle réduit en actionnant les manches et ainsi de faciliter la programmation de solutions complexes. La possibilité ensuite d'exporter ou d'importer cette programmation dans l'émetteur facilite grandement la maintenance des modèles. On peut aussi échanger des programmations de modèles entre utilisateurs.

Les fichiers d'installation:

Téléchargement  du Simultef le fichier install permet la première installation et installexe la mise à jour)