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  Sistema bidireccional FrSky 2.4GHz
Jueves, 18 noviembre 2010

Equipos de radiocontrol Saber que pasa allí arriba.
Comunicación BIDIRECCIONAL FrSky en 2.4 GHz.

Proliferan los módulos de emisión adaptables a las emisoras populares del mercado, tenemos diversas marcas adaptables a los emisores Futaba y JR con zócalos para módulos enchufables. Por otra parte también existen radios completas como la Hitec Aurora en tecnología bidireccional así como módulos y sensores para llevar a bordo como los JETI.

La novedad de FrSky es además de un precio muy competitivo es la de ser un sistema abierto que con los conocimientos suficientes en electrónica digital nos permitirá desarrollar aplicaciones para el envio de datos hacia tierra, el sistema no tiene más limites que el ancho de banda de bajada que permiten estos radio modems.

La tecnología de nuestros equipos de 2.4 aprovecha una familia de chips de comunicaciones existentes y desarrollados para comunicaciones genéricas, aplicarlos a nuestro hobby del radiocontrol es simplemente usar estos circuitos de una forma muy específica, pero estos sistemas tienen mucha mas capacidad y en general todos son capaces de comunicarse en las dos direcciones, solo se necesita usar estas capacidades. El como se desarrollan estas aplicaciones ya es ingeniería creativa buscando productos que atraigan a posibles utilizadores.



El conjunto sumnistrado consiste en el módulo emisor, una antena estandard , un receptor de ocho canales, un cable para conectar a un puerto serie del ordenador y un CD con software variado, este CD lo podeis tirar porque tiene el software obsoleto, yo cargué el modulo con el firmware del CD y dejo de funcionar ya que como averigué más tarde pertenece a la version 1, lo que hay que hacer es descargarse el soft de la web de FrSky, está identificado actualmente (Nov 2.010) como "Upgrade files for two way telemetry system(V2)", de todas formas esto no es necesario salvo que querais utilizar el firmware B que aclararemos más adelante en que consiste.

El funcionamiento de este sistema es bidireccional , el receptor envia por el canal de retorno continuamente el RSSI, este acrónimo pedante no es sino el nivel de la señal que está recibiendo el receptor, vuestra WIFI también lo hace y por eso veis las rayitas verdes que aparecen en las propiedades de vuestra red. Como consecuencia de conocer este nivel de señal el emisor es capaz de avisarnos de este evento emitiendo una señal sonora para cada estado de la recepción, esto no lo hemos probado en vuelo, ni creo que llegue a sonar la alarma, pero sí en tierra dejando el receptor encerrado en el garaje y caminando por la calle con la emisora en la mano, en nivel amarillo el módulo emite un pitido intermitente, dos cuando el nivel es naranja y tres si entra en rojo, estas señales no son continuas ya que según la posición de la emisora cambia la calidad de la señal y lo que se oye es una mezcla de la secuencia de pitidos y silencios según la señal llega mejor o peor al receptor, el failsafe entra cuando la recepción está en nivel rojo.
La prueba de caminar por la calle la hago siempre en condiciones similares con todos los equipos de 2.4 que he probado, Spektrum, Corona, Assan y ahora este FrSky, los receptores de más alcance en esta prueba han sido los Assan de 10 canales este FrSky D8R por un número de vivienda de diferencia respecto al resto y el que menos el Orange para Spektrum con dos números menos.
Una de las razones del buen alcance del receptor es la doble antena verdadera, no en todos los receptores que tienen dos antenas estas son operativas, en los Assan por ejemplo una de ellas no funciona como tal.

Los puertos de entrada. Además de enviar el nivel de señal el receptor tiene tres puertos de entrada dos analógicos y uno de comunicaciones (RS232) ¿Para que sirve esto? Para nada si no somos capaces de enviar nada, pero aunque de momento no existen sensores específicos salvo un indicador de voltaje para lipos, si existen varios proyectos en marcha para surtir de sensores al sistema, el mas novedoso es uno de rcmodelreviews para adaptar un monitor parlante.

El protocolo que han de cumplir los dispositivos que se conecten a los puertos están técnicamente documentados por el fabricante, lógicamente para desarrollar unos de estos dispositivos se necesitan conocimientos sólidos de electrónica digital, una solución muy factible es colocar un Arduino a las entradas del receptor, y conectar al Arduino todos los sensores que se quiera ya que tiene un montón de entradas digitales y analógicas y estos sensores ya existen comercialmente, gps, velocímetros, altímetros, termómetros etc. En el Arduino se formatea la información de acuerdo al protocolo de FrSky y se inyecta por el puerto del receptor. Esta información llega a tierra y a la salida del módulo mediante el cable serie suministrado o bien a traves de un convertidor USB procesar toda esta información en una PDA, un teléfono avanzado o un ordenador portátil que ya nos presenten los datos.
No tardaremos en ver algún proyecto en los foros de FPV (Vuelo en primera persona) de instalación de sensores en el FrSky.

EL módulo emisor lleva la antena instalada en un plano vertical, esto es ideal ya que casi todos los módulos la llevan acodada por la parte posterior y la emisora se apoya sobre la antena cuando está tumbada, desafortunadamente en mi Futaba 9Z coincide esta antena con el asa por lo cual he tenido que cambiar la posición de la antena como veréis en una de las fotos.
El módulo incorpora el conector del puerto , este puerto se utiliza ya sea para actualizar el firmware o para recoger los datos transmitidos desde el receptor.
Dispone también de un pulsador que se utiliza para varias funciones, sirve para poner el módulo en modo atenuado, para verificar el alcance del receptor, para hacer el enlazado con el receptor y también se usa para inyectar las posiciones de failsafe en el receptor, esto se puede hacer incluso en vuelo si se carga la versión "b" del firmware.

Carga del firmware.- Ambos elementos módulo y receptor permiten actualizar el firmware, el módulo directamente mediante un cable serie o USB-serie, y el receptor mediante un convertidor TTL, el fabricante incluso da el esquema necesario para hacerlo pero este dispositivo es un circuitillo estandard que se puede comprar en cualquier tienda de electrónica.
La actualización del firmware permite hacer evolucionar la versión de módulos y receptores, esto ya se ha hecho permitiendo convertir los equipos de versión 1 a la versión 2 y permitirá evolucionar estos equipos en el futuro -Teóricamente-, pero actualmente hay una aplicación práctica permitiendo cargar en el módulo dos versiones de firmware, la "a" que es la estandard y la "b" que permite programar el failsafe del receptor pulsando el módulo del emisor.
Para cargar el firmware en el módulo se conecta el cable y mediante un programa sencillito que no es necesario instalar se elige el fichero a cargar, se colocan los dos miniswitches del modulo en ON y al encender la emisora el programa detecta el módulo y queda listo para cargar el programa, esto necesita solo unos pocos segundos.

Failsafe, un mal necesario .
- Los antiguos equipos PPM, ante una interferencia provocaban movimientos erráticos en los servos pero no perdían la posibilidad de control totalmente, los equipos PCM cuando reciben una ráfaga errónea no mueven los servos pero por contra el control se anula, durante el intervalo que la señal es errónea el receptor tiene que hacer algo eso es el Failsafe y hay varias opciones, lo clásico es el "HOLD" que consiste en que el servo se quede en la última posición correcta recibida, es la mas habitual y si la interferencia es corta el piloto no percibe nada salvo quizás un retardo en el mando, otra opcion es prefijar una posición de "FAILSAFE" ello se hace programando dicha posición en el receptor, lo que suele hacerse con el canal del motor dejando el motor a ralentí en caso de interferencia.
Para programar el receptor es necesario inyectarle las posiciones deseadas, ello se hace generalmente con el emisor, en los equipos Futaba eso se hace mediante un menú específico, en los Assan el receptor acepta como Failsafe la posición de vinculación, los receptores Corona sin embargo no tienen failsafe, el servo queda suelto en caso de fallo.
El FrSky graba la posición de failsafe pulsando el botón del receptor brevemente e informa al emisor que mediante un zumbido nos confirma la grabación, cuando se usa el firmware "b" se puede inyectar el failsafe en el receptor pulsando brevemente el botón del módulo.

Pruebas en vuelo.- Hemos colocado el receptor en un Easy Glider , este velero eléctrico de dos metros de envergadura es nuestro banco de pruebas para estas cosas, se puede alejar bastante debido a su tamaño y admite algún aterrizaje accidentado sin quejarse.
Hemos subido lo más alto posible en un ángulo visual de 45 grados, de vez en cuando el modulo ha emitido el pitido de señal amarilla, sin que el velero estuviese demasiado alto todavía, estos avisos son esporádicos pero nos están delatando que nuestro receptor ha bajado una rayita en la calidad de la señal, al límite visual los pitidos de alarma amarilla son mas frecuentes y al revés de ser molestos dan mucha seguridad porque sabemos que todavía tenemos dos estados más de alcance, al no ser continuos lo que el sistema está detectando es que de vez en cuando se pierde algo de señal, por supuesto que en el mando no acusamos ningún problema.
Variando la posición de la antena del emisor se nota perfectamente que la señal se robustece, las posiciones que mejor alcance dan son antena horizontal o vertical apuntando al suelo, con esta característica hemos jugado un buen rato con posiciones de antena del avión y de la radio, hemos probado también a tapar la antena empuñándola en la mano y con ello somos capaces de pasar la recepción a nivel naranja, lo cual nos da una idea del alcance del equipo.
También hemos hecho pruebas de cargar el failsafe en el receptor mientras estábamos volando, la verdad es que esta característica es muy cómoda, colocamos el avión trimado en neutro con el motor al mínimo y con una leve pulsación ya tenemos el failsafe programado, un pitido largo nos confirma que el receptor ha grabado la orden.

Que los árboles no nos impidan ver el bosque.- Todas estas funcionalidades son posibilidades que tiene este equipo, para un funcionamiento normal es suficiente colocar el módulo en el zócalo de la emisora, enlazar el receptor y a volar, sólo si nos gusta enredar y hacer cosas nuevas con nuestros modelos recurriremos a las grandes posibilidades de la comunicación bidireccional.
Por el momento ventajas innegables son el gran alcance del receptor, el recibir en la emisora los posibles fallos de recepción, la facilidad para programar el failsafe deseado y como no el precio, lo asequible de módulos y receptores.


 
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Re: Sistema bidireccional FrSky 2.4GHz (Puntuación 1)
por mikoyan el Viernes, 19 noviembre 2010
(Información del Usuario | Enviar un Mensaje)
Como siempre, muy buen trabajo Juan. Gracias por compartir tus experiencias.
Esta marca me parece muy interesante. Por lo que veo, tiene tres series en el mercado:
* TF. Compatible con módulos de emisión Futaba.
* V8. 2´4 "tradicional" de un solo sentido y similar a Assan y otras.
* DT. Con una F o una J en el medio dependiendo de si el módulo se pincha en una Futaba o una JR.
Por lo que cuentas, el alcance de esta última está al nivel de las más altas expectativas, además de tener una serie de posibilidades por explorar con las que a más de uno nos hacen los ojos chirivitas.
Solo falta que se consolide en el mercado para ser una opción segura en cuanto a disponibilidad y que empiecen a salir aplicaciones interesantes para aprovechar todo su potencial.

Saludos y BB. VV.


 

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