Рис. 6.6. Ультразвуковой сонар HC-SR04
К сожалению, поддержка сонаров SR04 не реализована в прошивке MultiWii 2.3, поэтому для использования сонара можно воспользоваться прошивкой MahoWii RC3. Для включения сонара раскомментируйте в прошивке строку
//#define SONAR_GENERIC_ECHOPULSE
Далее обратите внимание на строки
#define SONAR_PING 12 // D12 PIN that trigger measure
#define SONAR_READ 11 // D11 PIN to read response pulse
//#define SONAR_PING 9 // D9 PIN that trigger measure
//#define SONAR_READ 10 // D10 PIN to read response pulse
Здесь определяется, к каким выводам платы будет подключаться сонар. В нашем случае вывод сонара TRIG подключается к выводу D12 полетного контроллера, а вывод сонара ECHO — к выводу D11 полетного контроллера. Эти выводы расположены в гребенке для подключения регуляторов оборотов. На эту гребенку также выведено напряжение питания, поэтому сонар можно запитать прямо от этого разъема. Рекомендуется использовать именно эти выводы, т. к. выводы D9 и D10 понадобятся нам для управления подсветкой.
Имейте в виду, что при питании от USB из-за развязывающих диодов D1 и D2 (см. рис. 6.1) напряжение питания не будет поступать на гребенку J3. Чтобы сонар начал работать, питание должно поступать на плату через разъем J2 или от встроенного стабилизатора регулятора оборотов.
В процессе измерения полетный контроллер генерирует пусковой импульс на выводе SONAR_PING и ждет ответный импульс на входе SONAR_READ. Работающий сонар издает едва различимые щелчки с частотой несколько герц.
Наличие сонара может помочь стабилизировать высоту полета на малой высоте 1–3 м, когда барометр работает плохо. Для настройки в прошивке MahoWii предназначены две строки:
#define SONAR_MAX_DISTANCE 300
#define SONAR ERROR MAX 10
Первая строка определяет максимальную высоту в сантиметрах, когда показания сонара еще принимаются во внимание при удержании высоты. Как показывает практика, китайские сонары редко работают на расстоянии более 3 м. Вторая строка определяет максимальное количество ошибок измерения, после превышения которого показания сонара считаются недостоверными и происходит переключение на барометр.
Периодически в продаже встречаются бракованные сонары, страдающие большой погрешностью, либо вовсе неисправные. Поэтому при заказе в Китае желательно приобрести два-три экземпляра и тщательно проверить их работоспособность. Для проверки необходимо, чтобы на сонар поступало питающее напряжение при подключении пр USB. Плюсовой провод питания сонара временно подключите к штырьку "+" платы контроллера, слева от вывода "РРМ". После записи прошивки, в которой включен сонар, он должен начать издавать быстрые щелчки.
Запустите конфигуратор MultiWii WinGUI. В перечне подключенных сенсоров должен появиться сонар. Попробуйте направлять сонар на стены и потолок. В строке ALT интерфейса должна отображаться текущая дистанция до отражающей поверхности с погрешностью не более 2–3 см. Если значение дистанции периодически непредсказуемо меняется или имеет слишком большую погрешность, сонар лучше заменить.
Светодиоды используются для подсветки рамы коптера либо посадочной площадки при полетах в ночное время. Возможность управления светодиодами предусмотрена в прошивке. Для коммутации светодиодов понадобится изготовить простейший ключ на одном транзисторе, аналогичный ключу для коммутации звукоизлучателя. Но перед тем как начать изготовление коммутатора и подсветки, нам потребуется сделать некоторые расчеты.
Примечание
Светодиод — довольно капризный элемент схемы. Он рассчитан на строго определенный рабочий ток, протекающий через кристалл. Превышение этого тока приводит к перегреву кристалла и его быстрой деградации, что выражается в снижении яркости.
Главным параметром режима светодиода является именно рабочий ток, протекающий через кристалл, а не напряжение питания, подаваемое на схему. Дело в том, что в рабочем режиме падение напряжения на p-n-переходе светодиода почти не меняется при изменении питающего напряжения. Меняется только ток, протекающий через светодиод, и он легко может быть превышен при колебаниях напряжения. Поэтому в светодиодных светильниках используются специальные схемы-драйверы, стабилизирующие ток, а не напряжение. Но для наших целей вполне достаточно использовать ограничивающие ток резисторы, поскольку напряжение питания меняется в небольших пределах.