Прошиваем PPM-encoder

В данной статье рассказано для чего необходима прошивка PPM энкодера, выполненного на микросхеме Atmega32U2, и как это делается.

Энкодер позволяет преобразовать 8 сигналов широтно-импульсной модуляции в 1 сигнал фазово-импульсной модуляции. ArduPPM был разработан, чтобы повысить производительность и надежность.

Энкодер жизненно необходим для корректной работы режима FailSafe, который поможет не уронить аппарат при временной/постоянной потере сигнала радиоуправления. Сигнал радиоуправления может пропасть из-за разных причин, например таких, как большое удаление коптера от пилота, помехи на данной частоте из-за работы другой аппаратуры, препятствие (отсутствие прямой видимости), пропадание питания передатчика, выход из строя передатчика/приемника, геомагнитные бури, солнечная активность и т.д. После пропадания сигнала энкодер подает на контроллер следующие уровни сигналов управления:

Прошивку энкодера считаю обязательной, т.к. не известно что там залили китайцы в вашу плату. Если вы не видите изменения показаний значений каналов при  калибровке аппаратуры в Mission Planner (далее MP) или уже успели уронить аппарат из-за того, что не сработал FailSafe, то эта статья для вас!

Что нам понадобится?

• Программа Flip. Качаем здесь.
• Прошивка для ATMega32U2. Качаем здесь. На данный момент версия v2.3.16. Если нужны исходники или более новая прошивка, то берем здесь. Скомпилированную 2.3.17 без загрузчика можно скачать тут (я сам не тестировал).
• 2 пинцета или 2 мелких перемычки.

Приступим к процессу!

• Устанавливаем программу Flip.
• Освобождаем доступ к плате.
• Отключаем все лишнее от платы. В данной операции нам нужен только USB кабель!
• Подключаем кабель к плате и ПК. Устанавливаем драйвер, если еще не установлен. Находится в папке с установленным MP.
• После того как плата подключена, установите перемычку JP2 согласно изображению:

• Дальше необходимо замкнуть GND и Reset Atmega32U2 чтобы перезагрузить микросхему PPM-энкодера:

После перезагрузки Atmega32U2 вы услышите звук Windows извлечения/добавления нового устройства. Микросхема переходит в режим DFU (ожидает прием команд от программы-прошивальщика). В Windows будет обнаружено новое устройство ATmega2560 DFU (если этого не произошло, то следует полагать, что слетел загрузчик — для его восстановления воспользуемся статьей «Прошиваем PPM-enсoder. Загрузчик»). Необходимо установить драйвер, который находится в папке с установленным Flip.  После установки драйвера увидим устройство «ATmega32U2». Микросхема готова к прошивке.

• Далее запускаем программу Flip. После запуска программы вы увидите следующее окно:

• Нажмите на значок с микросхемой или выберите пункт меню “Device — Select”. Далее в списке выберите Atmega32U2.

• Нажмите на значок с кабелем или выберите пункт меню “Settings — Communications — USB” и нажмите «Открыть». Если все в порядке, то вы увидите в правой области окна сигнатуру микросхемы:

Перед загрузкой новой прошивки вы можете просмотреть информацию о текущей прошивке, находящуюся в буфере. Обычно версия прошивки имеется в коде. Нажмите меню «Device — Read» чтобы загрузить текущую прошивку в буфер и далее нажмите «Buffer — Edit» для просмотра. Версию можно увидеть почти в конце перед значениями «FF». Ниже приведен пример:

01470 98 08 20 03 E8 03 20 03 98 08 20 03 06 09 20 03 .. … … … .
01480 98 08 20 03 98 08 20 03 98 08 20 03 08 52 41 72 .. … … ..RAr
01490 64 75 50 50 4D 76 32 2E 33 2E 31 36 00 30 20 00 duPPMv2.3.16.0    <–  номер версии
014A0 FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF …………….        <– пустая зона
014B0 FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF …………….

•  Далее необходимо открыть файл прошивки, нажав на значок или выбрав меню “File -Load HEX”. Сталкивались с тем, что была проблема загрузки, если файл прошивки .hex лежит с папке с русскими символами, поэтому путь к файлу должен быть как можно короче и без русских символов, например:

«c:\ppm-fw\ArduPPM_v2.3.16_ATMega32U2.hex».

• Далее необходимо включить все галочки слева в разделе «Operation Flow»:

Далее необходимо нажать кнопку «Run», чтобы приступить  к процессу загрузки прошивки:

Если вы все сделали правильно и процесс прошивки прошел удачно, то напротив галочек вы увидите зеленые индикаторы.

После завершения прошивки необходимо извлечь перемычку. Дальше можно передернуть кабель USB и убедиться, что плата запустилась.

Только что мы прошили микросхему Atmega32U2 PPM-энкодера.

Update 04.05.2014:

Видео процесса обновления прошивки.

raefa # apmcopter

Update 25.06.2014. Видеоинструкция от Юлиана. Прошивка PPM-encoder

В этом видео подробно описан процесс прошивки PPM-encoder. Обновление и прошивка обязательна для правильной отработки FailSafe, а также необходима в том случае когда у вас один из каналов радиоуправления не калибруется в МР.

Ссылка на прошивку PPM
Ссылка на прогу Flip

cezarepicentr # apmcopter

Update 15.09.2014: Информация от Тимура Ганиева (5timur5, 5yoda5) по проверке работы PPM энкодера и настройке FailSafe (источник).

Как тестировавший одно время С ПРИСТРАСТИЕМ эту прошивку, немного поумничаю.
Проверить, как отрабатывает ППМ энкодер очень просто. Смотрим «уровень» сигнала по каналам (например на вкладке Failsafe) выставляем например газ на 30 процентов и отключаем приемник от питания. Тем самым иммитируем зависание приемника или его обесточивание. И смотрим, как отреагировал АРМ на эту ситуацию. Если значения по каналам остались без изменений (поведение Турниговского приемника при пропаже связи) и не меняются 20 секунд (это важно) — значит ППМ энкодер нужно прошивать. Почитайте вот эту статью, и особенно комменты к ней.
На данный момент в Сети обнаружено две последних прошивки РРМ энкодера 2.3.16 и 2.3.17. Мои исследования показали, что лучше прошивать версией 2.3.16
Поведение этой прошивки ППМ энкодера отличается в зависимости от того, какую прошивку залили в большую Мегу — коптерную или самолетную. С самолетной прошивкой отрабатывает корректнее. Но ветка про коптеры, значит пишу далее про коптеры.
Значит настройка процедуры фэйлсейф такая: сначала настраиваем ФС на приемнике (я называю это аппаратным ФС). Если у вас фриска или RLS — думаю проблем тут не возникнет. А если у вас все ещё Турнига (тогда мы идём к вам) — тогда ПРОГРАММНЫЙ ФС (прошивка PPM энкодера) — это единственный способ спасти вашего друга! В любом случае, назначьте ОБЯЗАТЕЛЬНО канал для управления полетными режимами (некоторые летают без переключения режимов — просто СТАБ), и сделайте на этом канале режим для ФС (кто-то делает RTH, я сделал Land — дело вкуса). При настройке аппаратного ФС надо поставить значения всех каналов в положение ФС, включая переключатель полетного режима (или крутилку, если вы оригинал). То есть при пропадании сигнала у вас приемник сам включит RTH или LAND. Это аппаратный ФС (у стокового приемника Турниги естественно ничего приемник не включит).
Теперь настроим «программный ФС». Прошиваем PPМ энкодер. Его прошивка дает нам следующее: при пропадании сигнала на стоке Турниги или при обесточивании/зависании Фриски — значения ВСЕХ каналов ставятся в середину(1500), а уровень газа ставится на минимум(900). То есть что выходит? что включится тот режим, который попадает на 1500 в канале управления полетными режимами.
Значит — на колу мочала, начинай сначала. Определяем полетный режим (вкладка полетные режимы), попадающий на 1500 тот, который должен быть при ФС.

Теперь все проверяем. Корректнее смотреть значения каналов и текущий полетный режим на вкладке FailSafe в МП. Ставим уровень газа процентов 40 (не армим коптер!!!!) и полетный режим Stabilize (типа летаем).
Отработаем ситуацию потери связи: выключаем передатчик (пульт) — проверяем какой уровень по каналам на выходе и какой полетный режим. Приемники не имеющие ФС, например Турнига сток проверили «программный» ФС, приемники имеющие ФС (Фриска например) — проверили сработку «аппаратного» ФС.
Отработаем потерю питания или зависание приемника (очень редко, но такое бывает): Выключим питание на приемике, выдернув провод питания (остальные можно не выдергивать), не обесточивая сам контроллер АРМ. Все каналы ставятся на середину, а канал номер 3 (газ) скидывается на минимум. ФС отработал (если у вас на середину определен полетный режим для ФС).

Еще пара ремарок.
1. «программный» ФС включается не сразу. Подождите немного — 30 секунд для надежности. Более того, на самолетной прошивке есть понятие «короткий ФС» и «длинный ФС». На самолете сначала срабатывает режим определенный в параметре «короткий ФС» — как правило Circle, потом через время заданное в параметре «длинный ФС» (как правило через 20 секунд RTH).
2. В теории, это было задумано — как сработку ФС по каналу газа. Видели на вкладке FailSafe можно вбить минимальный уровень газа? То есть минимальный уровень газа при работающей аппе должен быть больше 900 (1000 например), а при пропадании связи или зависании/обесточивании приемника — газ должен скинуться на 900, и по этому условию всключиться режим определенный для ФС на вкладке Failsafe. Но у меня лично не получилось так все настроить. Получить 900 (ниже минимума) после калибровки радио никак не выходило. Так что я просто определил ФС полетный режим на 1500 в управляющем канале.

Успехов!

Update 26.01.2015: Перемычка для прошивки PPM encoder на платах 2.7.2 и 2.8.

Если вы нашли ошибку на странице, то нажмите Shift + Enter или нажмите здесь, чтобы уведомить нас.