Надіслати статтю
вул. Інститутська 11, м. Хмельницький, 29016
visnyk.khnu@khmnu.edu.ua
(0382) 67-51-08

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ESC РЕГУЛЯТОРОВ SIMONK-30A И EMAX SIMON-12A ЧЕРЕЗ ARDUINO И ПОЛЕТНЫЙ КОНТРОЛЛЕР

PROGRAMMING ESC SIMONK-30A REGULATORS AND EMAX SIMON-12A THROUGH ARDUINO AND FLIGHT CONTROLLER

Сторінки: 228-237. Номер: №2, 2019 (271)
Автори:
А. А. МЯСИЩЕВ
Хмельницкий национальный университет
A. A. MYASISCHEV
Khmelnytskyi National University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2019-271-2-228-237
Рецензія/Peer review : 24.02.2019 р.
Надрукована/Printed : 10.04.2019 р.

Анотація мовою оригіналу

Показана необходимость перепрограммирования ESC регуляторов современными прошивками, например BLHeli или SimonK в зависимости от аппаратной части регулятора. Если регуляторы основаны на микроконтроллерах ATMEL (ATmega8a и др.), то используются прошивки BLHeli или SimonK, если используются микроконтроллеры SILABS(F330, F39X),  то они прошиваются только BLHeli. В работе отмечено, что протокол PWM связи полетного контроллера с ESC регулятором не синхронизируется с работой гироскопа летательного аппарата. Поэтому ESC получает старый сигнал от контроллера полета. Показано, что OneShot125 синхронизирует импульсы аппаратуры управления с выходом сигнала с гироскопа. Это позволяет ESC иметь самые актуальные последние данные из полетного контроллера без больших задержек, и это стало возможным потому, что длина управляющего импульса OneShot125 в 8 раз меньше чем у PWM. Синхронизация позволяет осуществлять более точное управление, устанавливать более высокие значения PID и добиться большей стабильности полета особенно для гоночных квадрокоптеров. Показано, что прошивка SimonK способна поддерживать относительно медленные протоколы PWM и OneShot125 и в настоящее время не поддерживается. Работает только на микроконтроллерах ATMEL. Прошивка BLHeli поддерживает всю линейку высокопроизводительных современных протоколов. Она работает на микроконтроллерах ATMEL, SILABS. В зависимости от модели микроконтроллера SILABS поддерживаются разные по производительности протоколы. Установлена возможность использования Arduino Nano для программирования ESC EMAX-12A прошивкой BLHeli через три проводника в случае невозможности использования начального загрузчика из-за аппаратных ограничение регулятора ESC для прошивки по сигнальному кабелю. Установлено, что при аппаратной доработке ESC регулятора EMAX-12A (и других ESC из этой серии) существует возможность программирования ESC через сигнальный провод, который используется для подключения к полетному контроллеру. В этом случае программирование ведется также через Arduino Nano.  В работе рассмотрено  программирования ESC регулятора Simonk-30A самой последней версией прошивки SimonK через Arduino Nano по одному сигнальному проводу с помощью программы BLHeliSuite.exe. Установлено, что если все ESC регуляторы (или несколько) подключены к полетному контроллеру с прошивкой CleanFlight (опробована ver.2.5.0), то ESC регуляторы можно прошивать новыми прошивками, необязательно BLHeli, а также менять параметры регуляторов, если используется прошивка BLHeli. Если используется полетный контроллер, например APM 2.6, то перепрошивку ESC можно выполнять по сигнальному проводу через Arduino, предварительно отключив ESC от полетного контроллера.
Ключевые слова: ESC, EMAX-12A, SimonK, PWM, OneShot125, Arduino Nano, BLHeli, Dshot, SILABS F330, MultiShot, CleanFlight.

Розширена анотація англійською мовою

The necessity of reprogramming ESC controllers with modern firmware, such as BLHeli or SimonK, depending on the controller’s hardware, is shown. If the regulators are based on ATMEL microcontrollers (ATmega8a, etc.), then BLHeli or SimonK firmware is used; if SILABS (F330, F39X) microcontrollers are used, then only BLHeli is flashed. The paper noted that the PWM communication protocol of the flight controller with the ESC controller is not synchronized with the operation of the gyroscope of the aircraft. Therefore, the ESC receives the old signal from the flight controller. It is shown that the OneShot125 synchronizes the pulses of the control equipment with the output of the signal from the gyroscope. This allows the ESC to have the most up-to-date latest data from the flight controller without major delays, and this was possible because the OneShot125 control pulse length is 8 times smaller than that of the PWM. Synchronization allows for more precise control, setting higher PID values ​​and achieving greater flight stability, especially for racing quadcopters. SimonK firmware has been shown to support the relatively slow PWM and OneShot125 protocols and is not currently supported. Works only on ATMEL microcontrollers. BLHeli firmware supports the entire line of high-performance modern protocols. It works on ATMEL, SILABS microcontrollers. Depending on the SILABS microcontroller model, different protocols are supported. The possibility of using Arduino Nano for programming ESC EMAX-12A with BLHeli firmware through three conductors in case it is impossible to use the initial loader due to the hardware limitation of the ESC controller for firmware over the signal cable has been established. It has been established that with the hardware revision of the ESC controller EMAX-12A (and other ESC from this series), it is possible to program the ESC through a signal wire that is used to connect to the flight controller. In this case, programming is also carried out through the Arduino Nano. The paper describes the programming of the ESC controller Simonk-30A with the latest version of the SimonK firmware via Arduino Nano over a single signal wire using the BLHeliSuite.exe program. It has been established that if all ESC controllers (or several) are connected to a flight controller with CleanFlight firmware (tested ver.2.5.0), then ESC controllers can be flashed with new firmware, optionally BLHeli, and also change controller settings if BLHeli firmware is used. If a flight controller is used, for example, APM 2.6, then the ESC flashing can be performed over the signal wire through the Arduino, after disconnecting the ESC from the flight controller.
Keywords:  ESC, EMAX-12A, SimonK, PWM, OneShot125, Arduino Nano, BLHeli, Dshot, SILABS F330, MultiShot, CleanFlight.

References

  1. Paweł Spychalski. PWM, OneShot125, OneShot42, Multishot and DSHOT comparison. URL: https://quadmeup.com/pwm-oneshot125-oneshot42-and-multishot-comparison/.
  2. Oscar Liang. WHAT IS ONESHOT ESC PROTOCOL – ACTIVE BRAKING. URL: https://oscarliang.com/oneshot125-esc-quadcopter-fpv/
  3. Использование OneShot125 или PWMSync. 2016. URL: http://fpv-community.ru/applications/core/interface/file/attachment.php?id=2204
  4. Oscar Liang. WHAT IS DSHOT ESC PROTOCOL. URL: https://oscarliang.com/dshot/
  5. Programming adapters for BLHeli. 2017. URL: https://flyingmodscom.files.wordpress.com/2017/06/blheli-programming-adapters.pdf
  6. Oscar Liang. FLASH AND PROGRAM BLHELI ESC VIA CLEANFLIGHT – FLIGHT CONTROLLER. URL: https://oscarliang.com/flash-esc-via-cleanflight-fc/
  7. ESCs supported by BLHeli SiLabs. URL: https://www.mediafire.com/folder/dx6kfaasyo24l/BLHeliSuite
  8. Pin Configuration for BLHeliSuite 4-Way Interfaces (4w-if) on Arduino boards for Atmel/SiLabs ESC (v3). 2018. URL: https://www.mediafire.com/folder/dx6kfaasyo24l/BLHeliSuite
  9. BLHeliSuite MultipleESC mode 14.3.0.2 and later. URL: https://www.mediafire.com/folder/dx6kfaasyo24l/BLHeliSuite
  10. Operation manual for BLHeli SiLabs Rev14.x. 2018. URL: https://www.mediafire.com/folder/dx6kfaasyo24l/BLHeliSuite
  11. Oscar Liang. HOW TO CHOOSE ESC FOR RACING DRONES AND QUADCOPTERS. 2017. URL: https://oscarliang.com/choose-esc-racing-drones/
  12. Mjasishhev A. A. Pereproshivka reguljatorov Hobbypower ESC-30A, Readytosky ESC-30A i Simonk 30A proshivkoj Simonk. [Jelektronnyj resurs]. – Rezhim dostupa : https://sites.google.com/site/webstm32/esc_reg
  13. Mjasishhev A. A. Ispol’zovanie platy RobotDyn Mega2560 Pro dlja postroenija poletnogo kontrollera geksakoptera / A. A. Mjasishhev // Vіsnik Hmel’nic’kogo nacіonal’nogo unі Tehnіchnі nauki. – 2018. – № 3. – S. 172–180.
  14. Mjasishhev A. A. Nastrojka PID reguljatorov i GPS modulja dlja proshivki MegapirateNG poletnogo kontrollera na baze Arduino mega2560 / A. A. Mjasishhev, E. S. Lenkov, V. M. Polozova // Zbіrnik naukovih prac’ Vіjs’kovogo іnstitutu Kiїvs’kogo nacіonal’nogo unіversitetu іmenі Tarasa Shevchenka. – Kiїv : VІKNU, 2017. – Vip. 57. – S. 143–152.
  15. Mjasishhev A. A. Postroenie BPLA na baze poletnogo kontrollera ARM 2.6 / A. A. Mjasishhev // Vіsnik Hmel’nic’kogo nacіonal’nogo unіversitetu. Tehnіchnі nauki. – 2016. – № 5. – S. 225–230.
  16. Mjasishhev A. A. Nastrojka PID reguljatorov dlja poletnogo kontrollera na baze ARDUINO MEGA256 i proshivki MEGAPIRATENG / A. A. Mjasishhev // Materialy XIII mezinarodni vedecko-prakticka konference «Moderni vymozenosti vidy – 2017». – Dil 8. Technicke vedy. Fyzika. Matematika. Stavebnictvi a architektura. Modernich informacnich technologii. – Praha : Publishing House «Education and Science» s.r.o., 2017. – 86 s.
  17. Mjasishhev A.A. Ispol’zovanie BLHeliSuite dlja proshivki ESC reguljatorov SimonK 30A i EMAX Simon-12A proshivkami SimonK i BLHeli. [Jelektronnyj resurs]. – Rezhim dostupa : https://sites.google.com/site/webstm32/blhelisuite, 2019.

Post Author: npetliaks

Translate