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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Gedanken zu Funken mit 2G4



Hellmut
13.11.2011, 14:38
Hallo Freunde

Da ich mit dem Gedanken schon seit längerem spiele mir eine eigene Funke auf der Basis von XBeePro 2,4 GHz Modulen zu bauen, habe ich mich mit der Konzeption ein solchen Lösung schon länger beschäftigt und würde gerne meine „Erkenntnisse” dazu hier vorstellen. Die XBeepro Module haben eine volle Betriebsgenehmigung, weshalb man, sollte man nicht mit der Software an den Parametern spielen, z. B. Sendeleistung, damit legal arbeiten darf.

Die XBeePro Module machen aus der Funkstrecke eine einfache serielle bidirektionale „virtuelle” RS232 Verbindung, in Verbindung mit Boards von Arduino kann man ohne eigene löten ein solches Sende, bzw. Empfangsmodul erstellen, dass man sowohl in die Funke, wie auvch in das Modell stecken kann.

Diese Erkenntnis führt dazu, dass das Konzept der „Kanäle” im Zusammenhang mit 2,4Ghz Anlage einerseits eine reine Marketing Aussage darstellen, andererseits dem Laienkundenpublikum gewohnte begriffe und Einordnungen ermöglicht und nicht zuletzt eine Rechtfertigung für mehr Geld für Anlagen mit mehr Kanälen Tür und Tor öffnet.

Das heisst, eine 2,4GHz Funke tauscht mit dem Empfänger einen seriellen bidirektionalen Datenstrom aus und so kann man durch das sinnvolle Verpacken von Infos in diesem Datenstrom und „intelligenter” Handhabung beliebig viele Funktionen zuverlässig steuern, bzw. beliebige Daten vom Modell zur Anzeige an die Funke senden. Als Funktionsschiffsmodellbauer ist das von besonderem Interesse für mich.

Aus dem zuvor gesagten komme ich zu der Meinung, dass die auf dem Markt angebotenen Funken alle in ihrer Funktion ebenfalls den traditionellen Konzepten folgen und so ein Display enthalten, wie man es von dem Computerfunken der MHz Systeme kennt. Nach diversen Studien zu Displays habe ich fast alles verworfen, was aus den traditionellen Basteln eines Displays an einen uController kannte und bin so aus einer Richtung zu meinem Zielsystem gekommen.

Der zweite Aspekt der mich zu meiner Lösung kommen lässt ist die Verfügbarkeit von Anwendungssoftware, welche für ein System, sprich Modell von Interesse sein kann. Hier denke ich an FPV, Google earth, usw., wie auch an der Bereitstellung eines großflächigen Multitouch fähigen Displays und nicht zuletzt auch die Einfachheit der Implementierung.

Meine Lösung sieht also wie folgt aus.

In ein Eigenbaugehäuse installiere ich ein Tablet-PC, dank meines verzögerten Zeitplanes wird es ein Windows 8 basierendes Tablett PC sein, auf welches ich Windows 8 embedded „Standard” installiere. Dieses für eingebettete Version vorgesehene OS lässt sich auf jede Hardware, die den Spezifkationen eines PCs entspricht, habe das in einem Seminar in kurzer zeit selber geschafft, schneller als eine normale Windows Installation und definitiv viel einfacher als das Windows embedded compacht, der Nachfolger des alten CE.

Dazu kommen die gewohnten Steuerknüppel und eine mindest Anzahl an 3-Positionen schaltern und Drehschaltern. Diese konventionellen Steuerlelemente bleiben, auch bei Vorliegen eines Tablet PCs, voll sinnvoll.

Auf dem Display kommt ein großes Hauptfenster, das aktive Fenster und kleine „tiles”, also kleine Fenster. Das große Fenster enthält die aktive Funktion zu einem Moment und erlaubt im Detail alle Infos zu erfassen und alle Parameter zu steuern, so wie man es von Telefonen und iPods oder iPads kennt. Hier wird auch den physikalischen Elementen der Funke, Knüppel, Schalter und Drehelementen eine konkrete Funktion zugeordnet. Tippt man jetzt auf eines der kleinen Fenster, oder benötigt das modell bei einem anderen Fenster, sprich Funktion, deine Aufmerksamkeit, so kann dieses den Inhalt des großen Fensters ersetzen, welches dann auf ein kleines Fenster reduziert wird, und so stehen alle Detailinfos und Steuermöglichkeiten im neuen Fenster bereit, die physikalischen Elemente bekommen dann dynamisch entsprechend andere Funktionen. Das Konzept stammt von den „gäsernen Cockpits”, wie die FAA in den USA für die Fliegerei entwickelt hat und weiter entwickelt.

Das Tablett PC kommuniziert dann, z.B. mit dem Arduino Board oder Boards mit den oder dem XBeepro Modulen, Antennendiversity, über die USB Scnittstelle (virtuelle COM Ports). So kann die Implementation der Benutzerschnittstelle auf das Tablett ausgelagert werden, die Funk- und Hardware nahen Elemente wie gewohnt mit uControllern und anderer Hardware erschlagen werden.

Ich denke die Stärken der Benutzerschnittstelle durch die Verwendung des Tablett PCs sind evident, aber die Möglichkeiten aus der Verwendung der PC-Funktionalität in einer solchen Funke, sind frappierend und gehen von Unsinn, Unterhaltung, über FPV und Google Earth, noch viel weiter.

Bin mal gespannt was ihr davon haltet!


Gruß hellmut

Lahomau
13.11.2011, 16:25
Wenn ich sehe, daß meine Windowsrechner immer mal wieder für wenige Sekunden "hängen" (und währenddessen vermutlich an Bill Gates denken), dann möchte ich damit nicht unbedingt einen Flieger steuern. Echtzeitanwendungen mit Windows - das soll glaube ich nicht so die beste Sache sein.

Davon abgesehen nimmst du dir ganz schön was vor. Schönes Projekt für mehrere Jahre, denke ich.

Jochen K.
13.11.2011, 18:10
...dann möchte ich damit nicht unbedingt einen Flieger steuern.
Für Windows und Linux gibt es Echtzeit-Erweiterungen, damit wichtige Funktionen weiterlaufen. Aber für wenige, schnell reagierende Kanäle wie bei Flugzeugen, Rennbooten und Autos braucht man so ein System auch nicht unbedingt. Die Stärken kann es eher bei Schiffen, LKWs und Baumaschinen mit vielen Zusatzfunktionen ausspielen. Die Grundfunktionen zum Fahren sollten auch da ohne große Verzögerung ankommen, aber bei Rauchgenerator oder Radarantenne ist es egal, ob die eine Sekunde früher oder später schalten.

ingo_s
13.11.2011, 19:09
Hallo Hellmut,

das müssen bei Dir schon besondere Modelle sein.

Ich habe beim Fliegen keine Zeit auf das Display zu sehen außerdem es ist auch zu gefährlich.
Bei Telemetrie Alarmen lasse ich es auch tunlichst sein, auf dem Display nach der Ursache zu sehen da alle Alarme (bis auf max. Höhe) eine baldige Landung bedeuten.
Also bleibt als Grund für das schicke Display nur noch die Programmierung neuer Modelle oder Änderungen an dere momentanen Einstellung für mich übrig. Mir sind da andere Dinge wichtig, wie z.B. die Möglichkeit ein oder besser noch zwei Mischer-Werte beim Fliegen verändern zu können, ohne auf den Sender schauen zu müssen. So wie MPX das mit den beiden Digi-Stellern bei der Royal gelöst hat.

Wenn mich aber jemand fragt, was ist Dir lieber: Schick und bunt und 6 bis 8 Betriebsstunden oder Schwarz/Weiß Grafik Display und mehr als 35 Betriebsstunden, dann bleibe ich lieber bei meinen 38 Betriebsstunden (MPX Royal mit 2S2200 LiLo).

Gruß Ingo

Jochen K.
13.11.2011, 19:35
das müssen bei Dir schon besondere Modelle sein.
Ja, nämlich ausnahmsweise mal keine Flugzeuge :rolleyes:


Also bleibt als Grund für das schicke Display nur noch die Programmierung neuer Modelle oder Änderungen an dere momentanen Einstellung für mich übrig.
Das auch, und zusätzlich noch Positionslichter, Beleuchtung, Rauchgenerator, drehbare Radarantenne, Suchscheinwerfer, Arbeitslicht, umlegbarer Mast, absenkbare Brücke, Geräusche, bewegliche Kräne, Aussetzen des Beibootes...

Hellmut
13.11.2011, 19:54
Glaubt mir, auch ich bin kein Freund von Bills Betriebssystem, aber Windows 7 ist ein Top Programm! Die Version für embedded standard ermöglicht es das Betriebssystem komplet zu verstecken!

Aber die Echtzeit Funktionen werden nicht im Tablett ausgeführt, sondern in der Kombination Arduino Board und XBee Pro. Die sind auch verantwortlich für die Auswertung der Steuerknüppel, der Schalter und Regler, und natürlich für die Übertragung. Damit ist das Funktionieren der Funke völlig unabhängig vom Tablett PC und von Bills Software!

Damit also im Einzelnen zu Euren antworten, für die ich dankbar bin, da ich so nicht nur alleine darüber nachdenke und meine Gedanken überprüfe.

Die Funke verlangt keinerlei Ablenkung durch den Benutzer auf das Display, das ist und bleibt wie gehabt und daher auch die Verwendung der Steuerknüppel und anderer mechanischer Steuerelemente. Der Vorteil aber ist, das keine „Orgien” an Schaltern und Drehelementen erforderlich sind, wo man sich dann Gedanken machen muss, ob man mit seinen „dicken Fingern” diese auch handhaben kann. Das Programmieren von Modellen ist damit zwar konfortabler zu realisieren, ist aber kein Grund für das Konzept! Das hat ja auch keinerlei Beziehung zu den Möglichkeiten der 2,4 GHz Technik, die Bidirektionalität und die Beliebigkeit des „Kanäle Konzeptes, welche darauf eigentlich garnicht mehr anwendbar ist, außer durch den Kunstgriff der Hersteller dafür 3000,- Euro verlangen zu wollen!

Was aber, wenn du FPV machen möchtest? Bei meinem Konzept stöpselts du die Hardware an den USB Hub der Funke und lädts die Software und schon kannst du über WLAN mit dem Modell kommunizieren und das Bild wahlweise, auf der ebenfalls über USB angestöpselten Brille ansehen, oder über das Display. Bei einem Schiff kann ich den See an dem ich das Boot fahre auf dem Schirm mit Google Earth sehen und dort die Position meines Bootes eingeblendet eingeblendet haben.

Im Funktionsmodellbau kann ich beliebig viele Funktionen bedienen ohne eine Orgie an Schaltern!

Nochmals, das Tablet gibt ein intelligentes Fenster mit dem aktuell aus der Unterhaltungsindustrie gewohntem Konfor der Bedienung und Anzeige, ohne die traditionelle Art der Bedienung eines Modells zu beeinträchtigen, auch nicht wenn es ausfällt! Die Funke hat ja die gewohnten Steuerelemente und die Antwortzeiten sind so kurz wie nur möglich, ein uC steuert ja dieses! So eine Fernsteuerung kostet keine 1000.- Euro, außer man wählt ein entsprechend teueres Tablett dafür. Der Rest der Hardware kostet um die 100.- Euro! Android Systeme, die ich auch untersucht habe, geben nicht den Vorteil der verfügbaren Software, da ist Bills Software unübertreffbar und die Programmierung der Graphik ist unter Android auch alles andere als trivial, während es bei Bills Software kostenlose und mächtige Werkzeuge dafür gibt. Ich lerne z. Z. Studio 2011 dafür.

@ ingo_s: Ich bewundere dich für 35 Stunden kontinuierliches fliegen, dafür müsstes du bei meinem Konzept schon das Tablett PC ans Stromnetz anschliessenm, dann allerdings auch kein Problem, z. B. während du auf deinem Sessel am Flughafen bist, sonst kannst du ja keine 35 Stunden Betriebszeit nutzen, reicht schon eine Autobatterie und ein Adapter der daruas 110 VAC erzeugt, damit diese Funke beliebig lange betrieben werden kann. Wenn der Segler, ein anderes Modell kann auch solange nicht fliegen groß genug ist, dann kann der Empfänger bestehend aus dem Arduino Board und dem XBee Pro Sende-/Empfangsmodul ebenfalls die 35 Stunden packen. Der Vorteil wird aber bei Nacht evident. Jetzt kannst du per FPV dein Modell vom Cockpit aus steuern, die ganze Nacht durch, falls dein segler solange oben bleibt! Ernsthaft ausgesprochen. Eine Funke im Steuerpult kann mit Lipos jede betriebsdauer ermöglichen und ein ordentliches Ladegrät lädt die Akkus im handumdrehen. Schau z. B. den Pulsar 3, der lädt mit seine 1,5kW Ladeleistung den Akkus schneller als du im Modell den Akku austauschen kannst!

ingo_s
13.11.2011, 20:54
Hallo Helmut,

für ein Schiff mit so umfangreicher Technik ist Dein Ansatz sicher geigneter als die Konventionellen Lösungen.

Bei schönen Wetter bin ich halt viele Stunden auf dem Platz und 12 Akkus bedeuten so ca. 2 1/2 Stunden Flugzeit.
Jetzt habe ich schon drei Ladegeräte die dann morgens voll beschäftigt sind und ich bin froh, wenn der Sender nur einmal in der Woche geladen werden muss und nicht fasst jeden Tag. Die Lipos lade ich halt immer morgens, wenn feststeht das auch Flugwetter ist.

Gruß Ingo

stopfohr
14.11.2011, 14:53
Bin mal gespannt was ihr davon haltet!

Für Funktionsmodellbau, warum nicht? Flieger und schnelle Modellboote möchte ich mit einem Tablett nicht steuern wollen, bei Baggern u.ä. passt das besser.

Die XBee-Module funktionieren für diese Anwendung einwandfrei, sie stecken u.a. ja im Graupner iFS- bzw- im amerikanischen XPS-System drin.

Oliver

Hellmut
14.11.2011, 18:59
Hallo Stopfohr

Das Tablet steuert weder den Flieger noch sonst ein Modell! Ich weiss das Thema ist komplex, aber lies doch genau nach was ich schreibe! Das Tablet implementiert NUR das Display, eröffnet aber auch zusätzliche Möglichkeiten, auf welche ich ein wenig hingewiesen habe. Ein uController und ein XBee Pro Modul, mindest eins, wegen Antennen diversity, sowie die herkömmlichen Steuerknüppel werden für das Steuern des Modells verwendet und damit sehr schnell, eben wie hier gesagt, auch ein Graupner macht es nicht anders!

Das Tablet kommuniziert mit dem uController über USB. So erhält es einerseits die Daten die es anzeigen kann, so kann es auch Daten an das Modell senden und einmal, beim Wechsel des aktiven Fensters sagt es dem uController welche Schalter und Drehelemente welcher Funktion zugeordnet werden. Das Steuern des Modells erfolgt, aus den Gründen weshalb auch Du kein Modell über ein Tablet steuern würdest, mit uController und den bekannten Bedienelementen, Steuerknüppel, usw.!

Meine Gedanken dazu waren, neben der Zuverlässigkeit und dem schnellen Antwortzeitverhalten, das zu belassen was schon immer Sinn gemacht hat, Steuerelemente, und das anders zu machen was aus der verwendeten 2,4GHz Technik an Möglichkeiten erwächst, die eben keine der kommerziellen Anlagen ermöglicht und die nach meiner Überzeugung ein Umdenken verlangen! Obwohl die kommerziellen Hersteller, aus Gründen der Vermarktung, das Konzept der Kanäle beibehalten wollen, schliesslich bekommt man so viel mehr Kohle ohne zusätzliches zu benötigen!

Gruß Hellmut

udogigahertz
14.11.2011, 19:17
Das Tablet steuert weder den Flieger noch sonst ein Modell!
Gruß Hellmut

Nun ja, aber wenn:
Das Tablet kommuniziert mit dem uController über USB. So erhält es einerseits die Daten die es anzeigen kann, so kann es auch Daten an das Modell senden und einmal, beim Wechsel des aktiven Fensters sagt es dem uController welche Schalter und Drehelemente welcher Funktion zugeordnet werden. hier Schalter zugeordnet werden, so greift doch das Tablet massiv per USB in die Steuerung ein, oder etwa nicht?

Lustig, wenn es da eine Fehlfunktion, einen Computerabsturz mitten in solchen Zuweisungsversuchen des Tablets geben sollte, plötzlich hast Du Vollgas per Schalter oder sowas ähnliches ....


...........................auch ein Graupner macht es nicht anders!Warum dann das Rad neu erfinden?


Grüße
Udo

stopfohr
14.11.2011, 19:54
Obwohl die kommerziellen Hersteller, aus Gründen der Vermarktung, das Konzept der Kanäle beibehalten wollen, schliesslich bekommt man so viel mehr Kohle ohne zusätzliches zu benötigen!

Na ja, das Konzept der Kanäle und deren Definition von unabhängig voneinander steuerbaren Servos hat ja nun nichts mit 2.4Ghz zu tun. Und bei den üblichen 10ms Zykluszeit, 10-12 bit Auflösung, Protokolloverhead, und der erforderlichen Fehlerkorrektur, um auf ausreichend Reichweite zgu kommen, ist die Anzahl der übertragbaren Kanäle gar nicht so groß. Bezügllch der Kosten kann man darüber allerdings schon darüber diskutieren, ob der marktübliche Preisunterschied zwischen einem 6- und einem 8-Kanal-Empfänger (bei identischer Empfangstechnik) wirklich sein muß ;)

Im Funktionsmodellbau, in dem es auf ein paar ms Übertragungszeit nicht ankommt, ist lassen sich natürlich mehr Kanäle übertragen, das war aber auch zu MHz-Zeiten mit Nautik-Modulen u.ä. nicht anders.

Oliver

Jochen K.
14.11.2011, 21:55
Lustig, wenn es da eine Fehlfunktion, einen Computerabsturz mitten in solchen Zuweisungsversuchen des Tablets geben sollte, plötzlich hast Du Vollgas per Schalter oder sowas ähnliches ....
Dann kracht der 7kg schwere Tonnenleger mit 5km/h in die Uferbepflanzung :eek:
Und bis er da ankommt, hat man massenhaft Zeit, den Computer neu zu starten. Falls überhaupt etwas passiert, denn bei den Grundfunktionen zum Fahren würde ich keine Mehrfachbelegung vornehmen.


Warum dann das Rad neu erfinden?
Mmmh, mal überlegen. Was kostet eine mc12 mit zwei Nautikmodulen und Decodern? Oder eine voll ausgebaute mc19? Oder die DX10 mit aktiven Ecken und allem drum und dran?

udogigahertz
14.11.2011, 22:32
Dann kracht der 7kg schwere Tonnenleger mit 5km/h in die Uferbepflanzung :eek:
Und bis er da ankommt, hat man massenhaft Zeit, den Computer neu zu starten. Falls überhaupt etwas passiert, denn bei den Grundfunktionen zum Fahren würde ich keine Mehrfachbelegung vornehmen.


Ersetze Tonnenleger durch Rennboot ......... dann sieht die Sache bereits etwas anders aus (vorausgesetzt, für das Rennboot wird die gleiche Fernsteuerung benutzt).


Mmmh, mal überlegen. Was kostet eine mc12 mit zwei Nautikmodulen und Decodern? Oder eine voll ausgebaute mc19? Oder die DX10 mit aktiven Ecken und allem drum und dran?
Und was kostet so ein Tablet-PC plus die ganze Mechanik eines herkömmlichen Senders plus die interne Verdrahtung plus die Sende-/Empfangsmodule? Na ja, gar so hoch dürfte der Einsparefekt am Ende nicht sein, was bleibt wäre allerdings ein recht interessantes Elektronik-Projekt für das ich viel Glück und Erfolg wünsche.


Grüße
Udo

Jochen K.
15.11.2011, 00:22
Ersetze Tonnenleger durch Rennboot ......... dann sieht die Sache bereits etwas anders aus (vorausgesetzt, für das Rennboot wird die gleiche Fernsteuerung benutzt).
Wieso sollte ich das tun? Im Rennboot brauche ich die ganzen Sonderfunktionen nicht und einen Sender dafür habe ich auch schon.
Ein zweiter Sender nebst zweitem Boot ist außerdem ganz praktisch, falls das Rennboot liegenbleibt.

Was die Kosten betrifft, kann man sich das ein wenig schönrechnen, wenn man den Tablet-Rechner nicht nur für die Fernsteuerung verwenden wird.

Hellmut
15.11.2011, 05:14
Hallo freunde

Es geht nicht um Kosteneinsparung! Das Tablet ist an der Funktion der Funke, das Modell über die Steuerelemente zu steuern, solange überhaupt nicht beteiligt, solange ich nichts ändern möchte. Also während ich einen Flieger oder ein Rennboot steuere muss ich überhaupt nicht eingreifen und ein Absturz des Tablets bleibt ohne folgen.

Wenn ich aber FPV mache, dann würde bei einem Absturz die Sicht wegfallen. Das eigentliche steuern des Modells ist davon nicht betroffen. Ich muss allerdings zugeben, dass mir beim Anschauen eines Videos der Rechner nie abstürzt und da ich auf dem Tablet keine Spiele und anderes Zeug habe, was einen PC anfällig macht, so ist die Gefahr minimal.

Aber ich will hier ja niemanden überzeugen, ich wollte eben nur das Konzept vorstellen! Danke.

Gerpix
15.11.2011, 22:43
Hallo Hellmut!

Ließe dieses Konzept also zu, dass man z. B. zum Fliegen am Hang/ auf dem Berg das Tablet einmal weglässt und im Rest-Sender nur die vorkonfigurierten Modellprogramme zu den aktuell eingesetzten Modellen drin hat?

Oder andersrum betrachtet: es gibt Situationen, wo man theoretisch keinen Bauchladen braucht oder will, der dazu zwingt die Hände im Freien in einem bestimmten Abstand zu halten. Zum Steuern reichen manchmal 2 Knüppel und ein paar Schalter. Eventuell bei kaltem Wetter sogar mit je Hand einem separaten "Faustaggregat" oder "Joystick" in der warmen Anoraktasche :cool:.

Wenn man das Tablet unbedingt für Modifikationen braucht, kann es ja mitsamt USB-Kabel immer noch im Rucksack sein. Die "nackte" Steuerung benötigt dann auch wieder wenig Energie.

.... so mal ein wenig "herumgesponnen", weil ich manchmal nachdenke, ob die "Kastln" wirklich immer die gleiche Grundstruktur haben müssen wie seit 40 Jahren. ;)

Grüße
Gernot

Hellmut
15.11.2011, 23:10
Hallo Gernot

Ja, dass ist absolut möglich. Die Minimalkonfiguration der Funke, ohne dass man sich in die Elektronik vertiefen muss, bestünde aus einem Arduino Board mit XBee Pro und einem Gehäuse mit den Steuerelementen, Knüppel, Schalter und Drehelemente. Der uController auf dem Arduino Board hätte keine Probleme neben der Kommunikation über das XBee Pro Modul auch über die verfügbaren Ports, ADC (so nennt man eine Funktion im Controller der aus einem analogen Signal am Eingang einen Digitalen Wert zu machen). Diese analogen Eingänge würden den Widerstand der Potis an den Steuerelementen messen und so der Software sagen in welcher Stellung das Steuerlement wäre. Auf der Empfängerseite ist ein identisches Arduino board mit einem XBee Pro Modul. Der bekommt die Auskunft digital in welche Position ein Servo, Regler oder sonst was gestellt werden soll und erzeugt den Impuls wie er sonst vom Empfänger erzeugt wird. Die Servos, Regler, usw., merken keinen Unterschied!

Ganz interessant die Idee das Sendergehäuse so zu erstellen, dass man wahlweise mit oder ohne Tablet Arbeiten würde! Ich habe bisher nur Überlegungen gehabt die Möglichkeit zu schaffen ein Arduino Modul mit XBee Pro verwenden zu können, damit man diesen als "repeater" einsetzt, damit man eine höhere Reichweite erreicht. Das Antwortszeitverhalten wäre davon praktisch nicht betroffen, das es hier Möglichkeiten gibt einerseits den Umfang der zu übertragenden Daten zu minimieren in dem man nur die Daten überträgt die sich seit dem letzten Senden, also normaler weise alle 20ms oder 5 mal pro Sekunde und dann diese so alle 10ms übertragen könnte, wodurch eine repeater ohne Verzögerung funktionieren würde und ein normaler Betrieb also die latenzzeit sogar halbieren könnte. Sorry, dank euer Beiträgen kommen mir weitere Gedanken. Falls etwas nicht verstanden wird, bitte Fragen.

Gruß Hellmut

DD8ED
16.11.2011, 18:18
Hallo Hellmut,
ein Hinweis am Rande. Ist dir klar, dass das Xbee-Pro in der EU nur mit 10 mW genutzt werden darf ?
Das ist für eine ernst zu nehmende Anlage ETWAS wenig.
Mal ganz abgesehen von dieser Einschränkung würde ich bei einer Neuentwicklung auch auf moderne und leistungsfähigere HF-Chips setzen. Atmel hat da nette Sachen wie z.B AT86RF230.
Ferner solltest du im Auge behalten, dass irgendwo Rechenkapazität für die Bedienung des Funks incl. FHSS und LBT vorgehalten werden muss. Das dürfte in Zukunft einige Resourcen brauchen.
Die in der Demo-Firmware enthaltenen Routinen (egal welcher Chip) werden nicht den Anforderungen für eine Modellfernsteuerung entsprechen.

Just my 2 cents

Meinrad
17.11.2011, 14:07
Hallo Hellmut!

Ließe dieses Konzept also zu, dass man z. B. zum Fliegen am Hang/ auf dem Berg das Tablet einmal weglässt und im Rest-Sender nur die vorkonfigurierten Modellprogramme zu den aktuell eingesetzten Modellen drin hat?

Oder andersrum betrachtet: es gibt Situationen, wo man theoretisch keinen Bauchladen braucht oder will, der dazu zwingt die Hände im Freien in einem bestimmten Abstand zu halten. Zum Steuern reichen manchmal 2 Knüppel und ein paar Schalter. Eventuell bei kaltem Wetter sogar mit je Hand einem separaten "Faustaggregat" oder "Joystick" in der warmen Anoraktasche :cool:.

Wenn man das Tablet unbedingt für Modifikationen braucht, kann es ja mitsamt USB-Kabel immer noch im Rucksack sein. Die "nackte" Steuerung benötigt dann auch wieder wenig Energie.

.... so mal ein wenig "herumgesponnen", weil ich manchmal nachdenke, ob die "Kastln" wirklich immer die gleiche Grundstruktur haben müssen wie seit 40 Jahren. ;)

Grüße
Gernot

Naja, etwas Querdenken hat uns öfters auch weitergebracht. Aber gerade bei der Hardware, die ja auch mit der menschlichen Ergonomie verbandelt ist, ist das nicht so einfach.

Die Autos haben meistens immer noch vier Räder an den Ecken, auch hier wurde schon viel anderes mit mäßigem Erfolg versucht. Ein weiteres Beispiel die unzähligen mißlungenen Versuche, das schnöde Lenkrad durch "moderne" Konstruktionen zu ersetzen. Letztendlich scheiter alles am Menschen, und der ist zu Recht das Maß der Dinge.
Auch beim Sender hat es Weiterentwicklungen gegeben, z. B. das iVol, früher die Single Stick Varianten, alles war vielleicht interessant, aber halt nicht im Alltag mit dem Menschen in Einklang zu bringen. Ich sehe es halt so, dass zuerst der Mensch kommt und dann die Technik als Unterstützung.

Meinrad

stopfohr
17.11.2011, 14:26
Falls etwas nicht verstanden wird, bitte Fragen.

Was genau willst du jetzt eigentlich erreichen?

Aktuelle 2.4GHhz-Kompoenten sind alle so aufgebaut, wie du dir deinen Sender und Empfänger auch vorstellst - je ein Mikrocontroller und ein Transceiver. Auf der Funkstrecke gibt es eine digitale Übertragung, die im Empfänger in PPM für die Servos umgewandelt wird. Das ist alles überhaupt nichts neues, das gab es auch schon zu Mhz-Zeiten.

Neu in deinem Konzept ist die Bedienung per Tablett. Das ist nett, und für den Funktionsmodellbau vielleicht auch geeignet.

Oliver

rubberduck
19.12.2011, 11:16
Ja, dass ist absolut möglich. Die Minimalkonfiguration der Funke, ohne dass man sich in die Elektronik vertiefen muss, bestünde aus einem Arduino Board mit XBee Pro und einem Gehäuse mit den Steuerelementen, Knüppel, Schalter und Drehelemente. Der uController auf dem Arduino Board hätte keine Probleme neben der Kommunikation über das XBee Pro Modul auch über die verfügbaren Ports, ADC (so nennt man eine Funktion im Controller der aus einem analogen Signal am Eingang einen Digitalen Wert zu machen). Diese analogen Eingänge würden den Widerstand der Potis an den Steuerelementen messen und so der Software sagen in welcher Stellung das Steuerlement wäre. Auf der Empfängerseite ist ein identisches Arduino board mit einem XBee Pro Modul. Der bekommt die Auskunft digital in welche Position ein Servo, Regler oder sonst was gestellt werden soll und erzeugt den Impuls wie er sonst vom Empfänger erzeugt wird. Die Servos, Regler, usw., merken keinen Unterschied!


Gruß Hellmut

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AW:
Anmerkung:
Wer mit einem Arduino-Board nichts anfangen kann:
Das Arduino-Board besteht aus einem Microcontroller und der dazugehörigen Programmierumgebung. Aufgrund der einfachen Programmiersprache Processing eignet sich Arduino für alle, die auf einfache Weise Microcontroller programmieren möchten, ohne gleich Technik-Freaks zu sein, also insbesondere Hobbybastler, Elektronikfans etc.

Verwendung findet das Arduino-Board gerne bei den Multicopter-Fliegern, da es sich gut dazu eignet um Copter-Steuerungen zu realisieren. Bei Flächenfliegern kommt das Arduino momentan noch kaum vor.

jürgen

Hellmut
19.12.2011, 12:42
Ja Freunde, da ist ja einiges geschrieben worden und gerne gehe ich darauf ein. Im Einzelnen:

@Udo: Das Tablet ist bei der Zusammenarbeit zwischen Steuerelementen und Funken überhaupt nicht beteiligt. Dieses im Einzelenen zu erläutern tue ich gerne, hätte aber die Befürchtung entweder zu off topic zu werden, oder aber die meisten nicht zu interessieren. Wäre es anders, können wir uns gerne über dieses austauschen. Aber ganz oberflächig gesagt. Das Arduino Board, also der Controller dort, wertet die Stellung der Steuerelemente aus und sorgt dafür, dass die Daten gesendet werden. Welchen Kanal, welche Funktion ein Steuerelement anspricht, das ist ein Parameter im Speicher des Controllers. Nur wenn man diesen ändern möchte, was wirklich nicht dauernd passiert, dann schickt das Tablet diese Info an das Arduino Board. Umgekehrt, wenn man Infos vom Modell erhält, dann sendet das Arduino Board die Daten an das Tablet. Was das Rad neu zu erfinden angeht, warum wird laufend etwas erfunden? Tatsache ist, dass die 2,4 GHz Technik revolutionäre Möglichkeiten eröffnet, die man so früher nicht hatte. Die kommerziellen Produkte, wenn sie Telemetrie unterstützen, tuen das sehr restriktiv, sehr teuer, sehr propietär. Wenn ich aber nur ein Modell steuern will, so wie wir es seit Jahrzehnten tun, dann ist eine einfache und spotbillige 2,4GHZ Funke unübertreffbar! Wenn man mehr will, dann geht eben viel mehr und ein Display mit den Möglichkeiten eines Tablets ergänzt die anderen Funktionen in einer Funke durch eine Funktionalität wie man sie von iPods und ähnlichem kennt.

@Udo 2. Beitrag: Ich habe mal die Definition gehört, dass Modellbau bedeutet etwas mit dem größt möglichen Aufwand zu realisieren, aus Kosteneinsparungsgründen wird selten Modellbau betrieben. Was die Steuerelemente angeht, so schlachtet man am Besten eine alte Funke aus. Preise siehe die Bucht! Die Verdrahtung ist minimal, da es nur eine Leitung vom USB Port zum Controller gibt, und der Klingeldraht von den Potis zu den ADCs des Controllers, Erklärung siehe hier im Thread.

@Oliver: Ich stimme dir zu vielen zu, jedoch hier ein paar Hinweise. Die Übertragung von Daten über 2,4GHz ist ein serieller Datenstrom. Daher wird jedem Datum auch eine Kennung beigefügt. So kann auf der Empfangsseite festgestellt werden, welche Daten erhalten wurden und wofür die verwendet werden sollen. Daher, wenn ein Datum sich nicht geändert hat, dann braucht der Sender auch keine neue Daten schicken. Auf der Empfangsseite verwendet der Controller die dort in dem zugehörigen Parameter abgelegten Werte weiter. Daher ist die Menge der jeweils übertragenen Daten minimal, egal wie viele Funktionen man steuert. Ergo, Es dürfte kaum möglich sein eine benötigte Anzahl „Kanäle” nicht zu implementieren, ohne dass dieses eine Auswirkung auf die Reaktionszeit hätte. Hat man freie Kapazität bei der Übertragung kann man zyklisch alle nicht veränderten Daten übertragen und überprüfen ob diese noch stimmen. Zum Thema Reichweite und Übertragungssicherheit: Hier kann man beliebigen Aufwand treiben, sinnvollen natürlich, vom einfachen CRC Check, bis zur Kodierung die Fehler erkennt und korrigiert. Das Funkmodul liefert von sich aus dazu schon Funktionalität, die sowohl Fehler erkennt, wie auch Auskunft über Fehlerraten und Empfangsqualität. Was die Reichweite angeht, so gibt es im RCLine Forum umfangreiche Erfahrungsberichte die hier davon zeugen, dass das Problem unkritisch ist.

@DD8ED: Die Sendeleistung gilt in der EU für jeden der die 2,4GHz verwendet, hier ist man nicht besser oder schlechter dran, als die kommerziellen Produkte. Was die Protokolle angeht und im Zusammenhang damit auch die Verwendung der XBee Pro Module mit dem Arduino Boards: Das XBee Pro Modul stellt dir als Programmierer einen virtuellen seriellen Datenkanal bereit, eigene Protokolle sind hier für den Modellbauer der Arduino mit den Modulen verwendet, weil er nicht tief in die Elektronik eingreifen will und kann, nicht sein Thema und stellen daher keinen Aufwand dar der Ressourcen verschlingt. Möchte man Diversity und andere Dinge unterstützen, dann kann man dieses mit mehreren Modulen und dem Vergleich der Daten im Programm implementieren. Es läuft darauf hinaus Empfangsqualität, liefert das XBee pro Modul, Fehlerrate, liefert es ebenfalls zu vergleichen und von mir aus auch die Identität der parallel fehlerfrei erkannten Daten zu prüfen.

@Meinrad: Hier stimme ich dir voll zu. Das bewährte und gute soll man behalten. Daher keine Bedienung statt mit Steuerknüppel, Schalter und Drehknöpfen mit dem Touch fähigen Display. Das zu ändern wäre genau so kritisch zu sehen, wie du und andere es hier tun! Das Display ist mehr ein Fenster zu den Daten mit der von iPod und ähnlichen Geräten gewohnten Funktionalität. Man KANN Daten sehen und verändern, muss es aber nicht auf diesem Wege tun! Aber sicher kannst du mir zustimmen, dass eine Funke mit 32 und mehr Schaltern und Drehknöpfen, wie sie tatsächlich im Markt angeboten werden, ich sah so eine Horror Funke auf der Modellbaumesse in Friedrichshafen kaum Benutzerfreundlich, übersichtlich zu nennen wäre. Ein Display, wo Kontext spezifisch Steuerelemente einer Funktion zugeordnet werden, kommt mit ganz wenigen Elementen aus. Ein Farbgrafikdisplay wie es ein Tablet bietet, wo Kontext spezifisch Fenster mit den Daten eingeblendet wird und es immer die Übersicht über die wichtigsten Daten gibt, mit der Möglichkeit diese zu ändern, erscheint mir sehr zweckmäßig. Was die Kosten angeht, muss man zwischen uns als Modellbauer und Firmen die kommerzielle Produkte schaffen unterscheiden. Ein kommerzieller Anbieter lässt sich ein für diese Anwendung passendes Tablet in China fertigen und liefern und zahlt dafür einen nur sehr geringen Betrag, wir als Modellbauer profitieren einerseits von immer weiter fallenden Preisen und davon, dass wir dafür ja nicht das neueste ollste und tollste einsetzen müssen. Die Zeit arbeitet für uns! es werden in der Bucht preiswerte gebrauchte Modelle auftauchen, die immer besser und leistungsfähiger sein werden, je mehr Zeit vergeht.

@Oliver: Ich will erreichen, dass ich von der 2,4GHz Technik, die Bidirektionalität der Datenübertragung nutzen kann, ohne von teuren Modulen mit sehr beschränkten Funktionalitäten, die vom Hersteller bestimmt werden, eingeschränkt bin. Ich wiederhole, wer wie zu Zeiten analoger Funken Modelle steuern will, findet auf dem markt was er braucht zu nicht unterbietbaren Preisen. Wer als Modellbauer seine Ideen und Konzepte realisieren will, wer die Möglichkeiten der 2,4GHz Technik für seinen Modellbau ausschöpfen will und aus daraus entstehende Möglichkeiten realisieren will, der sieht sich von der bisher angebotenen kommerziellen Angebote der 2,4GHz Technik unnötig eingeschränkt und bevormundet und geschröpft. Mein Konzept sucht mit vorhandenem und relativ leicht verknüpfbarem die Möglichkeiten der 2,4GHz Technik sich zu Erschließen. Nur wenn man die Erwartung der Modellbauer durch Information über das Mögliche hebt, kann man die Angebote der kommerziellen Anbieter entlarven und sein Quentchen beitragen die Technik wirklich vorankommen zu lassen.

rubberduck
19.12.2011, 15:41
Zitat:
Wer als Modellbauer seine Ideen und Konzepte realisieren will, wer die Möglichkeiten der 2,4GHz Technik für seinen Modellbau ausschöpfen will und aus daraus entstehende Möglichkeiten realisieren will, der sieht sich von der bisher angebotenen kommerziellen Angebote der 2,4GHz Technik unnötig eingeschränkt und bevormundet..
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Ich war bereits vor 3-4 Jahren Verfechter einer OpenSource-Steuerung.
Bislang wurde diese Idee als "Spinnerei" abgetan.
Ebenso wie standardisierte Telemetrie und Sensoren schon lange machbar gewesen wären.
95 Prozent der Modellbauer scheint die Möglichkeiten eines OpenSource-Projektes jedoch nicht zu begreifen.

Aber wie immer wird sich die bislang kleine Gruppe dieser "Freaks" irgendwann "ihren Platz erkämpfen".

jürgen

Hellmut
20.12.2011, 10:30
Hallo Jürgen

Bei RCLine hat man ein riesiges Projekt des Baues einer eigenen Anlage abgeschlossen und das erfolgreich. Viele Erkenntnisse aus dem Projekt geben einem Antworten die man weiter nutzen kann. Hier (http://www.rclineforum.de/forum/board49-zubeh-r-elektronik-usw/board72-elektronik-spezial-eigene-scha/eigenbau-anlage/230417-rcos-hardware-f-r-die-fm6014/) ein Thread, aber es ist nicht der Einzige dort.

Mein Verweis auf eine Lösung basierend auf den Arduino Boards sollte eine Alternative darstellen, welche nur wenig eigene Schaltungsentwicklung erfordert.

Für mich als mehr dem Funktionsmodellbau zugetaner, hat sich daher eine Lösung mit einem Grafikdisplay heraus kristallisiert. Da ich weder schnell entwickeln will und kann und da ich noch eine ganze Weile mit meinem aktuellen Boot beschäftigt bin, kommt der bau der Fernsteuerung erst anschließend auf die Agenda. Diese Verzögerung bewirkt aber, dass die technische Entwicklung mir immer mehr zuarbeitet. Ursprünglich hatte ich an eine Grafiklösung mit einem Controller und einem Displaycontrller gedacht. Das Aufkommen der Tablets und die Herausforderungen eine eigene Multitouch Schnittstelle selber zu entwickeln, aber ins besondere die Möglichkeiten der verwndung von Anwendungen für das Betriebssystem des Tablets haben beim Display zu einer Entscheidung für das Tablet geführt. So hat man ohne Mehraufwand gleich auch noch FPV, First Person View, kann über Google Earth und ähnliche Anwendungen die Position des Modells in eine Satellitenaufnahme einblenden. Außerdem kann man mit der kostenlosen Studio Entwicklungsumgebung von Microsoft und der grafischen Toolbox das GUI mächtig und doch einfach implementieren. Zu guter letzt hatte ich die Möglichkeit die Windows 7 embedded standard Werkzeuge zu erhalten. Es ist wirklich eine Sache von einer 1/2 Stunde es auf einer Zielhardware zu implementieren, man kann dort verhindern, dass Windows jemals auf dem Bildschirm erscheint, hat aber trotzdem alle Möglichkeiten.

Meinrad
20.12.2011, 11:00
Hallo Hellmut,

Deine Überlegungen sind für den Funktionsmodellbau sicherlich nicht verkehrt, die meisten Anlagen sind nun mal für den Flugbereich ausgelegt. Und da sind nun mal andere Prioritäten wichtig. Ein Klubkollege hat mal das neue Aldi-Tablet am Platz herumgezeigt und es hat sich meine Meinung darüber in deprimierender Weise bestätigt: Zum Rasieren ein schöner Spiegel, zum Ablesen draußen vollkommen ungeeignet. Wir können nun mal das Tablet nicht immer so drehen, dass man ansatzweise etwas daruf erkennen und bedienen kann, weder beim Bedienen am Startplatz, geschweige beim Fliegen selbst, hier natürlich mit den notwendigen Einschränkungen der Flugsicherheit.

Selbst die Hype nach normalen Farb-Touchscreens kann ich nicht teilen, bei uns am Platz sind Leute mit einer hochwertigen Futaba-Anlage mit Touch, deren Verrengungen beim Bedienen des Sceens sind sehenswert. Allerdings wissen die das auch und sind manns genug, das zu zugeben. Ich habe selbst "natürlich" auch ein Touchsceen-Handy, und wenn ich draußen telefonieren will, ja das kann es auch noch, muß ich Schatten suchen, um etwas zu erkennen, das prägt natürlich auch etwas.
Daher auch meine Bedenken bezüglich solcher Neuerungen, da die wenigsten anscheinend differenzieren können, ob etwas für den Einzelfall oder die Allgemeinheit nützlich ist.

die Firmen gehen halt verständlicherweise den Weg des geringsten Widerstandes, bringen das, was sie der Masse der Modellflieger verkaufen kann und das kann man ihnen als gewinnorientierten Unternehmen nicht vorwerfen, das ist ihre Pflicht und Schuldigkeit. Die Modellflieger sind recht konservativ, das kann man aber auch positiv sehen, denn so hat es sich halt als für die Mehrheit praktikabel erwiesen.

Dennoch begrüße ich Deinen Ansatz, für bestimmte Anwendungen ist sicherlich Luft zum Experimentieren und das kann uns sicherlich auch weiterbringen. Das Eine oder Andere als Abfallprodukt könnte auch bei uns Einzug halten.

Meinrad

Rigger
24.12.2011, 13:47
Habe den Thread gerade entdeckt und finde die Idee super.
Ich würde zwar aus Sympathiegründen auf iOS-Geräte setzen aber das ist erstmal zweitrangig.

Ich denke mit einer sinnvollen Architektur können auch kritische Steuerungsaufgaben übernommen werden, Stichwort Rennboot oder Flugmodellbau:
Wenn man den Sicherheitsmechanismen moderner Übertragungsprotokolle nicht traut kann man dafür sorgen dass die kritischen Funktionen ausschließlich der Mikrocontroller steuert während das Tablet höchstens eine Parametrisierung vornehmen darf und ansonsten nur Daten empfängt... Und dass der Arduino eine zuverlässige Basis für eine Flugsteuerung erlaubt sieht man an den Multicoptern.

Gruß, Anas

Hellmut
22.05.2015, 11:44
Seit damals als die letzten Beiträge zu diesem Thread platziert wurden ist die technische Entwicklung enorm fortgeschritten. Das grundkonzept, wie ich es damals vorgestellt habe bleibt dabei unbetroffen, die Auswahl der Kommunikationswege zwischen Modell und Person an der Funke sind heute aber noch reichhaltiger! Allerdings hat der Missbrauch ebenfalls zugenommen, siehe Dronen, so dass rechtlich neue Einschränkungen aufgekommen sind!