Aus der Redaktion

Hier finden Sie Interessantes, Wichtiges, Hintergründiges, Literatur, Multimedia und mehr ...

szene

Treffpunkte, Kontakte, Meinungen, Erfreuliches, Ärgernisse - was ist los in der Modellbauszene...

archiv

Sie haben einen Bericht verpasst oder möchten einfach in alten Ausgaben stöbern…

Home » Aus der Redaktion

Microcontroller im RC- Modellbau – Arduino & Co

Eingereicht

Zwei unterschiedliche Ansätze aus dem Hause Franzis für Bastler und/oder Programmierer

Microcontroller sind allgegenwärtig – auch der Flugmodellbau ist ohne sie nicht mehr vorstellbar. Das bleibt nicht ohne Einfluss auf die Elektronik-Bastler unter den Modellfliegern. Konnte man früher kleine elektronische Helfer mit Hilfe von Schaltplan, Platine und Lötkolben recht einfach selbst bauen, wollen die heute verwendeten Controller programmiert werden. Also nur was für Experten? Elmar Lanzinger ist anderer Meinung: Arduino kann auch Neueinsteiger an das Thema Microcontroller heranführen. Der Franzis Verlag unterstützt das mit Bausätzen/Entwicklungssystemen, zwei davon explizit auf den Modellbau zugeschnitten. Und was man damit für kleines Geld zaubern kann, ist erstaunlich.

Arduino_2Obwohl moderne Fernsteuersysteme mittlerweile hochgezüchtete Alleskönner mit durchaus anspruchsvoller Bedienung geworden sind, kann man nicht alle Aufgaben, die beim Betrieb eines Scale-Modells mit Zusatzfunktionen erforderlich sind, mit ihnen abdecken. Entweder ist der Pilot mit der Bedienung von unzähligen Schaltern am Sender überfordert, was schnell zu einer Störung zwischen den Ohren führen kann und im schlimmsten Fall mit dem Verlust des Modells endet; oder aber die Funktionsabläufe sind so komplex, dass sie nicht mehr mit einem Senderprogramm abgearbeitet werden können.

Arduino_3

Mikrocontroller-Einheit Arduino UNO mit USB-Controller.

Das Ein-/Ausfahren beispielsweise eines Fahrwerks mit Fahrwerksklappen oder eines Klapptriebwerks lässt sich realistisch nur mit einem Doorsequenzer bewerkstelligen, da hier zeitliche Abläufe erforderlich sind, die nicht mit dem Umlegen eines Schalters am Sender erledigt werden können. Die Hersteller moderner Sender haben darauf reagiert und solche Sequenzer in die Software des Senders integriert – dennoch kommt man schnell an die Grenzen des Machbaren.

Mein Airwolf (ja, genau der Hubschrauber aus der gleichnamigen Fernsehserie) mit Einziehfahrwerk hat die Möglichkeit, mit einem Raketenwerfer drei Leuchtkugeln oder Kracher abzufeuern. Weiterhin gibt es die Möglichkeit, die MGs an den Stummelflügeln auszufahren und diverse Beleuchtungen zu schalten. In der Vergangenheit (35-MHz-Anlage, maximal 10 Kanäle möglich) hatte ich das so gelöst, dass mit zwei Sendern gearbeitet wurde: einer übernahm die Steuerung des Modells, der andere die Steuerung der diversen Sonderfunktionen.

Arduino_4

Zwei Beispiele, wie auch die »kleineren Brüder« der ATMega-Controller mit Arduino und sehr wenig externen Bauteilen benutzt werden können. Links ein ATtiny 84, rechts ein ATtiny 85: Die Servos bzw. Empfangskanäle können direkt an die Stiftleisten angeschlossen werden. Programmiert werden die Controller über einen ISP-Programmer, z. B. den AVR-MKII.

Im Zuge der Umstellung auf 2,4 GHz/16 Kanäle war natürlich ein »stand alone Betrieb« möglich – allerdings war mir klar, dass ich zusätzlich zur Steuerung des Modells mit den vielen Schaltern der Sonderfunktionen überfordert sein würde. Die Lösung war ein Atmel-Microcontroller mit selbst programmierter Software, der eine Bedienung des kompletten Waffensystems mit nur einem 3-Wege-Knüppelschalter möglich macht und sogar Fehlbedienungen erkennt und unterbindet:

Schaltet man nach vorne, so löst sich ein Schuss – allerdings nur, wenn das Fahrwerk auch eingefahren ist. Schaltet man nach hinten, so fahren die MGs aus. In der Mittelstellung passiert nichts. Wird erneut nach hinten geschaltet, so fahren die MGs wieder ein; schaltet man nach vorne, so löst sich der nächste Schuss usw. Zusätzlich dazu übernimmt der Controller die komplette Beleuchtungsanlage mit Positionslampen, Antikollisionslicht und den Strobe-Blitzern. In Kürze werden auch noch Turbinen-Nachbrenner-Attrappen zusätzlich gesteuert.

Der Franzis Verlag hat nun mit mehreren Entwicklungssystemen die Möglichkeit geschaffen, auch Neueinsteiger an das Thema Microcontroller heranzuführen – es gibt sogar etwas speziell für den RC-Modellbau. Zwei dieser Bausätze/Entwicklungssysteme sollen im Folgenden vorgestellt werden:

Arduino_2Beleuchtungsset für RC-Flugmodelle
Das Set (€ 49,95) beinhaltet einen Bausatz basierend auf dem Microcontroller HT46F47 von Holtek zur Beleuchtung von Flugmodellen. Der Controller ist bereits programmiert und fest mit der kleinen Platine (4 x 3,5 cm) verlötet. Mit drei weiteren zu verlötenden Bauteilen (Pfostenstecker, Schutzdiode und Poti) entsteht so eine fertige Steuerplatine, an der die LEDs (weiß, rot, grün), der Landescheinwerfer und der lichtabhängige Widerstand angeschlossen werden können. Die ausführliche Anleitung lässt hierbei keine Fragen aufkommen und erklärt sogar dem Elektronik-Laien die wichtigsten Basics beim Verschalten von LEDs. Selbstverständlich liegen dem Bausatz alle Bauteile bei, so dass man zum Aufbau der kompletten Beleuchtungsanlage nur noch einen Lötkolben, Lötzinn und etwas zweiadrige Litze benötigt. Mit Hilfe eines Jumpers kann man dann aus vier vorprogrammierten Leucht-/Blitzeinstellungen wählen.

Arduino_5

Die Verbindung zum Breakout erfolgt hier über eine zweckentfremdete XH-LiPo-Balancer-Steckverbindung. Das Aufspielen von neuer Software auf den Controller wird zum Kinderspiel. Allerdings sollte man sich hüten, einen LiPo an diesen Stecker anzuschließen – dann raucht’s nämlich gewaltig. Unserem Autor kann das nicht passieren, denn er verwendet nur EH-Verbinder.

Der Aufbau gelingt problemlos, und alle in der Anleitung vorgestellten Lichtprogramme funktionieren perfekt. Sobald der Controller eingeschaltet wird, beginnt das jeweilige Lichtprogramm loszulaufen; ein Start der Programme per Fernsteuerung ist nicht vorgesehen. Allerdings kann man bei angeschlossenem Empfänger zwischen drei Flugphasen (Flug, Landung, Start) wählen. In einem Programm kann auch der Landescheinwerfer über den RC-Sender geschaltet werden.

Ob die Option, den Landescheinwerfer über einen Dämmerungsschalter zu schalten, wirklich sinnvoll ist, bleibt fragwürdig; gleiches trifft für die Zeitsteuerung der Lichtanlage zu: Start (30 s), Flug (über Poti einstellbar: 1 s bis 6 min) und Landung mit Scheinwerfer (30 s). Vermutlich wollte der Entwickler die Beleuchtungsanlage auch unabhängig vom Empfänger verwendbar machen und sozusagen einen »Stand-alone-Betrieb« ermöglichen.

Einen ausführlichen Bericht lesen Sie in der Ausgabe 1/2014 des MFI Magazins.