Контроллер поворотного устройства антенн с интерфейсом Ethernet.

[RA3SAD]

Цель проекта - создать контроллер поворотного устройства, который управляется по IP через интерфейс Ethernet, чтобы избавиться от кучи силовых проводов и проводов датчиков идущих от мачты, сделать возможность управления механизмами на сколь угодно большом удалении.

В итоге концепция устройства получилась следующей... Сердцем конструкции является контроллер STM32F407VET6, который на своем борту имеет интерфейс RMII для организации взаимодействия с микросхемами реализующими физический уровень интерфейса Ethernet. В качестве этой микросхемы выбор пал на известную и популярную LAN8720. Силовое управление механизмами осуществляется с помощью Н-мостов, управляемым ШИМ для реализации плавного пуска и остановки.

Все комплектующие для прототипа устройства были куплены на Али.

  

В качестве клиентской стороны было написано приложение на Qt. Оно умеет ручное управление вращением, автоматическое задание позиции по градусам или по QTH локатору, слежение за космическими объектами, данные о которых получает в реальном времени с Орбитрона через драйвер DDE2IP. О нем написано в соседнем разделе форума. Также был написан эмулятор поведения контроллера для ускорения разработки и отладки софта. Формат командно-информационного обмена - текстовый (в текущей версии, в следующей - бинарный протокол)

Подопытным механизмом для опытов выступил редуктор AZ1000 производства Радант с двигателем постоянного тока 12В и герконом в качестве датчика с разрешением 1 импульс на 1 градус (360 импульсов на оборот).

Рисовать схему, если честно, лень. Схемы модулей легко гуглятся в интернете. Приведу лишь организацию межмодульных соединений.

STM32F4VET6 ------ LAN8720

PC1 -- MDC, PA2 -- MDIO, PA1 -- OSCIN, PA7 -- CRS, PC4 -- RX0, PC5 -- RX1, PB11 -- TX_EN, PB12 -- TX0, PB13 -- TX1

STM32F4VET6 ------ H-bridge

PD11 -- PWM1_DIR, PD12 -- PWM2_DIR, PD13 -- PWM1, PD14 -- PWM2

STM32F4VET6 ------- Другие 

PA9 - UART TX, PA10 - UART RX (debug, параметры UART - 9600, 8, N, 1), PE3, PE4 - герконы датчики.

 

 

 

Во время прошивки контроллер подвешивает свои ноги в воздухе до нажатия кнопки сброса, по этому не рекомендую шить с подключенной нагрузкой к Н-мосту.

Rotator-F407VET6-V0.hex

[RA3SAD]

Во вложениях Клиентское ПО и эмулятор контроллера. В прошивке контроллера зашиты сетевые параметры: IP - 192.168.10.100, Маска подсети - 255.255.255.0, Шлюз - 192.168.10.1. Минимальные абсолютные значения углов поворота (запасы хода на "доворот") - азимут от -90 до 450 град., элевация - от 0 до 90 град.

Update. Перезалит клиент. Исправлены иконки кнопок. 

ВАЖНО! На используемой мной отладочной плате распаяна флеш память 25q16 . Она используется для хранения данных. При использовании других отладочных плат необходимо учитывать.

client.upd-19.12.21.rar

emulator.upd-19.12.21.rar

Про китайские Н-мосты - http://mal4x.ru/x-simulator-simtools/sborka-kitayskogo-mosta-12v-36v-do-60a-po-sheme-ale-t373.html , http://mal4x.ru/x-simulator-simtools/h-bridge-stroitelstvo-t197.html

[RA3SAD]

Софт версии 2.0 

• Разработан бинарный протокол. Теперь контроллер и программа управления знают в каком байте/бите что искать. Отпала необходимости парсинга текстовых сообщений.
• Сетевое взаимодействие переведено на UDP.
• Добавлена возможность работы с резистивными датчиками помимо герконовых.
• Регулировка скорости вращения азимута/элевации по отдельности.
• Настройки контроллера производятся из программы управления (Сеть, пределы вращения, выбор типов датчиков, карта преобразований АЦП для резистивных и разрешения герконовых датчиков).
• Окна визуализации поворота и мониторинга АЦП
• Управление 4-мя внешними реле для антенной периферии.
• DEBUG работы контроллера

[RA3SAD]

Сборка под Linux. Косметические изменения + добавлена возможность работы с Gpredict помимо Орбитрона.

[RA3SAD]

Эта же сборка, портированная обратно в Windows