Digitale controle over de frictie en PCB aardvlakken

Na het vervangen van de servo D-as om de speling in de linkse throttle hendel te verminderen heb ik een power transistor getest als alternatief voor een relais om de elektromagnetische koppeling te schakelen. Dit werkte goed, maar ik zag dat er nog steeds synchronisatie problemen waren tussen de linkse en rechtse throttle hendel, vooral rond de positie in het midden. Wat op zich wel te begrijpen is omdat bij de eindposities de afstand tussen de platen en daarmee de wrijving nauwkeurig is in te stellen met de schroeven, maar in de middenpositie is daar minder controle over.

Dus heb ik bij een volgende test gekeken hoe goed de synchronisatie is als er helemaal geen wrijving is tussen de hendels en de platen.
In dat geval moet er wel op een andere manier voor worden gezorgd dat de hendels op hun plaats blijven in handmatige modus, vooral bij de eindposities waar ze door de zwaartekracht naar het einde worden getrokken.
De nieuwe strategie is om hier de magnetische koppelingen voor te gebruiken: in autothrottle modus worden ze met de volledige stroom aangestuurd, in handmatige modus met een kleine stroom voor precies genoeg frictie om de hendels op hun plaats te houden.
Dit kan worden gedaan door de basis stroom van de power transistor te variëren. Door een digitale potentiometer te gebruiken is het zelfs mogelijk om met de Arduino de precieze hoeveelheid wrijving voor beide hendels afzonderlijk in te stellen in handmatige modus.

In handmatige modus staan de digitale potentiometer (MCP41010 PA0/PW0 -> PB0) en 5KΩ weerstand in serie, in autothrottle modus wordt de 5KΩ weerstand kortgesloten voor een grotere stroom door de elektromagnetische koppeling.

 

 

Omdat de printplaat voor het throttle quadrant behoorlijk groot is lijkt het een goed idee om aardvlakken te gebruiken in het ontwerp. Ik vroeg me af hoe dit precies gaat als je de FreeRoute autorouter gebruikt met KiCAD: normaal worden de GND verbindingen als print sporen gelegd door FreeRoute en worden de aardvlakken pas daarna in KiCAD getekend. Maar dit zou dubbele GND verbindingen tot gevolg hebben: via de draden en via de aardvlakken.
En bovendien zouden de aardvlakken door de GND draden extra gefragmenteerd raken.

Na wat zoeken op internet vond ik hiervoor de volgende interessante tip.
De truuk is om handmatig de GND verbindingen uit de netlist te halen die voor FreeRoute wordt gebruikt. Door de kosten parameters voor verbindingen aan de onderkant van de printplaat te verhogen zal FreeRoute proberen meer verbindingen aan de bovenkant van de printplaat te maken waardoor er grotere ongefragmenteerde stukken overblijven voor de aardvlakken aan de achterkant.
Wel ten koste van meer via’s, dus er moet wat geëxperimenteerd worden met de kosten parameters.
Tijdens het tekenen van de aardvlakken na de automatische routering worden de meeste GND pinnen met de aardvlakken verbonden.
Om pinnen te vinden die niet konden worden aangesloten wordt de KiCAD DRC tool gebruikt. Meestal bevinden de pinnen die niet aangesloten konden worden zich in losse stukjes aardvlak die volledig geïsoleerd zijn door omliggende bedrading.
Omdat de aardvlakken echter aan beide zijden van de printplaat zijn getekend is het in de meeste gevallen voldoende om enkele via’s te plaatsen die overlappende vlakken aan de onder- en bovenkant met elkaar verbinden

Advertisements

One thought on “Digitale controle over de frictie en PCB aardvlakken

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s