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Aufbau der Hauptplatine

Die meisten Komponenten die jetzt gebraucht werden, haben wir bereits eingekauft. Wir brauchen noch Stiftleisten und Präzisionsbuchsenleisten im 2,54 mm Raster. Diese bekommt man für wenig Geld bei jedem freundlichen Elektronikhändler. Es dürfen ruhig ein paar mehr sein, kann man immer mal brauchen. Auf diese Stiftleisten passen auch ganz normale Servostecker drauf.

Auf der Hauptplatine wird der Arduino steckbar aufgebaut, damit er evt. auch in einem anderen Kopter eingesetzt werden kann. Als erstes löten wir eine abgewinkelte Stiftleiste an den Programmieranschluss des Arduino. Anschließend sind die beiden seitlichen Stiftleisten zu verlöten. Ich habe den Arduino voll bestückt auch wenn auf der Hauptplatine nicht alle Löcher durchgehend vorhanden sind. Der Arduino sitzt dann einfach stabiler in der Buchsenleiste. Fertig soll das ganze dann so aussehen: Unterseite und Oberseite.

Das Gegenstück, also die Buchsenleisten auf der Hauptplatine können auch eingelötet werden. Die nicht benötigten Pins einfach bündig abzwicken. Dann löten wir drei Reihen Stiftleisten in die Hauptplatine für die Empfänger Ein- und die ESC Ausgänge. Die Pins 9, 10 und 11 der mittleren Reihe (+5 volt) werden nicht bestückt. Die Stifte können einfach mit einer Zange aus der Leiste rausgezogen werden. Warum tun wir das? Ganz einfach: Die Hauptplatine wird über das BEC eines Fahrtreglers mit Strom versorgt. Jeder Fahrtregler hat aber ein eigenes BEC (Empfängerstromversorgung) an Bord. Damit jetzt nicht 4 Regler gleichzeitig in die Hauptplatine einspeisen und die BEC´s sich dadurch gegenseitig negativ beeinflussen, werden von 3 Reglern die 5 Volt Leitungen unterbrochen. Das geht am einfachsten durch das rausziehen der Stifte aus der Leiste. Das ganze sieht dann fertig so aus..

Hier eine Auflistung wie die Lötaugen auf der Hauptplatine belegt sind:

                                                                                

          A2                               Ausgang                     Kamera drehen                                                    
A1 Ausgang Kamera kippen
A0 Ausgang Kamera auslösen
11 Ausgang Fahrtregler hinten links
10 Ausgang Fahrtregler vorne rechts
9 Ausgang Fahrtregler hinten rechts
3 Ausgang Fahrtregler vorne links
Ail Eingang Querruder vom Empfänger
5 Ele Eingang Höhenruder vom Empfänger
6 Rud Eingang Seitenruder vom Empfänger
Aux 1 Eingang Schaltkanal vom Empfänger
Thr Eingang Gas vom Empfänger

 Als nächstes wird die WiiMotion plus Platine vorbereitet. Es werden 4 dünne flexible Litzekabel an die entsprechenden Lötpunkte gelötet. Da die Lötpunkte sehr klein sind muss hier mit einer feinen Spitze und ruhiger Hand gelötet werden. Darauf achten in welche Richtung die Kabel gehen und daß keine Lötbrücken oder Kurzschlüsse produziert werden. Die fertig gelötete Platine sieht dann so aus. Auf der Rückseite wird jetzt das Schaumband zur Vibrationsdämpfung aufgeklebt. Es wird nur der Chip in der Mitte ausgespart, der Rest der Fläche wird  beklebt. Etwa so.

Dann werden wir den Beschleunigungssensor BMA020 nach dieser Anleitung  ab Punkt 3. vorbereiten und verkabeln. Auch hier wird die kleine Platine auf der Rückseite flächig mit Schaumband zur Dämpfung beklebt. Ich habe drauf geachtet daß auf der Rückseite kein Kabel zu liegen kommt damit die eh schon kleine Fläche voll mit Schaumdämpfungsband beklebt werden kann. Der Sensor muss auf jeden Fall eine waagerechte Lage auf dem Mainboard haben. Ein Kabel auf der Rückseite würde das verhindern. Wer es sich zutraut kann die Verbindungen auch mit 0,5 mm Kupferlackdraht herstellen. Ku-Lackdraht ist aber schwieriger zu löten wegen des Polyurethanlacks auf dem Draht. Der Lack muss vor dem Löten mit einem scharfen Messer von den Drahtenden abgekratzt werden, damit sich der Draht überhaupt löten lässt. Das ganze sieht dann so aus.

Nun können die beiden fertiggestellten Sensorplatinen mit der Hauptplatine verbunden werden. Die WiiMotion Plus wird auf der Markierung der Oberseite aufgeklebt und die Kabel wie im Bild gezeigt angelötet. Die Kabel nicht durch die Lötaugen durchstecken, denn wir brauchen auf der Rückseite noch Platz um den BMA020 auch an den gleichen Augen anzulöten. Der BMA Sensor wird auf der Unterseite der Hauptplatine genau in der Mitte und gerade in Flugrichtung aufgeklebt und dann parallell zum WMP an den gleichen Anschlüssen verlötet. Zur Orientierung dieses und dieses Foto anschauen.

Die Bezeichnung der Anschlüsse auf der Hauptplatine bedeuten:

  • D12 =   +5 Volt Spannungsversorgung
  • SCL =    Die Taktleitung
  • SDA =   Die Datenleitung
  • GND =   Masseleitung

Die beiden Lötaugen mit der Bezeichnung  3V3 (3,3Volt) und 5V werden hier nicht gebraucht.

Wichtig ! Die beiden Sensorplatinen sind lageabhängig! Hier ist nur die WMP richtig herum eingebaut. Beim BMA Sensor haben wir absichtlich einen "Fehler" bei der Montage gemacht, der aber zugunsten der besseren Verlötbarkeit der Kabel in Kauf genommen wird. Der BMA Sensor ist nämlich jetzt auf dem Kopf stehend und um 180° verdreht zur Flugrichtung montiert. Dieses Problem lösen wir später, indem wir beim Einstellen der Software im Programmcode die Wirkrichtungen des Sensors verändern werden.

Damit wäre auch die Hauptplatine mit der gesamten Flugelektronik fertiggestellt und der noch leere Arduino kann jetzt schon programmiert werden.

   

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