Das Mercury-Altimeter hat mehrere Hardware-Schnittstellen zur Steuerung externer Geräte während des Fluges. Diese Seite behandelt den integrierten Hochstrom-Ausgang, die GP6- und GP7-Universalpads und den I2C-Erweiterungsanschluss.
Ausgang #1 — Hochstrom-Ausgang
Das Mercury verfügt über einen einzelnen integrierten Hochstrom-Ausgang, der hauptsächlich zum Zünden von pyrotechnischen Bereitstellungsladungen (E-Zünder, Zünder) ausgelegt ist, aber auch Buzzer, Magnetventile oder andere Lasten ansteuern kann.
Spezifikationen
Funktionsweise
Der Ausgang verwendet einen VN7140ASTR von ST Microelectronics, einen hochseitigen intelligenten Leistungsschalter im SO-8-Gehäuse. Im Gegensatz zu einem einfachen MOSFET verfügt dieses Gerät über integrierte Überlastbegrenzung, Thermische-Abschaltung, Unterspannungssperre und ESD-Schutz. Wenn der Ausgang zündet, schaltet der VN7140A die positive Seite Ihrer externen Batterie zur Last durch und schließt den Stromkreis nach Masse.
Mit einem Durchlasswiderstand von nur 140mΩ bei 25°C ist der Spannungsabfall über den Schalter minimal. Bei einer typischen E-Zünder-Stromaufnahme von 2A beträgt der Spannungsverlust über den Schalter nur 0,28V. Der Ausgang kann problemlos 2–3A kontinuierlich für Lasten wie Buzzer oder LEDs verarbeiten und kann in kurzen Stößen bis zu 12A für das Zünden von Zündern und Bereitstellungsladungen liefern.
Sie verbinden eine externe Batterie (4V bis 18V) und Ihre Last (E-Zünder, Zünder, Buzzer usw.) mit den Ausgangspads auf der Mercury-Leiterplatte. Die Pads sind auf der Platine als IN (Batterie Plus), OUT (zu Ihrer Last) und GND (gemeinsame Masse) gekennzeichnet. Es gibt auch ein 3V Pad, das 3,3V vom Mercury-Regler liefert. Die 2mm-Raster-Anschlüsse ermöglichen es Ihnen, Steckerleisten, einen PCB-Anschlussblock oder direkte Drähte zu löten.
Schaltplan
Die Batterie-Minus verbindet sich sowohl mit dem Mercury-GND-Pad als auch mit der Zünder-Rückleitung. Die Batterie-Plus verbindet sich mit IN. OUT verbindet sich mit dem anderen Zünder-Anschluss.
Auslösen des Ausgangs
Der Ausgang kann auf zwei Arten ausgelöst werden:
- Einfache Ausgangssteuerung — konfigurieren Sie ein Auslöseereignis (nach Apogäum, nach Start, nach Motorabbrand usw.) und der Ausgang zündet automatisch. Eine vollständige Liste der Auslöseoptionen finden Sie auf der Einstellungsseite.
- Aktionsregeln — verwenden Sie das Aktionsregelsystem für komplexere Auslösungen mit bis zu 4 Bedingungen pro Regel, einschließlich Verriegelung AN/AUS-Moden.
Beide Systeme arbeiten unabhängig, sodass Sie beide oder nur eines verwenden können. Der Ausgang verfügt auch über Sicherheitsfeatures, einschließlich Höhenverriegelung (verhindert das Zünden unterhalb einer Mindesthöhe) und Neigungswinkelverriegelung (verhindert das Zünden, wenn die Rakete um einen bestimmten Winkel von der Vertikalen gekippt ist).
Hinweis: Wenn Sie auf die Leiterplatte löten, können Sie das Gerät nicht innerhalb des 14-Tage-Rückgabezeitraums zurückgeben, obwohl dies Ihre Garantie für Mängel nicht beeinträchtigt.
GP6 und GP7 — Universalpads
Das Mercury verfügt über zwei Universal-Lötpads auf der Leiterplatte mit der Bezeichnung GP6 und GP7. Dies sind GPIO-Pins vom Mikrocontroller, die jeweils durch einen 100Ω-Vorwiderstand zum Schutz verbunden sind. Jedes Pad kann unabhängig konfiguriert werden. Erfordert Firmware 2.0 oder höher.
Spezifikationen
Verfügbare Modi
AN = HOCH — das Pad gibt 3,3V aus, wenn es ausgelöst wird, und 0V wenn es inaktiv ist. Der 100Ω-Vorwiderstand begrenzt den Strom auf etwa 33mA, was ausreicht, um ein Servosignal anzusteuern oder eine externe Schaltung über einen Transistor, ein Relais oder einen MOSFET auszulösen. Diese Pads sind nicht zum direkten Ansteuern hochstromiger Lasten ausgelegt.
AN = NIEDRIG — das Pad gibt 0V aus, wenn es ausgelöst wird, und 3,3V wenn es inaktiv ist. Das Gegenteil des HOCH-Modus, nützlich für Schaltungen, die auf ein niedriges Signal reagieren.
Servo — das Pad gibt ein Standard-PWM-Servosignal aus. Jeder Kanal kann seine eigene Frequenz (50Hz bis 560Hz), minimale/maximale Impulsbreite, EIN/AUS-Winkel und Haltezeit haben. Sie müssen die Masse (GND) des Mercury mit der Stromversorgung Ihres Servos verbinden, damit dies richtig funktioniert. Vollständige Einrichtungsanweisungen finden Sie auf der Servo-Konfigurationsseite.
Servo-Verkabelungsbeispiel
Die Batterie-Plus verbindet sich mit dem Servo-VCC. GP7 (oder GP6) liefert das PWM-Signal. Die Batterie-Minus verbindet sich sowohl mit der Servo-Masse als auch mit dem Mercury-GND-Pad, um eine gemeinsame Massevereferenz zu schaffen.
UART — wenn in den Einstellungen aktiviert, schalten beide Pads in den UART-Modus und streamen Sensordaten mit 50Hz. GP6 wird TX und GP7 wird RX. Dies ist ein 3,3V-UART, das mit 921600 Baud läuft, 8 Bits, 1 Stoppbit. Sie können die Pads für andere Funktionen nicht verwenden, während UART aktiviert ist. Eine vollständige UART-Variablenreferenz finden Sie auf der Einstellungsseite.
Alle GP-Port-Modi (außer UART) werden über das Aktionsregelsystem ausgelöst.
Warnung: Die GP-Pads arbeiten mit 3,3V. Senden Sie keine 5V-Signale an diese Pads, da dies Ihr Mercury beschädigen könnte.
I2C-Erweiterungsanschluss
Das Mercury verfügt über einen 4-poligen I2C-Anschluss, der an der Seite des Gehäuses zugänglich ist. Dies ist der primäre Verbindungspunkt für Erweiterungsmodule und externe Sensoren. Der Bus läuft bei 3,3V-Logikpegeln.
Der I2C-Bus kann mehrere Geräte gleichzeitig unterstützen, sodass Sie beispielsweise gleichzeitig ein PCA9685-Servo-Board und einen MT1-Temperatursensor angeschlossen haben könnten.
RXP-Anschluss (CN2) — Kombinierter Erweiterungsanschluss
Der RXP-Anschluss ist ein 10-poliger Stecker auf der Leiterplatte, der den I2C-Bus und beide GP-Pads in einem einzigen Stecker zusammenbringt. Dies ist nützlich für Erweiterungsboards, die neben der I2C-Kommunikation Zugriff auf Servos oder Ausgänge benötigen, oder um einen einfachen Breakout zu allen Erweiterungsschnittstellen des Mercury zu erstellen.
Die drei Paare von 3V3- und GND-Pins bieten ausreichend Stromkapazität für Erweiterungsboards mit moderatem Stromverbrauch.
Kompatible Erweiterungsmodule
PCA9685-Servo-Board
Bis zu 6 zusätzliche Servo-Kanäle, die über das Aktionsregelsystem gesteuert werden. Unterstützt konfigurierbare Impulsbreiten, Frequenzen (50–560Hz) und optionalen externen CMOS-Takt für verbesserte Timing-Genauigkeit. Erfordert Firmware 2.0+.
ROC2-Porterweiterer
Zwei unabhängige Hochstrom-Ausgangskanäle mit unabhängigen Auslöseeinstellungen. Jeder Kanal unterstützt die gleichen Auslösemodi wie Ausgang #1 und kann auch über das Aktionsregelsystem gesteuert werden. Falls aktiviert, aber beim Hochfahren nicht erkannt, blinkt die Status-LED für 5 Sekunden rot als Warnung.
MT1-Temperatursensor
Eine externe hochgenaue Temperatursonde (0,1°C), die an den I2C-Anschluss angeschlossen wird. Kann verwendet werden, um die Umgebungstemperatur während des Fluges zu protokollieren oder automatisch die externe Temperatur beim Start zur genaueren Höhenberechnung zu verwenden.