Anleitung im PDF Format - SGS

TVC-GSU-11
Waffenstabilisierung für Modell-Kampfpanzer
Das Modul stabilisiert die Rohrwiege und den Turm. Dazu sind ein Gyro
Sensor und Beschleunigungssensoren auf der Platine untergebracht.
Die Ansteuerung der Rohrwiege erfolgt über einen Servo,
die
Turmdrehung über einen Getriebemotor. Zur Ansteuerung des
Turmdrehmotors ist bereits ein Fahrtregler mit 1A Dauerlast integriert.
Das Modul ist speziell für die Umrüstung von Tamiya Modellen mit DMD
(insbesondere den Leo 2A6) entwickelt worden.
In den Leopard 2A5, bei dem die Platzverhältnisse im Turm noch
beengter sind, kann das Modul auch um 90Grad gedreht eingebaut
werden.
Für Modelle ohne DMD empfehlen wir die TVC-GSU-12. Dieser
beinhaltet z.B. zusätzlich eine Ansteuerung eines Servos für den
Rohrrückzug.
Hinweis:
Zum Einbau des Moduls in ihr Modell braucht es gute Kenntnisse
im Funktionsmodellbau. Die mitgelieferten Anschlusskabel müssen
lastseitig gelötet oder angeklemmt werden. Modellbau-Einsteiger
und Jugendliche unter 16 Jahren sollten sich Rat von erfahrenen
Modellbauern einholen.
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Stand 23.02.11
Eingesetzte Technologie:
Der Regler ist mikroprozessorgesteuert. Der Prozessor arbeitet mit
16MHz Taktfrequenz.
Die Inertialsensoren sind sog. MEMS Sensoren (Micro Electro
Mechanical
Systems),
d.h.
das
mikromechanische
Kreisel-/Trägheitssystem ist vollständig auf einem Halbleiter
implementiert.
Als Sensor für die Drehachsenstabilisierung wird ein Gyroscope
eingesetzt.
Die maximal erfassbare Winkelgeschwindigkeit beträgt
±300°/s.
Zur Messung der Winkellage zum Erd-Schwerefeld wird ein
Beschleunigungssensor eingesetzt.
Zur Unterdrückung
hochfrequenter Beschleunigungen sind in der
Software
digitale
Filter
und
Dämpfungsglieder
(gleitende
Mittelwertbildung) implementiert.
Die Dämpfungsparameter der Turmdrehung und der Rohrwiege sind
über jeweils einen Servokanal während des Betriebes des Modells
einstellbar.
Die Software ist in C und Assembler codiert.
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Funktion:
Steuerung und Stabilisierung der Turmdrehung:
Die Ausrichtung des Turmes wird automatisch durch das Modul
beibehalten. Erst wenn am Sender der Turmmotor betätigt wird stoppt
die Regelung so lange, bis der manuelle Eingriff beendet ist, danach
wirkt sofort wieder die Lagestabilisierung. Die Empfindlichkeit lässt sich
alternativ über einen Proportionalkanal (X6) der Fernsteuerung oder ein
Trimmer auf dem Modul an das Modell anpassen.
Über den Proportionalkanal X1 kann die Regelungsfunktion ein- und aus
geschaltet werden. Die Regelungsfunktion schaltet sowohl die
horizontale, als auch die vertikale Stabilisierung aus.
Bei eingeschalteter Stabilisierung leuchtet die LED 2.
Das Modul erkennt den Heckbereich der Turmstellung und verfährt das
Rohr in diesen Bereich auf eine Mindesthöhe um der Kollision
auszuweichen. Dazu wird der Mikroschalter, der den Heckbereich der
Turmstellung erkennt, statt an die DMD an das Modul angeschlossen.
Die manuelle Steuerung der Turmdrehung wird erst nach einer Zeit von
ca. 200ms wirksam. Dies ist notwendig, um die von Tamiya
einprogrammierte
Doppelbelegung
des
Turmdrehkanals
zu
berücksichtigen und nicht schon bei kurzen Betätigen des Kanals zum
Einschalten der Lichtfunktion den Turm zu verfahren.
Steuerung und Stabilisierung der Rohrwiege:
Wie bei der Turmdrehung wirkt auch hier ständig die Stabilisierung. Hier
wird allerdings nicht nur durch den manuellen Eingriff übersteuert,
sondern auch durch die von der DMD ausgelösten Simulation der
Ladeautomatik. Dadurch bleibt die Funktion der DMD vollständig
erhalten. Die Empfindlichkeit der Rohrwiege lässt sich über einen
Proportionalkanal (X3) der Fernsteuerung oder ein Trimmer auf dem
Modul an das Modell anpassen .
Über den Proportionalkanal X1 kann die Regelungsfunktion ein- und aus
geschaltet werden. (Es werden beider Automatik-Regelungsfunktionen
gemeinsam geschaltet.)
Bei eingeschalteter Stabilisierung leuchtet die LED 2.
Außerdem wird der Ausgang X12 geschaltet. Daran kann man z.B. einen
Laser anschließen. Der Ausgang schaltet die Akkuspannung und ist mit
500mA belastbar.
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Einbau:
Obwohl das Modul für den Einbau in den Tamiya Leopard 2A6 optimiert
ist, kann es auch in Modelle ohne Tamiya DMD eingebaut werden. Es
sind keine weiteren Module zur Turmstabilisierung notwendig.
Der Anschluss des Moduls in Modelle des Leopard 2A5, die auf Basis
des Tamyia Leopard 2A6 aufgebaut sind, erfolgt in gleicher Weise.
Beachten Sie aber die Hinweise zur Einbaulage.
Einbau in das Modell Tamiya Leopard 2A6
Durch den eingebauten Fahrtregler wirkt die Stabilisierung direkt auf den
Turmdrehmotor. Daher muss der Stecker des Motors (Grau-Orange
Leitung) von der DMD gelöst werden und an das Modul angeschlossen
werden. Die Turmdrehung wird nun von der Stabilisierung gesteuert. An
den Empfänger
muss anstatt des DMD-Servokabels für die
Turmdrehung das Servokabel (X4) angeschlossen werden.
Damit der Turmdreh-Sound weiter abgespielt wird, ist in das Modul ein
V-Kabel integriert. Der DMD Kanal für die Turmdrehung wird in die
Servobuchse (X5) gesteckt.
Der Mikroschalter der den Heckbereich der Turmstellung erkennt, wird
statt an die DMD (weißer Stecker, schwarz-grünes Kabel, ehemals J19)
an das Modul (X8) angeschlossen. Die Polarität ist nicht wichtig.
Hinweis:
Lassen sie den Eingang für den Heckbereich nicht unbelegt. Da der
Schalter in dem Tamiya Modell ein Öffner ist, erkennt das Modul bei
nicht gestecktem den offenen Schalter und damit den Heckbereich. In
diesem Fall wäre die Bewegung nach unten immer begrenzt.
Der Servokanal für die Rohrwiege (X2) der Stabilisierungselektronik wird
in den Servoausgang der DMD gesteckt (J5). Der Servo der Rohrwiege
wird in Buchse X7 eingesteckt. Die Trägheit der Rohrwiege (X3) und der
Turmstabilisierung (X6) lässt sich über jeweils einen weiteren
Proportionalkanal einstellen. Nach dem Einschalten ist die Trägheit 50%
des Maximalwertes.
Alternativ kann die Einstellung über die Trimmer erfolgen.
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Abbildung 1 Anschluss des Moduls. Die Farben der Motorleitungen entsprechen den Farben der Tamiya
Leitungen. Die graue Motorleitung steckt oben, die orange mittig in dem Pfostenstecker.
Bitte auf richtige Polarität des Motors achten, sonst kann der Regler
keine stabile Lage erreichen und der Motor läuft sofort in einen Anschlag.
Abbildung 2 Verdrahtung des Turmes mit dem FO Modul. Zu sehen ist auch das Schalterkabel
welches den Akku und das TVC-GSU-11 vollständig vom Akku trennt.
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Einbaulage:
Das Modul muss fest und zum parallel zum Boden des Turmes montiert
werden. Wo genau im Turm das Modul platziert wird, ist nicht
entscheidend. Nur die Ausrichtung ist wichtig.
Das Modul kann in zwei, um 90Grad gedrehte Positionen, in das Modell
eingebaut werden:
Leopard 2A6:
Der grüne Stecker muss in die Richtung der Hauptwaffe zeigen. X81
bleibt dann offen.
Leopard 2A5:
Der grüne Stecker muss nach rechts ausgerichtet aus Sicht der der
Hauptwaffe zeigen. X81 bleibt dann gesteckt.
Abbildung 3 Die aus unserer Sicht beste Position für den Einbau des Moduls im
Leopard 2A6. Auf die Halterung des Turmdrehmotors wurde eine Grundplatte aus
ABS geklebt. Drauf ist das Modul mit doppelseitigem Klebeband gefestigt.
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Abbildung 4 Lage des Moduls im Turm des Leopard 2A6. Der grüne Stecker muss in
die Richtung des Hauptwaffe ausgerichtet sein.
Abbildung 5 In diesem Modell eines Leopard 2A5 wurde der Akku in die Wanne des
Modells verlegt, um Platz im Turm zu schaffen. Die Waffenstabilisierung ist nun am
Platz des Akku befestigt.
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Anschluss von Akku, Empfänger, Motoren und Servos:
Der Digitalteil des Regler wird aus den 5V des Empfängers versorgt. Die
Stromversorgung der Endstufe des Turmdrehmotors wird separat
eingespeist. In der Regel wird man den Regler parallel zur DMD an den
Akku anschließen. Da die Motorendstufen im Modul einen Ruhestrom
von ca. 2mA benötigen sollten sie beim Lagern des Modells den Akku
trennen. Eine mögliche Lösung für diese Aufgabe sehen Sie oben im
Bild, ein Adapterkabel mit Schalter das DMD und TVC-GSU11 vom
Akku trennt.
Unsere
Beobachtung
beim
Tamiya
2A6
ist,
dass
die
Turmdrehgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit) kleiner ist als die
Drehgeschwindigkeit des Chassis um die Hochachse. Daher kann die
Waffenstabilisierung bei schneller Fahrt die Waffen nicht nach führen.
Der Antriebsmotor für die Turmdrehung ist schlicht zu langsam.
Um eine höhere Dynamik bei der Turmdrehung zu erreichen, kann der
Turmdrehmotor mit einer höheren Spannung betrieben werden. In
diesem Fall kann ein zusätzlicher Akku mit höherer Spannung an die
Waffenstabilisierung angeschlossen werden.
Alternativ kann auch ein Motor mit höherer Leistung eingebaut werden.
Für den Akku ist eine steckbare Schraubklemme vorgesehen. Bitte
beachten Sie die Polarität der Versorgungsspannung. Der Regler ist
nicht gegen Verpolung geschützt.
Eine Schmelzsicherung schützt das Modell und den Akku vor zu hohen
Strömen.
Belegung des Steckers für die
Stromversorgung
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Die Servokabel sind mit Strichen wie folgt markiert:
Striche Funktion
Anschluß an
Turmdrehung
Empfänger Proportionalkanal für
die Turmdrehung
2
Empfindlichkeit
Rohrstabilisierung
Empfänger
oder offen
Proportionalkanal
Empfindlichkeit
Turmstabilisierung
Empfänger
oder offen
Proportionalkanal
3
Regelung ein/aus
Empfänger Schaltkanal
(2 oder 3 stufiger
Schaltkanal.)
1
4
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Servo
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Inbetriebnahme:
Achtung !
Machen sie sich mit dem Verhalten der Stabilisierung langsam
vertraut !
Insbesondere beim Transportieren und Tragen des eingeschalteten
Modells treten relativ hohe Winkelgeschwindigkeiten auf, die die
Lagereglung sofort versucht auszugleichen.
Schalten sie das Modell für den Transport bitte aus !
Einrichten :
1. Die grüne Steckbrücke muß gesteckt sein (Auslieferungszustand)
2. Sender einschalten
3. Steuerhebel des Turm, der Rohrwiege und der Empfindlichkeiten auf
Mittelstellung einstellen. Ein Aus/Schalter in Mittelstellung bringen.
4. Modell einschalten
5. Die LED1 leuchtet
6. Die rechte LED2 auf der Platine blinkt bis der Regler die Mittelstellung
der Kanäle erfasst hat. Ist die Nullpunkterfassung nicht möglich, so
leuchtet die LED nicht auf.
7. Die Linke LED1 erlischt und die rechte LED2 leuchtet dauernd
8. Modell ausschalten
9. grüne Steckbrücke entfernen
Nun ist das Modul betriebsbereit.
Die Empfindlichkeit der beiden Kanäle ist nach dieser Prozedur auf 50%
eingestellt.
(nur
bei
Belegung
der
RC-Kanäle
für
die
Empfindlichkeitseinstellung)
Hinweis für Schalter ohne Mittelstellung:
Unter Umständen lässt sich die Waffenstabilisierung nach der oben
beschrieben Prozedur nicht einschalten. Wiederholen Sie dann die
Kalibration und lassen Sie den Schalter für die Waffenstabiliserung dabei
in der anderen Schalterstellung.
Nach der Kalibration muß sich LED 2 mit dem Schalter ein und
ausschalten lassen.
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Einschalten:
1. Beim Einschalten vermisst das Modul den Nullpunkt der
Inertialsensoren, daher muss das Modell beim Einschalten
waagerecht und ruhig stehen.
2. Die LED 2 zeigt an, ob die Stabilisierung aktiv ist.
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Optionen:
Die Turmstabilisierung TVC-GSU 12 ist durch
Turmmotorendstufe für größere Modelle geeignet.
die
stärkere
Technische Daten:
Nenn-Motorstrom
Kurzschlußfest gegen Masse, Versorgung und
Klemmenschluß
PWM Frequenz
Abmessungen
Softwareversion
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1 Ampere
2KHz
45x35mm
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Wichtig !
Betreiben sie das Gerät nur in den zulässigen Betriebsbedingungen.
Führen Sie keine Veränderungen an dem Regler durch.
Das Gerät darf keinem Spritzwasser oder Regen ausgesetzt werden
( Kurzschlussgefahr! )
Hinweis !
Das Gerät wurde nach der Herstellung einer sorgfältigen Überprüfung
unterzogen. Es ist nur für den bestimmungsmäßigen Gebrauch gedacht.
Wir übernehmen keine Haftung für Schäden oder Folgeschäden im
Zusammenhang mit diesem Produkt. Wir übernehmen keine Gewähr für
Schäden, die durch Abänderung der Schaltung, nicht beachten der
Anschluss – und Anbauanleitung, Anschluss an eine falsche Spannung
oder Stromart, Falschpolung der Baugruppe, Fehlbedienung, fahrlässige
Behandlung oder Missbrauch, Veränderung oder Reparaturversuch
entstanden sind. Sollten Sie das Gerät verändern (hierzu zählt z.B. auch
der Einbau in ein Gehäuse oder Modell) und weitergeben, sind Sie
Hersteller im Sinne des Gesetzes, und damit verpflichtet die
Gebrauchsanweisung und dieses Haftungsausschluß mit dem Gerät
mitzuliefern.
SGS electronic Dipl.-Ing. Rainer Stelzer
www.sgs-electronic.de
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