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TECHNIK FERNSTEUER-INTERFACE
Bild 2. Layout der USB-Interface-Platine.
Stückliste
RWiderstände:
R1, R2 = 100 k
R3 = 10 k
R4 = 2k2
Kondensatoren:
C1, C4 = 100 µ/25V, radial
C2 = 100 n
C3 = 10 n
C5, C6 = 22 p
Halbleiter:
IC1 = PIC18F2550-I/S, programmiert,
EPS 060378-41
T1 = BC547
Außerdem:
K1 = SIL-Pfostenstecker, 5-polig
K2-K10 = SIL-Pfostenstecker, 2-polig, mit
Jumper
K11 = SIL-Pfostenstecker, 2-polig
K9 = USB-B-Buchse für Platinenmontage
X1 = Quarz, 8-MHz
Platine EPS 060378-1 via the PCBShop
(siehe www.elektor.de)
Software 060378-11.zip (Gratis-Download
von www.elektor.de)
onen recht häufi g von Interrupts Gebrauch
machen, werden Interrupts
nicht zur Messung der Pulsbreiten
eingesetzt.
Für die Messung der Pulsbreite ist das
Capture/Compare/PWM-Modul zuständig.
Das Capture-Register CCPR1 ist
ein für Timer1 konfi guriertes 16-bit-Register,
das dessen Wert sowohl bei
High/Low- als auch bei Low/High-
Übergang des mit Jumper K10 an RB0
gelegten Eingangs erhält. Timer1 läuft
dabei kontinuierlich. Durch den Vorteiler
„÷2“ mit 3 MHz getaktet, wird er
alle 333 ns inkrementiert. Die Pulsbreite
lässt sich so mit einer Genauigkeit
von maximal 666 ns erfassen. Da Modellbau-Servos
mit Pulsbreiten zwischen
1 und 2 ms gesteuert werden,
ergibt sich für den Wert von Timer1 ein
Bruttobereich von 3000 bis 6000, was
mit einer Variation von 3000 in etwa
der erwähnten 11-bit-Auflösung
entspricht.
Beim Programm-Start wird „InitRC_
USB“ aufgerufen, wodurch die Ports
konfi guriert werden und CCPR auf das
Übernehmen des Werts von Timer1 bei
der steigenden Flanke vorbereitet
wird. Dann kommt „InitUSB“ an die
Reihe, und die USB-typische Enumeration
wird gestartet (dann wird gewartet,
bis diese erfolgt ist).
„LOOP“ ist die Hauptschleife des Programms.
Nach dem Erkennen eines
Impulses (das CCP1IF-Bit ist gesetzt)
wird überprüft, ob es ein Synchronisationsimpuls
(> 2,7 ms) oder ein Kanal-
Impuls mit einer Breite zwischen 1
und 2 ms ist. Der letzte Wert von
CCPR1 (Tmr1Lo und Tmr1Hi) wird
vom aktuellen Wert von CCPR1 subtrahiert,
so dass man die Pulsbreite in
Einheiten zu 333 ns erhält. Wenn es
sich um einen Sync-Impuls handelt,
werden die Daten in den „BUFFER“
der USB-Routinen übertragen, um sie
dann zum PC zu schicken. Bei einem
normalen Kanal-Impuls wird zunächst
4500 subtrahiert (entspricht 1,5 ms in
333-ns-Einheiten), da die Pulsbreite
bei Joysticks in Mittelstellung 1,5 ms
betragen sollte. Positive Zahlen entsprechen
demnach positiven Auslenkungen
des Joysticks und umgekehrt
negative Zahlen eben negativen Auslenkungen.
Diese Information wird
dann an der richtigen Stelle in „BUF-
FER“ abgelegt (wie bei der Variable
„Pulse_Count“ beschrieben). „Temp_
Count“ ist ein temporärer Zwischenspeicher
für „Pulse_Count“, dessen
Daten so gefahrlos manipuliert werden
können.
Jumper für manche Fälle
Linkshänder unter den Modellpiloten
würden gerne die Funktionen von
linkem und rechtem Steuerknüppel
tauschen: Jumper K8 für Port RB1 ist
für den korrekten Speicherort des Wertes
von „Temp_Count“ in „BUFFER“
verantwortlich.
Manche RC-Fernsteuerungen verwenden
nichtstandardisierte Sync-Impulse.
Das hat Folgen: Der Jumper für RB0
veranlasst die Übertragung des Timer-
Wertes in „CCPR1“ bei der fallenden
Impulsflanke. Da es sicherlich noch
weitere exotische Varianten gibt, müssen
Sie notfalls den Code entsprechend
anpassen.
Aufbau
Das komplette Interface fi ndet auf der
kleinen Platine von Bild 2 Platz. Die
Platine ist bei www.elektor.de via PCB-
Shop erhältlich.
Bild 3 zeigt einen frühen Prototypen.
Mit so wenigen Bauteilen in Normalgröße
(nicht in der SMD-Ausführung)
dürfte die Bestückung keine Probleme
bereiten. Es empfi ehlt sich, für IC1 eine
IC-Fassung vorzusehen.
Kalibration
Wenn die Schaltung an einen PC angeschlossen
wird, startet der Prozess der
Enumeration. Der PC wird melden,
dass er ein „RC/USB Interface“ gefunden
hat. Dann öffnet man die Systemsteuerung
und klickt auf „Gamecontroller“.
In dessen Dialog-Box sollte ein
Eintrag „RC/USB Interface“ auftauchen.
Dieser Eintrag sollte ausgewählt
und dessen Eigenschaften-Dialog aktiviert
werden. Eine Veränderung der
Stellung der Joysticks sollte nun auch
auf dem Bildschirm zu sehen sein. Falls
sich keine Bewegung auf den Bildschirm
überträgt, sollte Jumper K10
„getoggelt“ werden: falls gesteckt abziehen
und umgekehrt. Mit K8 kann
man dann noch die beiden Joysticks
vertauschen. Falls alles wie gewünscht
funktioniert, muss die Schaltung noch
kalibriert werden: Mit der Auswahl von
„Settings“ (Einstellungen) kommt eine
neue Dialog-Box und dort wählt man
„Calibrate“. Wenn man den dortigen
Anweisungen folgt, ist die Kalibration
schnell abgeschlossen.
Falsche Enumeration
Aus unbekannten Gründen meldet
Windows in manchen Fällen ein Gerät
namens „RC/U“ obwohl es den korrekten
String „RC/USB Interface“ zur
38 elektor - 5/2007