LiPo Voltmeter mit Telemetrieempfänger und Antriebsvermessungsfunktion

Urheberrecht:

Alle Rechte für die hier beschriebene Schaltung inklusive Software liegen bei den Entwicklern des Systems Jochen Ebert und Wilhelm Krug.
Ich gestatte die Verwendung der Schaltung, des Layouts sowie der Software ausschließlich für private Zwecke.
Eine kommerzielle Nutzung der Schaltung, des Layouts sowie der Software untersage ich hiermit ausdrücklich.
Jeder Privatanwender darf die Schaltung, das Layout sowie die Software seinen eigenen Bedürfnissen anpassen. Dabei muß der verwendete Quellcode und die Layouts immer frei bleiben.
Eventuelle Softwareänderungen -erweiterungen -verbesserungen können Sie mir, oder Jochen Ebert, zur Bereitstellung auf dieser Page gerne per E-Mail zusenden.

Haftungsausschluß:

Die Verfasser schließen alle Haftungsansprüche, die durch den Aufbau, die Benutzung und die Entsorgung,der hier vorgesetellten Schaltung verursacht werden aus.
Die Haftung für eventuell auftretende Sach- Personen- und Umweltschäden liegt beim Erbauer, bzw. dem Betreiber der Schaltung.

Einsatzbereich:

Lipo Voltmeter in Aktion an einem 3 zelligen LiPo Pack

Das LiPo Voltmeter kann in erster Linie die Einzelspannungen eines bis zu 6 zelligen LiPo Packs anzeigen
Dazu wird das Gerät an den Balanceranschluß des Akkus angeschlossen.
Die Messanschlüsse sind über einen 15poligen Sub-D Stecker nach aussen geführt und somit kann auch für andere Messungen ein neues Adapterkabel konfiguriert werden.
Das Messgerät kann auch Ströme bis zu 50A ( bzw. 100A mit anderem Stromsensor ) messen.
Ausserdem können 2 Temperatursensoren, sowie ein Drehzahlsensor angeschlossen werden.
Der Weiteren wurde ein Empfänger mit implementiert, der die Signale der Telemetriesenders empfangen, anzeigen und auch zum PC per USB weitergeben kann.
Die Ausgabe der Daten erfolgt über ein 4x27 Zeichen Dot Matrix Display, von dem aber nur 4*20 Zeichen genutzt werden.
Wir haben aber das 4*27 Zeichen Display von Pollin verwendet.
Der Anschluß eines 4x20 Zeichen Displays ist mit ein paar Softwareänderungen aber auch möglich. Dann kann sogar noch eine Hintergrundbeleuchtung benutzt werden.
Eine USB Schnittstelle hat das Gerät auch noch spendiert bekommen, darüber können die gemessenen Werte, sowie die Telemetriedaten zum PC übertragen werden. Diese Übertragung nutzt das Open Format von LogView.
Eine LOG Funktion ist vorerst nicht vorgesehen. Aber wer weiß ;-) .

Der aktuelle Entwicklungsstand:

Mai.2009:
Die derzeitigen Platinen sollten eigentlich Fehlerfrei sein, die Software ist fertig. Kleinere Änderungen kann es aber noch geben
Die galvanische Trennung der USB Schnittstelle vom Rest der Schaltung ist nun implementiert.
Die Tests sind soweit abgeschlossen, nun muß das Gerät im Praxistest zeigen was es kann.
Die Software läuft in der Version 2.0 auf unseren Geräten problemlos. Im Layout hatten wir noch einen kleinen Fehler drin. In den Layouts auf dieser Seite wurden diese Fehler beseitigt.
Jochen arbeitet zur Zeit noch an einer Bedienungsanleitung und einem Baubuch. Aber auch das sollte in den nächsten Wochen fertig werden.
Mai.2010:
Eine neue Softwarevariante V2.2 für das LiPo Voltmeter wurde hochgelden, die ein paar Probleme mit der Drehzahlmessung beseitigt.
Die Logfunktion wurde mit einer eigenen Controllerschaltung realisiert, die einfach die seriellen Daten des USART auf eine SD Karte schreibt.
Wenn Interesse besteht, werd ich die Schaltung und Soft auch gerne veröffentlichen, da man das auch für andere Projekte gebrauchen kann.

Die Hardware:

Die Haupt- Komponenten des LiPo Voltmeters

Das LiPo Voltmeter besteht in der Hauptsache aus 3 Platinen
1. Die Hauptplatine mit allen aktiven Elektronik Komponenten
2. Dem Display - Es wurde das 4x27 Zeichen Display von Pollin verwendet, von dem aber nur die ersten 20 Zeichen verwendet wurden.
3. Die Tastaturplatine, mir der die Eingaben gemacht werden.
Eventuell kommt noch eine vierte Platine dazu, die die gemessenen Daten auf eine SD-Speicherkarte überträgt. Ob diese aber entwickelt wird steht noch nicht fest.
Fast alle Widerstände und Kondensatoren auf der Hauptplatine sind SMD- Ausführungen. Ausserdem der A/D Wandler ( AD7795 ) und der USB Schnittstellen Chip ( FT232RL ), da diese Bauteile nur in SMD zu bekommen waren.

Schaltplan des LiPo Voltmeters im .gif Format

Benötigte Dateien:

lipo_voltmeter.c 20.03.2010
LiPo_Voltmeter.prj 20.03.2010
LiPo_Voltmeter.hex 20.03.2010
LiPo_Voltmeter.eep 20.03.2010
Lipo_Voltmeter.sch
Lipo_Voltmeter.brd
Tastenfeld.sch
Tastenfeld.brd
Telemetrie.ini( In den Ordner "C:\Dokumente und Einstellungen\[USER]\Anwendungsdaten\LogView\Geraete\OpenFormat" kopieren! )
telemetrie.jpg( In den Ordner "C:\Dokumente und Einstellungen\[USER]\Anwendungsdaten\LogView\Geraete\OpenFormat" kopieren! )
FTDI VCP Treiber ( Immer nach den aktuellen Versionen sehen ! )

Bezugsquellen:

Reichelt Elektronik
FTDI USB Treiber - es werden die VCP Treiber benötigt
Nessel Elektronik
Conrad Elektronik
Farnell in One
LogView - show your serial data
ATMEL: Software "AVR Studio 4", sowie die Datenblätter des Microcontrollers
hp info tech: Software "Code Vision AVR" als kostenlose Test und kostenpflichtige Vollversion
http://www.lancos.com/: Software "Ponyprog" sowie diverse Programmieradapter
Seite von S- Huehn: Sehr einfacher Programmieradapter für AVR.
EAGLE 4.xx: Leiterplatten Layoutprogramm in der Light Version kostenlos!

Technische Daten

Messung von bis zu 6 zelligen LiPo Packs
Optischer Drehzahlmesser
2 Temperatursensoren bis max. 300°C
Strommessung bis 50A ( max. 100A mit anderem Sensor )
Spannungs Tendenzanzeige
Anzeige der Zelle mit der höchsten Spannung
Ausgabe der Daten auf Display und USB Schnittstelle
Galvanisch vom Rest der Schaltung, getrennte USB Schnittstelle
Empfänger für Funk Telemetriesender ( 433MHz )
Betrieb mit internem Akku oder externer Stromquelle möglich
Stromverbrauch im Betrieb bei Vollbestückung ca. 50mA
Modularer Aufbau, nicht alle Messmöglichkeiten müssen auf der Platine bestückt werden.

Wenn noch jemand eigene Ideen oder Verbesserungsvorschläge hat, kann uns gerne eine E-Mail schicken. Wir werden dann diese Vorschläge gerne mit einfließen lassen.
Jochen Ebert hat zu diesem Thema auch ein Forum eingerichtet das unter http://www.modellheliflieger.de erreichbar ist.
Über das Forum anzufragen ist sinnvoller, da dabei alle anderen Forumsteilnehmer mitlesen können !

updated 05, May 2010