1.) Die Steckverbinder auf der Oberseite:


Am einfachsten behält man die Orientierung wenn die Leiterplatte wie hier gezeigt vor einem liegt. Fixpunkt ist der kleine Pfeil "rechts oben" der in Flugrichtung zeigen sollte. Liegt das Board so vor einem, dann sind die Regler "gegen den Uhrzeigersinn" mit "1 bis 4" beschriftet.

 

a) Die Motor Anschluss Lötpads

Bei einem "Standard" Quadrokopter ist dann die Belegung der Motoren so:

ESC1 = VORNE = I2C-Adresse: 1
ESC2 = LINKS   = I2C-Adresse: 4
ESC3 = HINTEN = I2C-Adresse: 2
ESC4 = RECHTS = I2C-Adresse: 3

Die I2C-Adressen können per Programmieradapter frei gewählt werden. Ein detailierte Beschreibung ist unter "Firmware und Programmierung zu finden".

b) Der rote Micromatchstecker

Über diesen 8-poligen Stecker können alle Signale für Versorgung, sowie die Hilfsspannungsversorgung abgegriffen werden.

  • PIN1: I2C_SCL
  • PIN2: I2C_SDA
  • PIN3: 8.0V/(7.5V alt) (oder VBAT)
  • PIN4: PPM ESC CH1
  • PIN5: PPM ESC CH2
  • PIN6: PPM ESC CH3
  • PIN7: PPM ESC CH4
  • PIN8: GND

Der Herkules erzeugt durch einen Schaltregler eine verlustarme, geregelte "Vorspannung" von 8.0V die auch für die Versorgung der FlightControl verwendet werden kann. Wenn diese verwendet werden soll, dann sind alle Verbindungen im Flachbandkabel vorhanden. Es sind dann PIN1,PIN2,PIN3 und PIN8 an der FlighControl anzulöten. Der Vorteil dieser Konfiguration ist dass die FlightControl hier die volle 6S-Tauglichkeit vom Herkules "vererbt" bekommt und der Herkules die Leistungsumsetzung erledigt. Es sind dann theoretisch keine Schaltregler auf der FlightControl mehr nötig.

c) Der weisse Molex Steckverbinder (nur Herkules II v3 und Herkules II v4)

Dieser Stecker ist kompatibel zum Molex Steckverbinder der Mikrokopter FlightControl ME 2.1. Darüber kann die FlightControl wahlweise mit VBAT+ oder +7V5 versorgt werden.
Der Vorteil von +7V5 ist, dass die FlightControl automatisch bis 6s LiPo (26V) tauglich wird ohne irgendwelche umbauarbeiten. Ein Umbau der Jumper ist weiter unten beschrieben.

Herkules_II_v4_Molex_Micromatch

  • PIN1: GND
  • PIN2: not used (Piepser)
  • PIN3: I2C_SDA
  • PIN4: I2C_SCL
  • PIN5: 7V5 (oder VBAT)

=> Link zu Mikrokopter FlightControl ME 2.1


2.) Die Verbindung zur FlightControl

Die FlightControl kann über drei Varianten mit dem Herkules verbunden werden. Die Details folgen hier.

Variante A) FlightControl direkt an Batterie, I2C per Flachbandkabel

Herkules_II_OktoConnector_Variante_A

Die Flight Control wird direkt von der VBAT+ und VBAT- versorgt. Dazu wird an den Herkules Batterie-Anschlüssen VBAT+ und VBAT- jeweils ein Kabel angelötet und mit der FlightControl + und - verbunden.
Zusätzlich werden nur noch I2C_SCL und I2C_SDA vom Flachbandkabel an die dafür vorgesehen Lötpats der FlightControl verbunden.

Wichtiger Hinweis! : Der GND vom Flachbandkabel darf hier NICHT an die FlightControl angelötet werden, da sonst sich die FC über diesen PIN versorgt und es zu einer Masseschleife kommt.

Vorteile:

  • Stromverbrauch nicht durch Flachbandkabel Querschnitt limitiert
  • FlightControl kann Spannungsmessung erledigen und muss diese nicht per I2C aus von den Herkules II Controler auslesen

Nachteile:

  • Zwei zusätzliche Kabel müssen zw, Herkules II und FlightControl verlegt werden
  • FlightControl muss volle Akkuspannungsfestigkeit aufweisen (26V bei 6S)!

Variante B) Schaltregler versorgt FlightControl

Herkules_II_OktoConnector_Variante_B

Der Vorteil dieser Variante ist dass keine zusätzlichen Kabel (VBAT+ und VBAT-) an die FightControl angelötet werden müssen. Zudem Erhält die FlightControl bereits eine geregelt 8.0V Spannung die von einem Schaltregler "verlustarm" auf dem Herkules II erzeugt wird. Dies macht theoretisch die Verwendung von Schaltreglern auf def FlightControl überflüssig. Da der Herkules II mit bis zu 26V (6S) Batteriespannung versorgt werden kann, wird somit auch das Gesamtsystem 6S-tauglich. Die Akkuspannungsmessung erledigt der Herkules II und kann per I2C von der FlightControl ausgelesen werden. (Die FC2.1 unterstützt kein lesen der Batteriespannung am Herkules)

Wichtiger Hinweis! : Der GND vom Flachbandkabel darf hier NICHT zwischen den beiden Herkules Reglern verbunden werden werden, da sonst die Motorströme über das Flachbandkabel laufen und es zu einer Masseschleife kommt.

Vorteile:

  • keine zusätzlichen Kabel zw. Herkules II und FlightControl ausser das Flachbandkabel
  • Keine Lötstellen an Herkules nötig, alles kann gesteckt werden
  • Volle Spannungsfestigkeit von 26V (6S) für das Gesamtsystem durch Herkules Schaltregler. (FlightControl sieht max.8.0V!)
  • Verlustarme Erzeugung der 8.0V Vorspannung daher keine Schaltregler auf FlightContol nötig

Nachteile:

  • Keine Spannungsmessung durch FlightControl mehr möglich!
  • Spannungsmessung muss durch Herkules II erfolgen und von Flight Control ausgelesen werden

Variante C) VBAT und GND über Flachbandkabel.

Herkules_II_OktoConnector_Variante_C

Diese Variante führt die Akkuspannung direkt über das Flachbandkabel. Dies hat wiederum den Vorteil dass keine zusätzliche Leitung zwischen Herkules und FlightControl verlötet werden müssen. Nachteil ist dass die FlightControl die volle Akkuspannungsfestigkeit haben muss und somit aus Verlustleistungsgründen vmtl. eigene Schaltregler brauchen wird.

Vorteile:

  • keine zusätzlichen Kabel zw. Herkules II und FlightControl ausser das Flachbandkabel
  • Keine Lötstellen an Herkules nötig, alles kann gesteckt werden
  • Akkuspannungsmessung durch FlightControl möglich

Nachteile:

  • FlightControl muss volle Akkuspannungsfestigkeit aufweisen (26V bei 6S)!
  • Stromverbrauch der FlightControl (und anderer daranangeschlossenen Komponenten) limitiert da an dem dünnen nur 0.14qmm Flachbandkabel etwas Spannung abfällt. (ca. 50mV bei 2A)

Variante D) Alles Signale und Supply über MOLEX Kabel.

Herkules_II_OktoConnector_Variante_D

Diese Variante führt die Akkuspannung bzw. die 8.0V und die I2C direkt über das schwarze MOLEX-Verbindungskabel zur Flightcontrol. Dies hat wiederum den Vorteil dass keine zusätzliche Leitung zwischen Herkules und FlightControl verlötet werden müssen.
Mittels einer 0Ohm Widerstandbrücke auf dem Herkules kann zw. 8.0V und VBAT+ auf dem Molex Stecker gewählt werden.

Vorteile:

  • keine zusätzlichen Kabel zw. Herkules II und FlightControl ausser das Molex-Kabel
  • Keine Lötstellen an Herkules nötig, alles kann gesteckt werden
  • Akkuspannungsmessung durch FlightControl möglich

Nachteile:

  • FlightControl muss volle Akkuspannungsfestigkeit aufweisen (26V bei 6S) wenn VBAT+ auf MOLEX!
  • Stromverbrauch der FlightControl (und anderer daranangeschlossenen Komponenten) limitiert da an dem dünnen nur 0.14qmm Flachbandkabel etwas Spannung abfällt. (ca. 50mV bei 2A)

3.) Jumper Umsetzen auf der Leiterplatte:

b) Der rote Micromatch Steckverbinder

Um auf PIN4 (X1-4) des Micromatch-Steckers VBAT+ anstatt PPM1 auszugeben muss der Widerstand R17 (100 Ohm) entfernt und der Widerstand R15 (0 Ohm) bestückt werden.

Die Leiterplatte

Herkules II_VBAT_to_MM_Overview_640

 

Der Schaltplan

Herkules II_VBAT_to_MM_Schaltplan_800

 

b) Der weisse Molex Steckverbinder (nur Herkules II v3)

Um auf PIN5 (X2-5) des Molex-Stecker anstatt VBAT+ die geregelten +7V5 (+8V0 ab Herkules II v3) auszugeben muss eder Widerstand R23 (0Ohm) entfernt und der Widerstand R24 (0Ohm) bestückt werden.

Die Leiterplatte

Herkules_II_v3_Molex_VBAT_or_8V

 

Der Schaltplan

Herkules_II_v3_Molex_VBAT_or_8V_Schematic

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