Dakar OSD 2.0c by Cristóbal Fernández (SPAIN)

(do texto original em Castelhano - from original Castelan text )
La idea de este circuito que
presento es que en menos de una tarde y por menos de 15 euros te puedes
autoconstruir tu propio OSD para FPV adaptable a los módulos GPS em-406
,em-411, em-401 todos a 1hz y eb-85 y LS20033 a 5 hz desde la versión 2.0b.
Es un OSD sencillo pero plenamente funcional, pesa unos 20 gramos, consume
solo unos 25 mA y nos facilita la información que considero de vital
importancia para la navegación: altura, distancia, dirección de vuelta a casa,
pasillo de vuelo,velocidad terrestre, satélites y tiempo de vuelo, además de
máximos de altura, distancia, velocidad, rumbo correcto hacia un itinerario y
coordenadas gps.
Desde la versión 2.0b se incorpora tambíén la posibilidad de usar 2
voltímetros de libre disposición en una segunda hilera (más información sobre
esta nueva versión en la página 46 de este hilo, post 1366).
La información se presenta en la parte superior de la pantalla, que es donde
considero que molesta menos un OSD pues es la zona de cielo y nubes, no
obstante podemos controlar libremente el contraste de los caracteres con la
resistencia variable.
Podéis utilizarlo con o sin conexión a un canal auxiliar, si utilizáis este,
su recorrido está segmentando en 5 tramos que serán 5 pantallas independientes
seleccionables con un canal de rueda o con mezclas asociadas a switches:
1.) Primera pantalla: Pantalla OSD apagado.
2.) Segunda pantalla, la pantalla general y más habitual de OSD, tenemos
información de:
- Altura en metros.
- Distancia en metros.
- Flechita de vuelta a casa (16 flechitas diferentes en vez de 8 para tener
más precisión),
- Ángulo relativo o pasillo de vuelo.
- Velocidad con respecto a tierra en km/h,
- Número de satélites.
- Minutos de vuelo.
3.) Tercera pantalla, pantalla de máximos, tenemos la máxima altura, distancia
y velocidad alcanzados durante la sesión de vuelo.
4.) Cuarta pantalla, excursión a waypoint o punto destino(como un rutómetro en
una etapa del DAKAR, je,je ), la flechita de vuelta a casa nos indica ahora la
ruta correcta para alcanzar el itinerario de nuestra excursión, una vez
alcanzado, podemos volver a la pantalla general para volver a tener la
orientación de vuelta a casa.
5.) Quinta pantalla: coordenadas gps, se muestran las coordenadas de latitud y
longitud donde se encuentra el avión en ese momento, útiles solo si se nos cae
el avión y queremos localizarlo, podemos asociar esta posición del canal
auxiliar al fail safe, el formato es ggº mm.mmmm.
En cuanto a las coordenadas internas del punto de casa y de destino de
excursión si queremos utilizarlo (waypoint) también he pensado que la memoria
RAM del PIC no es el mejor sitio donde guardarlos, si la alimentación del osd
es compartida , posibles sobrepicos en el consumo pueden resetear nuestro pic
y perderíamos el punto de casa, y la distancia y si estamos lejos, no creo que
nos haga gracia, así que he decidido guardarlos como en mi circuito Vienna en
la eeprom del microcontrolador, que es como el “disco duro” del PIC, así que
para guardar el punto de casa, esperamos a tener satélites en el OSD ,
apretamos el pulsador y este punto queda guardado en ese “disco duro” y solo
si cambiamos de lugar de vuelo, tendremos que volver a guardar ese punto de
casa, si el circuito se resetea durante el vuelo, automáticamente recupera
este punto de casa. Para el punto waypoint o destino de excursión si nos
interesa utilizarlo, hacemos lo mismo, no es necesario transferirlo desde un
PC, nos habremos desplazado personalmente antes del vuelo a ese sitio o a las
inmediaciones, con el avión en tierra encendemos y esperamos a tener satélites
en el OSD y apretamos 5 segundos el pulsador para almacenar esas coordenadas
en el “disco duro” del pic como punto destino( waypoint), también podemos
emplear el DakarOSDmanager para establecer el waypoint desde casa.
Las funciones por tanto del pulsador son las siguientes:
- Si lo mantenemos apretado mientras encendemos el osd conmutamos entre
activación/desactivación de voltímetros desde la versión 2.0b, y vuelo
diurno/nocturno y viceversa (caracteres en Negro/Caracteres en Blanco) en la
versión 1.31 y anteriores.
- Pulsación corta , la más empleada,pulsamos y soltamos, establecemos el punto
de casa, ponemos a cero por tanto la altura si estamos en la modalidad de
altura relativa, el indicador de distancia ,el contador de minutos y los
máximos de altura, velocidad y distancia.
- Establecimiento del waypoint,nos desplazamos físicamente este lugar y
mantenemos el pulsador durante 5 segundos (si no queremos contar, a los 5
segundos ya vemos que se enciende el led ) y luego soltamos.
-Conmutación altura relativa/absoluta y viceversa , mantenemos el pulsador
durante 15 segundos (si no queremos contar veremos que a los 15 segundos el
led se enciende por segunda vez) y soltamos.
Técnicamente el corazón del circuito es mi PIC preferido, el 18f252-i/sp ya
empleado en anteriores circuitos y el archiconocido separador de sincronismo
lm-1881, el resto son 4 resistenicas, 4 diodos, 4 condensadores, 1 cristal y
poco más. Una instalación sencilla si no queremos insolar es utilizar una
plaquita de pistas paralelas, muy apropiadas para microcontroladores o una de
isletas,
Si tenéis alguna duda tanto en la lógica de funcionamiento como en el montaje
del circuito o se os ocurre alguna sugerencia no dudéis en plantearla.
Adjunto 2 esquemas posibles del circuito:
Esquema A: El básico y standard que utiliza 2 diodos, D1 y D2 para
poder reducir la tensión del PIC a unos 3,6v y así que este pueda entender
perfectamente los datos que le manda el gps que oscilan entre 0v/2,85v en vez
de 0v/5v.
Esquema B (el más recomendable): El PIC va alimentado a sus 5v
oficiales en vez de 3,6v del anterior esquema y para poder entender
perfectamente lo que le manda el gps se construye un pequeño "Interface" entre
el PIC y el gps (aparece dentro del rectánglo discontínuo en el esquema 2) con
2 transistores y 4 resistencias que elevan la tensión 0v/2,85v a 0v/5v,
también se prescinde de los Diodos D1 y D2 que en el anterior esquema reducían
la tensión de trabajo del PIC, este esquema se desarrolla y comenta a partir
de la página 10, post 288 de este hilo.
Con esta versión B podemos utilizar el upgrade de voltímetros perfectamente.
Siempre podéis empezar por el esquema A, dejar unos agujeritos en la placa y
luego pasar al esquema B.
La conexión del gps em-406 (1hz) se realiza como consta en ambos esquemas, la
conexión del gps eb-85/fv-m8 (5hz) se realiza de la siguiente forma:
Uilizad los pines del canal 1 del gps, es decir 3-tx1 y 4- rx1 así como
1-voltaje de entrada(en este gps podemos ir entre 3,3v y 5v) y 2-Tierra(Gnd) y
también el 8-tensión de entrada de la batería de backup (2-5v) , este pila es
prácticamente imprescindible pues guarda la información de la memoria flash
durante años y acelera muchísimo el posicionamiento de satélites en cada
arranque, cualquier pilita de botón de litio que que entregue entre 2 y 5v es
suficiente, este tema se discute y desarrolla a partir del post 929 de la
página 31 de este foro.
Adjunto fotos del montaje, los 2 esquemas y un pequeño video realizado con la
versión 1.3b y el gps eb-85a
(Ver video)
Incorporaciones de la última versión DakarOSD 2.0c
(Descargar
Dakar OSD 2.0c y esquemas para esta versión)
- Se incorpora la capacidad de videomodem, es decir transporta
telemetría a tierra a través del canal de video y el decodificador Lince en
tierra la procesa.
- Se incorporan 2 voltímetros de libre uso.
- Se puede escoger caracteres en negro ó caracteres en blanco sobre banda
oscura.
- También es posible medir porcentualmente la señal RSSI del receptor RC
utilizando el 2º voltímetro
(Descarga de esta versión especial para RSSI, interface y explicaciones a
partir del post 1724 de la página 58 de este hilo)
Incorporaciones de la última versión DakarOSD 1.31
(Descargar
Dakar OSD 1.31 y esquemas para la versión 1.31 y precedentes)
- Se incorpora el parámetro “ángulo relativo” ó “pasillo de vuelo”.
- Posibilidad de utilizar también el GPS EB-85 trabajando a 5hz (5
actualizaciones por segundo).
- Se incorpora la resolución de metro a metro para la distancia.
- Se eliminan los ceros a la izquierda en las mediciones.
- Se suben todos los caracteres 5 líneas más arriba.
- La pantalla de coordenadas tiene un aspecto más descriptivo.
- Se mejora el DakarOSDmanager: Podemos mandarle al OSD coordenadas desde él,
con lo cual podemos establecer el waypoint desde casa y también podemos
calcular el “ángulo relativo” para volar en línea recta hacia un itinerario.
Incorporaciones de la última versión DakarOSD 1.2b
(Descargar
Dakar OSD 1.2b)
- Se incrementa considerablemente la velocidad de actualización de datos tanto
si utilizamos el canal auxiliar para controlar el OSD como si no lo
utilizamos,pasando de aproximadamente una actualización cada 2 o más segundos
de las versiones anteriores a una actualización aproximadamente por segundo si
tenemos buena cobertura.
Si no conectamos el OSD al canal auxiliar es necesario conectar una
resistencia de 10k (la R5 en el esquema) de la entrada de señal del receptor (patilla
22) a masa bien en el propio circuito o en el cable que va hasta el receptor.
Por tanto recomiendo siempre la incorporación de esta resistencia puesto que
de esta forma podemos utilizar el OSD con o sin conexión al canal auxiliar.
-Se incorpora como me habíais comentado la posibilidad de vuelo
diurno/nocturno, es decir: caracteres en negro o en blanco. La conmutación es
muy sencilla, presionamos el pulsador mientras encendemos el OSD y cambiamos
de forma permanente de un modo a otro.
-En esta última versión se incorpora el programa DakarOSDmanager, que
utilizando un sencillo circuito maxs232 cumple 2 funciones:
1.- La función más importante es simular nuestros módulos GPS sobre nuestro
OSD, bien porque todavía no lo hemos adquirido, no tenemos cobertura en casa o
simplemente queremos comprobar que funciona correctamente nuestro DakarOSD.
2.- La segunda función es comprobar las tramas que nos manda nuestro GPS con
el fin de probar que nuestro módulo trabaja correctamente.
- Otros cambios de esta versión son la sustitución de los 17 ceros iniciales
por el texto que nos indica el nombre y la versión de este OSD, y otros
cambios internos relacionados con el control del tiempo.
Incorporaciones de la versión 1.1b:
-Se incorpora la posibilidad de utilizar el modo de altura absoluta o el modo
de altura relativa pulsando durante 15 segundos el pulsador principal.
-El OSD funciona también sin el uso de canal auxiliar mostrándonos la pantalla
principal:altura, distancia, dirección de rumbo a casa, velocidad, número de
satélites y minutos de vuelo.
-Se aumenta la compatibilidad com más módulos gps. el em-401 y el eb-85a
configurando este previamente a 4800 baudios y 1hz. (se puede utilizar el
minigps y la batería de backup conectada al pin correspondiente)
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Lista de componentes:
- Integrados:IC1:Pic 18f252-i/sp, IC2: LM-1881, 2 zócalos estrechos para su
inserción de 28 pines y de 8 pines respectivamente.
- Resistencias: R1 , R3 , R5 de 10k, R2 de 680k , R6 de 200 Ohmios y R4
resistencia variable de 1k aprox.
- Condensadores Cerámicos: C1 y C2 de 100nF y C3 y C4 entre 25pF y 33 pF.
-Diodos: D1, D2 y D3(desaparece en la versión 2.0) del tipo 1N4001, 1N4007 etc
y LED1 es un diodo LED normalito.
-1 pulsador para colocarlo preferiblemente remoto y fuera del avión
-Cristal de 10Mhz preferiblemente de perfil bajo.
-Resto de conectores de libre disposición tanto para la entrada-salida de
video, canal auxiliar y conexiones gps.
Si optáis por el esquema B:
Prescindimos de los Diodos D1 y D2 que reducían la tensión de trabajo del PIC
a 3,6v e incorporamos:
- T1:transistor NPN modelo BC547
- T2:transistor PNP modelo BC557
- R5 y R6 de 1k,
- R7 , R8 y R10 de 10k
- R9 de 380 Ohmios
- R11 de 200 Ohmios.
Circuito Terminado

Um muito obrigado a Cristobal por têr partilhado este projecto !
Mais informação pode sêr obtida em http://www.aeromodelismovirtual.com