La radiocommande
Projet et concept de radiocommande
Contributeur·ice·s
Statut du projet
Fonctionnel
Statut de la publication
Publié
License
CC-by-sa-3.0 - Creative Commons Attribution CC-by-sa-3.0 France
Inspiration
aéromodélisme
Fichiers source
Radio control.zip
Machines
Matériaux
La radiocommande
Ce projet de radiocommande est la suite logique de mon intérêt et de mes convictions pour un modélisme aérien tel qu'il devrait être pratiqué, c'est-à-dire la conception et la fabrication de systèmes radio-pilotés en partant réellement de zéro.
À partir des premières ébauches sur papier, études des possibilités et contraintes techniques, schémas des circuits électroniques, conception des programmes dans la radiocommande et les modèles associés, dessins du boîtier et définition des différentes pièces d'usinage (etc...), jusqu'à la finalisation du projet, il aura fallu plus d'une année de conception, fabrication, et tests de validation.
Les caractéristiques de la radiocommande :
- Automate programmable MODULABLE 32 équipé du microcontrôleur ATmega1284P.
- Émetteur/récepteur (transceiver) radio 2.4GHz (composant nRF24L01+).
- Antenne Trèfle omnidirectionnelle 3 branches (7dBm).
- Communication multidirectionnelle vers (sol/air air/sol) et entre (air/air) plusieurs modèles.
- Communication vers périphériques relais pour applications longues distances basse puissance.
- Communication par trames de 32 bits.
- Affichage digital avec mini afficheur à digits.
- Buzzer de signalement.
- Système à tolérance de pannes (fail-safe) sur 5 bits (0 à 31).
- Surveillance de l'activité du modèle (watchdog) sur 5 bits (0 à 31).
- 1 menu principal + 1 menu des paramètres/réglages.
- Aucune mémoire de modèles (la mémoire est située dans les modèles).
- Possibilité de copier les réglages d'un modèle vers un autre très facilement.
- 15 paramètres/réglages par défaut envoyés par le modèle.
- Réglage des trims (autour des neutres) des manches de gaz/roulis et profondeur/lacet.
- Réglage d'une alarme (visuelle et sonore) tension de batterie faible du modèle (de 0V à 100V).
- Réglage d'une alarme (visuelle et sonore) temporisation/chronomètre (de 0s à 3600s).
- Réglage de l'inversion des manches de gaz/roulis et profondeur/lacet.
- Réglage de courbes des manches de gaz/roulis et profondeur/lacet.
- Jusqu'à 16 paramètres/réglages personnalisés supplémentaires envoyés par le modèle.
- 5 paramètres/réglages par défaut propres à la radiocommande.
- Calibration des potentiomètres des manches et auxiliaire (si remplacement/autre).
- Verrouillage des menus (plus de réglages possibles, ni d'extinction de la radiocommande).
- Affichage de la tension de la batterie de la radiocommande.
- Affichage de la tension de la batterie du modèle.
- Affichage d'une temporisation/chronomètre (temps d'utilisation du modèle/autre).
- Affichage des trims (verrouillage et remise à 0 possible par le bouton de sélection).
- Affichage d'une télémétrie personnalisée.
- Affichage des paramètres/réglages par défaut et personnalisés.
- Menu de mise à jour des paramètres/réglages du modèle.
- Menu de sauvegarde des réglages propres à la radiocommande.
- Allumage ou extinction de la radiocommande ou du modèle dans n'importe quel ordre.
- Accumulateur Nickel-hydrure métallique (NiMH) 8S (+9.6V) 600mAh.
- Alarme niveau de batterie faible (en dessous de +6V).
- Prise de charge de la batterie (XT30).
- Prise de programmation du microcontrôleur (mini XLR).
- Boîtier fermé en aluminium, acier inoxydable, bois (contreplaqué 5mm), et ertalon.
- Dimensions : 214mm x 205mm x 118mm.
L'interface électromécanique entre l'homme et la machine :
- 2 manches analogiques (1 gaz/roulis + 1 tangage/lacet) sur 10 bits chacun (0 à 1023).
- 4 interrupteurs de trims (3 positions) sur 2 bits chacun (0 à 2).
- 1 interrupteur de coupure moteur/autre (2 positions) sur 1 bit (0 à 1).
- 3 interrupteurs auxiliaires (3 positions) sur 2 bits chacun (0 à 2).
- 1 bouton rotatif auxiliaire sur 10 bits (0 à 1023).
- 1 bouton rotatif de sélection/menus sur 10 bits (0 à 1023).
- 1 bouton poussoir de sélection/menus (2 positions, dont 1 momentanée) sur 1 bit (0 à 1).
- 1 interrupteur d'alimentation maintenue on/off (2 positions).
Programmation de l'automate programmable MODULABLE 32 avec MODULE :
Le programme en langage C++ fonctionnant avec MODULE est téléchargeable ici :
Télécharger le programme de la radiocommande
Connexions (automate programmable MODULABLE 32 sur les différents systèmes embarqués) :
- Port GPIO 1 (PB0) sur broche STATE (état) interrupteur d'alimentation maintenue.
- Port GPIO 2 (PB1) sur broche HOLD (auto-maintien) interrupteur d'alimentation maintenue.
- Port GPIO 3 (PB2) sur broche SS (slave select) mini afficheur à digits.
- Port GPIO 4 (PB3) sur broche WAVE (onde) buzzer de signalement.
- Port GPIO 5 (PB4) sur broche CSN (slave select) composant nRF24L01+.
- Port GPIO 6 (PB5) sur broche MOSI (master output slave input) mini afficheur à digits et composant nRF24L01+.
- Port GPIO 7 (PB6) sur broche MISO (master input slave output) composant nRF24L01+.
- Port GPIO 8 (PB7) sur broche SCK (serial clock) mini afficheur à digits et composant nRF24L01+.
- Port GPIO 9 (PD0) sur bouton poussoir de sélection/menus.
- Port GPIO 10 (PD1) sur interrupteur de coupure moteur/autre.
- Port GPIO 11 (PD2) sur interrupteur auxiliaire A (position 1).
- Port GPIO 12 (PD3) sur interrupteur auxiliaire A (position 3).
- Port GPIO 13 (PD4) sur interrupteur auxiliaire B (position 1).
- Port GPIO 14 (PD5) sur interrupteur auxiliaire B (position 3).
- Port GPIO 15 (PD6) sur interrupteur auxiliaire C (position 1).
- Port GPIO 16 (PD7) sur interrupteur auxiliaire C (position 3).
- Port GPIO 17 (PC0) sur interrupteur trim de gaz (position 1).
- Port GPIO 18 (PC1) sur interrupteur trim de gaz (position 3).
- Port GPIO 19 (PC2) sur interrupteur trim de tangage (position 1).
- Port GPIO 20 (PC3) sur interrupteur trim de tangage (position 3).
- Port GPIO 21 (PC4) sur interrupteur trim de roulis (position 1).
- Port GPIO 22 (PC5) sur interrupteur trim de roulis (position 3).
- Port GPIO 23 (PC6) sur interrupteur trim de lacet (position 1).
- Port GPIO 24 (PC7) sur interrupteur trim de lacet (position 3).
- Port GPIO 25 (PA7) sur curseur bouton rotatif de sélection/menus.
- Port GPIO 26 (PA6) sur curseur manche analogique des gaz.
- Port GPIO 27 (PA5) sur curseur manche analogique de tangage.
- Port GPIO 28 (PA4) sur curseur manche analogique de roulis.
- Port GPIO 29 (PA3) sur curseur manche analogique de lacet.
- Port GPIO 30 (PA2) sur curseur bouton rotatif auxiliaire.
- Port GPIO 31 (PA1) sur broche VOLT (tension) interrupteur d'alimentation maintenue.
Le concept de cette radiocommande :
Depuis les premiers temps ou je pilote des modèles radiocommandés dans des associations d'aéromodélisme jusqu'à aujourd'hui, je me suis souvent demandé et au vu de l'avancée précédente et actuelle en matière d'électronique embarquée :
Mais pourquoi donc les radiocommandes du commerce ont-elles des mémoires de modèles ? Les mémoires de modèles permettent en effet de retenir les réglages relatifs à un modèle, dans la mémoire de la radiocommande.
À ce propos je ne citerais que l'exemple d'un ami au terrain de modélisme sans le nommer, qui par mégarde se trompe assez régulièrement de mémoire de modèles (il vole avec beaucoup de choses). En conséquence cela lui arrive souvent d'écraser ses réglages, ou d'écraser son modèle tout simplement au sens physique du terme !
En fait, cette "lacune" des mémoires de modèles dans les radiocommandes modernes trouve historiquement ses racines dans la conception même des premiers radio-émetteurs/récepteurs. En effet, les premières radiocommandes se contentaient uniquement d'être émetteur d'information, et le modèle étant lui simplement un récepteur. Dans cette situation (unidirectionnelle), il est facile de comprendre que le modèle reste toujours muet.
Plus tard, les concepteurs et divers industriels se sont décidés (au vue de la demande qui augmentait) à ajouter une communication du modèle vers la radiocommande, sur un circuit électronique bien distinct et avec une antenne radio supplémentaire sur le modèle et la radiocommande. C'est un retour air/sol qui a été appelé télémétrie (en rapport avec la télémétrie à l'époque des débuts de la conquête spatiale jusqu'à nos jours).
L'avancée en matière de miniaturisation des composants permet aujourd'hui d'avoir dans une même puce un émetteur et un récepteur, qui se sert de la même antenne radio pour communiquer, ces systèmes sont appelés transceivers (émetteurs/récepteurs).
Le concept que je développe ici permet de vous expliquer l'idée même de ma radiocommande, celle-ci n'a en effet aucune mémoire de modèles, ayant souhaité aller au bout de ma logique, c'est le modèle qui contient la mémoire !
Cette idée simple permet beaucoup de choses, notamment le fait que c'est le modèle qui envoi des paramètres et réglages personnalisés à la radiocommande, qui à l'origine dispose d'un menu des paramètres et réglages vide. La radiocommande se voit alors garnie de paramètres personnalisés relatifs au modèle qui est actuellement en communication avec elle. Ces paramètres peuvent être de n'importe quel type et agir sur n'importe quelle fonction du modèle. Ce retour radio air/sol permet également à la radiocommande de disposer de l'affichage de la tension de la batterie du modèle en temps réel, et d'une télémétrie personnalisée en fonction du modèle.
Une fois cette notion comprise, tout est alors possible.
Pour régler votre modèle, ma radiocommande dispose alors de 15 paramètres par défaut qui en général sont assez communs aux modèles réduits (trims, alarmes, inversion des voies, courbes de gaz, etc...), et d'un maximum de 16 paramètres personnalisés par le modèle (dont le type de paramètre n'est pas défini par défaut).
Ceci est largement suffisant parce que par définition même, ces paramètres sont spécifiques au modèle considéré. Terminé les réglages et menus à n'en plus finir (souvent la plupart du temps inutilisés) dans les radiocommandes du commerce !
Dans ce que je propose ici, vous disposez des réglages uniquement nécessaires au modèle mis en œuvre, ce qui facilite grandement son utilisation sur le terrain de modélisme !
Système multidirectionnel (multiceiver) :
Le système de radiocommande 2.4GHz que je propose ici permet la communication multidirectionnelle entre la radiocommande et un ou plusieurs modèles, autorise le dialogue entre les modèles eux-mêmes (réseau d'émetteurs/récepteurs, ou multiceivers), et rend possible l'ajout de plusieurs émetteurs/récepteurs (transceivers) embarqués dans un même véhicule (pour les gros modèles notamment).
Tout projet est alors possible, sans même évoquer le modélisme piloté dont il est question ici :
Par exemple des applications robotiques mettant en œuvre des réseaux de robots qui communiquent entre-eux, et bien d'autres projets encore. Libre à vous d'imaginer vos propres applications en fonction de vos besoins !
Ce principe d'émetteur/récepteur intégré donne également la possibilité à l'utilisateur d'effectuer des communications longues distances en basse puissance d'émission (inférieure à 100mW), ceci par transmission de données de la radiocommande vers des périphériques relais qui se chargent non pas de traiter l'information et de l'utiliser, mais plutôt de la relayer vers d'autres périphériques afin d'atteindre la portée radio vers le modèle.
Cette propriété de pouvoir recevoir et émettre avec de multiples périphériques ainsi que de relayer l'information est effectuée de manière complètement transparente pour l'utilisateur ou le programmeur.
Il est envisageable d'imaginer un robot d'exploration de décombres hors de portée radio directe avec le poste de pilotage (à cause des bardages métalliques des bâtiments par exemple), mais étant à portée radio de plusieurs relais qui se chargent seulement de transmettre (relayer) les informations aux téléopérateurs.
Toutes ces propriétés multidirectionnelles (multiceivers) sont à définir non pas dans la radiocommande, mais uniquement à la conception des programmes à bord de vos modèles, robots, et autres systèmes embarqués (libre à chacun de créer une logique en rapport avec le type de système piloté).
À noter que les paragraphes qui suivent font état d'une utilisation avec un seul modèle, car c'est mon application principale (l'aéromodélisme). Néanmoins tout ce qui est expliqué ci-dessous (utilisation des menus, fonctionnalités, etc...) fonctionne avec plusieurs modèles (suivant la logique que vous avez programmé dans leurs microcontrôleurs respectifs bien évidement).
Démarrage de la radiocommande :
À l'allumage de la radiocommande, se propose à vous le choix de démarrer celle-ci en mode "ON AIR" (à l'antenne) ou en mode "OFF AIR" (hors antenne) en faisant pivoter le bouton rotatif de sélection. Si vous choisissez "ON AIR" (à l'antenne), le circuit radio d'émission/réception est démarré, la radiocommande se met alors à envoyer et recevoir des données, et cherche si un modèle est présent.
Si un modèle est présent et répond à la radiocommande, cette dernière récupère alors tous les paramètres nécessaires (trims, paramètres par défaut, paramètres personnalisés, etc...) lors de ce démarrage uniquement, et vous emmène directement au menu principal pour une utilisation normale.
Si au contraire, aucun modèle ne se présente à la radiocommande, l'affichage indiquera "BINDING" (liaison), et vous aurez le choix d'attendre ou de quitter (en appuyant sur le bouton de sélection) sans récupérer les paramètres du modèle, ce qui en conséquence vous donnera l'impossibilité de régler ses paramètres, car le menu des paramètres sera vide.
Attention, la radiocommande émet et reçoit des données (le circuit radio d'émission/réception est démarré) même en ayant quitté la tentative de liaison ("BINDING") avec le modèle, vous pourrez alors tout de même le piloter (sans pouvoir en changer les paramètres).
En résulte que les trims, alarmes, inversions des voies, et courbes (qui doivent normalement êtres récupérés du modèle, et qui sont mixés non pas dans le modèle, mais dans la radiocommande) seront alors à leur valeur par défaut ("OFF" pour les trims/alarmes/courbes, et "NOR" pour l'inversion des voies), il convient alors d'être prudent suivant le modèle piloté, et une telle configuration n'est en soit pas idéale, mais est possible.
Si vous démarrez la radiocommande en mode "OFF AIR" (hors antenne), cette dernière reste muette (circuit d'émission/réception éteint).
Dans ce cas, le menu des paramètres ("SETTINGS") vous permettra non pas de régler les paramètres du modèle (voir plus bas : "Réglages et enregistrement des paramètres"), mais plutôt de modifier certains réglages propres à la radiocommande, et enregistrés dans celle-ci (comme la calibration des potentiomètres des manches et auxiliaire, voir plus bas : "Calibration des potentiomètres").
Ne pas démarrer le circuit radio d'émission/réception permet également de se familiariser avec l'interface de cette radiocommande, ou bien encore de contrôler la tension de la batterie interne avant de se rendre sur votre terrain de modélisme favoris.
Allumage de la radiocommande et du modèle :
Il n'existe aucune contrainte au niveau de l'ordre d'allumage ou de la mise hors tension de la radiocommande ou du modèle, tout deux attendent une réponse de l'autre :
Vous pouvez allumer la radiocommande ou le modèle dans n'importe quel ordre, éteindre votre modèle ou la radiocommande quand vous le souhaitez, et rallumer l'une ou l'autre en cours d'utilisation !
Lorsque le modèle s'aperçoit que plus aucune radiocommande ne répond, il active alors son système à tolérance de pannes (fail-safe), et envoi en boucle les paramètres dont la radiocommande a besoin jusqu'à temps que celle-ci réponde.
Si la radiocommande a besoin de paramètres à son allumage, elle ira les chercher si un modèle est sous tension et répond, de même si le modèle a besoin de paramètres et qu'aucune radiocommande n'est allumée, il ira les chercher au moment où elle sera activée en communication (via le menu de démarrage "ON AIR").
Différents menus :
Ma radiocommande dispose d'un menu principal :
- Verrouillage de la radiocommande ("LOCK/-LOCKED-", voir plus bas : "Le verrouillage de la radiocommande").
- Visualisation de la tension de la batterie de la radiocommande et alarme ("CTRL", voir plus bas : "Alarmes").
- Visualisation de la tension de la batterie du modèle et alarme ("MODL", voir plus bas : "Alarmes").
- Visualisation d'une temporisation/chronomètre et alarme ("TIME", voir plus bas : "Alarmes").
- Visualisation et modification des trims ("THRO", "PITC", "ROLL", "YAW").
- Visualisation d'une télémétrie personnalisée ("TLMT").
- Accès au menu des paramètres ("SETTINGS").
À partir du menu principal et par la pression du bouton de sélection sur la section "SETTINGS" (paramètres) en mode "ON AIR" (à l'antenne), vous entrez dans le menu des paramètres/réglages dans lequel on trouve 11 paramètres par défaut, ainsi qu'un maximum de 16 paramètres personnalisés agrémentés par le modèle si besoin :
Paramètres par défaut :
- Réglage d'une alarme tension de batterie faible du modèle ("BMDL", voir plus bas : "Alarmes").
- Réglage de la limite d'une temporisation/chronomètre avec alarme ("TMED", voir plus bas : "Alarmes").
- Réglage de la manière dont la temporisation/chronomètre se déclenche ("TMTR", voir plus bas : "Alarmes").
- Réglage de l'inversion des manches de gaz/roulis et profondeur/lacet ("DRTH", "DRPI", "DRRO", "DRYA").
- Réglage de courbes des manches de gaz/roulis et profondeur/lacet ("CUTH", "CUPI", "CURO", "CUYA").
Paramètres personnalisés :
- Paramètres dont le type n'est pas défini par défaut (nom affiché dans le menu, valeur initiale, valeurs minimales et maximales possibles, etc...).
Autres sections :
- Retour au menu principal sans enregistrer les paramètres dans le modèle ni conserver les dernières modifications effectuées ("EXIT").
- Retour au menu principal et mise à jour des paramètres dans le modèle ("UPDATE", si la radiocommande n'est pas verrouillée).
Lorsque la radiocommande est démarrée en mode "OFF AIR" (hors antenne, c'est-à-dire circuit d'émission/réception éteint), à partir du menu principal et par la pression du bouton de sélection sur la section "SETTINGS" (paramètres), vous entrez dans le menu dans lequel vous pouvez modifier certains réglages propres à la radiocommande, paramètres qui sont enregistrés dans sa mémoire :
Réglages :
- Calibration des potentiomètres des manches et auxiliaire ("CLTH", "CLPI", "CLRO", "CLYA", "CLAX", voir plus bas : "Calibration des potentiomètres").
Autres sections :
- Retour au menu principal sans enregistrer les paramètres dans la radiocommande ni conserver les dernières modifications effectuées ("EXIT").
- Retour au menu principal et enregistrement des paramètres dans la radiocommande ("SAVE", si la radiocommande n'est pas verrouillée).
Alarmes :
Ma radiocommande est équipée d'une alarme niveau de batterie faible de la radiocommande et du modèle, et d'une alarme qui s'active via une temporisation/chronomètre réglable (lorsque le temps paramétré est dépassé). Ces 3 alarmes sont visibles dans le menu principal, ce sont respectivement les sections "CTRL", "MODL", et "TIME".
Ma radiocommande est équipée d'une temporisation (chronomètre) dont la durée limite est paramétrable, et la manière dont elle se déclenche :
- Avec l'interrupteur de coupure moteur/autre.
- En dépassant une certaine position (réglable) au manche de gaz.
Au pilotage, vous avez donc le choix de déceler la fin de votre session lors du dépassement d'une certaine tension de la batterie du modèle réglable de 0V à 100V (par pas de 0.1V), et/ou du dépassement d'une temporisation/chronomètre réglable de 0s à 3600s (par pas de 1s), soit 1h au total.
Le dépassement du temps (réglé préalablement) de la temporisation/chronomètre est indiqué de façon visuelle et sonore (alarme sonore de quelques secondes mais affichage permanent), ce chronomètre est activable et désactivable via le menu des paramètres ("SETTINGS") et peut être redémarré ou stoppé à tout moment en pressant le bouton de sélection sur la section "TIME" dans le menu principal.
Le dépassement de la tension limite de la batterie du modèle (réglée par l'utilisateur) provoque également un affichage visuel et sonore (alarme sonore de quelques secondes mais affichage permanent).
Cette alarme visuelle du niveau de batterie faible du modèle, n'est qu'en à elle désactivable uniquement lorsque le niveau de la batterie dépasse à nouveau (augmente positivement) le seuil minimum que vous avez réglé en paramètre (ceci peut se produire lors du changement de la batterie de votre modèle par exemple).
Une alarme de niveau de batterie faible de la radiocommande existe à l'instar de celle du modèle, mais la valeur limite n'est pas réglable et est fixée à +6V, ce qui correspond à la tension minimum d'alimentation de l'automate programmable MODULABLE 32.
Cette alarme de niveau de batterie faible de la radiocommande intervient de manière visuelle et sonore lorsque le seuil de +6V minimum est dépassé.
Dans cette situation, même si la tension de la batterie de la radiocommande (pour une raison x ou y) remonte au dessus de +6V, l'alarme perdurera, seul la partie sonore une fois active pourra être désactivée (par une pression sur le bouton de sélection dans la partie relative à ce paramètre dans le menu principal), l'alarme visuelle restera qu'en à elle présente dans tous les cas.
Si cette alarme de niveau de batterie faible vient à s'activer (que ce soit celle de la radiocommande ou du modèle), et que votre modèle est en vol, il est alors vivement conseillé de le poser dans les plus brefs délais !
Si aucune intervention de l'utilisateur pour désactiver ou réinitialiser l'une (ou l'ensemble) des 3 alarmes n'est effectuée, un bip se fait entendre toutes les 30 secondes, ce qui signifie qu'une alarme visuelle est toujours active. Rendez-vous alors dans le menu principal pour les désactiver (si possible).
Inversions des voies et courbes :
En paramètres par défaut, il vous est également possible de définir le sens des voies de gaz, de tangage, de roulis, et de lacet envoyés au modèle par la radiocommande (de 0 à 1023 en mode normal, ou de 1023 à 0 en mode inversé), et de définir des valeurs de courbes, soit "OFF" pour linéaire, jusqu'à 100 pour fortement non-linéaire.
Tout comme les trims, l'inversion des voies et les courbes sont mixés dans la radiocommande, et envoyés au modèle en l'état.
Si vous souhaitez inverser une ou plusieurs voies, rendez-vous dans le menu des paramètres via le menu principal en cliquant sur la section "SETTINGS" (paramètres) tout en étant en mode "ON AIR" (à l'antenne), cherchez les paramètres "DRTH", "DRPI", "DRRO", ou "DRYA" (qui correspondent respectivement aux gaz, tangage, roulis, et lacet).
Les paramètres ayant en suffixe "NOR" (normal) indiquent que la voie concernée n'est pas inversée, et ceux mentionnés "REV" (inversé) sont inversées. Pour les modifier, il vous suffit de cliquer dessus avec le bouton de sélection, ou d'utiliser les interrupteurs de trims pour en changer les valeurs. Ensuite, rendez-vous dans la section "UPDATE" (mettre à jour) pour mettre à jour les modifications dans le modèle et les prendre en compte dans la radiocommande (car ces paramètres sont mixés dans la radiocommande, et non pas le modèle).
En plus des trims et de l'inversion des voies, vous disposez de la possibilité de modifier les courbes de gaz, de tangage, de roulis, et de lacet. Celles-ci sont linéaires ("OFF") par défaut, et leurs actions s'appliquent de part et d'autre du neutre des manches (gaz y compris).
De même que pour le réglage des autres paramètres, dans le menu "SETTINGS" (paramètres), cherchez les mots "CUTH", "CUPI", "CURO", ou "CUYA" (qui correspondent respectivement aux gaz, tangage, roulis, et lacet).
Si il est indiqué "OFF", les courbes sont linéaires, si il est indiqué un nombre, les courbes sont non-linéaires. Vous pouvez modifier cela via les interrupteurs de trims, ou plus rapidement à l'aide du bouton rotatif auxiliaire tout en restant appuyé sur le bouton de sélection (comme expliqué ci-dessous : "Réglages et enregistrement des paramètres").
Plus les valeurs des courbes seront hautes (proches de 100), plus le pilotage sera doux autour du neutre des manches et moins sensible. Le pilotage d'un modèle à forts débattements sera donc plus aisé en augmentant les valeurs des courbes.
À noter qu'une courbe sur l'axe des gaz peut être utile au pilotage des hélicoptères de voltige (dont le neutre, et donc le centre du manche correspond au pas 0 sur le modèle), même si pour ma part je préfère piloter de façon linéaire le gaz/pas.
Réglages et enregistrement des paramètres :
Ma radiocommande dispose de l'affichage des trims dans le menu principal, parce que leurs réglage s'effectue à tout moment via les 4 interrupteurs 3 positions prévus à cet effet (c'est pourquoi dans le menu des paramètres/réglages vous ne trouvez que 11 paramètres par défaut sur les 15 au total, soit les 4 trims en moins). Les trims sont eux aussi enregistrés dans le modèle (et non la radiocommande). Ils peuvent être remis à 0 individuellement par la simple pression du bouton poussoir de sélection, et verrouillés ("OFF") si besoin.
Sur un modèle radiocommandé à propulsion électrique disposant de son propre algorithme de vol, il est souvent rare d'avoir besoin d'un trim sur le manche de gaz, ou même sur les autres axes de vol, d'ou cette possibilité de verrouillage d'un ou plusieurs trims avec la radiocommande que j'ai développé.
Le menu des paramètres et réglages en mode "ON AIR" (à l'antenne) est accessible en cliquant sur "SETTINGS" (paramètres) dans le menu principal, et dispose d'une section "EXIT" (sortie) et "UPDATE" (mettre à jour). Lorsque vous avez effectué vos réglages (trims, paramètres par défaut, paramètres personnalisés, etc...), vous devez mettre à jour la mémoire du modèle en cliquant sur "UPDATE" (mettre à jour) afin que le modèle enregistre tous les paramètres dans sa mémoire et mette à jour son algorithme de vol (si il en dispose, vous pouvez très bien piloter un bateau sans algorithme de contrôle de la navigation par exemple, mais disposant tout de même de réglages et de paramètres).
Si vous avez modifié des paramètres (trims, paramètres par défaut, paramètres personnalisés, etc...) et qu'une mise à jour du modèle est nécessaire, la section "UPDATE" (mettre à jour) se changera en "-UPDATE-" (-mettre à jour-), les tirets de part et d'autre du mot faisant office d'indication.
Si aucun modèle ne répond à la radiocommande lorsque vous souhaitez mettre à jour les paramètres dans celui-ci après avoir cliqué sur "UPDATE" (mettre à jour) dans le menu des paramètres, dans ce cas l'affichage indiquera "BINDING" (liaison), et vous aurez le choix d'attendre ou de quitter (en appuyant sur le bouton de sélection) sans mettre à jour les paramètres dans le modèle.
Quitter la mise à jour n'aura pas le même effet que de sortir du menu avec "EXIT" (sortie), vos paramètres dernièrement modifiés le resteront tant que la radiocommande sera allumée, et vous devrez alors retourner ultérieurement dans le menu pour mettre à jour vos paramètres dans le modèle (si vous le souhaitez).
Si vous ne souhaitez pas enregistrer les paramètres dans le modèle ni conserver les dernières modifications effectuées dans le menu des paramètres ("SETTINGS"), vous pouvez sortir du menu en cliquant sur "EXIT" (sortie).
Les réglages des trims sont actifs en permanence, car ils sont mixés avec les manches directement dans la radiocommande, mais ils ne s'enregistrent pas dans celle-ci. Cette possibilité donne l'avantage bien entendu d'avoir des trims distincts par modèle, mais aussi de pouvoir trimer votre modèle sur le terrain sans avoir forcément envie de les enregistrer à l'extinction de la radiocommande comme c'est le cas avec les radiocommandes du commerce (si par exemple vous avez trimé votre modèle alors qu'il y avait du vent, ce qui fausse votre perception des bons réglages).
À noter que ce sont les interrupteurs de trims qui servent à régler les valeurs dans le menu des paramètres et réglages en mode "ON AIR" (à l'antenne), sauf lorsque la radiocommande est verrouillée (voir plus bas : "Le verrouillage de la radiocommande"), auquel cas les trims agissent toujours comme tel.
Il existe une méthode rapide pour régler des paramètres aux valeurs minimales et maximales trop larges (par exemple 0 à 3600 par pas de 1 comme c'est le cas pour le chronomètre intégré). Pour ce faire il suffit de rester appuyé sur un trim (ce qui fera défiler les valeurs plus rapidement).
L'autre méthode de réglage rapide consiste à presser continuellement le bouton de sélection, ce qui vous permettra de régler la plupart des valeurs directement avec le bouton rotatif auxiliaire (pour la majorité des paramètres, et si le potentiomètre de ce bouton rotatif auxiliaire est calibré, voir plus bas : "Calibration des potentiomètres"), ou en ce qui concerne le paramètre de déclenchement de la temporisation/chronomètre, ce sera le manche de gaz (si le potentiomètre de ce manche est lui aussi calibré, voir plus bas : "Calibration des potentiomètres").
Si vous décidez de régler la valeur de déclenchement de la temporisation/chronomètre à l'aide du manche de gaz, il convient que l'interrupteur de coupure moteur doit être actif, ou que que le modèle soit mis hors tension !
À noter qu'il est tout à fait possible de régler les paramètres de votre modèle (sans parler des trims bien entendu) alors que celui-ci est en cours de pilotage, et que la radiocommande n'est pas verrouillée (voir plus bas : "Le verrouillage de la radiocommande").
Bien évidement, même qu'il s'agisse d'une voiture, ou d'un bateau (ou de tout autre modèle ne pouvant se crasher quand il n'y a plus d'intervention du pilote), je ne peux que vous conseiller de régler votre modèle que lorsque il est à l'arrêt et en sécurité (et je ne ferais à ce propos pas de commentaires en ce qui concerne un modèle aérien !).
Calibration des potentiomètres :
De part la conception même des manches de la radiocommande, la plupart des potentiomètres de ceux-ci ne tournent pas mécaniquement sur leur plage de résistance complète minimale et maximale, ne produisant pas une plage de valeurs sur 10 bits (converties d'analogique à numérique) de 0 à 1023.
Cette contrainte technique conduit donc l'utilisateur de cette radiocommande à devoir calibrer les potentiomètres (au moins lors du premier allumage) pour que cette dernière sache les plages de valeurs minimales et maximales des gaz, de l'axe de tangage, de l'axe de roulis, de l'axe de lacet, et du bouton rotatif auxiliaire.
Cette opération doit être effectuée à la première utilisation de la radiocommande, et lorsque que vous souhaitez remplacer les manches et/ou les potentiomètres de celle-ci (voie des gaz, tangage, roulis, lacet, ou auxiliaire).
Pour ce faire, vous devez démarrer la radiocommande en mode "OFF AIR" (hors antenne), puis vous rendre dans le menu des paramètres ("SETTINGS") dans lequel vous trouverez la calibration des potentiomètres des manches et auxiliaire de la radiocommande.
5 sections respectivement utiles pour calibrer le potentiomètre de gaz ("CLTH"), de tangage ("CLPI"), de roulis ("CLRO"), de lacet ("CLYA"), ou auxiliaire ("CLAX"), permettent de calibrer les potentiomètres concernés par ces voies.
Pour effectuer le calibrage, positionnez vous dans la section voulue (l'une des 5 mentionnées), puis pressez de façon continue le bouton de sélection, et pivotez le manche concerné aux positions minimales et maximales. La valeur par défaut de 0 augmentera alors jusqu'à atteindre un maximum, ce qui signifiera que le potentiomètre est calibré (c'est-à-dire que la radiocommande a trouvée les valeurs minimales et maximales de celui-ci).
Si par exemple le potentiomètre de tangage à une plage de résistance telle qu'il retourne en numérique une valeur pouvant varier de 104 à 985, une fois correctement calibré cela signifie que la valeur qui s'affichera à vous dans la section correspondante à cet axe sera de 881 (car 985 - 104 = 881).
La valeur de calibration qui s'affiche à vous est une soustraction entre la valeur maximale et la valeur minimale (convertie d'analogique à numérique sur 10 bits) que produit le potentiomètre.
Le menu dispose d'une section "EXIT" (sortie) et "SAVE" (enregistrer). Lorsque vous avez effectué vos réglages, vous devez les sauvegarder dans la radiocommande en cliquant sur "SAVE" (enregistrer) afin que celle-ci prenne en compte ces nouveaux réglages.
Si vous avez modifié des paramètres (calibration des potentiomètres) et qu'un enregistrement dans la radiocommande est nécessaire, la section "SAVE" (enregistrer) se changera en "-SAVE-" (-enregistrer-), les tirets de part et d'autre du mot faisant office d'indication.
Le verrouillage de la radiocommande :
Il est possible avec cette radiocommande d'empêcher l'extinction de celle-ci via l'interrupteur d'alimentation on/off, et d'éviter de pouvoir modifier les paramètres dans les menus (sauf les trims qui doivent servir même lorsque la radiocommande est verrouillée). Ceci s'effectue en restant appuyé 1 seconde sur le bouton de sélection sur la section "LOCK" (verrouillage) dans le menu principal. Le mot "LOCK" (verrouillage) se change alors en "-LOCKED-" (-verrouillé-).
À noter que vous ne pouvez pas éteindre la radiocommande tout en vous trouvant dans la section "LOCK/-LOCKED-" du menu principal (c'est une sécurité supplémentaire).
Pour déverrouiller à nouveau la radiocommande, répétez l'opération (pression de 1 seconde sur le bouton de sélection dans cette partie du menu).
Ce sont les interrupteurs de trims qui servent à régler les valeurs dans le menu des paramètres et réglages en mode "ON AIR" (à l'antenne), sauf lorsque la radiocommande est verrouillée, auquel cas les trims agissent toujours comme tel.
Les trims ne peuvent pas être réinitialisés à leur valeur par défaut ("OFF") en pressant le bouton de sélection dans le menu principal dans la section concernée lorsque la radiocommande est verrouillée.
Lorsque la radiocommande est verrouillée, vous pouvez visualiser et modifier les réglages dans le menu des paramètres, mais vous ne pouvez pas les mettre à jour dans le modèle (en mode "ON AIR") ou les enregistrer dans la radiocommande (en mode "OFF AIR"), car respectivement les sections "UPDATE" (mettre à jour) et "SAVE" (enregistrer) sont absents du menu.
La copie des paramètres d'un modèle :
Avec ma radiocommande il est très simple de copier les paramètres (trims, paramètres par défaut, paramètres personnalisés) d'un modèle vers un autre sans jamais pouvoir se tromper, voici la procédure :
1 - Allumez la radiocommande et le modèle à copier.
2 - Activez la transmission radio dans le menu qui vous est proposé au démarrage de la radiocommande ("ON AIR").
3 - Au signal sonore, les paramètres du modèle viennent d'être copiés dans la radiocommande, vous pouvez éteindre le modèle à copier, et allumer l'autre modèle dans lesquels vous souhaitez écraser les paramètres.
4 - Rendez-vous dans le menu des paramètres en cliquant sur la section "SETTINGS" (paramètres), puis cliquez sur "UPDATE" (mettre à jour). Vous entendez alors les signaux sonores de la radiocommande et du modèle vous indiquant que les paramètres ont bien été copiés dans ce dernier.
Si vous avez plusieurs modèles devant recevoir les mêmes paramètres, répétez la procédure de l'opération 3 à 4.
Il est très important de comprendre que cette opération de copie n'a de sens que si les paramètres du modèle à copier vers ceux du modèle à écraser sont identiques non pas en termes de valeurs, mais bien en termes de nature et de caractéristiques (valeurs minimales et maximales, emplacements dans le menu des paramètres, etc...), et que les modèles à copier se situent tous dans la même logique (axes de manœuvrabilité, types de pilotage, etc...).
Dans le cas contraire, cela peut être un choix délibéré de votre part de copier les paramètres vers un système complètement différent du modèle à copier, je pense par exemple à la copie vers un automate programmable nu afin de sauvegarder vos paramètres préférés (sans qu'il soit question de modèle à proprement parlé).
La sécurité de la communication :
La communication s'effectue de manière encodée avec une clé 32 bits unique paramétrable dans le programme de la radiocommande et des modèles, ce qui permet de rendre ce système de communication radio très fiable et sécurisé.
Lors d'une communication, un encodage (CRC) valide est généré puis vérifié, c'est un code de correction d'erreurs (sur 16 bits) très performant qui permet de contrôler la validité des informations reçues.
Par sécurité, le modèle est pourvu d'un système à tolérance de pannes (fail-safe) qui permet d'effectuer certaines opérations spécifiques lorsque la radiocommande ne répond plus (mise au neutre des servo-moteurs, coupure de la motorisation, etc...).
Tout ceci est à définir à la conception du programme de vol à bord du modèle (libre à chacun de créer une logique en rapport avec le type de modèle piloté).
La radiocommande dispose également d'une surveillance de l'activité du modèle (watchdog) qui permet de connaître l'état actif ou inactif de celui-ci (par l'affichage de la tension de la batterie du modèle dans la section "MODL" si actif, ou si inactif par l'affichage "OFF" dans cette même section), dans les deux cas un signal sonore (pour actif et inactif) se fait entendre.
La vitesse et la précision de la communication :
La communication des informations entre la radiocommande et les modèles s'effectue sur une largeur de 32 bits utiles (c'est-à-dire en faisant abstraction de l'encodage, des adresses ou canaux, des codes de correction d'erreurs, de la clé unique, etc...).
En définitif, les données utiles à l'utilisateur qui proviennent de l'interface électromécanique entre l'homme et la machine sont englobées dans 2 trames de 32 bits, ce qui comprends :
1ère trame de 32 bits :
- Gaz sur 10 bits (0 à 1023).
- Axe de roulis sur 10 bits (0 à 1023).
- Interrupteur auxiliaire C sur 2 bits (0 à 2).
- Bouton rotatif auxiliaire D sur 10 bits (0 à 1023).
2ème trame de 32 bits :
- Axe de tangage sur 10 bits (0 à 1023).
- Axe de lacet sur 10 bits (0 à 1023).
- Interrupteur de coupure moteur/autre sur 1 bit (0 à 1).
- Interrupteur auxiliaire A sur 2 bits (0 à 2).
- Interrupteur auxiliaire B sur 2 bits (0 à 2).
- Système à tolérance de pannes (fail-safe) sur 5 bits (0 à 31).
- Ordre de mise à jour sur 2 bits (0 à 2).
Soit un total de seulement 64 bits pour transmettre tous les ordres de la radiocommande vers le modèle. Grâce à ce principe, la latence de la communication est très faible, car j'encode les données en binaire toutes ensembles sur 2 x 32 bits à l'émission et je les décode à la réception, ce qui prend le minimum de place possible (évite de perdre des bits dans des variables aux tailles fixes de 8, 16, ou 32 bits).
Également, dans les essais pratiques effectués notamment avec un servo-moteur SH-262MG de marque Savox (presque le plus rapide de la marque), les mouvements du palonnier se trouvent être on ne peut plus fidèles aux manches de la radiocommande. En effet lorsque le manche concerné est positionné en butée puis relâché, ce dernier effectue naturellement des rebonds au niveau du neutre (à cause des rappels par ressorts), ainsi l'observation montre que le palonnier du servo-moteur semble imiter les rebonds avec une exactitude pratique (qu'il est difficile de remettre en cause à l'œil nu), ce qui démontre bien la quantité et la qualité des échanges entre la radiocommande et le modèle.
De même, les potentiomètres des manches sont filtrés en temps réel (sans latence), et encodés sur 1024 valeurs (0 à 1023), ceci permet d'assurer une très grande précision des ordres analogiques de pilotage.
La charge de la batterie d'alimentation :
La batterie qui alimente cet ensemble radiocommandé comporte 8 éléments Nickel-hydrure métallique (NiMH) de +1.2V chacun (soit +9.6V au total) avec une autonomie de 600mAh. Il convient alors d'utiliser un chargeur adapté comme le montre les photos suivantes :
La charge s'effectue avec un courant constant de 100mAh, ce qui correspond à une charge lente pour ce type de batterie.