Cuando se hace aeromodelismo en FPV (Firs Person Vision), es fundamental saber cuales son los límites de alcance de nuestra emisora. La salida RSSI de un receptor se usa para verificar el nivel con el que llega la señal desde el trasmisor. En este tutorial, veremos como obtener una salida para comprobar la calidad de la señal recibida en los receptores que no la dispongan.
Aunque hemos hablamos de señal RSSI, no vamos a trabajar con esta señal, simplemente se menciona porque es muy común usar erróneamente este término, para llamar a cualquier señal que nos permita saber los límites de alcance de nuestro equipo de radio y en los sistemas OSD aparece como tal. Dicho correctamente, vamos a trabajar con una señal de verificación de pérdida de paquetes o datos que es más eficaz que una señal RSSI.
Sin entrar en como están compuestas estas dos señales, la diferencia entre ambas es que las señales RSSI disminuyen su nivel de tensión a medida que va perdiendo conexión con el receptor, mientras que una señal de perdida de paquetes es aquella señal que indica que se a perdido un paquete o hay errores en los datos que se están recibiendo de la comunicación. La ventaja de esta última señal es que, independientemente de la potencia con la que se esté recibiendo la información, sabremos si es leíble o correcta, mientras que una señal RSSI puede llegar con mucha potencia pero toda la información que llega lo hace con errores sin posibilidad de recuperación. Aclarado estos conceptos, veamos de donde sacar esta señal de perdida de paquetes.
En este tutorial, usaremos un receptor Futaba Fasst 2,4GHz R6008HS, pero se puede aplicar a muchos más receptores que tengan el siguiente funcionamiento:
- Tenga un indicador (diodo LED) que parpadee cuando pierde señal y se quede fijo cuando ha perdido completamente la conexión con el receptor. Para ver si nuestro receptor tiene esta función, podemos pobrar a poner la emisora en Modo Chequeo de Rango y alejarnos con el receptor a ver que ocurre.
Es muy importante que el receptor tenga este funcionamiento, ya que si no dispone de este indicador seria muy complicado obtener la señal que buscamos, al igual que el LED parpadee a medida que va perdiendo datos, ya que si pasa directamente a encenderse cuando se ha perdido conexión, no tendremos margen de maniobra para reducir la distancia entre receptor (avión) y transmisor.
Si vuestro receptor cumple lo citado anteriormente, comencemos:
Aquí tenemos nuestro receptor Futaba Fasst 2,4GHz R6008HS
Quitamos la carcasa inferior. Para ello, desencajaremos las pestañas que tienen en los laterales.
Sacaremos el circuito impreso de la carcasa superior con mucho cuidado. Recomendamos usar guantes aislantes o una pulsera con toma de tierra para evitar daños en el circuito por la energía estática.
Podemos observar en la foto donde están los LED’s indicadores de perdida de datos y de conexión correcta. Se encuentran en una misma capsula.
Cuando se pierde un paquete o no hay conexión se enciende de color rojo, que es el diodo de la izquierda de la capsula. Debemos sacar dos cables de este LED, uno del Ánodo y otro del Cátodo. Cuidado que deben ser del Ánodo y del Cátodo directamente, no se puede usar la masa del receptor porque entre Ánodo y masa, en este receptor siempre hay unos 3V.
Una vez identificado el Ánodo y el Cátodo de donde tenemos que sacar la señal, buscaremos un punto para soldar con facilidad los cables, usando el polímetro en modo continuidad y siguiendo las pistas que veamos partir de LED. En la imagen se muestra donde podemos soldar en este receptor.
Una vez soldado los cables, tendremos que hacer un agujero en la carcasa superior para pasar los cabes. Podemos valernos de un pequeño taladro.
Haremos un par de nudos en los cables para que no pasen por el agujero de la carcasa y así, evitar que en los tirones se desuelden.
Pasaremos los cables por el agujero y montaremos el receptor.
Alimentaremos el receptor y mediremos con el polímetro la tensión que hay en los extremos de los cables. En este receptor es de 1,7V que es la típica caída de tensión de un diodo LED. Esta tensión será la misma o muy cercana para todos los receptores.
Para tener una mayor versatilidad, pondremos un conector tipo servo macho.
Ya tenemos nuestro receptor listo con una salida de pérdida de paquetes, pero… como muchos habéis intuido solo tendremos dos estados, pérdida y conexión y nuestro OSD normalmente usa un porcentaje para indicar el nivel de señal. Si lo conectásemos directamente al OSD (No recomendado, el receptor puede sufrir algún daño), habría una fluctuación entre 100 y 0 y esta medida seria inútil para nuestro propósito. Para solucionar esto, necesitamos conectar un pequeño circuito entre la nueva salida del receptor y el OSD:
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Funcionamiento
Podemos ver en el esquema que la salida que hemos obtenido del receptor está conectada a un fotointerruptor, que no es más que un simple diodo infrarrojo que nos aísla electrónicamente nuestro receptor del resto del circuito para evitar dañarlo. Debemos conectar Ánodo con el + y Cátodo con E del fotointerruptor.
Analicemos los posibles estados:
Conexión correcta entre transmisor y receptor
En este estado, la tensión V+E es 0V porque el LED rojo del receptor está apagado, por tanto el fototransistor del fotointerruptor no conduce I+D = 0. Partiendo de que el condensador C1 está descargado, habrá una corriente momentánea que pasará por R1 y R3 hasta cargar el condensador. Una vez cargado C1, como R1 y R2 forman un divisor de tensión, en el punto en que están unidos, habrá una tensión de 2,5V. En la salida Out habrá una tensión de 2,5V.
Conexión perdida totalmente entre transmisor y receptor
En este otro estado, la tensión V+E es de 1V aproximadamente, lo que provoca que el fototransistor pueda conducir y el condensador C1 se descargue a través de este y R3. A la salida Out habrá una tensión de 0V aproximadamente.
Perdidas de paquetes
En este último caso, se producirán parpadeos del diodo LED del receptor, por lo que la tensión de entrada al fotointerruptor V+E será un pulso cuadrado que ira desde 1V a 0V. Se entiende que cuanto más rápido sea este pulso (el parpadeo del LED) más paquetes perdidos hay. La resistencia R3 provocará una descarga exponencial del condensador C1. Esta descarga exponencial permitirá valores intermedios entre 0V y 2,5V a la salida Out. Cuanto mas rápidos sean los pulsos del diodo infrarrojo la tensión de salida tenderá a 0V y por el otro lado, cuanto más lentos la salida tenderá a 5V
Para hacer un ajuste mas adecuado con el receptor es necesario realizar algunas pruebas, si vemos, una vez conectado al OSD, que a un porcentaje de señal alto el receptor ya no responde, podemos disminuir la resistencia R3, de esta manera permitirá un tiempo de descarga más corto de C1. Si por el contrario, a un porcentaje muy bajo el receptor aun responde correctamente, aumentaremos la resistencia R3 incrementando el tiempo de descarga del condensador C1.
Nota: Es normal que el LED rojo se apague cuando conectamos este circuito ya que pasa de tener una tensión de 1,7V en sus extremos a 0,7V. Esto es provocado por conectar otro diodo en paralelo. La tensión +5V y GND podemos obtenerlas del propio OSD.
Lista de Componentes
- C1 = 10µ (Condensador, Electro., 16V)
- OP1 = TCST1103 (Fotointerruptor)
- R1 = 10K (Resistencia, 0,25W)
- R2 = 10K (Resistencia, 0,25W)
- R3 = 47K (Resistencia, 0,25W)