В. Яценко - Твой первый квадрокоптер - теория и практика

Диоды D1 и D2 развязывают питание от USB и с внешних разъемов между собой.

Питающее напряжение с разъемов J2 и J3 не может попасть на разъем USB через встречно включенный диод D1 и испортить порт компьютера. Но полностью доверять этой защите нельзя. Существует вероятность, что диод D1 будет пробит, в этом случае встречное напряжение будет приложено к порту USB вашего компьютера и может вывести хост-контроллер порта из строя. Поэтому одновременного подключения внешнего питания и порта USB лучше избегать.

Примечание

К сожалению, на диодах D1 и D2 падает питающее напряжение. Самовосстанавливающийся предохранитель также обладает сопротивлением 1,5–2 Ом. По измерениям автора, выполненным на разных платах, суммарное падение напряжения на диоде и предохранителе под рабочей нагрузкой составляет 0,33-0,35 В. И если подать на контроллер напряжение 5,00 В, то фактически контроллер будет питаться напряжением 4,65 В. При таком напряжении плата контроллера работает неустойчиво и склонна к непредсказуемым сбоям прямо в процессе полета. Поэтому напряжение источника питания должно лежать в пределах 5,2–5,6 В.

Для питания контроллера можно использовать преобразователь напряжения "step-down" с подстройкой или подобрать номинал постоянных резисторов на плате преобразователя. В специализированных источниках питания для коптеров обычно уже выставлено напряжение с нужным запасом. Если вы хотите использовать простейший линейный стабилизатор на микросхеме 78L05 или аналогичной, то включите в разрыв ее "земляного" вывода один-два маломощных кремниевых диода в прямом направлении, как показано на схеме рис. 6.2.

Рис. 6.2. Увеличение выходного напряжения линейного стабилизатора

Если ваш контроллер при питании от порта USB нестабильно работает, выдает странные показания датчиков в программу конфигурации или зависает, то можно попробовать закоротить перемычкой из тонкого провода диод D1, как показано на рис. 6.3. Это следует делать, только если вы четко понимаете, что и зачем делаете, и имеете достаточный опыт пайки миниатюрных SMD-компонентов! После такой переделки порт вашего компьютера останется без защиты от случайной подачи встречного напряжения с регуляторов или через разъем внешнего питания J2. Нужно будет особенно тщательно следить за тем, чтобы случайно не подключить одновременно питание от батареи и порт USB.

Рис. 6.3. Закорачивание развязывающего диода D1 в цепи питания от порта USB

Звукоизлучатели (beeper, buzzler) могут быть пассивными либо активными. Активные звукоизлучатели содержат собственно пассивный звукоизлучающий элемент и встроенный генератор звуковой частоты, который начинает работать при подаче питающего напряжения либо разрешающего логического уровня на управляющий вход. В авиамоделизме чаще всего применяются малогабаритные магнитодинамические излучатели, состоящие из мощного редкоземельного магнита, катушки и металлической мембранки. Иногда встречаются пьезоэлектрические звукоизлучатели, но обычно они менее эффективны: имеют меньшую громкость и требуют для работы большего напряжения, поэтому используются реже.

Примечание

Пассивные звукоизлучатели категорически запрещается подключать напрямую к выходу микроконтроллера, т. к. это может привести к перегрузке выхода по току и выходу контроллера из строя.

Оптимальным решением является использование готового активного звукоизлучателя, например, такого, как на рис. 3.15. Они стоят очень недорого, содержат встроенный генератор и транзисторный ключ, вход для управления логическим уровнем контроллера.

Имейте в виду, что звукоизлучатели разных типов могут иметь одинаковый корпус, поэтому однозначно отличить активный излучатель от пассивного можно не всегда. Кроме того, вам могут встретиться активные излучатели, рассчитанные на 12 В.

Прежде, чем подключать излучатель к контроллеру, подайте на его выводы питающее напряжение +5 В. Если он будет издавать звук достаточной громкости с частотой 1000 Гц, то все в порядке. Иначе придется искать другой бипер или делать простейшую схему звукового генератора. Контроллер генерирует только управляющий сигнал "вкл/выкл".