DOCS/Kompendium Wiedzy
|
Rozdział 0: Fundamenty, Bezpieczeństwo i Lista Zakupów (BOM)
System RCSIM steruje fizycznymi pojazdami RC dużej mocy. Bezpieczeństwo operatora oraz ochrona sprzętu przed uszkodzeniem to najwyższy priorytet.
⚡ 1. Bezpieczeństwo Baterii LiPo (Małe Elektrownie)
Pakiety litowo-polimerowe (LiPo) charakteryzują się bardzo niską rezystancją wewnętrzną i gigantycznym prądem rozładowania (nawet powyżej 100A).
Złote Zasady Pracy z LiPo:
- Nigdy nie rozładowuj ogniwa poniżej 3.3V (nominalnie 3.7V/ogniwo). Głębokie rozładowanie nieodwracalnie niszczy pakiet.
- Napięcie Storage (3.80V - 3.85V/ogniwo): Jeśli nie używasz pakietu przez ponad 48h, wprowadź go w tryb przechowywania (Storage) na ładowarce mikroprocesorowej.
- Ładowanie wyłącznie w torbie LiPo Safe / skrzynce metalowej: Nigdy nie ładuj pakietów bez nadzoru.
- Uszkodzenia mechaniczne: Spuchnięty lub przebity pakiet zutylizuj w punkcie zbiórki elektrośmieci (po uprzednim rozładowaniu w solance).
🛠️ 2. Odpowiedzialność i Bezpieczeństwo Sprzętowe (Hard Safety Rules)
- Wyłącznik awaryjny (SPACJA / Emergency Stop): W GCS klawisz SPACJA wysyła żądanie E-stop/DISARM i zeruje przepustnicę. Reakcja pojazdu zależy od aktywnego łącza, odbiornika, ESC oraz jego konfiguracji; nie zastępuje fizycznego failsafe.
- Failsafe i watchdog: Firmware oraz konfiguracja RPi mogą zawierać watchdogi, lecz timeout, kanały neutralne i zachowanie wyjścia zależą od wariantu. Po każdej zmianie sprawdź je na stanowisku, także przez odłączenie kontrolera i łącza RC.
- Testy "koła w powietrzu": Wszelkie zmiany w mapowaniu kanałów czy kierunkach serw przeprowadzaj WYŁĄCZNIE na pojeździe ustawionym na stabilnej podstawce.
💰 3. Zestawienie Wariantów i Lista Zakupów (BOM)
System RCSIM wspiera 6 wariantów sprzętowych (Tier 0..5) oraz dedykowany tryb bezkomputerowy MCS (Mobile Control Station):
Tier 0: "Zero Hardware" (Karta Dźwiękowa PC / USB DAC -> Audio PPM do DSC Jack)
- Komputer PC: Windows 10/11 z obsługą Python 3.12 i PySide6 GCS.
- Hardware: Całkowity brak mikrokontrolera (0 PLN / $0 USD). Wymagany jedynie standardowy kabel audio Jack 3.5mm wpinany do wyjścia słuchawkowego komputera i portu trenera (DSC) aparatury RC.
- Zasada Działania: Stacja GCS syntetyzuje próbki fali PPM w czasie rzeczywistym w strumieniu audio PCM (48/96/192 kHz). Amplituda sygnału audio wyzwala wejście DSC aparatury (Negative PPM).
- Zabezpieczenie: Zachowanie po Disarm i utracie sygnału jest zależne od wejścia DSC, aparatury i jej konfiguracji failsafe. Zweryfikuj je na własnym zestawie.
Tier 1: "Tani Start" (PC + Symulator / RP2350 & Arduino USB-to-Trainer Bridge)
- Komputer PC: Windows 10/11 z obsługą Python 3.12 i PySide6 GCS.
- Mikrokontroler: Seeed Studio XIAO RP2350 (Pin GPIO 2 / D8) lub Arduino Nano/Uno (Pin D10) wgrywający sumacyjny sygnał PPM do gniazda DSC/Trainer aparatury RC (Jack 3.5mm).
- Protokół transmisji: Warianty bridge używają USB CDC i ramek kanałów; format oraz watchdog zależą od firmware. Wartości neutralne i reakcję odbiornika/ESC przetestuj na stojaku.
- Kontroler: Kierownica USB lub gamepad wykrywane przez obsługiwane sterowniki. Profile Moza, Logitech i Fanatec mają fallback DirectInput/SDL; FFB i pełna zgodność zależą od urządzenia oraz sterownika.
Tier 2: "Bezprzewodowy Start" (WiFi ESP32-CAM / WROVER Hub)
- Moduł: ESP32-CAM / ESP32-WROVER-DEV + 16-kanałowy sterownik PWM I2C PCA9685 (zasilanie serw V+ z BEC 5V) + czujnik inercyjny IMU MPU6050.
- Transmisja i Porty: Dwukierunkowa komunikacja UDP na portach 12345/12346 (sterowanie) i 12347 (telemetria JSON), strumieniowanie wideo FPV MJPEG (VGA 640x480) na porcie 81 z osobnego zadania FreeRTOS na Rdzeniu 0.
- I2C Pinout: Dla płytki Wrover-Dev piny I2C przesunięte na GPIO 13 (SDA) i GPIO 14 (SCL) ze względu na konflikt z interfejsem SCCB kamery OV2640.
- Zabezpieczenie: Użyj skonfigurowanego watchdoga i neutralnych kanałów w firmware. Zachowanie PCA9685, odbiornika i ESC sprawdź po montażu; przełączanie źródła FPV zależy od konfiguracji.
Tier 3: "Radio & Pro Racing" (ELRS / Flight Control / Mission Planner)
- Aparatura / Moduł RF: Aparatura z EdgeTX i wbudowanym ELRS (RadioMaster Pocket, MT12, Boxer, TX16S, Zorro) w trybie USB-VCP Full-Duplex (Zero Hardware Bridge - 0 PLN) LUB dedykowany nadajnik zewnętrzny RadioMaster Nomad (Gemini Crossband 1W ELRS) wpięty po USB / Kontroler Lotu MAVLink.
- Odbiornik: RadioMaster ER5C V2 (custom firmware I2C IMU mod dla FFB) lub zestaw XR4 Gemini Dual Diversity.
- Kontroler Lotu (Opcja B): Corewing F405 Wing V2 z MAVLink 2.0 i mostkiem Mission Plannera.
- Oprogramowanie: Integracja z Mission Planner, FC Flasher oraz bezpośrednia transmisja telemetryczna.
Tier 4: "FPV & Telemetry" (Raspberry Pi 5 Base)
- Komputer pokładowy: Raspberry Pi 5 (4GB/8GB RAM) z nakładką RCSIM Pro Shield.
- Kamera / Wideo: Nadajnik FPV Walksnail / DJI / USB WebRTC z enkodowaniem H.264.
- Zasilanie: Przetwornica UBEC / Buck 5V/5A z bezpiecznikiem.
Tier 5: "Eksperymentalna robotyka i AI" (SLAM LiDAR + Hailo-8)
- Akcelerator AI: Hailo-8 NPU (26 TOPS) lub Hailo-8L (13 TOPS) na złączu M.2 HAT+.
- Sensory: LiDAR 2D i IMU jako ścieżka integracyjna. Sterowniki, protokół czujnika, kalibrację i walidację mapy należy zapewnić dla konkretnego sprzętu.
Tryb RCSIM-MCS (Mobile Control Station)
- Zastosowanie: Jazda terenowa bez komputera PC. Raspberry Pi 5 działa headless, stawia własną sieć Wi-Fi AP z WebUI, a kierownica USB / kontroler podłączany jest bezpośrednio do RPi 5 z koprocesorem RP2350 generującym sygnały wyjściowe.