Drone motor kontrolü alanında iki yaygın iletişim protokolü CAN (Kontrolör Alanı Ağı) ve PWM'dir (Darbe Genişliği Modülasyonu). Her protokolün farklı özellikleri, avantajları ve sınırlamaları vardır. Bu farklılıkları anlamak, özellikle tarımsal drone'ların zorlu ortamında çeşitli uygulamalar için uygun sistemin seçilmesi açısından çok önemlidir.

CAN (Denetleyici Alanı Ağı)

CAN güvenilir, yüksek hızlı veri iletimi için tasarlanmış sağlam bir dijital iletişim protokolüdür. Başlangıçta otomotiv endüstrisi için geliştirildi ancak o zamandan beri drone teknolojisi de dahil olmak üzere çeşitli alanlarda yaygın olarak benimsendi.

CAN'ın Teknik Prensipleri:

• Dijital İletişim: CAN, gürültüyü azaltmak ve güvenilirliği artırmak için iki tamamlayıcı sinyalin gönderilmesini içeren bir diferansiyel sinyalleşme tekniği kullanır.
• Veri Çerçeveleri: Veriler, yalnızca veri yükünü değil aynı zamanda adresleme bilgilerini, kontrol bitlerini ve hata tespit bitlerini de içeren çerçeveler halinde iletilir.
• Hata İşleme: CAN, döngüsel artıklık kontrolleri (CRC) ve onay yuvaları dahil olmak üzere hata algılama ve düzeltme için yerleşik mekanizmalara sahiptir.
• Çoklu Yönetici: CAN, çoklu yönetici mimarisini destekler; bu, herhangi bir düğümün merkezi bir denetleyici olmadan iletişimi başlatabileceği anlamına gelir.

CAN'ın Avantajları:

1. Dijital İletişim: CAN, veri iletimi için dijital sinyaller kullanır ve bu da motorun hassas ve güvenilir şekilde kontrol edilmesini sağlar. Bu dijital yapı, talimatların açık ve hataya daha az eğilimli olmasını sağlar.

2. Yüksek Girişim Direnci: CAN'ın dijital sinyalleri, önemli elektronik gürültünün olduğu ortamlarda kritik olan elektromanyetik girişime (EMI) karşı oldukça dayanıklıdır.

3. Çok Fonksiyonlu Veri İletimi: CAN, motorun gaz kelebeğini kontrol etmenin ötesinde, motor hızı, sıcaklık, akım ve diğer operasyonel parametreler de dahil olmak üzere geniş bir veri yelpazesi iletebilir. Bu kapsamlı veri iletimi, gelişmiş izleme ve tanılamayı destekler.

4. Kapalı Döngü Kontrolü: CAN, kapalı döngü kontrol sistemlerini etkinleştirir. Motordan gelen gerçek zamanlı geri bildirim, kontrol parametrelerini dinamik olarak ayarlamak için kullanılabilir, böylece istikrarlı ve verimli çalışma sağlanır.

5. Hata Tespiti ve Düzeltme: CAN, iletişimin güvenilirliğini artıran ve veri bozulması olasılığını azaltan yerleşik hata tespit ve düzeltme mekanizmalarına sahiptir.

6. Daha Az Kablolama Karmaşıklığı: CAN, birden fazla cihazın tek bir veri yolu üzerinden iletişim kurmasına olanak tanıyarak kablolamanın karmaşıklığını ve ağırlığını azaltır; bu da drone uygulamalarında avantaj sağlar.

PWM (Darbe Genişliği Modülasyonu)

PWM, motorun hızını ve yönünü kontrol etmek için darbe genişliğinin değiştirildiği daha basit, analog tabanlı bir iletişim protokolüdür. Basit uygulaması nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır.

PWM'nin Teknik Prensipleri:

• Analog Kontrol: PWM, motora giden değişen güç seviyelerini simüle etmek için dijital darbelerin genişliğini modüle eder. Darbenin genişliği (görev döngüsü) motorun hızını belirler.
• Sinyal Frekansı: PWM sinyalleri tipik olarak sabit bir frekansta çalışır ve görev döngüsü çıkış voltajını ve akımını kontrol edecek şekilde ayarlanır.
• Görev Döngüsü: Sinyalin aktif olduğu bir periyodun yüzdesi. Daha yüksek bir görev döngüsü, daha yüksek güç çıkışına ve daha yüksek motor hızına karşılık gelir.

PWM'nin Avantajları:

1. Basitlik: PWM'nin uygulanması ve anlaşılması nispeten basittir, bu da onu temel motor kontrol ihtiyaçları için uygun maliyetli bir çözüm haline getirir.

2. Düşük Maliyet: PWM için gerekli donanım genellikle CAN'a kıyasla daha ucuzdur, bu da onu bütçeye duyarlı uygulamalar için cazip bir seçenek haline getirir.

3. Geniş Uyumluluk: Çoğu motor kontrol cihazı PWM sinyallerini destekleyerek geniş uyumluluk ve entegrasyon kolaylığı sağlar.

PWM'nin dezavantajları:

1. Girişime Duyarlılık: Analog bir sinyal olarak PWM, sinyalin bozulmasına ve güvenilmez motor kontrolüne yol açabilecek elektromanyetik girişime karşı daha duyarlıdır.

2. Sınırlı İşlevsellik: PWM öncelikle motorun hızını ve yönünü kontrol eder ancak motor durumu veya çalışma parametreleri gibi ek verilerin iletimini desteklemez.

3. Açık Döngü Kontrolü: PWM sistemleri genellikle açık döngü yapılandırmasında çalışır ve gerçek zamanlı geri bildirimden yoksundur, bu da daha az hassas kontrol ve kararlılık sorunlarına yol açabilir.

CAN'ı Neden Vurgulamalısınız??

Modern drone uygulamalarında, özellikle tarım gibi karmaşık ve zorlu ortamlarda, PWM yerine CAN'a verilen önem birkaç kritik faktörden kaynaklanmaktadır:

1. Yüksek Hassasiyet ve Güvenilirlik: CAN'ın dijital yapısı, istikrarlı ve doğru performans gerektiren görevler için çok önemli olan yüksek hassasiyetli motor kontrolüne olanak tanır.

2. Gelişmiş Kararlılık: RTK (Gerçek Zamanlı Kinematik) düzeltmeleri olmayan tek GPS senaryolarında bile CAN, istikrarlı uçuşu koruyabilir. Bunun nedeni, CAN sistemlerinin motor kontrolünü dinamik olarak ayarlamak için çeşitli sensörlerden (IMU, barometreler ve manyetometreler gibi) verileri entegre edebilmesidir.

3. Kapsamlı Veri İşleme: CAN'ın kapsamlı veri iletimini yönetme yeteneği, daha iyi izleme ve tanılama sağlayarak bakım ve operasyonel verimliliğin artmasını sağlar.

4. Zorlu Ortamlarda Sağlamlık: EMI'ye karşı güçlü direnç, CAN'ı parazitin yaygın olduğu endüstriyel ve tarımsal ortamlarda tercih edilen seçenek haline getirir.

5. Ölçeklenebilirlik ve Esneklik: CAN'ın aynı veri yolu üzerinde birden fazla cihazı destekleme yeteneği, onu çok sayıda sensör ve kontrol cihazı gerektiren karmaşık drone sistemleri için ölçeklenebilir ve esnek hale getirir.

Hobbywing XRotor Motor Serisi: Tarımsal Drone'lar için Nihai Çözüm

Hobbywing XRotor Motor serisi, tarım drone'ları için CAN ve PWM protokollerini entegre etmenin avantajlarını örnekliyor. Sağlam güç çözümleri sağlamak üzere özel olarak tasarlanan bu motorlar, hem CAN hem de PWM iletişim protokollerini birleştirerek benzersiz güvenilirlik ve performans sunar.

İkili Protokol Entegrasyonu:

• CAN + PWM Yedekleme: XRotor motorları hem CAN hem de PWM protokollerini destekler ve bir protokolün başarısız olması durumunda diğerinin yedek olarak hizmet edebilmesini sağlar. Bu çift protokollü yaklaşım, motor kontrol sisteminin güvenilirliğini önemli ölçüde artırır.

Gelişmiş CAN İletişimi:

• Gelişmiş Veri İletişimi: CAN iletişiminin XRotor serisine kapsamlı entegrasyonu, yeni bir veri iletişim deneyimi düzeyi getiriyor. Detaylı motor ve ESC (Elektronik Hız Kontrol Cihazı) verilerinin iletilmesini sağlayarak hassas kontrol ve izleme sağlar.

• Dijital Gaz Kelebeği Kontrolü: CAN özellikli dijital gaz kelebeği ile kontrol hassasiyeti eşsizdir. Bu, motor hızı ve torkunun düzgün ve doğru şekilde ayarlanmasına olanak tanıyarak zorlu koşullarda bile istikrarlı uçuş performansı sağlar.

Gerçek Zamanlı Veri ve Uzaktan Yükseltmeler:

• Gerçek Zamanlı Geri Bildirim: ESC ve motor çalışma verileri dahil tüm hayati bilgiler gerçek zamanlı olarak alınır. Bu sürekli geri bildirim döngüsü, uçuş sırasında optimum performansın korunmasına ve anında ayarlama yapılmasına yardımcı olur.

• Uzaktan ESC Firmware Yükseltmeleri: ESC firmware'ini CAN aracılığıyla uzaktan yükseltme yeteneği, drone'nun, drone'a fiziksel erişime ihtiyaç duymadan her zaman en son özellikler ve iyileştirmelerle güncellenebilmesini sağlar ve böylece operasyonel verimliliği artırır.

Kapsamlı Uçuş Kontrol Cihazı Entegrasyonu:

• Sorunsuz Entegrasyon: XRotor motorları, APM, Microk, Boying, JIYI, Qifei ve Jimu gibi çeşitli ana akım uçuş kontrol cihazlarıyla uyumludur. Bu geniş uyumluluk, XRotor serisinin çeşitli drone sistemlerine sorunsuz bir şekilde entegre edilebilmesini sağlar.

 

CAN Protokolü Destekli Drone Aksesuarları

Can protokolünü destekleyen, tarım dronlarının performansını ve güvenilirliğini artıran bazı yüksek kaliteli drone aksesuarlarını burada bulabilirsiniz:

1. CUAV Yeni PIX CAN PMU: Bu yüksek hassasiyetli voltaj ve akım algılamalı güç yönetimi ünitesi modülü, İHA'lar için tasarlanmıştır ve doğru güç yönetimi sağlar ve drone operasyonlarının genel verimliliğini artırır. .

2. CUAV Yeni CAN PDB Taşıyıcı Kart: Bu taşıyıcı kart, Pixhawk, Pixhack ve Px4 uçuş kontrol cihazlarıyla uyumludur ve RC drone helikopterleri için güvenilir güç dağıtımı ve kusursuz entegrasyon sunar.

3. HolyBro CAN Hub 2-12S Elektrikli CAN Bağlantı Noktası Genişletme Modülü: Çeşitli uçuş kontrolörleri için geliştirilen bu modül, CAN bağlantı noktalarının genişletilmesine izin vererek birden fazla cihazın bağlantısını kolaylaştırır ve iletişim verimliliğini artırmak.

4. CUAV Yeni NEO 3X GPS: Ublox M9N GNSS ve DroneCAN protokolünü içeren bu GPS modülü, drone'lar için hassas konumlandırma ve güvenilir navigasyon sağlar.

5. CUAV CAN PDB Güç Modülü Taşıyıcı Kart ve X7+ Pro Core Pixhawk Uçuş Kontrol Cihazı Otopilot: Bu kapsamlı paket, sağlam kontrol sağlayan bir güç dağıtım kartı ve yüksek performanslı bir uçuş kontrol cihazı içerir ve gelişmiş drone uygulamaları için güç yönetimi.

6. CUAV Can PMU: İHA güç yönetimi için tasarlanmış, doğru izleme ve verimli güç kullanımı sağlayan, yüksek hassasiyetli dijital bir güç algılama modülü.

7. CUAV Pixhawk Drone FPV X7+ Pro Uçuş Kontrol Cihazı NEO 3 Pro GPS ve CAN PMU Güç Modülü Kombinasyonu: Bu kombinasyon paketinde bir uçuş kontrol cihazı, GPS modülü ve güç yönetimi ünitesi bulunur, Drone kontrolü ve navigasyon için eksiksiz bir çözüm sunuyor.

8. K++ V2 Uçuş Kontrol Cihazı için JIYI CAN HUB Modülü: 6-14S güç girişi ve 12V çıkışı destekleyen bu CAN hub modülü, güvenilir güç dağıtımı sunan ve tarımsal dronlar için tasarlanmıştır. geliştirilmiş iletişim.

9. CUAV MS5525 SKYE Hava Hızı Sensörü: Bu sensör, yağmur geçirmez bir yapıya, akıllı buz çözme ve çift sıcaklık kontrol sistemine sahiptir ve CAN kullanarak 500 km/sa'e kadar doğru hava hızı ölçümleri sağlar. protokol.

Gelişmiş CAN protokolü desteğiyle bu aksesuarlar hassas kontrol, sağlam iletişim ve verimli güç yönetimi sağlayarak tarımsal drone'ların performansını ve güvenilirliğini önemli ölçüde artırır.

 

Sonuç

Hem CAN hem de PWM'nin drone motor kontrolünde yerleri varken, her iki protokolün Hobbywing'in XRotor Motor serisine entegrasyonu güvenilirlik, hassasiyet ve gelişmiş işlevsellik için yeni bir standart belirliyor. CAN protokolünün sağlam, yüksek hassasiyetli kontrolü ve kapsamlı veri işleme yetenekleri, PWM'nin basitliği ve geniş uyumluluğuyla birleşerek çok yönlü ve güvenilir bir çözüm sunar. Bu çift protokollü yaklaşım, XRotor motorlarla donatılmış tarım drone'larının modern tarım uygulamalarının zorlu taleplerini karşılayarak istikrarlı, verimli ve hassas performansa ulaşmasını sağlar.