El Altimetro ALFA sigue vivo y coleando

Tecnología Aviónica
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Buenas, hago este tema para mostrar algunas modificaciones del altímetro ALFA que yo le hice para seguir usándolo.

La primer modificación es el sensor, el original MPX5100A ya no se consigue fácilmente. Pero podemos usar su versión más moderna el MPXH6115A que es el mismo que se usa en el “mini ALFA” en su versión SMD.
Este sensor todavía se consigue en DIGIKEY, un distribuidor de electrónica de EEUU (es el amazon de los componentes electrónicos) y tienen al momento de escribir este post 2340 unidades en stock:

https://www.digikey.com/en/products/detail/nxp-usa-inc/MPXH6115A6T1/684667

También podemos usar el:

https://www.digikey.com/en/products/detail/nxp-usa-inc/MPXH6115A6U/951821

Cuya diferencia con el anterior es el empaquetado en el que viene, uno vienen en “tubo” y el otro en cinta (la cinta se usa en las máquinas “pick and place”), en nuestro caso que lo montaremos a mano da lo mismo uno u otro.

también podríamos usar el siguiente, pero el encapsulado es más grande:
https://www.digikey.com/en/products/detail/nxp-usa-inc/MPXA6115A6U/420537

Para adaptarlo al ALFA tradicional yo hice una plaquetita adaptadora:


Adjunto les dejo el diseño de la placa realizado en EAGLE PCB.
MPX6115_adap.rar (4.45 KB)

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La otra modificación es la interfaz para conectarlo a la PC y poder programarlo o descargar los datos del vuelo.
Para esto usé un adaptador USB-Serie TTL con el chip CH340, es una plaquita china muy barata y fácil de conseguir.

No hay que hacer mucho, esta placa ya entrega señal TTL compatible con el ALFA, solo hay que cablearla y agregarle la resistencia de 1K para que el ALFA entre en el modo de programación:


El jumper rojo me permite alimentarlo al ALFA desde los 5V del USB o dejar los 5V desconectados y que el ALFA se alimente desde su batería.

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Otras modificaciones que yo le hice pero que no son estrictamente necesarias fueron:
Reemplazo los MOSFET IRF510 por los IRFZ44
Reemplazo el regulador 78L05 por el LM2931 5.0 siendo este último más moderno que el veterano 78L05


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El ALFA sin duda marcó un antes y un después para los que hacemos experimental.

Un problema que surgió fue justamente que era cada vez más raro que las máquinas tuvieran el RS232 nativo, puerto que permitía tanto cargar el programa en el PIC 12F675 a través de programadores tipo JBL como poner a cero los registros de vuelo, modificar la altura de activación del sistema principal de recuperación (el drogue siempre se abre en el apogeo), y bajar los datos del perfil de vuelo.

Si nuestra máquina no tiene puerto RS232 nativo, hay que tener un adaptador USB-RS232.

Por experiencia, después de haber probado TRES de esos adaptadores, les digo que se suele poner difícil…

Ya se que yo no estoy muy calificado técnicamente para opinar, pero en mi experiencia no es la mejor de las soluciones. Fui comprando adaptadores cada vez más caros, y todos sin excepción dan problemas o directamente no funcionan.

Esta interface que desarrolló Rubén soluciona este verdadero problema, especialmente en el campo, a donde llevamos notebooks que ya hace mucho no traen el RS232, siendo casi imposible acarrear una máquina de escritorio, monitor, etc.

Rubén debe haber tenido lástima de mis puteadas tratando de hacer funcionar la interface, y por eso desarrolló esta alternativa.

El 78L05 funciona bien pero -según lo poco que puedo entender- me parece que desperdicia energía por su forma de operar para mantener regulado el voltaje. Seguramente el LM2931 siendo más moderno trabaje mas eficientemente, pero es una deducción mía, lo dirán los que saben.

La posibilidad de usar sensores alternativos es también fundamental, ya que el original MPX5100A o MPX5100AP, además de difícil de conseguir, te piden locuras… Vean si no por ML.

El sábado en el campo probaremos varias cosas, no me alcanza la paciencia para esperar…

Realmente, el laburo de Rubén es un aporte enorme para todos los coheteros. Felicitaciones Rubén!! Y gracias por el trabajo!

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El 7805 está muy al límite, para entregar 5V a su salida necesita un mínimo de 8V, por debajo de eso no se garantiza entregue 5V.
En cambio el LM2931 solo necesita 0.6V más, puede mantener los 5V en su salida con una entrada de hasta 5.6V. Esto mejora la confiabilidad y además podemos usar el ALFA con baterías LIPO de 7.4V
El IRFZ44 lo mismo, es un MOSFET que puede entregar hasta 20A con la salida de un micro (4.75V) (si bien en la hoja de datos dice 50A pero es con 10V en la compuerta). En cambio el IRF510 con la salida de un micro puede entregar 0.8A (si bien en la hoja de datos dice 5.6A pero es con 10V en la compuerta).
Esto con ignitores comerciales de baja corriente no es problema, pero si llegamos a usar algo casero que consuma mas corriente puede ser un punto de fallo.

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Al precio que están los ignitores comerciales ($700 cada uno hace unos meses, ahora andá a saber…), que obviamente son la mejor opción, va a ser importante este dato del los MOSFET IRFZ44.

Yo vengo hace tiempo tratando de fabricar ignitores con las lamparitas de las guirnaldas navideñas, y las pruebas estáticas anduvieron bien. Es otra cosa que probaremos en su momento…

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El altímetro ALFA no solo es de desarrollo nacional sino que siempre que lo usé anduvo bárbaro!!! Y quienes los construyeron supieron colaborar en estos Foros hace tiempo, M. Hacker, Diego Cappri, los chicos del DMTC Team que hoy andan en otras actividades. Hay todo un post referente a este alímetro el cual me gustaría actualizar. Le pedi a M. Hacker si podía hacerlo pero está con mil cosas y aún no pudo actualizar los links para las diferentes descargas, aún así, creo que en algún disco rígido viejo tengo el manual y el soft.

La solución para la comunicación RS232 de Rubén es muy importante porque como bien dicen las máquinas actuales, tanto PC de escritorio como portátiles ya no traen desde hace varios años el clásico puerto serie.

Esperemos que mañana Sábado no tengan los problemas que se presentaron en la última jornada respecto a esto!!!

Gran trabajo, como siempre!!!

Abrazo!!!

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Bueno, acá va un poco mas detallado (espero) para los que no son electrónicos:

Esto seria como soldar los cables y la resistencia de 1K (en color violeta)
El jumper es para poder alimentar el ALFA desde la interfaz (verificar que el regulador de 5V usado en el ALFA es tolerante a 5V desde el lado de la salida)
Esto capaz no se entienda mucho, pero le estamos ingresando 5V a la salida del regulador (lo normal es hacerlo por la entrada), algunos reguladores son tolerantes a esto y otros no. De no estar seguro, alimentar el ALFA desde su entrada y dejar el jumper abierto (o directamente no soldar el cable de 5V)

Esta otra vista sería con el esquemático:

El adaptador que podamos conseguir tal vez no tenga la misma disposición de pines pero hay que respetar los nombres, RX, TX, 5V y GND.

El adaptador tiene que ser de USB a TTL (la mayoría son así) aunque algunos son a RS232 (la salida no es TTL).

Yo mencioné el chip CH340 por ser el más barato generalmente pero puede ser con otro chip estilo el CP2102 u otro similar.