Rozdział 1: Architektura Sprzętowa MCS

Część 1: Przyjazna Encyklopedia (Dla Każdego)

Tryb MCS eliminuje potrzebę zabierania na tor komputera PC. Serce stacji sterującej znajduje się bezpośrednio w Twoim modelu.

🚗 1. Główne Komponenty

1. Komputer Pokładowy (Raspberry Pi 5): Mózg systemu. Odpowiada za odczyt kierownicy wpiętej do USB, serwowanie strony konfiguracyjnej Wi-Fi oraz uruchamianie algorytmów wizyjnych/AI.
2. Koprocesor Sterujący (RP2350): Odpowiada za bezpośrednie, fizyczne generowanie sygnałów PWM dla serwa skrętu i silnika (ESC).
3. Zasilanie (BEC): Raspberry Pi 5 oraz koprocesor RP2350 potrzebują stabilnego zasilania 5V o wydajności prądowej minimum 5A (zalecany dedykowany moduł BEC zasilany z głównego pakietu napędowego LiPo).

🔌 2. Połączenie Urządzeń

• Podłącz swoją kierownicę USB (np. Thrustmaster T128X) lub kontroler bezpośrednio do jednego z niebieskich portów USB 3.0 w Raspberry Pi 5.
• Upewnij się, że odbiornik GPS oraz LiDAR są prawidłowo wpięte do portów USB/UART.
• Wyjścia sygnałowe z RP2350 połącz z kablem sygnałowym ESC (silnik) oraz serwomechanizmem skrętu.

---

Część 2: Inżynieryjny Deep Dive (Dla Specjalistów)

Integracja sprzętowa MCS opiera się na wydzieleniu zadań czasu rzeczywistego (Real-Time) do dedykowanego koprocesora RP2350 oraz zadań wysokopoziomowych do Raspberry Pi 5 (pod kontrolą systemu Linux Debian).

graph TD
    Wheel[Kierownica USB / Pad] -->|evdev / raw input| RPi5[Raspberry Pi 5]
    RPi5 -->|FastAPI WebUI / WebSockets| Mobile[Smartfon / Tablet]
    RPi5 -->|UART / SPI Protocol| RP2350[Koprocesor RP2350]
    RP2350 -->|Sprzętowe PWM / OE Control| ESC[Regulator ESC & Serwo]

1. Mostek Komunikacyjny RPi 5 ↔ RP2350

• Komunikacja niskopoziomowa odbywa się poprzez dedykowany interfejs szeregowy UART (/dev/ttyAMA0) z prędkością 115200 bps lub szybką szynę SPI (do 10 MHz).
• Ramka danych sterujących przesyłana co 20 ms (50 Hz) ma strukturę binarną: [Nagłówek: 2B (0x4D, 0x43)] [Skręt: 2B (1000-2000us)] [Gaz: 2B (1000-2000us)] [Tryb/Flags: 1B] [CRC: 1B]
• RP2350 dekoduje ramkę w przerwaniu sprzętowym (DMA) i natychmiast modyfikuje rejestry timerów PWM.

2. Zasilanie i Separacja Galwaniczna

Aby uniknąć zakłóceń elektromagnetycznych (szumów) indukowanych przez silnik bezszczotkowy:

• Szyna zasilania logiki RPi 5 i RP2350 (5V_LOGIC) musi być odizolowana od szyny zasilania serw (6V-8.4V z BEC).
• Linia Output Enable (OE) koprocesora RP2350 jest podciągnięta do VCC przez rezystor 10k. W przypadku braku stabilnego zasilania lub sygnału z RPi, linia ta sprzętowo odcina tranzystory sterujące wyjściami PWM.

---