لوحة SparkAltBatteryBoard

لوحة واجهة بطارية وقياس عن بُعد مخصصة للأبحاث لمنصة DJI Spark، مبنية حول حزمة بطارية LiPo قياسية 3S بدلاً من البطارية الذكية الأصلية التي توقفت عن الإنتاج ويصعب العثور عليها.

يوثق هذا المشروع واجهة اتصال بطارية ذكية I2C/SMBus تم هندستها عكسيًا، تم تطويرها في الأصل لدراسة كيفية تواصل وحدة التحكم في الطيران في DJI Spark مع حزمة البطارية. توضع اللوحة بين حزمة 3S قياسية والدرون، وتقرأ الفولتية الفعلية للخلايا والتيار، وتعيد إنتاج واجهة الاتصال هذه.

كيف يعمل

1. تم تفكيك البطارية الذكية الأصلية لـ DJI Spark وتم التقاط حركة مرور I2C/SMBus مع وحدة التحكم في الطيران باستخدام محلل منطقي Saleae.
2. تم فك تشفير هذه الحركة لاسترداد مجموعة الأوامر القياسية SBS + الخاصة بـ DJI (المصادقة اليدوية، فولتية الخلايا، PEC/CRC-8، إلخ) — انظر Docs/I2C_BMS_PROTOCOL.md.
3. تقوم لوحة دوائر مطبوعة مخصصة بنسخ عامل الشكل والموصل الخاص ببطارية OEM، مع مقسمات جهد لاستشعار فولتية كل خلية ومضخم تحويل جانبي INA199 للتيار.
4. يقوم متحكم ATmega328P على اللوحة بإعادة إنتاج واجهة اتصال البطارية الذكية عبر I2C في الوقت الفعلي — مع حساب PEC أثناء التنفيذ وتمديد الساعة عند الحاجة. راجع Firmware/README.md للحصول على تنفيذ البروتوكول الكامل.

هيكل المستودع

العتاد

العلوي	السفلي	التخطيط

• وحدة التحكم الدقيقة: ATmega328P — تم اختياره تحديدًا لأن طرف TWI العتادي يدعم تمديد ساعة I2C بشكل موثوق، وهو ما يتطلبه استقصاء وحدة تحكم الطيران DJI (راجع Firmware/README.md لمعرفة سبب عدم عمل ESP32 هنا).
• الاستشعار: شبكة مقسم جهد ثلاثية لنقاط فولتية كل خلية، مضخم تحويل جانبي INA199 لتيار الحزمة.
• المخطط الكامل: Docs/SparkAltBatteryBoardV1.pdf
• مخرجات التصنيع: قائمة المكونات · ملفات Gerber
• حامل البطارية: Mechanical/batterymount.stp

ملاحظات تصميم / تصنيع PCB

تم إعداد مراجعة PCB كمشروع KiCad موجه للتصنيع، وليس فقط كمخطط إثبات مفهوم.

تشمل اعتبارات التصميم ما يلي:

• هيكل مخطط هرمي
• كتل منفصلة لوحدة التحكم الدقيقة، الطاقة، الاستشعار، والموصل
• واجهة منطق I2C/SMBus بجهد 3.3 فولت
• مدخلات استشعار فولتية الخلايا بمقياس ADC
• ترشيح RC على خطوط القياس التناظرية
• مقدمة استشعار التيار عالية الجانب INA199
• نهج توجيه قياس التحويل من نوع كلفن
• خط نظام بجهد 3.3 فولت منظم بواسطة مبدل خافض
• مقاومات سحب لأعلى I2C
• حماية ESD/TVS على خطوط الاتصال الخارجية
• موصل برمجة/تصحيح AVR ICSP
• استراتيجية توجيه نحاسي عريض/مضلع لمسار تيار البطارية
• تحضير مخرجات التصنيع: قائمة المكونات وحزمة Gerber

البرنامج الثابت

مشروع PlatformIO يستهدف ATmega328P (توصيلة Arduino Uno/Nano). يتعامل مع منطق التابع I2C، قراءات ADC، حساب CRC-8 PEC، وجميع استجابات أوامر SBS/DJI.

pio run -e uno
pio run -e uno -t upload

خريطة الأطراف الكاملة، جدول الأوامر المدعومة، والقيود المعروفة: Firmware/README.md.

الهندسة العكسية للبروتوكول

يتم تضمين لقطات محلل المنطق الخام المستخدمة لفك تشفير البروتوكول كمرجع:

• Docs/sniffedsession2.csv
• Docs/sniffedsession3.csv
• الشرح الكامل: Docs/I2C_BMS_PROTOCOL.md

اختبار طيران النموذج الأولي القديم

يظهر الفيديو أدناه نموذجًا أوليًا سابقًا تم اختباره منذ حوالي 4 سنوات. لا يمثل اختبار طيران لمراجعة PCB المعاد تصميمها في هذا المستودع.

إخلاء مسؤولية

هذا مشروع هندسة عكسية لهواة، ويتم مشاركته لأغراض تعليمية. الطيران ببطارية / BMS معدلة هو على مسؤوليتك الخاصة — تحقق من فولتية الخلايا، حدود التيار، والتوصيلات بنفسك قبل الطيران. غير مرتبط بـ DJI أو معتمد منها.

تم اختبار النموذج الأولي الأصلي في الطيران سابقًا. لم يتم بعد اختبار مراجعة PCB المعاد تصميمها في هذا المستودع في الطيران لأن الدرون التجريبي الأصلي تضرر لاحقًا في حادث تحطم.

الترخيص

المصدر متاح للاستخدام الشخصي والتعليمي والبحثي. الاستخدام التجاري غير مسموح به دون إذن كتابي. راجع LICENSE (MIT مع شرط العموم).