SparkAltBatteryBoard

Una placa personalizada de interfaz de batería y telemetría orientada a la investigación para la plataforma DJI Spark, construida alrededor de un paquete de baterías LiPo 3S estándar en lugar de la batería inteligente OEM descontinuada y difícil de encontrar.

Este proyecto documenta una interfaz de comunicación de batería inteligente I2C/SMBus sometida a ingeniería inversa, desarrollada originalmente para estudiar cómo el controlador de vuelo del DJI Spark se comunica con su paquete de baterías. La placa se sitúa entre un paquete 3S estándar y el dron, lee los voltajes y corrientes reales de las celdas, y reproduce esa interfaz de comunicación.

Cómo funciona

1. La batería inteligente original del DJI Spark fue desmontada y se capturó su tráfico I2C/SMBus con el controlador de vuelo utilizando un Analizador Lógico Saleae.
2. Ese tráfico fue decodificado para recuperar el conjunto de comandos SBS + propietarios de DJI (apretón de manos de autenticación, voltajes de celdas, PEC/CRC-8, etc.) — consulte Docs/I2C_BMS_PROTOCOL.md.
3. Una PCB personalizada replica el factor de forma y el conector de la batería OEM, con divisores de resistencia para la detección de voltaje por celda y un amplificador de derivación de corriente INA199.
4. Un ATmega328P en la placa reproduce la interfaz de comunicación de la Batería Inteligente a través de I2C en tiempo real — calculando PEC sobre la marcha y estirando el reloj cuando sea necesario. Consulte Firmware/README.md para la implementación completa del protocolo.

Estructura del repositorio

Hardware

Superior	Inferior	Diseño

• MCU: ATmega328P — elegido específicamente porque su periférico TWI de hardware admite el estiramiento de reloj I2C de manera confiable, lo que requiere el sondeo del FC del DJI (consulte Firmware/README.md para saber por qué un ESP32 no funciona aquí).
• Detección: red de divisores de resistencia de 3 vías para tomas de voltaje por celda, amplificador de derivación INA199 para la corriente del paquete.
• Esquemático completo: Docs/SparkAltBatteryBoardV1.pdf
• Salidas de fabricación: BOM · Gerbers
• Soporte de batería: Mechanical/batterymount.stp

Notas de Diseño/Fabricación de PCB

La revisión de la PCB fue preparada como un proyecto KiCad orientado a la fabricación, no solo como un esquemático de prueba de concepto.

Las consideraciones de diseño incluyen:

• Estructura de esquemático jerárquica
• Bloques separados de MCU, alimentación, detección y conector
• Interfaz lógica I2C/SMBus de 3.3 V
• Entradas de detección de voltaje de celda escaladas por ADC
• Filtrado RC en líneas de medición analógicas
• Frontend de detección de corriente de lado alto INA199
• Enfoque de enrutamiento de medición de derivación estilo Kelvin
• Carril del sistema de 3.3 V regulado por convertidor reductor
• Resistencias de pull-up I2C
• Protección ESD/TVS en líneas de comunicación externas
• Cabecera de programación/depuración ICSP AVR
• Estrategia de enrutamiento/polígonos de cobre amplios para la trayectoria de corriente de la batería
• Salidas de fabricación preparadas: BOM y paquete Gerber

Firmware

Proyecto PlatformIO dirigido al ATmega328P (distribución de pines Arduino Uno/Nano). Maneja la lógica esclava I2C, lecturas ADC, cálculo CRC-8 PEC y todas las respuestas de comandos SBS/DJI.

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

Mapa de pines completo, tabla de comandos soportados y limitaciones conocidas: Firmware/README.md.

Ingeniería inversa del protocolo

Las capturas crudas del analizador lógico utilizadas para decodificar el protocolo se incluyen como referencia:

• Docs/sniffedsession2.csv
• Docs/sniffedsession3.csv
• Documentación completa: Docs/I2C_BMS_PROTOCOL.md

Prueba de vuelo del prototipo heredado

El video a continuación muestra un prototipo anterior probado hace aproximadamente 4 años. No representa una prueba de vuelo de la revisión de PCB rediseñada en este repositorio.

Descargo de responsabilidad

Este es un proyecto de ingeniería inversa de aficionado, compartido con fines educativos. Volar con una batería/BMS modificada es bajo su propio riesgo — verifique los voltajes de las celdas, los límites de corriente y el cableado usted mismo antes del vuelo. No está afiliado ni respaldado por DJI.

El prototipo original fue probado en vuelo en el pasado. La revisión de PCB rediseñada en este repositorio aún no ha sido probada en vuelo porque el dron de prueba original fue dañado posteriormente en un accidente.

Licencia

Código fuente disponible para uso personal, educativo y de investigación. No se permite el uso comercial sin permiso por escrito. Consulte LICENSE (MIT con cláusula Commons).