SparkAltBatteryBoard

Una scheda di interfaccia e telemetria per batteria personalizzata orientata alla ricerca per la piattaforma DJI Spark, costruita attorno a un pacco batteria LiPo standard 3S invece della batteria intelligente OEM, fuori produzione e difficile da trovare.

Questo progetto documenta un'interfaccia di comunicazione per batteria intelligente I2C/SMBus reverse-engineered, originariamente sviluppata per studiare come il controller di volo DJI Spark comunica con il suo pacco batteria. La scheda si inserisce tra un pacco standard 3S e il drone, legge le tensioni reali delle celle e la corrente, e riproduce quell'interfaccia di comunicazione.

Come funziona

1. La batteria intelligente originale DJI Spark è stata smontata e il suo traffico I2C/SMBus con il controller di volo è stato catturato con un Saleae Logic Analyzer.
2. Il traffico è stato decodificato per recuperare il set di comandi SBS + proprietari DJI (handshake di autenticazione, tensioni delle celle, PEC/CRC-8, ecc.) — vedi Docs/I2C_BMS_PROTOCOL.md.
3. Un PCB personalizzato replica il fattore di forma e il connettore della batteria OEM, con divisori resistivi per il rilevamento della tensione per cella e un amplificatore di shunt di corrente INA199.
4. Un ATmega328P sulla scheda riproduce l'interfaccia di comunicazione della batteria intelligente tramite I2C in tempo reale — calcolando il PEC al volo e allungando il clock dove necessario. Vedi Firmware/README.md per l'implementazione completa del protocollo.

Struttura del repository

Hardware

Superiore	Inferiore	Layout

• MCU: ATmega328P — scelto specificamente perché la sua periferica TWI hardware supporta in modo affidabile lo stretching del clock I2C, richiesto dal polling del DJI FC (vedi Firmware/README.md per spiegare perché un ESP32 non funziona qui).
• Rilevamento: rete di divisori resistivi a 3 vie per i prelievi di tensione per cella, amplificatore di shunt INA199 per la corrente del pacco.
• Schema completo: Docs/SparkAltBatteryBoardV1.pdf
• Output di fabbricazione: BOM · Gerbers
• Supporto batteria: Mechanical/batterymount.stp

Note sul design e sulla produzione del PCB

La revisione del PCB è stata preparata come progetto KiCad orientato alla produzione, non solo come schema proof-of-concept.

Le considerazioni di progettazione includono:

• Struttura schematica gerarchica
• Blocchi separati per MCU, alimentazione, rilevamento e connettori
• Interfaccia logica I2C/SMBus a 3,3 V
• Ingressi di rilevamento tensione cella scalati per ADC
• Filtraggio RC sulle linee di misura analogiche
• Front-end di rilevamento corrente high-side INA199
• Approccio di routing di misura shunt in stile Kelvin
• Rail di sistema a 3,3 V regolato da convertitore buck
• Resistenze di pull-up I2C
• Protezione ESD/TVS sulle linee di comunicazione esterne
• Header di programmazione/debug AVR ICSP
• Strategia di routing/ polygon in rame largo per il percorso della corrente della batteria
• Output di produzione preparati: BOM e pacchetto Gerber

Firmware

Progetto PlatformIO mirato all'ATmega328P (pinout Arduino Uno/Nano). Gestisce la logica slave I2C, le letture ADC, il calcolo del CRC-8 PEC e tutte le risposte ai comandi SBS/DJI.

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

Mappa completa dei pin, tabella dei comandi supportati e limitazioni note: Firmware/README.md.

Reverse engineering del protocollo

Le catture grezze dell'analizzatore logico utilizzate per decodificare il protocollo sono incluse come riferimento:

• Docs/sniffedsession2.csv
• Docs/sniffedsession3.csv
• Articolo completo: Docs/I2C_BMS_PROTOCOL.md

Test di volo del prototipo precedente

Il video qui sotto mostra un prototipo precedente testato circa 4 anni fa. Non rappresenta un test di volo della revisione del PCB riprogettata in questo repository.

Dichiarazione di esclusione di responsabilità

Questo è un progetto di reverse engineering amatoriale, condiviso a scopo educativo. Volare con una batteria/BMS modificata è a proprio rischio — verificare personalmente le tensioni delle celle, i limiti di corrente e il cablaggio prima del volo. Non affiliato o approvato da DJI.

Il prototipo originale è stato testato in volo in passato. La revisione del PCB riprogettata in questo repository non è stata ancora testata in volo perché il drone di test originale è stato successivamente danneggiato in un incidente.

Licenza

Codice sorgente disponibile per uso personale, educativo e di ricerca. L'uso commerciale non è consentito senza autorizzazione scritta. Vedi LICENSE (MIT con Commons Clause).