SparkAltBatteryBoard

DJI Spark 플랫폼용 맞춤형 연구 중심 배터리 인터페이스 및 텔레메트리 보드로, 단종되어 구하기 어려운 OEM 스마트 배터리 대신 표준 3S LiPo 배터리 팩을 기반으로 합니다.

이 프로젝트는 역설계된 I2C/SMBus 스마트 배터리 통신 인터페이스를 문서화하며, 원래 DJI Spark 비행 컨트롤러가 배터리 팩과 통신하는 방식을 연구하기 위해 개발되었습니다. 보드는 표준 3S 팩과 드론 사이에 위치하여 실제 셀 전압과 전류를 읽고 해당 통신 인터페이스를 재현합니다.

작동 방식

1. 원래 DJI Spark 스마트 배터리를 분해하고 비행 컨트롤러와의 I2C/SMBus 트래픽을 Saleae 로직 분석기로 캡처했습니다.
2. 해당 트래픽을 디코딩하여 SBS + DJI 독점 명령 세트(인증 핸드셰이크, 셀 전압, PEC/CRC-8 등)를 복구했습니다. — Docs/I2C_BMS_PROTOCOL.md 참조.
3. 맞춤형 PCB는 OEM 배터리의 폼 팩터와 커넥터를 복제하며, 셀별 전압 감지를 위한 저항 분배기와 INA199 전류 션트 증폭기를 갖추고 있습니다.
4. 보드의 ATmega328P는 실시간으로 I2C를 통해 스마트 배터리 통신 인터페이스를 재현합니다. — 필요에 따라 PEC를 즉시 계산하고 클록 스트레칭을 수행합니다. 전체 프로토콜 구현은 Firmware/README.md를 참조하세요.

저장소 구조

하드웨어

상단	하단	레이아웃

• MCU: ATmega328P — 하드웨어 TWI 주변 장치가 I2C 클록 스트레칭을 안정적으로 지원하기 때문에 특별히 선택되었으며, DJI FC의 폴링에 필요합니다 (ESP32가 여기서 작동하지 않는 이유는 Firmware/README.md 참조).
• 감지: 셀 전압 탭을 위한 3방향 저항 분배기 네트워크, 팩 전류용 INA199 션트 증폭기.
• 전체 회로도: Docs/SparkAltBatteryBoardV1.pdf
• 제조 출력물: BOM · Gerbers
• 배터리 마운트: Mechanical/batterymount.stp

PCB 설계/제조 참고 사항

PCB 리비전은 개념 증명 회로도뿐만 아니라 제조 중심의 KiCad 프로젝트로 준비되었습니다.

설계 고려 사항은 다음과 같습니다.

• 계층적 회로도 구조
• 분리된 MCU, 전원, 감지 및 커넥터 블록
• 3.3 V I2C/SMBus 로직 인터페이스
• ADC 스케일링된 셀 전압 감지 입력
• 아날로그 측정 라인의 RC 필터링
• INA199 하이사이드 전류 감지 프론트엔드
• Kelvin 스타일 션트 측정 라우팅 방식
• 벅 조정 3.3 V 시스템 레일
• I2C 풀업 저항
• 외부 통신 라인의 ESD/TVS 보호
• AVR ICSP 프로그래밍/디버그 헤더
• 배터리 전류 경로를 위한 넓은 구리 라우팅/폴리곤 전략
• 제조 출력물 준비: BOM 및 Gerber 패키지

펌웨어

PlatformIO 프로젝트로 ATmega328P(Arduino Uno/Nano 핀아웃)를 대상으로 합니다. I2C 슬레이브 로직, ADC 읽기, CRC-8 PEC 계산 및 모든 SBS/DJI 명령 응답을 처리합니다.

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

전체 핀 맵, 지원 명령 테이블 및 알려진 제한 사항: Firmware/README.md.

프로토콜 역설계

프로토콜을 디코딩하는 데 사용된 원시 로직 분석기 캡처가 참조용으로 포함되어 있습니다:

• Docs/sniffedsession2.csv
• Docs/sniffedsession3.csv
• 전체 문서: Docs/I2C_BMS_PROTOCOL.md

레거시 프로토타입 비행 테스트

아래 비디오는 약 4년 전에 테스트된 초기 프로토타입을 보여줍니다. 이 저장소의 재설계된 PCB 리비전의 비행 테스트를 나타내지는 않습니다.

면책 조항

이것은 교육 목적으로 공유되는 취미 역설계 프로젝트입니다. 수정된 배터리/BMS를 사용하여 비행하는 것은 본인의 책임입니다 — 비행 전에 셀 전압, 전류 제한 및 배선을 직접 확인하십시오. DJI와 제휴하거나 보증하지 않습니다.

원래 프로토타입은 과거에 비행 테스트를 거쳤습니다. 이 저장소의 재설계된 PCB 리비전은 아직 비행 테스트를 거치지 않았습니다. 원래 테스트 드론이 나중에 충돌로 손상되었기 때문입니다.

라이선스

소스는 개인, 교육 및 연구 목적으로 사용 가능합니다. 서면 허가 없이 상업적 사용은 허용되지 않습니다. LICENSE 참조 (Commons Clause가 포함된 MIT).