Febrer de 2009
Informació general
He estat somiant amb construir un ordinador de vol que no només controlarà la seqüència de vol, sinó que també registrarà dades a bord d'un model de coet. Però he de caminar abans de poder córrer, així que vaig començar amb un simple registrador de dades GPS (GPSDL) que és només una peça de la meva idea de futur equip de vol. Aquest GPSDL se situarà en un recinte de càrrega útil o una capçada d'una coet durant el vol.
El meu GPSDL acabat pesa 62 grams amb la font d’alimentació i té una petjada d d’1,5 polzada de L x 1 polzada. El pes del registrador de dades es pot reduir encara més de 0,25 a .75 oz. utilitzant una antena GPS més senzilla que la que vaig utilitzar. El cost pot passar de $ 100 a $ 200, depenent de la prudència que tingueu un comprador. El meu cost era de 200 dòlars per a les peces utilitzades.
El disseny és senzill i consta de tres parts principals: un interruptor acceleròmetre de 5,5 g, un microcontoller BS2p i un receptor GPS. S'inclouen una llista de peces, imatges, codi font i un esquema.
El GPSDL registra la data, l’hora, la latitud, la longitud, l’altitud, la velocitat, l’encapçalament en graus i el nombre de satèl·lits que es comuniquen amb el receptor cada segon durant un total de 5 minuts. El codi font proporcionat gravarà dos vols de 5 minuts abans de descarregar les dades. Això és totalment personalitzable per a qualsevol nombre de vols o per a un sol vol de 12 minuts. Els comentaris del codi font expliquen no només com fer que aquest temps de vol canviï, sinó també el que el programa fa durant tot el seu temps d'execució. El codi font es va dividir en dos programes per maximitzar la quantitat de dades que es podrien emmagatzemar, negant la necessitat d’una EEPROM independent. El primer programa analitza les frases GPRMC i GPGGA GPS per als punts de dades i les escriu a la memòria. Després del vol, es descarrega el segon programa per llegir els punts de dades emmagatzemats a la memòria i imprimir-los a la pantalla del PC. Els punts de dades finalment es copien / enganxen en un full de càlcul per a conversions i gràfics.
Subministraments:
Pas 1:
El meu primer pas va ser familiaritzar-me amb les parts escollides per treballar llegint la fitxa tècnica de les antenes GPS i passant algun temps aprenent a utilitzar el IDE gratuït que Parallax proporciona per desenvolupar i descarregar codi del meu PC al microcontrolador BS2p mitjançant un port sèrie. Això és bastant senzill i podeu aprendre a fer-ho en una nit. Si voleu simplement tallar i enganxar el codi al vostre microcontrolador, tot el que necessiteu és saber el codi per fer funcionar el circuit. Si voleu personalitzar el meu codi o fer-ne un propi, PBASIC, que és l’idioma en què s’executa el BS2p, és probablement l’idioma més fàcil d’aprendre. Hi ha diversos fòrums en línia que atenen el segell bàsic on hi ha ajuda si ho necessiteu.
Pas 2:
A continuació, vaig agafar el circuit. Aleshores vaig posar la meva monstruositat a la finestra per obtenir un bon senyal de GPS i vaig desenvolupar el codi per prova i error.
Pas 3:
Després d’haver desenvolupat el codi i el circuit funcionava molt bé en un tauler d’enfocament, vaig haver de duplicar-lo en una PCB petita i prou lleugera per treballar amb coets. No era necessari, però vaig gravar un PCB personalitzat per al meu circuit.
Pas 4: Operació
Operació
Abans del llançament, l'única comunicació que hi ha entre vosaltres i el GPSDL és el LED intermitent inclòs a la PCB de les antenes GPS. Un LED intermitent significa que s'obtenen menys de 3 satèl·lits, un LED constant assenyala que les antenes han adquirit com a mínim 3 dels 12 satèl·lits disponibles. Un cop hàgiu adquirit tres o més satèl·lits visuals, el GPSDL es carrega al coet. En el moment d’eliminació, l’interruptor de l’acceleró de 5,5 g, obert i sense bloqueig, s’acosta momentàniament a la senyalització del microcontrolador per registrar 20 bytes de dades GPS cada segon durant 5 minuts. Un cop transcorreguts 5 minuts, es restableix automàticament uns 5 minuts de dades un cop s'hagi disparat de nou l’interruptor de l’acceleròmetre. Podeu gravar dos vols de 5 minuts abans que es necessitin descàrregues de dades o sobreescriure les dades ja recopilades. La font d’alimentació és una bateria Li-Po de 7,4 V de 300 mAh. El GPSDL necessita una dieta constant de 5 V, i funcionarà durant aproximadament 3 hores amb una càrrega completa amb aquesta bateria. No es perden dades si es perd l’alimentació.L’única manera de perdre les dades és si s’ha sobreescrit. Els senyals GPS es desplaçaran a través del plàstic, el vidre i el cartró. - Les grapes del model de coet. Les úniques coses que bloquegen el senyal són el formigó, el metall o la pluja intensa o la neu - H20. Les antenes provades van mostrar un Rx excel·lent, fins i tot en un entorn urbà sorollós, on vaig cantar, on visc.
Pas 5: Llest per al vol
Malauradament, no he pogut provar el GPSDL amb un llançament real de coets. Això passarà a les setmanes següents. Per executar el GPSDL, el trio a mà per desplaçar el acceleròmetre i treure les dades del meu tauler mentre condueixo. El GPSDL funciona perfectament en aquest moment. Publicaré no només dades reals de vol, sinó també un vídeo del seu primer vol al meu lloc web. Agrairia qualsevol comentari sobre millores en el meu codi font o circuit, sobretot per reduir-ne la mida o el pes.
Es publiquen els fitxers del codi font .bsp. Heu de descarregar l’IDE gratuïta de Parallax per llegir-los correctament. Poden obrir-se com a fitxer .txt. ? També he publicat un fitxer .pdf d’aquest article que inclou el codi font.
Llista de peces:
Microcontrolador Parallax BS2p de 24 pins
Mòdul receptor GPS Parallax
Interruptor de acceleròmetre de 5,5 g sense enclavament, normalment obert
Port sèrie femení
Connectors de bateria JST x 3 parells
Resistència d’Ohm de 10 k
Bateria Li-Po de 300 mAh 7.4
Recursos en línia:
www.parallax.com
www.polstargps.com
www.radioshack.com
www.aeroconsystems.com
www.hobbyzone.com
www.grandideastudio.com
www.embeddedflightcontrol.weebly.com
[email protected]
