Pebrero 2009
Pangkalahatang-ideya
Nagdamdam ako ng pagbuo ng isang flight computer na hindi lamang makontrol ang pagkakasunud-sunod ng flight, kundi pati na rin mag-log data sa isang rocket ng modelo. Ngunit kailangan kong lumakad bago ako tumakbo, kaya nagsimula ako sa isang simpleng GPS data logger (GPSDL) na isang piraso lamang ng aking ideya sa hinaharap na flight computer. Ang GPSDL na ito ay umupo sa isang payload bay o nosecone ng isang rocket sa panahon ng paglipad.
Ang aking tapos na GPSDL ay may timbang na 62 gramo na may power supply at may 1.5 inch W x 3 inch L x 1 inch D footprint. Ang bigat ng data logger ay maaaring higit pang mabawasan ng .25 sa .75 ans. sa pamamagitan ng paggamit ng mas simple antennae ng GPS kaysa sa ginamit ko. Ang gastos ay maaaring tumakbo mula sa $ 100 hanggang $ 200 depende sa kung gaano kaingat ng isang mamimili ka. Ang gastos ko ay $ 200 para sa mga bahagi na ginamit.
Ang disenyo ay simple na binubuo ng tatlong pangunahing mga bahagi: isang 5.5g accelerometer switch, isang BS2p microcontoller at isang GPS receiver. Ang isang listahan ng mga bahagi, mga larawan, source code at isang eskematiko ay kasama.
Itinatala ng GPSDL ang petsa, oras, latitude, longitude, altitude, bilis, heading sa mga degree at bilang ng mga satellite na nakikipag-usap sa receiver bawat segundo sa kabuuan ng 5 minuto. Ang source code na ibinigay ay magtatala ng dalawang 5 minuto na flight bago mo i-download ang data. Ito ay ganap na nako-customize para sa anumang bilang ng mga flight o isang solong 12 minuto flight. Ipinapaliwanag ng mga komento sa source code hindi lamang kung paano gagawin ang pagbabago ng oras ng paglipad na ito, kundi pati na rin ang ginagawa ng programa sa buong runtime nito. Ang source code ay nahati sa dalawang mga programa upang ma-maximize ang dami ng data na maaaring maimbak, na nagpapahintulot sa pangangailangan para sa isang hiwalay na EEPROM. Ang unang programa ay nagbubukas ng mga pangungusap ng GPRMC at GPGGA GPS para sa mga punto ng data at nagsusulat sa mga ito sa memorya. Post flight, ang ikalawang programa ay nai-download na basahin ang mga punto ng data na nakaimbak sa memory at i-print ang mga ito sa screen ng iyong PC. Ang mga punto ng data ay sa wakas ay kinopya / inilagay sa isang spreadsheet para sa mga conversion at pag-graph.
Mga Kagamitan:
Hakbang 1:
Ang aking unang hakbang ay upang gawing pamilyar ang aking sarili sa mga bahagi na pinili upang magtrabaho sa pamamagitan ng pagbabasa ng data sheet para sa GPS antennae at sa paggastos ng ilang oras sa online na pag-aaral kung paano gamitin ang libreng IDE na nagbibigay ng Parallax upang bumuo at mag-download ng code mula sa aking PC sa BS2p microcontroller sa pamamagitan ng isang serial port. Ito ay medyo simple at maaari mong malaman kung paano gawin ito sa isang gabi. Kung nais mong i-cut at i-paste ang aking code sa iyong microcontroller na tungkol sa lahat ng kailangan mong malaman code-matalino upang makakuha ng circuit na tumatakbo. Kung gusto mong ipasadya ang aking code o roll ang iyong sarili, ang PBASIC, na kung saan ay ang wika na tumatakbo sa BS2p, ay marahil ang pinakamadaling wika upang matuto. Mayroong maraming mga online forum na nakatakda sa Basic Stamp kung saan ang tulong ay magagamit kung kailangan mo ito.
Hakbang 2:
Susunod, nag-breadboard ako sa circuit. Pagkatapos ay tinitigan ko ang aking breadboard monstrosity sa aking windowsill upang makakuha ng isang mahusay na signal ng GPS at binuo ang code sa pamamagitan ng pagsubok at error.
Hakbang 3:
Matapos makuha ang code at ang circuit ay tumatakbo nang mabuti sa isang breadboard, kinailangan kong doblehin ito sa isang maliit at sapat na PCB na sapat para sa rocket work. Hindi na ito kailangan, ngunit naka-ukit ako ng isang pasadyang PCB para sa aking circuit.
Hakbang 4: Operasyon
Operasyon
Bago ang paglunsad, ang tanging komunikasyon sa pagitan mo at ng GPSDL ay ang kumikislap na LED na kasama sa PCB antennae ng GPS. Ang isang kumikislap na LED ay nangangahulugang mas mababa sa 3 satellite ang nakuha, isang matatag sa LED signal na ang antennae ay nakakuha ng hindi bababa sa 3 sa 12 satellite na magagamit. Kapag mayroon kang visual na tatlo o higit pang mga satellite ay nakuha, ang GPSDL ay ikinarga sa rocket. Sa liftoff ang 5.5g normal na bukas, ang di-latching accelerometer lumipat ay pansamantalang tripped signaling ang microcontroller upang mag-log 20 bytes ng GPS data bawat segundo para sa 5 minuto. Sa sandaling 5 minuto ay up ito awtomatikong Nire-reset ang sarili upang kumuha ng isa pang 5 minuto ng data sa sandaling ang accelerometer lumipat ay tripped muli. Maaari kang mag-record ng dalawang 5 minuto na flight bago ma-download ang data o i-overwrite mo ang data na nakolekta. Ang supply ng kuryente ay isang baterya na 300 mAh 7.4V Li-Po. Ang GPSDL ay nangangailangan ng isang matatag na pagkain ng 5V, at tatakbo ito nang humigit-kumulang sa 3 oras sa isang buong singil sa baterya na ito. Walang data ang mawawala kung mawawala ang kapangyarihan.Ang tanging paraan ng data ay maaaring mawala ay kung ito ay mapapatungan. Ang mga signal ng GPS ay maglakbay sa pamamagitan ng plastic, glass at karton .-- Ang mga staples ng rocketry ng modelo. Ang tanging mga bagay na hahadlang sa signal ay kongkreto, metal o sa anyo ng malakas na pag-ulan o niyebe - H20. Ang antena na sinubok ay nagpakita ng mahusay na Rx, kahit na sa isang crowed, signal maingay, kapaligiran ng lunsod kung saan nakatira ako.
Hakbang 5: Handa para sa Flight
Sa kasamaang palad, hindi ko pa nasubukan ang GPSDL sa isang aktwal na paglulunsad ng rocket. Iyon ay mangyayari sa mga darating na linggo. Upang patakbuhin ang GPSDL I-shake ko ito sa pamamagitan ng kamay upang biyahe ang switch ng accelerometer at kumuha ng data mula sa aking dashboard habang nagmamaneho ako. Gumagana ang GPSDL nang walang aberya sa puntong ito. Mag-post ako ng hindi lamang tunay na data ng flight ngunit isang video ng kanyang pagkadalaga ng paglipad sa aking website sa lalong madaling panahon. Pinahahalagahan ko ang anumang puna tungkol sa mga pagpapabuti sa aking source code o circuit, lalo na sa pagbawas ng laki o timbang nito.
Ang mga .3 sourcecode file ay nai-post. Kailangan mong i-download ang libreng IDE mula sa Parallax upang maayos itong basahin. Maaari silang magbukas bilang isang .txt na file. ? Nag-post din ako ng .pdf na file ng artikulong ito na kinabibilangan ng source code.
Listahan ng Mga Bahagi:
Parallax BS2p 24 pin microcontroller
Parallax GPS Receiver Module
5.5g non-latching, normal-open, accelerometer switch
Babae serial port
Mga konektor ng baterya ng JST x 3 pares
10 k Ohm risistor
300 Mah 7.4 Li-Po baterya
Mga Mapagkukunang Online:
www.parallax.com
www.polstargps.com
www.radioshack.com
www.aeroconsystems.com
www.hobbyzone.com
www.grandideastudio.com
www.embeddedflightcontrol.weebly.com
[email protected]
