Rocket Telemetry / Tracker Nafasi: Hatua 7

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Mradi huu umekusudiwa kuweka data ya kukimbia kutoka moduli ya sensa ya 9 DOF kwenda kwa kadi ya SD, na wakati huo huo kusambaza eneo lake la GPS kupitia mitandao ya rununu kwa seva. Mfumo huu unaruhusu roketi kupatikana ikiwa eneo la kutua la mfumo liko zaidi ya LOS.

Hatua ya 1: Orodha ya Sehemu

Mfumo wa Telemetry:

1x ATmega328 Mdhibiti Mdogo (Arduino UNO, Nano)

Kuzuka kwa 1x Micro SD -

1x Micro SD Card - (saizi haijalishi FAT 16/32 iliyoumbizwa) - Kiungo cha Amazon

1x Gy-86 IMU - Kiungo cha Amazon

Kufuatilia Nafasi:

1x ATmega328 Microcontroller (Arduino UNO, Nano) (kila mfumo unahitaji micro yake mwenyewe)

Moduli ya 1x Sim800L GSM GPRS - Kiungo cha Amazon

Kadi ya SIM ya 1x (lazima iwe na mpango wa data) - https://ting.com/ (tu tozo kwa kile unachotumia)

Moduli ya GPS ya 1x NEO 6M - Amazon LInk

Sehemu za Jumla:

1x 3.7v betri ya lipo

1x 3.7-5v kibadilishaji cha kuongeza (ikiwa hujenga pcb)

1x Raspberry pi, au kompyuta yoyote inayoweza kukaribisha seva ya php

-Fikia kwa printa ya 3D

-BOM kwa pcb imeorodheshwa katika lahajedwali

-Wanyang'anyi wako kwenye github repo -

Hatua ya 2: Mfumo mdogo 1: Kufuatilia Nafasi

Upimaji:

Mara tu unapokuwa na sehemu za mfumo (NEO-6M GPS, Sim800L) mkononi, unahitaji kupima utendaji wa mifumo kwa kujitegemea ili usiwe na kichwa kinachojaribu kujua ni nini kisichofanya kazi wakati unaunganisha mifumo.

Upimaji wa GPS:

Ili kujaribu mpokeaji wa GPS, unaweza kutumia programu iliyotolewa na Ublox (U-Center Software)

au mchoro wa jaribio uliounganishwa kwenye repo ya github (Mtihani wa GPS)

1. Ili kujaribu na programu ya U-center, ingiza tu kipokeaji cha GPS kupitia USB na uchague bandari ya kituo cha U-kituo, mfumo unapaswa kuanza moja kwa moja kufuatilia eneo lako baada ya hapo.

2. Ili kujaribu na mdhibiti mdogo, pakia mchoro wa kupima GPS kwa arduino kupitia IDE. Kisha unganisha 5V na GND kwenye pini zilizoandikwa kwenye kipokezi kwa arduino na pini ya GPS RX kwa dijiti 3 na TX pini kwa dijiti 4 kwenye arduino. Mwishowe fungua mfuatiliaji wa serial kwenye IDE ya arduino na uweke kiwango cha baud hadi 9600 na uhakikishe kuratibu zilizopokelewa ni sahihi.

Kumbuka: Kitambulisho cha kuona cha setilaiti kwenye moduli ya NEO-6M ni kwamba kiashiria nyekundu kilichoongozwa kitaangaza kila sekunde chache kuonyesha unganisho.

Upimaji wa SIM800L:

Ili kujaribu moduli ya rununu utahitaji kuwa na kadi ya sim iliyosajiliwa na mpango wa data unaotumika, ninapendekeza Ting kwa sababu wanatoza tu kwa kile unachotumia badala ya mpango wa data wa kila mwezi.

Lengo la moduli ya Sim ni kutuma ombi la HTTP GET kwa seva na eneo ambalo linapokelewa na mpokeaji wa GPS.

1. Kujaribu moduli ya seli ingiza simcard kwenye moduli na mwisho uliochomoka ukiangalia nje

2. Unganisha moduli ya sim kwa GND na chanzo cha 3.7-4.2v, usitumie 5v !!!! moduli haina uwezo wa kukimbia saa 5v. Unganisha moduli ya Sim kwa Analog 2 na TX kwa Analog 3 kwenye Arduino

3. Pakia mchoro wa kupita kupitia github ili uweze kutuma amri kwa moduli ya seli.

4. fuata mafunzo haya, au pakua jaribio la Jaribio la AT Command ili kujaribu utendaji wa HTTP GET

Utekelezaji:

Mara tu unapothibitisha kuwa mifumo yote inafanya kazi kwa kujitegemea, unaweza kuendelea kupakia mchoro kamili kwa microcontroller github. unaweza kufungua mfuatiliaji wa serial kwa baud 9600 ili kudhibitisha kuwa mfumo unatuma data kwa seva ya wavuti.

* usisahau kubadilisha ip na bandari ya seva kuwa yako mwenyewe na hakikisha kupata APN kwa mtoa huduma wa seli unayotumia.

Nenda kwa hatua inayofuata ambapo tunaanzisha seva

Hatua ya 3: Usanidi wa Seva

Kuanzisha seva kuonyesha eneo la roketi, nilitumia pi rasipberry kama mwenyeji, lakini unaweza kutumia kompyuta yoyote.

Fuata mafunzo haya juu ya kuanzisha lightphp kwenye RPI kisha unakili faili za php kutoka github kwenye folda ya / var / www / html ya RPI yako. Baada ya kutumia tu amri

huduma ya sudo lighttpd nguvu-reload

kupakia tena seva.

Hakikisha kupeleka bandari zinazohusiana na seva kwenye router yako ili uweze kupata data kwa mbali. Kwenye rpi inapaswa kuwa bandari ya 80, na bandari ya nje inaweza kuwa nambari ya kiholela.

Ni wazo nzuri kuweka tuli kwa RPI ili bandari unazotanguliza zielekeze kwa anwani ya RPI.

Hatua ya 4: Mfumo mdogo 2: Uingiliaji wa Telemetry

Programu ya telemetry inaendesha kwa mdhibiti mdogo kutoka kwa mfumo wa ufuatiliaji wa nafasi. Uamuzi huu ulifanywa kwa sababu ya upungufu wa kumbukumbu kwenye ATmega328 kuzuia programu zote mbili kuwa na uwezo wa kuendesha mfumo mmoja. Chaguo jingine la mdhibiti mdogo na uainishaji ulioboreshwa linaweza kutatua suala hili na kuruhusu utumiaji wa processor moja kuu, lakini nilitaka kutumia sehemu ambazo nilikuwa nazo kwa urahisi wa matumizi.

Makala: Mpango huu unategemea mfano mwingine nilioupata mkondoni hapa.

• Programu asili inasoma urefu wa jamaa (kusoma urefu sio juu ya kuanza), hali ya joto, shinikizo, kuongeza kasi kwa mwelekeo wa X (utahitaji kubadilisha mwelekeo wa kuongeza kasi kusoma kwa kuzingatia mwelekeo wa mwili wa sensa), na muhuri wa saa (katika millis).
• Ili kuzuia data kuingiliwa wakati umekaa kwenye pedi ya uzinduzi na kupoteza nafasi ya kuhifadhi, mfumo utaanza tu kuandika data mara tu itakapogundua mabadiliko ya urefu (inayoweza kusanidiwa katika programu) na itaacha kuandika data mara tu itakapogundua roketi imerudi kwenye asili yake urefu, au baada ya muda wa kukimbia wa dakika 5 umepita.
• Mfumo utaonyesha kuwa imewashwa na kuandika data kupitia kiashiria kimoja cha LED.

Upimaji:

Ili kujaribu mfumo kwanza unganisha kuzuka kwa kadi ya SD

Kadi ya SD ya Arduino

Bandika 4 ---------------- CS

Bandika 11 -------------- DI

Bandika 13 -------------- SCK

Bandika 12 -------------- FANYA

Sasa unganisha GY-86 kwenye mfumo kupitia I ^ 2C

Arduino GY-86

Bandika A4 -------------- SDA

Bandika A5 -------------- SCL

Bandika 2 ---------------- INTA

Kwenye kadi ya SD jenga faili kwenye saraka kuu inayoitwa datalog.txt hapa ndipo mfumo utakaiandikia data.

Kabla ya kupakia mchoro wa Data_Logger.ino kwa mdhibiti mdogo badilisha thamani ya ALT_THRESHOLD hadi 0 kwa hivyo mfumo utapuuza urefu wa upimaji. Baada ya kupakia, fungua mfuatiliaji wa serial kwa baud 9600 ili kuona pato la mfumo. Hakikisha kuwa mfumo una uwezo wa kuungana na sensa na data imeandikwa kwenye kadi ya SD. Chomoa mfumo na ingiza kadi ya SD kwenye kompyuta yako ili uthibitishe kuwa data imeandikwa kwenye kadi.

Hatua ya 5: Ujumuishaji wa Mfumo

Baada ya kuthibitisha kuwa kila sehemu ya mfumo hufanya kazi katika usanidi ule ule uliotumiwa kwenye PCB kuu wakati wake wa kuileta pamoja na kujiandaa kwa uzinduzi! Nimejumuisha faili za Gerbers na EAGLE kwa PCB na skimu katika github. utahitaji kupakia viunga kwa mtengenezaji kama OSH park au JLC ili wazalishwe. Bodi hizi ni tabaka mbili na ni ndogo ya kutosha kutoshea katika sehemu nyingi zinazotengeneza 10cmx10cm kwa bodi za bei rahisi.

Mara tu bodi zinaporudi kutoka kwa utengenezaji wakati wake wa kutengeneza viunga vyote vinavyopatikana kwenye lahajedwali na orodha ya sehemu kwenye ubao.

Programu:

Baada ya kila kitu kuuzwa utahitaji kupakia programu hizo kwa watawala wawili. Ili kuokoa nafasi ya bodi sikujumuisha utendaji wowote wa USB lakini niliacha ICSP na bandari za serial zimevunjwa ili uweze bado kupakia na kufuatilia programu.

• Ili kupakia programu fuata mafunzo haya kwa kutumia bodi ya Arduino kama programu. Pakia SimGpsTransmitter.ino kwenye bandari ya ICSP_GPS na Data_Logger.ino kwenye bandari ya ICSP_DL (Bandari ya ICSP kwenye PCB ni mpangilio sawa na ile inayopatikana kwenye bodi za kawaida za Arduino UNO).

• Mara baada ya programu zote kupakiwa unaweza kuwezesha kifaa kutoka kwa uingizaji wa betri na 3.7-4.2V na utumie taa 4 za kiashiria ili kuhakikisha mfumo unafanya kazi.

  • Taa mbili za kwanza 5V_Ok na VBATT_OK zinaonyesha kuwa betri na reli 5v zinaendeshwa.
  • Mwangaza wa tatu DL_OK utapepesa kila sekunde 1 kuonyesha kuwa magogo ya telemetry yanafanya kazi.
  • Mwangaza wa mwisho wa SIM_Transmit utawasha mara tu moduli za rununu na GPS zitaunganishwa na data inatumwa kwa seva.

Hatua ya 6: Ufungaji

Roketi ambayo ninaunda mradi huu kote ina kipenyo cha ndani cha 29mm, ili kulinda umeme na kuruhusu mkutano kutoshea ndani ya mwili wa roketi nilitengeneza sehemu mbili rahisi ya kesi ya 3d ambayo imeunganishwa pamoja na ina kutazama bandari za taa za kiashiria. Faili za STL za kuchapisha na faili asili za.ipt ziko kwenye repo ya github. Sikuwa mfano huu kwani sikuwa na uhakika na betri nitakayotumia wakati huo, lakini niliunda mapumziko kwa betri ya 120 mAh ili kukaa chini ya kesi hiyo. Betri hii inakadiriwa kutoa ~ 45min muda wa juu wa kukimbia kwa mfumo kwa matumizi ya nguvu ya ~ 200mA (Hii inategemea utumiaji wa processor na kuteka nguvu kwa usafirishaji wa data, SIM800L imenukuliwa kuchora zaidi ya 2A wakati wa mawasiliano).

Hatua ya 7: Hitimisho

Mradi huu ulikuwa utekelezaji mzuri wa moja kwa moja wa mifumo miwili tofauti, kwa kuwa nilikuwa nikitumia tu moduli za discrete zilizopatikana kwenye Amazon ujumuishaji wa mfumo wa jumla ni upungufu kidogo kwani saizi ya jumla ya mradi ni kubwa kwa kile inachofanya. Kuangalia matoleo kutoka kwa wazalishaji wengine, kutumia SIP ambayo ni pamoja na simu za rununu na GPS itapunguza sana ukubwa wa jumla wa kifurushi.

Nina hakika kuwa baada ya zaidi katika upimaji wa ndege itabidi nifanye marekebisho kwenye programu hiyo na nitahakikisha kusasisha repo ya Github na mabadiliko yoyote.

Natumahi umefurahiya mradi huu, jisikie huru kuwasiliana nami kuhusu maswali yoyote ambayo unaweza kuwa nayo.