Februar 2009
Oversigt
Jeg har drømt om at bygge en flycomputer, der ikke kun styrer flysekvensen, men også logger data ombord på en modelraket. Men jeg skal gå, før jeg kan køre, så jeg startede med en simpel GPS-data logger (GPSDL), der kun er en del af min fremtidige flycomputer-ide. Denne GPSDL vil sidde i en nyttelast eller nosekone af en raket under flyvningen.
Min færdige GPSDL vejer 62 gram med strømforsyningen og har et 1,5 tommer B x 1 tommer D fodspor. Vægten af dataloggeren kan yderligere reduceres med .25 til .75 oz. ved at bruge en enklere GPS-antenne end den, jeg brugte. Omkostningerne kan løbe fra $ 100 til $ 200 afhængigt af, hvor forsigtig en shopper du er. Min pris var $ 200 for de anvendte dele.
Designet består simpelthen af tre hoveddele: en 5,5 g accelerometer, en BS2p mikrokontroller og en GPS-modtager. En deleliste, billeder, kildekode og skematisk er inkluderet.
GPSDL registrerer dato, tid, breddegrad, længdegrad, højde, hastighed, overskrift i grader og antal satellitter, der kommunikerer med modtageren hvert sekund i i alt 5 minutter. Den angivne kildekode registrerer to 5 minutters flyvninger, før du skal downloade dataene. Dette er helt tilpasset til ethvert antal flyvninger eller en enkelt 12 minutters flyvning. Kommentarerne i kildekoden forklarer ikke kun, hvordan man kan ændre denne flyvetid, men også hvad programmet gør i hele sin runtime. Kildekoden blev opdelt i to programmer for at maksimere mængden af data, der kunne lagres, og negativere behovet for en separat EEPROM. Det første program analyserer GPRMC- og GPGGA GPS-sætningerne for datapunkterne og skriver dem til hukommelsen. Efter flyvning downloades det andet program for at læse de datapunkter, der er gemt i hukommelsen, og udskriver dem til din pc-skærm. Datapunkterne bliver endelig kopieret / indsat i et regneark for konverteringer og grafer.
forsyninger:
Trin 1:
Mit første skridt var at gøre mig bekendt med de dele, der blev valgt til at arbejde med, ved at læse databladet for GPS-antennerne og bruge lidt tid på at lære online at bruge den gratis IDE, som Parallax giver til at udvikle og downloade kode fra min pc til BS2p-mikrocontrolleren via en seriel port. Det er ret simpelt, og du kan lære at gøre dette om aftenen. Hvis du bare vil skære og indsætte min kode på din microcontroller, handler det om alt, hvad du behøver at vide kodevis for at få kredsløbet i gang. Hvis du vil tilpasse min kode eller rulle din egen, er PBASIC, hvilket er det sprog, som BS2p kører på, nok det nemmeste sprog at lære. Der er flere online fora der catering til Basic Stamp, hvor der er hjælp, hvis du har brug for det.
Trin 2:
Derefter brødbrættede jeg kredsløbet. Derefter satte jeg mig op på mine vindueskarme for at få et godt GPS signal og udviklet koden ved forsøg og fejl.
Trin 3:
Efter at få koden udviklet og kredsløbet kører ganske pænt på et brødbræt, måtte jeg duplikere det på et printkort lille og let nok til raketarbejde. Det var ikke nødvendigt, men jeg ætsede et brugerdefineret printkort til mit kredsløb.
Trin 4: Operation
Operation
Før lanceringen er den eneste kommunikation der er mellem dig, og GPSDL er den blinkende LED, der følger med på GPS-antenne PCB. En blinkende LED betyder mindre end 3 satellitter er erhvervet, en stabil LED-signal, at antennerne har erhvervet mindst 3 af de 12 tilgængelige satellitter. Når du har vist, at der er erhvervet tre eller flere satellitter, er GPSDL indlæst i raketen. Ved ophævning af den 5,5 g normalt åbne, er ikke-låsende accelerometerkontakt kortvaret udløst, hvilket signalerer mikrokontrolleren til at logge 20 bytes GPS-data hvert sekund i 5 minutter. Når 5 minutter er op, nulstilles det automatisk igen for at tage yderligere 5 minutter data, når accelerometerknappen er trukket igen. Du kan optage to 5 minutters fly, før dataene skal downloades, eller du vil overskrive de data, der allerede er indsamlet. Strømforsyningen er et 300 mAh 7.4V Li-Po batteri. GPSDL'en har en stabil diæt på 5V, og den løber i ca. 3 timer på fuld opladning med dette batteri. Ingen data går tabt, hvis strømmen går tabt.Den eneste måde data kan gå tabt er, hvis den overskrives. GPS-signaler vil rejse gennem plastik, glas og pap. - Klipper af modelraket. De eneste ting, der vil blokere signalet, er beton, metal eller i form af kraftig regn eller sne - H20. De antenner, der blev testet, viste fremragende Rx, selv i et crowed, signalstøjende, bymiljø, hvor jeg bor.
Trin 5: Klar til flyvning
Desværre har jeg ikke været i stand til at teste GPSDL med en faktisk raketlancering. Det vil ske i de kommende uger. For at køre GPSDL'en skubber jeg det med hånden for at gå på accelerometerkontakten og tage data fra mit dashboard, mens jeg kører. GPSDL fungerer fejlfrit på dette tidspunkt. Jeg vil ikke kun sende rigtige flydata, men en video af sin jomfruflyvning til min hjemmeside snart. Jeg vil sætte pris på nogen tilbagemelding om forbedringer til min kildekode eller kredsløb, især ved at reducere størrelsen eller vægten.
.Bsp kildekoden filer er udgivet. Du skal downloade den gratis IDE fra Parallax for at læse dem korrekt. De kan åbne som en .txt-fil. ? Jeg har også sendt en .pdf-fil i denne artikel, der indeholder kildekoden.
Liste over dele:
Parallax BS2p 24-pin microcontroller
Parallax GPS Modtager Modul
5,5 g ikke-låsende, normalt åben, accelerometer switch
Kvinde seriel port
JST batterikoblinger x 3 par
10 k ohm modstand
300 mAh 7.4 Li-Po batteri
Online ressourcer:
www.parallax.com
www.polstargps.com
www.radioshack.com
www.aeroconsystems.com
www.hobbyzone.com
www.grandideastudio.com
www.embeddedflightcontrol.weebly.com
[email protected]
