RC ფრენის მონაცემთა ჩამწერი/შავი ყუთი: 8 ნაბიჯი (სურათებით)
RC ფრენის მონაცემთა ჩამწერი/შავი ყუთი: 8 ნაბიჯი (სურათებით)
Anonim
RC Flight Data Recorder/შავი ყუთი
RC Flight Data Recorder/შავი ყუთი

ამ ინსტრუქციურად ვაპირებ ავაშენო არდუინოზე დაფუძნებული საბრძოლო მონაცემთა ჩამწერი RC მანქანებისთვის, კერძოდ RC თვითმფრინავებისთვის. მე ვიყენებ UBlox Neo 6m GPS მოდულს, რომელიც დაკავშირებულია arduino pro mini- თან და SD ბარათის ფარს მონაცემების ჩასაწერად. ეს პროექტი აპირებს ჩაწეროს გრძედი, გრძედი, სიჩქარე, სიმაღლე და ბატარეის ძაბვა სხვა საკითხებთან ერთად. ეს მონაცემები გამდიდრდება Google Earth Pro– ს გამოყენებით უკეთესი ნახვის გამოცდილებისთვის.

ნაბიჯი 1: ინსტრუმენტები და ნაწილები

ინსტრუმენტები და ნაწილები
ინსტრუმენტები და ნაწილები
ინსტრუმენტები და ნაწილები
ინსტრუმენტები და ნაწილები

ნაწილები

  • Ublox NEO 6m GPS მოდული: ebay/amazon
  • მიკრო SD ბარათის მოდული: ebay/amazon
  • მიკრო SD ბარათი (მაღალი სიჩქარე ან ტევადობა არ არის საჭირო): ამაზონი
  • Arduino pro mini: ebay/amazon
  • FTDI პროგრამისტი და შესაბამისი კაბელი: ebay/amazon
  • პერფოფორდი: ebay/amazon
  • დასაკავშირებელი მავთული: ebay/amazon
  • სათაურის ქინძისთავები: ebay/amazon
  • მაკორექტირებელი დიოდი: ebay/amazon
  • 2x 1K ohm რეზისტორი: ebay/amazon
  • მუყაო 1500 მიკრონი

ინსტრუმენტები

  • შედუღების რკინის და solder
  • ცხელი წებოს იარაღი
  • ლეპტოპი ან კომპიუტერი
  • მულტიმეტრი (არ არის აუცილებელი, მაგრამ ძალიან სასარგებლოა)
  • დამხმარე ხელები (ისევ არ არის საჭირო, მაგრამ სასარგებლოა)
  • ხელნაკეთი დანა

სურვილისამებრ

  • პროტოტიპისთვის გამოყენებული ნივთები არ არის აუცილებელი, მაგრამ ძალიან გამოსადეგი
  • პურის დაფა
  • არდუინო უნო
  • Jumper Wires

ნაბიჯი 2: თეორია და სქემატური

თეორია და სქემატური
თეორია და სქემატური

მოწყობილობის ტვინი არის Arduino pro mini, ის იკვებება RC მანქანებიდან (ჩემს შემთხვევაში თვითმფრინავიდან) Li-Po ბატარეის ბალანსის პორტი. მე მაქვს ეს 2s ბატარეაზე დაყენებული, მაგრამ ის მარტივად შეიძლება შეიცვალოს სხვა ზომის ბატარეისთვის.

ეს ნაჭერი არ არის სრული, მე განვაახლებ ამ ინსტრუქციას, როდესაც საკონტროლო ზედაპირის კითხვა დასრულდება

Servo1 იქნება ჩემი თვითმფრინავების ელექტრული ძრავა, ხოლო servo 2 იქნება ჩემი ფრენის კონტროლერის servo გამომავალი

GPS მოდული იღებს მონაცემებს GPS თანამგზავრებიდან NMEA სიმების სახით. ეს სტრიქონი შეიცავს ადგილმდებარეობის ინფორმაციას, მაგრამ ასევე ზუსტ დროს, სიჩქარეს, სათაურს, სიმაღლეს და უამრავ სხვა სასარგებლო მონაცემს. მას შემდეგ, რაც სტრიქონი მიიღება ინფორმაცია, რომელიც სასარგებლოა ამ პროექტისთვის, ამოღებულია TinyGPS კოდის ბიბლიოთეკის გამოყენებით.

ეს მონაცემები, ბატარეის ძაბვასთან და ელვონის პოზიციასთან ერთად, დაიწერება SD ბარათზე 1 ჰც სიხშირით. ეს მონაცემები ჩაწერილია CSV (მძიმით გამოყოფილი მნიშვნელობა) ფორმატში და განმარტებული იქნება google რუქების გამოყენებით ფრენის ბილიკის დასადგენად.

ნაბიჯი 3: პროტოტიპირება

პროტოტიპირება
პროტოტიპირება
პროტოტიპირება
პროტოტიპირება

შენიშვნა: GPS მოდულის კავშირები არ არის ნაჩვენები ზემოთ. GPS არის სადენიანი შემდეგნაირად:

GND არდუინოს ადგილზე

VCC Arduino 5V– მდე

RX to Arduino ციფრული პინი 3

TX to Arduino ციფრული პინი 2

იმის შესამოწმებლად, რომ ყველა კომპონენტი სწორად ფუნქციონირებს, უმჯობესია დაიწყოთ ყველაფერი დაფაზე, რადგან თქვენ არ გსურთ გაარკვიოთ მხოლოდ მას შემდეგ, რაც ყველაფერი გაერთიანებულია, რომ თქვენ გაქვთ დეფექტური ნაწილი. დამატებითი კოდის ბიბლიოთეკა, რომელიც საჭირო იქნება არის TinyGPS ბიბლიოთეკა, ბმული შეგიძლიათ იხილოთ ქვემოთ.

პატარა gps

ძაბვის შემმოწმებელი კოდი ქვემოთ მხოლოდ ამოწმებს ძაბვის საზომი წრეს. კორექტირების მნიშვნელობა უნდა შეიცვალოს იმისათვის, რომ არდუინომ წაიკითხოს სწორი ძაბვა.

ფაილების კოდი გამოიყენება SD ბარათის მოდულისა და მიკრო SD ბარათის შესამოწმებლად, რათა დარწმუნდეთ, რომ ორივე კითხულობს და წერს სწორად.

GpsTest კოდი გამოიყენება იმისათვის, რომ დარწმუნდეთ, რომ gps იღებს სწორ მონაცემებს და არის კონფიგურირებული სწორად. ეს კოდი გამოაქვეყნებს თქვენს განედის, გრძედის და სხვა ცოცხალ მონაცემებს.

თუ ყველა ეს ნაწილი სწორად მუშაობს, შეგიძლიათ გადადით შემდეგ ეტაპზე.

ნაბიჯი 4: შედუღება და გაყვანილობა

შედუღება და გაყვანილობა
შედუღება და გაყვანილობა
შედუღება და გაყვანილობა
შედუღება და გაყვანილობა
შედუღება და გაყვანილობა
შედუღება და გაყვანილობა

შედუღების ან გაყვანილობის გაკეთებამდე დადეთ ყველა თქვენი კომპონენტი მუყაოს ნაჭერზე და გაჭერით იგი კომპონენტების გარე ზომებზე. ეს იქნება თქვენი სამონტაჟო ფირფიტა თქვენი ყველა ნაწილისთვის.

გააკეთეთ მიკროსქემის დაფა პერფორის დაფის დაჭერით ყველაზე მცირე ზომისათვის, რადგან წონა და ზომა პრიორიტეტულია. შეაერთეთ სათაურის ბუდეები მოჭრილი პერფორდის კიდეზე, აქ არის ბატარეის ბალანსის პორტი და მომავალში საკონტროლო ზედაპირის სერვო და ფრენის კონტროლერი. შეაერთეთ 2 1k Ohm რეზისტორები და მაკორექტირებელი დიოდი მიკროსქემის დიაგრამის მიხედვით.

მიკრო SD ბარათის მოდული მოათავსეთ არდუინოს ქინძისთავებს სქემის დიაგრამის მიხედვით, დააკავშირეთ AWG 24 მავთულის გამოყენებით.

კვლავ დაამყარეთ კავშირები პერფორდსა და არდუინოს შორის სქემის დიაგრამის მიხედვით და იმავე ტიპის მეტი მავთულის გამოყენებით.

შენიშვნა: GPS არის ელექტროსტატიკური მგრძნობიარე მოწყობილობა, იყავით ფრთხილად შედუღების დროს და არასოდეს გაუშვათ რაიმე მავთული რომელიმე კავშირზე კავშირის დამყარებისას

შეაერთეთ GPS მოდულები ქინძისთავებზე arduino– ს შესაბამის ქინძისთავებზე, დაახლოებით 3-4 სმ სიგრძის მავთულის სიგრძით, რაც GPS მოდულს აძლევს საკმარის სისუსტეს დასაკეცი ბარათის მეორე მხარეს.

შეამოწმეთ და ორმაგად შეამოწმეთ უწყვეტობა ყველა კავშირისთვის, რათა დარწმუნდეთ, რომ ყველაფერი სწორად არის დაკავშირებული.

ცხელი წებოს გამოყენებით დააინსტალირეთ SD ბარათის მოდული, Arduino Pro Mini და თქვენ შეუკვეთეთ მუყაოს ერთი მხარე მუყაოს და GPS მოდული და ანტენა მეორეზე.

მას შემდეგ რაც ყველა ნაჭერი სწორად გაყვანილია და დამონტაჟებულია მუყაოზე, დროა გადავიდეთ კოდზე.

ნაბიჯი 5: კოდი

ეს არის კოდი, რომელიც მუშაობს საბოლოო მოწყობილობაზე. სანამ ეს კოდი მუშაობს LED მოდულზე LED დაიწყებს ციმციმებას, როგორც კი gps- ს აქვს 3 -ზე მეტი თანამგზავრი. არდუინოს დაფაზე LED აციმციმდება, როგორც კი არდუინო დაიწყება, რათა დაანახოს, რომ CSV ფაილი წარმატებით შეიქმნა და შემდეგ დროულად აციმციმდება GPS LED– ით, როდესაც ის წარმატებით იწერება მიკრო SD ბარათზე. თუ მიკრო SD ბარათის LED ნარჩენების ინიციალიზაცია შეუძლებელია და დიდი ალბათობით პრობლემაა თქვენს გაყვანილობასთან ან მიკრო SD ბარათთან.

ეს კოდი შექმნის ახალ CSV ფაილს პროგრამის გაშვებისას, მათ ეტიკეტი ექნებათ "flightxx", სადაც xx არის რიცხვი 00 -დან 99 -მდე, რაც იზრდება პროგრამის გაშვებისას.

ცხრილში მიმდინარე დროის ველი რომ იყოს სწორი, თქვენ უნდა გადააკეთოთ UTC (კოორდინირებული უნივერსალური დრო) თქვენთვის შესაფერისი დროის ზონაში. ჩემთვის მნიშვნელობა არის UTC +2.0, რადგან ეს არის დროის ზონა, რომელშიც მე ვარ, მაგრამ ეს შეიძლება შეიცვალოს კოდში "დროის ზონის" მოძრაობის შეცვლით.

ნაბიჯი 6: ტესტირება, ტესტირება, ტესტირება

ტესტირება, ტესტირება, ტესტირება
ტესტირება, ტესტირება, ტესტირება

ამ დროისთვის თქვენ უნდა გქონდეთ სამუშაო სისტემა, დროა შეამოწმოთ იგი, დარწმუნდით, რომ ყველაფერი მუშაობს ისე, როგორც მოსალოდნელი იყო.

მას შემდეგ რაც ყველაფერი მუშაობს და თქვენ მიიღებთ შედეგს ცხრილში, რომელიც, როგორც ჩანს, სწორი დროა რაიმე კარგი კორექტირების გასაკეთებლად. მაგალითად, მე თავდაპირველად მქონდა აყვანილი მოწყობილობა ჩემი თვითმფრინავის ბოლოში საკაბელო კავშირებით, მაგრამ გარკვეული გამოძიების შემდეგ აღმოვაჩინე, რომ ეს იყო GPS თანამგზავრების რაოდენობის შემცირება, რომელიც ნებისმიერ დროს ხედავდა დაახლოებით 40%-ით.

შეამოწმეთ თქვენი სისტემა, დარწმუნდით, რომ ყველაფერი მუშაობს და დახვეწეთ საჭიროების შემთხვევაში.

ნაბიჯი 7: თქვენი მონაცემების გამდიდრება

თქვენი მონაცემების გამდიდრება
თქვენი მონაცემების გამდიდრება
თქვენი მონაცემების გამდიდრება
თქვენი მონაცემების გამდიდრება
თქვენი მონაცემების გამდიდრება
თქვენი მონაცემების გამდიდრება
თქვენი მონაცემების გამდიდრება
თქვენი მონაცემების გამდიდრება

ახლა, როდესაც თქვენ გაქვთ საიმედო სისტემა, დროა გაერკვნენ, თუ როგორ უნდა აჩვენოთ ეს მონაცემები უფრო იკითხება. ცხრილი მშვენიერია, თუ გსურთ ზუსტი სიჩქარე ნებისმიერ დროს ან გსურთ ზუსტად შეამოწმოთ როგორ იქცეოდა თქვენი მანქანა გარკვეული მოქმედების შესრულებისას, მაგრამ რა მოხდება, თუ გსურთ მთელი ფრენის რუკაზე გამოსახვა ან თითოეული მონაცემის ნახვა უფრო წასაკითხი გზით, ეს არის ის, სადაც მონაცემთა გამდიდრება სასარგებლოა

იმისათვის, რომ ნახოთ ჩვენი მონაცემები უფრო წაკითხული გზით, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ google earth pro, შეგიძლიათ დააწკაპუნოთ აქ წასასვლელად და გადმოსაწერად.

ახლა თქვენ უნდა გადააკეთოთ CSV ფაილი GPX ფაილში, რომლის წაკითხვა უფრო ადვილია Google Earth– ის მიერ GPS ვიზუალიზატორის გამოყენებით. აირჩიეთ გამომავალი GPX, ატვირთეთ თქვენი CSV ფაილი და გადმოწერეთ მოაქცია ფაილი. შემდეგ გახსენით GPX ფაილი google Earth– ში და მან ავტომატურად უნდა შეიტანოს და ასახოს ყველა მონაცემი სასიამოვნო ფრენის გზაზე. ეს ასევე შეიცავს დამატებით ინფორმაციას, როგორიცაა სათაური დროის ნებისმიერ მომენტში.

შენიშვნა: მე ამოვიღე ლატ, გრძელი მონაცემები ფოტოებიდან, რადგან არ მსურს ჩემი ზუსტი ადგილმდებარეობის გამჟღავნება

ნაბიჯი 8: დასკვნა და შესაძლო გაუმჯობესება

უპირველეს ყოვლისა, მე ძალიან კმაყოფილი ვარ, თუ როგორ დასრულდა ეს პროექტი. მე მსიამოვნებს ყველა ჩემი ფრენის მონაცემების ქონა. თუმცა არის რამოდენიმე რამეზე რაზეც მინდა მუშაობა.

ცხადია, მინდა, რომ შემეძლოს საკონტროლო ზედაპირების ზუსტი პოზიციის წაკითხვა. მე მაქვს ტექნიკის უმეტესი ნაწილი ამისათვის, მაგრამ მე უნდა გავააქტიურო მისი გამოყენება კოდში. ჯერ კიდევ არის ტექნიკური გამოწვევების გადალახვა.

მე ასევე მინდა დავამატო ბარომეტრი უფრო ზუსტი სიმაღლის მონაცემებისთვის, რადგან ამჟამად gps სიმაღლეების მონაცემები არ ჩანს უფრო მეტად ვიდრე განათლებული ვარაუდი.

მე ვფიქრობ, რომ სამი ღერძიანი აქსელერომეტრის დამატება მაგარი იქნება ისე, რომ მე ზუსტად დავინახო, თუ რამდენად დიდ ძალას უძლებს თვითმფრინავი ნებისმიერ დროს.

იქნებ შექმნათ რაიმე სახის დანართი. ამჟამად დაუცველი კომპონენტებითა და გაყვანილობით ის არ არის ძალიან ელეგანტური ან გამძლე.

გთხოვთ, შემატყობინოთ, თუ რაიმე სახის გაუმჯობესებას ან მოდიფიკაციას შეიტანთ დიზაინში, ვისურვებდი მათ ნახვას.

გირჩევთ: