RC lennuandmete salvesti/must kast: 8 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Selles juhendis ehitan arduino -põhise võitlusandmete salvesti RC -sõidukitele, täpsemalt RC -lennukitele. Kasutan andmete salvestamiseks UBlox Neo 6m GPS -moodulit, mis on ühendatud arduino pro mini ja SD -kaardi kilbiga. See projekt registreerib muu hulgas laiuskraadi, pikkuskraadi, kiirust, kõrgust ja aku pinget. Neid andmeid rikastatakse Google Earth Pro abil parema vaatamiskogemuse saamiseks.

Samm: tööriistad ja osad

Osad

• Ublox NEO 6m GPS -moodul: ebay/amazon
• Micro SD -kaardi moodul: ebay/amazon
• Micro SD -kaart (suur kiirus või maht pole vajalik): amazon
• Arduino pro mini: ebay/amazon
• FTDI programmeerija ja vastav kaabel: ebay/amazon
• Perfboard: ebay/amazon
• Ühendusjuhe: ebay/amazon
• Päise tihvtid: ebay/amazon
• Alaldi diood: ebay/amazon
• 2x 1K oomi takisti: ebay/amazon
• 1500 mikronine papp

Tööriistad

• Jootekolb ja jootekolb
• Kuum liimipüstol
• Sülearvuti või arvuti
• Multimeeter (pole tingimata vajalik, kuid uskumatult kasulik)
• Abikäed (jällegi mitte vajalik, kuid abiks)
• Käsitöönuga

Valikuline

• Prototüüpimiseks kasutatud esemed pole vajalikud, kuid väga kasulikud
• Leivalaud
• Arduino Uno
• Jumper juhtmed

2. samm: teooria ja skeem

Seadme aju on Arduino pro mini, see töötab RC-sõidukite (minu puhul lennuk) Li-Po aku tasakaalupordist. Mul on see seadistatud 2 -sekundilise aku jaoks, kuid seda saab hõlpsasti muuta, et see sobiks teiste aku suurustega.

See tükk pole täielik. Uuendan seda juhendit, kui kontrollpinna lugemine on lõppenud

Servo1 on minu lennukite elevoni mootor, servo 2 aga minu lennujuhtide servoväljund

GPS -moodul võtab GPS -satelliitidelt andmeid vastu NMEA -stringide kujul. Need stringid sisaldavad asukohateavet, kuid sisaldavad ka täpset aega, kiirust, suunda, kõrgust ja palju muud kasulikku teavet. Kui string on kätte saadud, eraldatakse selle projekti jaoks kasulik teave TinyGPS kooditeegi abil.

Need andmed koos aku pinge ja elevoni asukohaga kirjutatakse SD -kaardile sagedusega 1 Hz. Need andmed on kirjutatud CSV-vormingus (komaga eraldatud väärtus) ja neid tõlgendatakse lennutrajektoori joonistamiseks Google'i kaartide abil.

3. samm: prototüüpimine

MÄRKUS. GPS -mooduli ühendusi pole ülal näidatud. GPS on ühendatud juhtmega järgmiselt:

GND Arduino maapinnale

VCC kuni Arduino 5V

RX kuni Arduino digitaalne tihvt 3

TX kuni Arduino digitaalne tihvt 2

Et testida, kas kõik komponendid töötavad õigesti, on kõige parem kõigepealt panna kõik leivaplaadile, kuna te ei taha teada alles pärast kõike kokku panna, et teil on vigane osa. Täiendav koodikogu, mida vaja on, on TinyGPS -i teek, mille lingi leiate allpool.

pisikesed gps

Allpool olev pingetestri kood lihtsalt testib pinge mõõtmise ahelat. Reguleerimisväärtust tuleb muuta, et arduino näitaks õiget pinget.

Failikoodi kasutatakse SD -kaardi mooduli ja mikro -SD -kaardi testimiseks, veendumaks, et mõlemad loevad ja kirjutavad õigesti.

Kasutatakse gpsTest -koodi, et veenduda, kas gps võtab vastu õigeid andmeid ja on õigesti konfigureeritud. See kood väljastab teie laius-, pikkuskraadi ja muud reaalajas andmed.

Kui kõik need osad töötavad õigesti, võite liikuda järgmise sammu juurde.

Samm: jootmine ja juhtmestik

Enne jootmise või juhtmestiku tegemist asetage kõik komponendid papitükile ja lõigake see komponentide välismõõtmeteni. See saab olema teie kinnitusplaat kõigi teie tükkide jaoks.

Tehke trükkplaat, lõigates parfüümi võimalikult väikeseks, kuna kaal ja suurus on prioriteedid. Jootke päise tihvtid lõikeplaadi serva kohale, siin ühendatakse aku tasakaaluport ja tulevikus juhtpinna servo ja lennujuht. Jootke 2 1 kΩ takistid ja alaldi diood vastavalt skeemile.

Jootke mikro -SD -kaardi moodul arduino tihvtide külge vastavalt skeemile, ühendage AWG 24 juhtmega.

Tehke ühendused perfboardi ja arduino vahel uuesti vastavalt skeemile ja kasutades rohkem sama tüüpi traati.

MÄRKUS. GPS on elektrostaatiliselt tundlik seade, olge jootmise ajal ettevaatlik ja ühenduste loomisel ei tohi kunagi voolu juhtmetest läbi voolata

Jootke GPS-moodulite tihvtid arduino vastavate tihvtide külge, kasutades umbes 3-4 cm (1-1,5 tolli) traati, mis annab GPS-moodulile piisavalt lõtku, et seda tagumise kaardi teisele küljele kokku voltida.

Kontrollige ja kontrollige kahekordselt kõigi ühenduste järjepidevust, veendumaks, et kõik on õigesti ühendatud.

Kuuma liimi abil kinnitage SD -kaardi moodul, Arduino Pro Mini ja teie kohandatud papp ühele küljele ning GPS -moodul ja antenn teisele küljele.

Kui olete kõik tükid õigesti ühendanud ja papi külge kinnitanud, on aeg koodiga edasi liikuda.

Samm: kood

See on kood, mis töötab lõppseadmes. Selle koodi töötamise ajal hakkab GPS -mooduli LED vilkuma niipea, kui gps -il on rohkem kui 3 satelliiti. Arduino -plaadi LED -tuli vilgub üks kord niipea, kui arduino käivitub, näidates, et CSV -fail on edukalt loodud, ja seejärel vilgub see koos GPS -LED -iga õigeaegselt, kui see on edukalt mikro -SD -kaardile kirjutatud. Kui mikro -SD -kaardi LED -i jääke ei saa lähtestada ja tõenäoliselt on probleem teie juhtmestikus või mikro -SD -kaardis.

See kood loob uue CSV -faili iga kord, kui programm käivitatakse, märgitakse need "flightxx", kus xx on number vahemikus 00 kuni 99, mis suureneb iga kord, kui programm käivitatakse.

Arvutustabeli praeguse ajavälja õigeks muutmiseks peate teisendama UTC (koordineeritud universaalaeg) teie jaoks õigeks ajavööndiks. Minu jaoks on väärtus UTC +2.0, kuna see on ajavöönd, kus ma asun, kuid seda saab koodis muuta, muutes ajavööndi ujukit.

6. samm: testimine, testimine, testimine

Nüüdseks peaks teil olema toimiv süsteem, on aeg seda testida, veenduda, et kõik toimib ootuspäraselt.

Kui kõik töötab ja saate arvutustabelis väljundi, mis tundub õige, et teha õigeid muudatusi. Näiteks lasin seadme algselt kaablisidemetega lennuki põhja kinnitada, kuid pärast mõningast uurimist sain aru, et see vähendas GPS -satelliitide hulka, mida korraga näha sai, umbes 40%.

Kontrollige oma süsteemi, veenduge, et kõik töötab, ja vajadusel täpsustage seda.

Samm: andmete rikastamine

Nüüd, kui teil on usaldusväärne süsteem, on aeg välja mõelda, kuidas neid andmeid paremini loetavalt kuvada. Arvutustabel sobib, kui soovite täpset kiirust igal ajal või soovite täpselt kontrollida, kuidas teie sõiduk teatud toimingu tegemisel käitus, kuid mis siis, kui soovite kaardile joonistada kogu lennu või vaadata iga andmepunkti loetavamal moel on siin abi andmete rikastamisest

Et vaadata oma andmeid loetavamal viisil, mida hakkame kasutama Google Earth Pro abil, klõpsake siin, et minna ja alla laadida.

Nüüd peate CSV -faili teisendama GPX -failiks, mida Google Earth saab hõlpsamini lugeda, kasutades GPS -i visualiseerijat. Valige väljund GPX, laadige üles oma CSV -fail ja laadige alla teisendatud fail. Seejärel avage Google Earthis GPX -fail ja see peaks automaatselt importima ja joonistama kõik andmed kenale lennuteele. See sisaldab ka lisateavet, näiteks pealkirja igal ajahetkel.

MÄRKUS. Olen eemaldanud fotodelt lati, pikad andmed, kuna ma ei taha oma täpset asukohta avaldada

8. samm: järeldused ja võimalikud parandused

Nii et üldiselt olen ma väga rahul selle projektiga. Mulle meeldib, kui mul on andmeid kõikide lendude kohta. siiski on mõned asjad, millega tahan tegeleda.

Ilmselgelt tahan, et oleks võimalik lugeda juhtpindade täpset asukohta. Mul on selleks enamik riistvara olemas, kuid pean lubama selle kasutamise koodis. Tehnilisi väljakutseid tuleb veel lahendada.

Tahaksin lisada ka baromeetri täpsemate kõrguseandmete jaoks, kuna praegu ei tundu gps kõrguse andmed palju enamat kui haritud oletus.

Ma arvan, et kolme teljega kiirendusmõõturi lisamine oleks lahe, nii et ma näeksin täpselt, kui palju g-jõudu lennuk igal ajal talub.

Võib -olla luua mingisugune korpus. Praegu koos avatud komponentide ja juhtmetega pole see eriti elegantne ega vastupidav.

Palun andke mulle teada, kui kavatsete disaini täiustada või muuta, tahaksin neid näha.