กุมภาพันธ์ 2552
ภาพรวม
ฉันใฝ่ฝันที่จะสร้างคอมพิวเตอร์บินที่ไม่เพียง แต่จะควบคุมลำดับการบิน แต่ยังบันทึกข้อมูลบนจรวดจำลองด้วย แต่ฉันต้องเดินก่อนที่ฉันจะสามารถวิ่งได้ดังนั้นฉันจึงเริ่มต้นด้วยเครื่องบันทึกข้อมูล GPS (GPSDL) ที่เป็นเพียงส่วนหนึ่งของแนวคิดคอมพิวเตอร์ในอนาคตของฉัน GPSDL นี้จะนั่งใน payload bay หรือ nosecone ของจรวดระหว่างเที่ยวบิน
GPSDL สำเร็จรูปของฉันมีน้ำหนัก 62 กรัมพร้อมแหล่งจ่ายไฟและมี 1.5 นิ้ว W x 3 นิ้ว L x 1 นิ้ว D footprint น้ำหนักของเครื่องบันทึกข้อมูลสามารถลดลงอีก 0.25 ถึง .75 ออนซ์ โดยใช้เสาอากาศ GPS ที่ง่ายกว่าที่ฉันใช้ ค่าใช้จ่ายสามารถเรียกใช้จาก $ 100 ถึง $ 200 ขึ้นอยู่กับความระมัดระวังของนักช้อป ค่าใช้จ่ายของฉันคือ $ 200 สำหรับชิ้นส่วนที่ใช้
การออกแบบที่เรียบง่ายประกอบด้วยสามส่วนที่สำคัญ: สวิตช์ความเร่ง 5.5g ไมโครคอนโทรเลอร์ BS2p และตัวรับสัญญาณ GPS รายการชิ้นส่วน, รูปภาพ, รหัสที่มาและแผนผังรวมอยู่ด้วย
GPSDL บันทึกวันที่, เวลา, ละติจูด, ลองจิจูด, ความสูง, ความเร็ว, ส่วนหัวเป็นองศาและจำนวนดาวเทียมที่ใช้สื่อสารกับเครื่องรับทุกวินาทีเป็นเวลา 5 นาที ซอร์สโค้ดที่ให้มาจะทำการบันทึกสองเที่ยวบิน 5 นาทีก่อนที่คุณจะต้องดาวน์โหลดข้อมูล นี้สามารถปรับแต่งได้อย่างสมบูรณ์สำหรับทุกเที่ยวบินหรือ 12 นาทีต่อเที่ยวบินเดียว ความคิดเห็นในซอร์สโค้ดไม่เพียง แต่อธิบายว่าจะเปลี่ยนแปลงเวลาเที่ยวบินนี้ได้อย่างไร แต่ยังรวมถึงสิ่งที่โปรแกรมกำลังทำอยู่ตลอดเวลารันไทม์ ซอร์สโค้ดถูกแบ่งออกเป็นสองโปรแกรมเพื่อเพิ่มปริมาณข้อมูลที่สามารถจัดเก็บได้โดยไม่จำเป็นต้องมี EEPROM แยกต่างหาก โปรแกรมแรกแยกวิเคราะห์ประโยค GPRMC และ GPGGA GPS สำหรับจุดข้อมูลและเขียนลงในหน่วยความจำ หลังจากเที่ยวบินโปรแกรมที่สองจะถูกดาวน์โหลดเพื่ออ่านจุดข้อมูลที่เก็บไว้ในหน่วยความจำและพิมพ์ไปยังหน้าจอพีซีของคุณ ในที่สุดจุดข้อมูลจะถูกคัดลอก / วางลงในสเปรดชีตสำหรับการแปลงและกราฟ
วัสดุ:
ขั้นตอนที่ 1:
ขั้นตอนแรกของฉันคือทำความคุ้นเคยกับชิ้นส่วนที่เลือกให้ทำงานด้วยการอ่านแผ่นข้อมูลสำหรับเสาอากาศ GPS และใช้เวลาในการเรียนรู้ออนไลน์เกี่ยวกับวิธีใช้ IDE ฟรีที่ Parallax ให้พัฒนาและดาวน์โหลดรหัสจากพีซีของฉันไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ BS2p ผ่านพอร์ตอนุกรม มันค่อนข้างง่ายและคุณสามารถเรียนรู้วิธีการทำในตอนเย็น หากคุณต้องการตัดและวางรหัสของฉันลงในไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณซึ่งเป็นเรื่องเกี่ยวกับสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับรหัสเพื่อให้วงจรทำงานได้ หากคุณต้องการปรับแต่งโค้ดของฉันหรือหมุนตัวเอง PBASIC ซึ่งเป็นภาษาที่ BS2p ทำงานอาจเป็นภาษาที่ง่ายที่สุดในการเรียนรู้ มีฟอรัมออนไลน์หลายแห่งที่จัดไว้ให้แสตมป์พื้นฐานซึ่งมีบริการช่วยเหลือหากคุณต้องการ
ขั้นตอนที่ 2:
ต่อไปฉันไปตรวจสอบวงจร จากนั้นฉันก็เกาะอยู่บนหน้าต่างของฉันเพื่อรับสัญญาณ GPS ที่ดีและพัฒนารหัสโดยการลองผิดลองถูก
ขั้นตอนที่ 3:
หลังจากได้รับการพัฒนารหัสและวงจรทำงานได้ค่อนข้างดีบนเขียงหั่นขนมฉันต้องทำซ้ำบน PCB ขนาดเล็กและเบาพอสำหรับงานจรวด มันไม่จำเป็น แต่ฉันก็ฝัง PCB ที่กำหนดเองสำหรับวงจรของฉัน
ขั้นตอนที่ 4: การดำเนินงาน
การทำงาน
ก่อนที่จะเปิดตัวการสื่อสารเพียงอย่างเดียวที่อยู่ระหว่างคุณและ GPSDL คือไฟ LED กะพริบที่รวมอยู่ใน PCB เสาอากาศ GPS LED กระพริบหมายถึงได้รับน้อยกว่า 3 ดาวเทียมเป็นสัญญาณ LED ที่มั่นคงที่เสาอากาศได้รับอย่างน้อย 3 จาก 12 ดาวเทียมที่มีอยู่ เมื่อคุณเห็นว่ามีดาวเทียมสามดวงหรือมากกว่าได้รับ GPSDL จะถูกโหลดเข้าสู่จรวด เมื่อเปิดออกปกติแล้ว 5.5g จะเปิดสวิตช์เร่งความเร็วแบบไม่ล็อคเป็นสัญญาณไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อบันทึกข้อมูล GPS 20 ไบต์ทุก ๆ วินาทีเป็นเวลา 5 นาที เมื่อ 5 นาทีขึ้นไปมันจะรีเซ็ตตัวเองโดยอัตโนมัติเพื่อนำข้อมูลอีก 5 นาทีเมื่อสวิตช์ accelerometer ถูกสะดุดอีกครั้ง คุณสามารถบันทึกเที่ยวบินสอง 5 นาทีก่อนที่จะต้องดาวน์โหลดข้อมูลหรือคุณจะเขียนทับข้อมูลที่รวบรวมไว้แล้ว แหล่งจ่ายไฟคือแบตเตอรี่ 300 mAh 7.4V Li-Po GPSDL ต้องการปริมาณพลังงานคงที่ 5V และจะใช้งานได้ประมาณ 3 ชั่วโมงเมื่อชาร์จเต็มด้วยแบตเตอรี่นี้ ไม่มีข้อมูลสูญหายหากไฟดับข้อมูลทางเดียวที่จะสูญหายได้ก็คือถ้ามันถูกเขียนทับ สัญญาณ GPS จะเดินทางผ่านพลาสติกแก้วและกระดาษแข็ง - ลวดเย็บกระดาษของจรวดจำลอง สิ่งเดียวที่จะป้องกันสัญญาณคือคอนกรีตโลหะหรือในรูปแบบของฝนตกหนักหรือหิมะ - H20 เสาอากาศที่ผ่านการทดสอบนั้นแสดงให้เห็นว่า Rx นั้นดีเยี่ยมแม้ในที่ที่มีสัญญาณแออัดมีเสียงดังสภาพแวดล้อมในเมืองที่ฉันอาศัยอยู่
ขั้นตอนที่ 5: พร้อมสำหรับเที่ยวบิน
น่าเสียดายที่ฉันไม่สามารถทดสอบ GPSDL ด้วยการเปิดตัวจรวดได้ ที่จะเกิดขึ้นในอีกไม่กี่สัปดาห์ข้างหน้า ในการรัน GPSDL ฉันเขย่าด้วยมือเพื่อเดินทางไปยังสวิตช์ accelerometer และนำข้อมูลจากแผงควบคุมของฉันขณะที่ฉันขับรถ GPSDL ทำงานได้อย่างไม่มีที่ติ ณ จุดนี้ ฉันจะโพสต์ไม่เพียง แต่ข้อมูลเที่ยวบินจริง แต่วิดีโอของการบินครั้งแรกในเว็บไซต์ของฉันในไม่ช้า ฉันขอขอบคุณข้อเสนอแนะเกี่ยวกับการปรับปรุงซอร์สโค้ดหรือวงจรของฉันโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการลดขนาดหรือน้ำหนักของมัน
ไฟล์ซอร์ส. bsp ถูกโพสต์ คุณต้องดาวน์โหลด IDE ฟรีจาก Parallax เพื่ออ่านอย่างถูกต้อง พวกเขาอาจเปิดเป็นไฟล์. txt ? ฉันได้โพสต์ไฟล์. pdf ของบทความนี้ที่มีรหัสต้นฉบับด้วย
ส่วนรายการ:
Parallax BS2p 24 ขาไมโครคอนโทรลเลอร์
โมดูลตัวรับสัญญาณ GPS Parallax
5.5g non-latching, accelerometer switch แบบปกติ
พอร์ตอนุกรมหญิง
ขั้วต่อแบตเตอรี่ JST x 3 คู่
ตัวต้านทาน 10 โอห์ม
300 mAh 7.4 Li-Po แบตเตอรี่
แหล่งข้อมูลออนไลน์:
www.parallax.com
www.polstargps.com
www.radioshack.com
www.aeroconsystems.com
www.hobbyzone.com
www.grandideastudio.com
www.embeddedflightcontrol.weebly.com
[email protected]
