RC ұшу деректерін жазу құрылғысы/қара жәшік: 8 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Бұл нұсқаулықта мен RC автокөліктеріне, атап айтқанда RC ұшақтарына арналған arduino негізіндегі жекпе -жек деректерін тіркеушіні құрастыратын боламын. Мен деректерді жазу үшін arduino pro mini мен SD картасының қалқанына қосылған UBlox Neo 6m GPS модулін қолданамын. Бұл жоба ендік, бойлық, жылдамдық, биіктік және батарея кернеуін жазады. Бұл деректер Google Earth Pro көмегімен жақсы көру тәжірибесі үшін байытылады.

1 -қадам: құралдар мен бөлшектер

Бөлшектер

• Ublox NEO 6m GPS модулі: ebay/amazon
• Micro SD картасының модулі: ebay/amazon
• Micro SD картасы (жоғары жылдамдық немесе сыйымдылық қажет емес): амазонка
• Arduino pro mini: ebay/amazon
• FTDI бағдарламашысы және сәйкес кабель: ebay/amazon
• Қолдану тақтасы: ebay/amazon
• Қосылу сымы: ebay/amazon
• Тақырып түйреуіштері: ebay/amazon
• Түзеткіш диод: ebay/amazon
• 2x 1K Ом резисторы: ebay/amazon
• 1500 микрондық картон

Құралдар

• Дәнекерлеуіш пен дәнекерлеуіш
• Ыстық желім қаруы
• Ноутбук немесе компьютер
• Мультиметр (өте қажет емес, бірақ өте пайдалы)
• Көмек қолы (қайтадан қажет емес, бірақ пайдалы)
• Қолөнер пышағы

Қосымша

• Прототиптеу үшін қолданылатын заттар қажет емес, бірақ өте пайдалы
• Нан тақтасы
• Ардуино Уно
• Jumper Wires

2 -қадам: Теория және схема

Құрылғының миы-Arduino pro mini, ол RC автокөліктерінен (менің жағдайда ұшақпен) Li-Po батареясының баланстық портынан жұмыс істейді. Менде бұл 2с батареясы үшін орнатылған, бірақ оны батареяның басқа өлшемдеріне сәйкес оңай өзгертуге болады.

Бұл бөлік толық емес, мен бақылау бетін оқу аяқталғаннан кейін нұсқаулықты жаңартамын

Servo1 менің ұшақтарымның элевон моторы болады, ал 2 -серво - менің ұшуды басқаратын серво шығысы

GPS модулі GPS спутниктерінен NMEA жолдары түрінде деректерді қабылдайды. Бұл жолда орын туралы ақпарат бар, бірақ дәл уақыт, жылдамдық, бағыт, биіктік және басқа да көптеген пайдалы деректер. Жол алынғаннан кейін бұл жобаға пайдалы ақпарат TinyGPS код кітапханасының көмегімен шығарылады.

Бұл мәліметтер батареяның кернеуі мен элевондық позициямен бірге 1 Гц жылдамдықта SD картасына жазылады. Бұл деректер CSV (үтірмен бөлінген мән) форматында жазылған және ұшу жолын құру үшін Google карталарының көмегімен түсіндіріледі.

3 -қадам: прототиптеу

ЕСКЕРТПЕ: GPS модулінің қосылымдары жоғарыда көрсетілмеген. GPS келесі түрде қосылады:

GND Arduino жеріне

Arduino 5V үшін VCC

RX - Arduino цифрлық пин 3

TX - Arduino цифрлық PIN 2

Барлық компоненттердің дұрыс жұмыс істеп тұрғанын тексеру үшін бәрін тақтаға қоюдан бастаған жөн, өйткені сізде ақаулы бөлік бар екенін білгіңіз келмейді. Қосымша код кітапханасы - бұл сілтемені төменде табуға болатын TinyGPS кітапханасы.

шағын GPS

Төмендегі кернеуді тексеруші коды кернеуді өлшеу тізбегін тексереді. Ардуино дұрыс кернеуді оқуы үшін реттеу мәнін өзгерту қажет.

Файлдар коды SD картасы модулін және micro SD картасын тексеру және дұрыс оқу мен жазуды тексеру үшін қолданылады.

GpsTest коды gps дұрыс деректерді алатынына және дұрыс конфигурацияланғанына көз жеткізу үшін қолданылады. Бұл код ендік, бойлық және басқа тірі деректерді шығарады.

Егер бұл бөліктердің барлығы дұрыс жұмыс істесе, келесі қадамға өтуге болады.

4 -қадам: Дәнекерлеу және сымдар

Дәнекерлеуді немесе сымдарды жасамас бұрын, барлық компоненттеріңізді картонға салыңыз және оны бөлшектердің сыртқы өлшеміне қарай кесіңіз. Бұл сіздің барлық бөлшектеріңізге арналған тақтайша болады.

Перформат тақтасын ең кіші өлшемге кесу арқылы тізбекті жасаңыз, себебі салмақ пен өлшем басымдыққа ие. Дәнекерлеу түйреуіштері кесілген тақтаның шетінде орналасқан, бұл жерде аккумулятордың тепе -теңдік порты және болашақта басқару бетінің серво мен ұшу контроллері қосылады. 2 1к Ом резисторларын және түзеткіш диодты схемаға сәйкес дәнекерлеңіз.

Micro SD картасының модулін схемаға сәйкес arduino түйреуіштеріне дәнекерлеу AWG 24 сымының көмегімен қосылым жасайды.

Перформат тақтасы мен arduino арасындағы байланысты схемаға сәйкес қайтадан орнатыңыз және сымның көп түрін қолданыңыз.

ЕСКЕРТПЕ: GPS - бұл электростатикалық сезімтал құрылғы, дәнекерлеу кезінде абай болыңыз және қосылу кезінде сымдардың ешқайсысынан ток өтпеңіз

GPS модульдерінің түйреуіштерін ұзындығы шамамен 3-4 см (1-1,5 дюйм) сымды қолданып, arduino сәйкес түйреуіштеріне дәнекерлеңіз, бұл GPS модуліне тірек картаның екінші жағына жиналуға жеткілікті бос орын береді.

Барлығы дұрыс сымдалғанына көз жеткізу үшін барлық қосылымдардың үздіксіздігін тексеріп, қайталап тексеріңіз.

Ыстық желімнің көмегімен SD картасының модулін Arduino Pro Mini және сіз картонның бір жағына, ал екінші жағынан GPS модулі мен антеннасына орнатасыз.

Сіз барлық бөлікті дұрыс сыммен байланыстырып, картонға орнатқаннан кейін, кодқа өту уақыты келді.

5 -қадам: Кодекс

Бұл соңғы құрылғыда жұмыс істейтін код. Бұл код жұмыс істеп тұрғанда GPS модуліндегі жарық диоды GPS -те 3 -тен астам спутниктері бар түзетулер болған кезде жыпылықтай бастайды. Arduino тақтасындағы жарық диоды бірден жыпылықтайды, arduino іске қосылғаннан кейін CSV файлы сәтті жасалғанын көрсетеді, содан кейін ол micro SD картасына сәтті жазылған кезде GPS жарық диодымен жыпылықтайды. Егер жарықдиодты micro SD картасында қалса, инициализацияланбайды және сым немесе micro SD картасында ақаулық болуы мүмкін.

Бұл код бағдарлама іске қосылған сайын жаңа CSV файлын жасайды, олар «flightxx» деп белгіленеді, онда xx - 00 мен 99 арасындағы сан, ол бағдарлама іске қосылған сайын артады.

Электрондық кестеде ағымдағы уақыт өрісінің дұрыс болуы үшін UTC (Үйлестірілген әмбебап уақыт) сізге сәйкес уақыт белдеуіне түрлендіру қажет. Мен үшін мән UTC +2.0 болып табылады, себебі мен орналасқан уақыт белдеуі, бірақ оны кодта «уақыт белдеуінің» өзгеруін өзгерту арқылы өзгертуге болады.

6 -қадам: Тестілеу, тестілеу, тестілеу

Қазіргі уақытта сізде жұмыс істейтін жүйе болуы керек, оны тексеретін уақыт келді, бәрі күткендей жұмыс істейтініне көз жеткізіңіз.

Барлығы жұмыс істеп болғаннан кейін сіз электрондық кестеде нәтиже аласыз, ол кез келген дәл түзетулер енгізу уақыты келді. Мысалы, мен бастапқыда құрылғыны ұшақтың түбіне кабельдік байланысы бар қондырған едім, бірақ кейбір зерттеулерден кейін бұл GPS спутниктерінің санын бір уақытта 40%-ға азайтуға болатынын түсіндім.

Жүйені тексеріңіз, бәрі жұмыс істейтініне көз жеткізіңіз және қажет болған жағдайда оны жетілдіріңіз.

7 -қадам: Деректерді байыту

Енді сізде сенімді жүйе болса, бұл деректерді оқуға ыңғайлы түрде қалай көрсету керектігін анықтайтын уақыт келді. Егер сіз дәл жылдамдықты бір уақытта алғыңыз келсе немесе белгілі бір әрекетті орындаған кезде көліктің қалай әрекет еткенін дәл тексергіңіз келсе, электрондық кесте жақсы, бірақ егер сіз картаның бүкіл рейсін жоспарлағыңыз келсе немесе әрбір деректер нүктесін көргіңіз келсе ше? дәлірек айтқанда, бұл жерде деректерді байыту пайдалы

Біз Google Earth Pro -ді қолданатын деректерімізді оқуға ыңғайлы етіп қарау үшін мына жерді басып, жүктей аласыз.

Енді сіз CSV файлын GPX файлына түрлендіруіңіз керек, оны Google визуализатор көмегімен Google Earth оңай оқи алады. GPX шығысын таңдаңыз, CSV файлын жүктеңіз және түрлендірілген файлды жүктеңіз. Содан кейін Google Earth -те GPX файлын ашыңыз, ол автоматты түрде барлық деректерді жақсы ұшу жолына импорттап, құрастыруы керек. Бұл сонымен қатар кез келген уақытта тақырып сияқты қосымша ақпаратты қамтиды.

ЕСКЕРТПЕ: Мен фотосуреттерден соңғы деректерді алып тастадым, себебі мен нақты орналасқан жерімді айтқым келмейді

8 -қадам: Қорытынды және оңтайлы жақсартулар

Жалпы, мен бұл жобаның қалай болғанына өте қуаныштымын. Мен барлық рейстерім туралы деректерді ұнатамын. дегенмен мен жұмыс жасағым келетін бірнеше нәрсе бар.

Әрине, мен бақылау беттерінің нақты орналасуын оқығым келеді. Менде бұл үшін аппараттық құралдардың көпшілігі бар, бірақ мен оны кодта қолдануды қосуым керек. Әлі де шешуге болатын кейбір техникалық қиындықтар бар.

Мен дәлірек биіктік деректері үшін барометрді қосқым келеді, себебі қазіргі уақытта GPS биіктігі туралы мәліметтер білімді болжамнан әлдеқайда көп сияқты.

Менің ойымша, үш осьті акселерометрді қосу өте жақсы болар еді, осылайша мен кез келген уақытта ұшақтың қанша g-күшке төзетінін көре аламын.

Мүмкін, қандай да бір қоршау жасаңыз. Қазіргі уақытта ашық компоненттер мен сымдар өте талғампаз немесе берік емес.

Маған хабарлаңыз, егер сіз дизайнға қандай да бір жақсартулар немесе өзгертулер енгізсеңіз, мен оларды көргім келеді.