RC Flight Data Recorder/Black Box: 8 Steps (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул көрсөтмөдө мен RC унаалары үчүн, атап айтканда RC учактары үчүн arduino негизиндеги күрөш маалыматын жаздыргыч куруп жатам. Мен маалыматтарды жазуу үчүн arduino pro mini жана SD карта калканчына туташкан UBlox Neo 6m GPS модулун колдонуп жатам. Бул долбоор кеңдикти, узундукту, ылдамдыкты, бийиктикти жана батарейканын чыңалуусун жазат. Бул маалыматтар Google Earth Pro аркылуу жакшыраак көрүү тажрыйбасы үчүн байытылат.

1 -кадам: Куралдар жана тетиктер

Бөлүктөр

• Ublox NEO 6m GPS модулу: ebay/amazon
• Micro SD карт модулу: ebay/amazon
• Micro SD карта (жогорку ылдамдыкта же кубаттуулуктун кереги жок): Amazon
• Arduino pro mini: ebay/amazon
• FTDI программисти жана тиешелүү кабель: ebay/amazon
• Иштөө тактасы: ebay/amazon
• Кошуу зымы: ebay/amazon
• Header казыктары: ebay/amazon
• Түзөткүч диод: ebay/amazon
• 2x 1K ом каршылыгы: ebay/amazon
• 1500 микрон картон

Куралдар

• Лампочка жана ширетүүчү
• Ысык желим мылтык
• Ноутбук же компьютер
• Мультиметр (өтө зарыл эмес, бирок абдан пайдалуу)
• Жардам колу (дагы кереги жок, бирок пайдалуу)
• Кол өнөрчүлүк бычагы

Милдеттүү эмес

• Прототипдөө үчүн колдонулган нерселер кереги жок, бирок абдан пайдалуу
• Breadboard
• Arduino Uno
• Jumper Wires

2 -кадам: Теория жана Схема

Түзмөктүн мээси Arduino pro mini болуп саналат, ал RC унааларынан (менин учагымда) Li-Po батареясынын баланстык портунан иштейт. Менде бул 2с батарейка үчүн орнотулган, бирок муну батарейканын башка өлчөмдөрүнө ылайыкташтыруу үчүн оңой эле өзгөртүүгө болот.

Бул бөлүк толук эмес, мен көзөмөлдөөчү бетти окуу аяктагандан кийин бул көрсөтмөнү жаңыртам

Servo1 менин учактарым элевон мотору болот, ал эми servo 2 менин учуу контролерумдун серво чыгышы болот

GPS модулу GPS спутниктеринен NMEA саптары түрүндө маалыматтарды кабыл алууда. Бул саптар жайгашуу маалыматын камтыйт, бирок так убакытты, ылдамдыкты, багытты, бийиктикти жана башка көптөгөн пайдалуу маалыматтарды камтыйт. Бир сап келгенден кийин бул долбоор үчүн пайдалуу болгон маалымат TinyGPS код китепканасынын жардамы менен алынат.

Бул маалыматтар батареянын чыңалуусу жана элевон абалы менен бирге 1 Гц ылдамдыкта SD картага жазылат. Бул маалыматтар CSV (үтүр менен ажыратылган мааниде) форматында жазылган жана учуу жолун аныктоо үчүн Google карталарынын жардамы менен чечмеленет.

3 -кадам: Прототиптөө

ЭСКЕРТҮҮ: GPS модулунун байланыштары жогоруда көрсөтүлгөн эмес. GPS зымдуу төмөнкүдөй:

GND Arduino жерине

Arduino 5V үчүн VCC

RX - Arduino санарип пин 3

TX - Arduino санарип пин 2

Бардык компоненттердин туура иштеп жаткандыгын текшерүү үчүн, баардыгын нандын үстүнө коюу менен баштоо эң жакшы, анткени сизде баары биригип бүткөндөн кийин, сизде кемчиликтүү бөлүк бар экенин билгиңиз келбейт. Кошумча код китепканасы бул TinyGPS китепканасы, шилтемени төмөндө тапса болот.

кичинекей GPS

Төмөндөгү чыңалуу сыноочу коду чыңалуу өлчөө схемасын сынайт. Ардуино туура чыңалуусун окуу үчүн тууралоо маанисин өзгөртүү керек.

Файлдар коду SD картасынын модулун жана микро SD картасын текшерүү үчүн колдонулат, экөө тең туура окуп жана жазылып жатканына ынануу үчүн.

GpsTest коду gps туура маалыматтарды алганына жана туура конфигурацияланганына ынануу үчүн колдонулат. Бул код сиздин кеңдикти, узундукту жана башка жандуу маалыматыңызды чыгарат.

Эгерде бул бөлүктөрдүн баары туура иштесе, анда кийинки кадамга өтсөңүз болот.

4 -кадам: ширетүү жана зымдар

Кандайдыр бир нерселерди жасоодон мурун, бардык компоненттериңизди бир картонго салып, тетиктердин сырткы өлчөмүнө чейин кесип алыңыз. Бул сиздин бардык бөлүктөрүңүз үчүн орнотуучу табак болот.

Перфорбордду эң кичине өлчөмгө чейин кесип, схеманы жасаңыз, анткени салмагы жана өлчөмү артыкчылыктуу. Кесилген перфорборттун четинде жайгашкан башкы казыктарды ширеткиле, бул жерде батареянын балансынын порту жана келечекте башкаруу бетинин сервосу менен учуу контроллери туташат. 2 1k Ом резисторлорун жана түзөөчү диодду схемага ылайык жерге коюңуз.

Микро SD карта модулун схемага ылайык arduino казыктарына туташтырыңыз, AWG 24 зымын колдонуп байланыштарды түзүңүз.

Перфборд менен arduino ортосундагы байланыштарды схемага ылайык кайра түзүңүз жана ошол эле түрдөгү зымдарды көбүрөөк колдонуңуз.

ЭСКЕРТҮҮ: GPS - электростатикалык сезимтал түзмөк, ширетүүдө этият болуңуз жана туташуу учурунда зымдардын эч бири аркылуу эч качан ток өтпөйт

GPS модулдарынын түйүндөрүн 3-4 см (1-1,5ин) зымдарды колдонуп, ардуинодогу тийиштүү казыктарга туташтырыңыз, бул GPS модулуна колдоо картасынын башка жагына бүктөлүүгө жетиштүү боштук берет.

Бардык туташуулардын үзгүлтүксүздүгүн текшерип, эки жолу текшерип көрүңүз, бардыгы туура зымдалган.

Ыссык клейди колдонуу SD картасынын модулун, Arduino Pro Mini'ди жана сиз картондун бир жагында, экинчисинде GPS модулу менен антеннасын колдоно аласыз.

Бардык бөлүктөрдү туура зымга байлап, картонго орноткондон кийин, кодго өтүү убактысы.

5 -кадам: Кодекс

Бул акыркы түзмөктө иштеген код. Бул код иштеп жатканда, GPS модулунда LED 3тен ашык спутниктери менен оңдоо болгондо жарк эте баштайт. Arduino тактасындагы LED бир жолу жарк этет, бир убакта arduino CSV файлы ийгиликтүү түзүлгөнүн көрсөтүү үчүн башталат, андан кийин ал микро SD картага ийгиликтүү жазылып жатканда, GPS LED менен өз убагында жарк этип калат. Эгерде микро SD картанын светодиод калса, инициализациялоого болбойт жана сиздин зым же микро SD картаңызда көйгөй бар окшойт.

Бул код программа ишке кирген сайын жаңы CSV файлын түзөт, алар "flightxx" деп жазылат, мында xx 00 менен 99дун ортосундагы сан, ал программа ишке кирген сайын көбөйөт.

Электрондук жадыбалда учурдагы убакыт талаасын алуу үчүн сиз UTCти (Универсалдуу Убакыт Убактысын) сиз үчүн туура убакыт алкагына айландырышыңыз керек. Мен үчүн мааниси UTC +2.0 болуп саналат, анткени бул мен жайгашкан убакыт алкагы, бирок муну коддо "убакыт алкагынын" өзгөрүүсүн өзгөртүү менен өзгөртүүгө болот.

6 -кадам: Тестирлөө, тестирлөө, тестирлөө

Азырынча сизде иштөө тутуму болушу керек, аны текшерүү убактысы келди, бардыгы күтүлгөндөй иштеп жатканына ынануу керек.

Баары иштей баштаганда жана сиз электрондук жадыбалда кандайдыр бир жакшы тууралоолорду жасоо убактысы туура келгендей көрүнөт. Мисалы, мен башында аппаратты учагымдын түбүнө кабелдик галстуктар менен орноткон элем, бирок кээ бир иликтөөлөрдөн кийин, мен GPS спутниктеринин санын бир убакта 40%га азайтканын түшүндүм.

Тутумуңуздун иштешин текшериңиз жана керек болгон жерде аны өркүндөтүңүз.

7 -кадам: Сиздин маалыматтарды байытуу

Эми сизде ишенимдүү система болгондон кийин, бул маалыматтарды кантип окууга ылайыктуу түрдө көрсөтүү керек экенин түшүнүүгө убакыт келди. Электрондук жадыбал бир убакта так ылдамдыкты кааласаңыз же эгер сиз кандайдыр бир иш -аракетти аткарып жатканда унааңыздын өзүн кандай алып жүргөнүн так текшергиңиз келсе, бирок эгер сиз картада бүт учууну пландаштыргыңыз келсе же ар бир маалымат чекитин көргүңүз келсе эмне болот? көбүрөөк окулуучу түрдө, бул жерде маалыматтарды байытуу пайдалуу

Google Earth Pro колдонуп жаткан маалыматыбызды окугудай кылып көрүү үчүн, бул жерди чыкылдатып, жүктөп алсаңыз болот.

Эми сиз CSV файлын GPX файлына айландырышыңыз керек, ал GPS визуализаторун колдонуп, Google Earth тарабынан оңой окулат. Чыгуу GPXти тандап, CSV файлыңызды жүктөп, айландырылган файлды жүктөп алыңыз. Андан кийин Google жеринде GPX файлын ачыңыз, ал автоматтык түрдө импорттолуп, бардык маалыматтарды жакшы учуу жолуна салышы керек. Бул ошондой эле кандайдыр бир убакта аталыш сыяктуу кошумча маалыматты камтыйт.

ЭСКЕРТҮҮ: Мен так жайгашкан жеримди айткым келбегендиктен, сүрөттөрдөгү эң узун маалыматтарды алып салдым

8 -кадам: Корутунду жана оңдоолор

Ошентип, бул долбоордун кандай болгонуна абдан кубанычтамын. Мен бардык учуштарымдын маалыматына ээ болуудан ырахат алам. бирок мен иштегим келген бир нече нерсе бар.

Албетте, мен башкаруучу беттердин так абалын окууну каалайм. Менде бул үчүн жабдыктардын көбү бар, бирок мен аны коддо колдонууну иштетишим керек. Техникалык кыйынчылыктарды жеңүү керек.

Мен дагы бийиктиктин так маалыматы үчүн барометрди кошкум келет, анткени учурда GPS бийиктиги маалыматы билимдүү божомолдон алда канча көп көрүнөт.

Мен уч огунун акселерометрин кошуу абдан жакшы болмок деп ойлойм, ошондо мен учактын каалаган убакта канча г-күчкө чыдап жатканын так көрө алам.

Балким, кандайдыр бир корпус түзүшөт. Учурда ачык компоненттери жана зымдары менен анча көрктүү же бекем эмес.

Сураныч, эгерде мен дизайнды жакшыртууну же өзгөртүүнү ойлосоңуз, анда мен аларды көргүм келет.