Projekty

Szczegóły

Autor: Piotr Laskowski

Utworzono: 04 grudzień 2011

Moduły zewnętrzne podłączane są do czterech 8-pinowych złącz w dolnym prawym rogu na płycie głównej komputera, opisanych jako EX1, EX2, GPS i MOD. W odróżnieniu od czujników posiadają  linię adresową, pozwalającą na wykrycie i  identyfikację modułu. Szczegółowe znaczenie pinów złącz jest opisane w artykule Złącza modułów

Złącza EX1 i EX2 są to równolegle połączone dwie pary interfejsów mogące być skonfigurowane jako UART lub I2C. Domyślnie jedna para pracuje jako UART3 a druga jako I2C2. Obecnie złącza te umożliwiają podłączenie następujących urządzeń:

- OSD Remzibi

- OSD by Zbig

- dodatkowy moduł magnetometru na układach Memsica, Honywell lub Freescale

- wyświetlacz OLED

Złącze GPS służy do podłączenia zewnętrznego modułu odbiornika GPS zwracającego dane w protokole NMEA.

Obecnie obsługiwany jest Moduł GPS, mogący potencjalnie pracować również jako moduł magnetometru (są problemy z zakłócaniem pola magnetycznego przez stalowe elementy odbiornika GPS, ale z biegiem czasu zostanie to poprawione). Moduł jest zasilany z tego złącza napięciem 5V do zasilania serwomechanizmów.

Złącze MOD służy do komunikacji komputera z oprogramowaniem stacji naziemnej. Jest to UART z we/wy na poziomach logicznych 3,3V pracujący domyślnie na prędkości 115200bps. Może pracować z szeregiem łącz komunikacyjnych:

- Interfejs USB-RS232 z układem FTDI FT232 (łączność przewodowa)

- Moduł z interfejsem Bluetooth - TTL (łączność bezprzewodowa krótkiego zasięgu)

- Radiomodem Aerocomm AC4868-250M (łączność bezprzewodowa dalekiego zasięgu)

- Radiomodem RF TinyOne Pro BT868 (w trakcie implementacji)

Szczegóły

Autor: Piotr Laskowski

Utworzono: 25 lipiec 2011

Niedawno miałem problem z brakiem dostępności akcelerometrów w swoim jedynym module inercyjnym. Modułowa konstrukcja komputera pokładowego między innymi ma na celu uniezależnienie się od braku dostępności czujników danego typu. Ponieważ miałem kilka różnych czujników do przetestowania podjąłem decyzję o zaprojektowaniu kolejnego modułu inercyjnego opartego na akcelerometrze LIS302DLH i żyroskopie ITG-3200. Ponieważ te dwa czujniki zajmują tylko ułamek miejsca na standardowej płytce modułu więc dołożyłem jeszcze czujnik ciśnienia BMP085 i magnetometr MMC3140MR. Robiąc zakupy udało mi się kupić jeszcze akcelerometr BMA180 więc dorzuciłem jeszcze czujniki ciśnienia HP03S i MS5803 i tak powstał eksperymentalny moduł cyfrowy All-In-One. Eksperymentalność polega na dużej nadmiarowości czujników. W wersji produkcyjnej zostaną tylko wybrane czujniki.

Czytaj więcej: Moduł cyfrowy All-In-One

Szczegóły

Autor: Piotr Laskowski

Utworzono: 30 kwiecień 2011

Rejestrator danych inaczej nazywany loggerem służy do jednoczesnej rejestracji wielu parametrów lotu na karcie microSD. Rejestruje zarówno dane pomiarowe, jak i obliczeniowe. Dane zapisywane są do pliku tekstowego i rozdzielone znakiem tabulacji. Można je wczytać do oprogramowania komputera, albo do arkusza kalkulacyjnego czy innego oprogramowania. W pierwszym wierszu zawarte są skrótowe opisy rejestrowanych parametrów, w drugim wierszu jednostki parametrów. Ze względu na zgodność z anglojęzycznym oprogramowaniem liczby całkowite zapisywane są ze znakiem kropki a nie przecinka. Gdyby była potrzeba użycia liczb z przecinkiem, łatwo to zmienić w dowolnym edytorze tekstu funkcją znajdź i zmień.

Poniżej sa przykładowe logi z komputera pokładowego AutoPitLot:

Lot Hexakopterem

Lot Quadrokopterem

Konfiguracja rejestratora odbywa się za pośrednictwem pliku konfiguracyjnego config.txt znajdującego się na karcie. W przypadku braku tego pliku tworzony jest nowy plik z domyślnymi nastawami. Obecnie w pliku ustawia się wybór pomiędzy 96 parametrami do logowania, nazwą pliku logu (np. nazwa modelu) i częstotliwość rejestracji. Częstotliwość zapisu ustawia się jedną taką samą dla wszystkich parametrów.

Nazwa logu np. "Hexa4s_120721_23.log" zawiera 3 człony: pierwszy ("Hexa4s") zdefiniowany w pliku konfiguracyjnym, drugi człon to data (RRMMDD) a trzeci to numer kolejny sesji rejestratora (00-99). Każdy kolejny start logowania to nowa sesja. Dzięki temu nie ma obawy że nadpiszemy jakieś istniejące dane. Pojemność obecnie używanych kart jest tak duża że w praktyce logowanie jest ograniczone tylko możliwościami późniejszej analizy tych danych.

Lista logowanych parametrów

Local time - czas pokładowego zegara [GG:MM:SS.ss]. Okresowo jest synchronizowany z czasem GPS

Alti - wysokość barometryczna mierzona od punktu startu [m]. 

Press - ciśnienie barometryczne [hPa]

Speed - prędkość względem powietrza [m/s]

Vario - prędkość pionowa z wariometru [m/s]

AcelX(-Y, -Z) -składowe przyspieszenia mierzonego w 3 osiach [g]

GyroP(-Q, -R) - składowe prędkości kątowych w 3 osiach [°/s]

MagnX(-Y, -Z) - składowe natężenia pola magnetycznego w 3 osiach [-]

Volt1 - napięcie mierzone przez pierwszy czujnik mocy [V]

Curr1 - prąd mierzony przez pierwszy czujnik mocy [A]

TCRef - (ThermoCouple Reference) temperatura odniesienia zimnego końca termopar [°C]

MagCurs - kurs magnetyczny [°]

SerCur - (Servo Current) prąd pobierany z komputera przez serwa  [A]

Vin - napięcie wewnętrzne wchodzące na główny stabilizator 3,3V [V]

RPM1(-2) - (Rotation Per Minute) prędkość obrotowa z dwu czujników [obr/min]

RcHeal - poziom szumu w sygnale RC (im mniej tym lepiej, max 4000) [-]

CardBuf - wielkość zajętego bufora karty SD logera [B]

ErCode - suma logiczna kodów błędu jakie ostatnio wystąpiły (0 = brak błędu). 

GLong - długość geograficzna z GPS [°]

GLati - szerokość geograficzna z GPS [°]

GAlti - wysokość n.p.m z GPS [m]

GSped - prędkość względem ziemi  [m/s]

GCurs - kurs CMG wynikający z pokonanej drogi [°]

GSats - liczba widzianych satelitów [-]

GFix - stan Fix'a [-]

TmpImu - temperatura przetwornika na module IMU [°C]

TmpPne - temperatura przetwornika na module pneumatycznym [°C]

SerIn1(-2..8) - szerokość impulsu przychodzącego z odbiornika RC [us]

SerO01(-02..12) - szerokość impulsu wychodzącego na serwa [us]

Phi - kąt przechylenia [°]

Theta - kąt pochylenia [°]

Psi - kąt odchylenia [°]

APhi, ATheta, APsi - kąty orientacji liczone wyłącznie z akcelerometru metodami trygonometrycznymi [°]

GPhi, GTheta, GPsi - kąty orientacji liczone przez całkowanie sygnału żyroskopów [°]

Energ1 - energia pobrana mierzona przez czujnik mocy 1 [mAh]

MagMcX(-Y, -Z) - składowe natężenia pola magnetycznego w 3 osiach z alternatywnego magnetometru [-]

MagCurM - kurs magnetyczny obliczony a alternatywnego magnetometru [°]

KKAlti - wysokość barometryczna przefiltrowana filtrem Kalmana [m]

KKVari - prędkość pionowa z wariometru przefiltrowana filtrem Kalmana [m/s]

KKAccZ - przyspieszenie w osi Z przefiltrowane filtrem Kalmana [m/s^2]

AcSpeedX(-Y, -Z) - prędkość uzyskana w wyniku całkowania przyspieszenia [m/s]

AcWayX(-Y, -Z) - droga uzyskana w wyniku całkowania prędkości [m]

PidTun1(-2) - wartości przypisane do kanału 6 i 7 aparatury używana do strojenia regulatorów PID

RoR_SP - (Roll Rate SetPoint) - wartość zadana regulatora prędkości kątowej przechylenia [°/s]

RoR_P - wartość członu proporcjonalnego regulatora  prędkości kątowej przechylenia [%]

RoR_I -  wartość członu całkującego regulatora prędkości kątowej przechylenia [%]

RoR_D - wartość członu różniczkującego regulatora prędkości kątowej przechylenia [%]

RoR_PID - sumaryczna wartość całego członu PID regulatora prędkości kątowej przechylenia [%]

Poniżej wymienię tylko początku nazw zmiennych dla kolejnych regulatorów. Końcówki nazw są analogiczne jak dla pierwszego regulatora.

PiR_ - (Pitch Rate) - regulator prędkości kątowej pochylenia[°/s]

YaR_ - (Yaw Rate) - regulator prędkości kątowej przechylenia [°/s]

AlR_ - (Alti Rate) - regulator prędkości pionowej (wariometru) [m/s]

Rol_ - (Roll) - regulator kata przechylenia [°]

Pit_ - (Pitch) - regulator kata pochylenia [°]

Yaw_ - (Yaw) - regulator kata odchylenia [°]

Alt_ - (Altitude) - regulator wysokości [m]