Elektronika - Założenia, schematy blokowe i takie tam..

[skrzyp]

ZACZYNAMY!

Najpierw schemat blokowy:
http://skrzyp.ovh.org/H2/blokowy.pdf

ZAŁOŻENIA:

- elektronika zostanie podzielona na moduły ułożone w kanapkę
- moduły będą miały wielkość 10x10cm

MODUŁY:
- komputera awaryjnego
- komputera głównego
- przetworników A/C oraz czujników wewnętrznych gondoli
- zasilacza komputera głównego oraz modułów
- nadajników PMR
- odbiornika GPS, GSM

MODUŁ KOMPUTERA AWARYJNEGO.

Głównym zadaniem tego modułu jest przekazywanie telemetrii oraz podawanie lokalizacji gondoli za pomocą SMSów w każdych warunkach i przez możliwie najdłuższy czas (nawet przez kilka miesięcy).
Dlatego komputer awaryjny zostanie wyposażony w fotoogniwa, które będą doładowywać akumulator Li-Pol.
Jest to najbardziej "upakowany" moduł w całej gondoli, ponieważ na jednej płytce muszą zmieścić się następujące układy:
- procesor
- ładowania akumulatora
- przetwornicy wytwarzającej napięcie 5V które zasili procesor oraz moduły GPS
- przetwornicy +12V zasilającej syrenke alarmową
- układów włączających zasilanie poszczególnych modułów: GPS, GSM, PMR,
- czujnik ciśnienia
- tranzystory sterujące odcinaczami
- odbiornik GPS
- odbiornik GSM
- dekoder DTMF
- akumulator LiPol
- przetwornik C/A dla APRS
- tranzystory sterujące PMR
Całość zostanie zalana cieńką warstwą lakieru lub żywicą, aby zapewnić działanie układu nawet po zalaniu.
Procesor po wykryciu pełnego naładowania akumulatora rozpocznie próbę wysłania informacji o położeniu gondoli.
Aby nie przeciążyć akumulatora i zapewnić jego dłuższą żywotność procesor sekwencyjnie będzie uruchamiał poszczególne układy (za pomocą układów PW):
- GPS1 (na maksymalnie 10 minut lub do pobrania pozycji)
- jeśli GPS1 nie odpowie zostanie włączony GPS2
- nastąpi próba wysłania SMSa za pomocą modułu GSM1 (ostatnia znana pozycja przed wylądowaniem oraz bierząca)
- jeśli próba się nie powiedzie z modułem GSM1, uruchomiony zostanie moduł GSM2
- 5 minut nadawana będzie telemetria za pomocą PMR1 oraz nadajnika 868MHz
- włączona zostanie na kilka sekund syrena
I tak w kółko aż do wyczerpania akumulatora. Wtedy wszystkie moduły zostaną wyłączone a procesor przejdzie w tryb uśpienia do czasu naładowania akumulatora

* podane czasy trwania poszczególnych etapów zapewne ulegną zmianie.

KOMPUTER GŁÓWNY

Tym razem sercem komputera głównego będzie potężny AVR32, pracujący z częstotliwością 66MHz procesor, posiadający 512k FLASH oraz 64kB RAM, 4 porty USART, USB, interfejs ethernet, hosta USB i co najważniejsze z punktu wydajności - DMA.
Do procesora dołączona zostanie zewnętrzna pamięć SRAM.
W obecnej misji H2 komputer ten będzie zajmować się zbieraniem danych z czujników, zapisywaniem ich na karcie SD, nadawaniem APRS przez drugiego PMRa oraz sterować będzie odcinaczem. Różnica w stosunku do poprzedniego komputera, to dodana obsługa GSM oraz szybszy odczyt czujników.
W kolejnych misjach zapewne dodam możliwość pobierania zdjęć z kamerek USB i zapis ich na karcie SD.
Układ odbiornika DTMF umożliwi zdalne sterowanie komputerem/gondolą.

MODUŁ PRZETWORNIKÓW A/C

Poprzednie przetworniki A/C okazały się niezbyt dokładne i wolne, dlatego tym razem zastosuję przetwornik A/C firmy MAXIM MAX11049. Układy te umożliwiają jednoczesne próbkowanie 8 wejść, są 16to bitowe oraz mają interfejs równoległy, co znacznie przyspieszy transmisję danych.
Aby obniżyć wpływ zakłóceń na wartości pomiarów, przetworniki zostaną umieszczone na oddzielnej płytce. Na tej samej płytce zostanie umieszczony czujnik ciśnienia.


CDN. (Czas ucieka, rodzina czeka).

[kanarkusmaximus]

Zapis w pliku txt by się bardzo przydał. Wtedy po ewentualnej stracie kontaktu jest szansa na szybką analizę danych.

Ponadto - czy przesył ramki może być szybszy? Może jakieś informacje obciąć? Np ciśnienie chyba nie jest potrzebne "na żywo".

[Maquis]

Tak sobie myślę, czy dałbyś radę zintegrować w testerze funkcję czytającą lokalizację z podłączonego do laptopa odbiornika GPS i nakładania tego na mapę? Czytając dane z GPS na temat wysokości można określić z grubsza zasięg "widoczności" horyzontu (przy założeniu sferyczności) i wyświetlić na tej samej mapie, co by mogło pomóc w określeniu odległości do gondoli (też z grubsza) gdyby na przykład schowała się "za horyzont".

[skrzyp]

A przy okazji na bieżąco podawać odległość między gondolą a autem i może jakiś kierunek.
Też o tym myślałem, bez problemu. Muszę tylko pogrzebać jak obliczyć horyzont, bo się nad tym nigdy nie zastanawiałem. No i jeśli zdarzą się pagórki to będzie to średnio dokładne (no chyba ze google maps maja dosc dokladnie określoną wysokość na mapach). Zaraz to dopiszę do 1 posta, bo potem mi to umknie.
Ogólnie myślałem o napisaniu softu na palmtopa. Ale nigdy tego nie robiłem wiec troche czasu by mi to zajelo. A 2 sprawa czy palm da sobie rade z przeliczaniem DTMF. Niektore palmtopy jak nie wiekszosc ma nawet RS232 wiec nie bylo by problemu.
Aha, są fajne wzory do obliczania odleglosci uwzgledniajace nawet geoidalny ksztalt ziemi, nawet z niego korzystam w rejestratorze

Ponadto - czy przesył ramki może być szybszy? Może jakieś informacje obciąć? Np ciśnienie chyba nie jest potrzebne "na żywo".

Teraz bylem ograniczony scalakiem. Na sztywno mial ustawiony czas trwania impulsu 70ms. Zobaczymy z innym scalakiem.
Cisnienie zostawilem na wypadek padniecia GPSu. Wowczas na podstawie cisnienia mozemy sobie wyliczyc przyblizona wysokosc.

[Maquis]

No to by było super.
Z tym, że odnośnie softu - nie każdy ma palma, ale wszyscy mają laptopy Gdyby udało się nową wersję zmusić do działania na W7 to track mielibyśmy z głowy (no i ten system rekonstrukcji ramek z wielu źródeł).

[skrzyp]

Ta moja ostatnia wersje softu (z dnia startu) w koncu probowaliscie czy nie? Bo zeznania mam sprzeczne ona byla kompilowana pod win7.

Aha, jeszcze co do odbierania z wielu zrodel. Tak sobie mysle ze przy tych zmianach antenowych to 1 grupa mogla by byc nawet w miejscu startu (albo na dachu jakiegos wysokiego budynku jesli takowe byłyby wokól miejsca startu i mogły by dość spokojnie odbierać telemetrie, poniewaz ta 2 antena nadawac bedzie tylko na boki.

[Maquis]

Tak, testowałem ją. Sprawdzała się mniej więcej tak samo jak ta pierwsza. Nadal gubi odczyty DTMF.

[skrzyp]

He... no nic... będe probował cos z tym zrobic.

[kanarkusmaximus]

I tak baj de łej - jest może szansa na coś cross-platform? Bo są wśród nas pingwiniarze...

[skrzyp]

Jest. To coś nazywa się Wine
Nie liczyłbym na nic pod zimnolubne nieloty, bo nie wyrobie z pisaniem softu na procka, projektowaniem elektroniki i softu do odbioru tele. Przynajmniej nie do pazdziernika kiedy to teoretycznie ma byc kolejny lot.

No chyba że porzuce wersje windowsowa a wezme sie za linucha. Tyle że raczej nic poza konsolowa wersja na start sie nie spodziewajcie. Ale to na sam koniec. Najpierw sprzet.

Albo jeszcze inaczej.
Konsolowy program do odbierania danych, wyswietlane podstawowe info a prezentacja szczegolowych wynikow przez www. Tylko ze to znow utrudnia prace ekipom w autach. Tak zle tak niedobrze.

[skrzyp]

Właśnie przegrzebałem PDFa od nadajnika/odbiornika DTMF czyli MT8888C.
Tez ma na sztywno ustawiony czas nadawania sygnału/przerwy 50/50 lub 100/100ms. Za to wykrywanie kodu zajmuje dużo mniej niż wersji programowej, bo tylko max 14ms dla tonu i max 8.5ms dla przerwy. Więc powinien przynajmniej teoretycznie działać lepiej od softu.

[kanarkusmaximus]

Jest. To coś nazywa się Wine

Znaju i używaju, aczkolwiek nie zawsze dobrze działaju. Ale może nowsza wersja będzie lepszejsza.

[skrzyp]

Fajna antenka, o zysku jak w moxonie, tyle ze dookolna. Oczywscie nasze bylyby znacznie dłuższe.

http://martybugs.net/wireless/collinear.cgi

[Maquis]

Właśnie przegrzebałem PDFa od nadajnika/odbiornika DTMF czyli MT8888C.
Tez ma na sztywno ustawiony czas nadawania sygnału/przerwy 50/50 lub 100/100ms. Za to wykrywanie kodu zajmuje dużo mniej niż wersji programowej, bo tylko max 14ms dla tonu i max 8.5ms dla przerwy. Więc powinien przynajmniej teoretycznie działać lepiej od softu.

Czy dobrze rozumiem, że dałoby się wysyłać DTMFy szybciej? Do 10 na s?

[skrzyp]

Ano wychodzi ze tak. W tym co mielismy czas nadawania 1 znaku to bylo 170ms a tu bedzie 100, no chyba ze sie nie sprawdzi.
A w razie problemow mozna by probowac wyslac do gondoli polecenie zeby zwolnila predkosc do 100/100

Antena wg tego co podalem wyzej dla 900MHz miałaby ok 70cm długości... nie za mała...
I teraz popatrzcie ile warte sa te anteny z allegro o zysku 12..14db