Autor Wątek: Elektronika - moduł APRS  (Przeczytany 20664 razy)

0 użytkowników i 2 Gości przegląda ten wątek.

Offline skrzyp

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 846
Elektronika - moduł APRS
« dnia: Czerwca 19, 2011, 12:32 »
Moduł ten jest oparty o nadajnik powiadamiania ATV50(51) wymontowany z centralki alarmowej.
Ponieważ pracuje on na innej częstotliwości niż APRS konieczne jest jego przestrojenie.
Poza dostrojeniem układów rezonansowych (filtrów) nadajnika konieczna jest zmiana oprogramowania procesora sterującego nadajnikiem. Częstotliwość nadajnika jest stabilizowana układem PLL i to właśnie procesor wysyła do niego odpowiednie informacje.
Tylko trochę głupio trzymać 1 procesor tylko po to, żeby raz przy starcie ustawił częstotliwość.
Dlatego wpadłem na pomysł aby wylutować procesor i całą elektronikę która służy ładowaniu akumulatorka centralki, obciąć płytkę drukowaną (na rysunku poniżej żółtej linii) oraz wykonać samemu płytkę procesora, która poza sterowaniem PLLem zajmie się generowaniem sygnału APRS na podstawie odebranych danych z obu komputerów.

Płytka nadajnika:


Tak więc powstał pomysł układu, którego schemat jest tutaj: http://skrzyp.ovh.org/H2/APRS.pdf.

Nie rozpisując się zbytnio, układ ma 2 złącza. Jedno - P1 będzie połączone z płytką ATV50, drugie - P2 z komputerami głównym oraz serwisowym.
Opis wyprowadzeń P1:
1- NC
2- sygnał z PLL informujący o prawidłowej częstotliwości nadajnika - można nadawać
3- sygnał zegarowy do PLL
4- nadawanie (tu włącza stopień końcowy wzmacniacza nadajnika)
5- dane do PLL
6- zanegowane nadawanie
7- zatrzasniecie danych w PLL
8- wyjście sygnału APRS (audio)
9- +5V
10- masa

P2:
1- wejście RS232 sygnału z komputera głównego
2- sygnał informujący komputer główny że APRS oczekuje na dane
3- masa
4- wejście RS232 sygnału z komputera awaryjnego
5- sygnał informujący komputer awaryjny że APRS oczekuje na dane
6- masa

Program w procesorze tak naprawdę jest oparty na kodzie WhereAVR (po co od nowa odkrywać Amerykę). Jednak, aby działał tak jak opisałem trzeba będzie wprowadzić trochę zmian.
Po pierwsze zupełnie rezygnuję z wykorzystania pamięci EEPROM w programie, gdzie były zapisane informacje np o SSID. Zapis ich oraz zmiana byłby conajmniej kłopotliwy w warunkach polowych (startu).
Informacje te będą wysyłały komputery na bieżąco przez port RS232.
Ramki danych jeszcze nie ustaliłem, ale na pewno będzie zawierała następujące informacje:
- SSID ( i wszystko inne co niezbędne do generowania ramki APRS)
- data, godzina
- pozycja gps
- pole tekstowe o jakiejś tam długości zawierająca dowolne dane (ciśnienie, napiecie..)
- stan w ktorym znajduje sie gondola (wznoszenie, opadanie, odcinanie)

Procesor modułu APRS co 10 sek będzie wystawiał stan wysoki na jednym z wyjść SEL_GPx (na zmianę). Komputer główny/serwisowy w odpowiedzi na ten sygnał będzie miał 5 sek na wygenerowanie odpowiedzi przez port RS232.
Jeśli procesor modułu APRS otrzyma odpowiedź ma kolejne 5 sek wysłanie ramki APRS.
Jeśli nie dostanie odpowiedzi, przez kolejne 10 kolejek dany komputer będzie pomijany.

Tym sposobem mamy zapewnioną redudancje komputerów, same komputery nie są obciążone generowaniem sygnału APRS a tylko wysyłają co jakiś czas dane przez RS232, uproszczona konfiguracja, jak zwykle zapisana na karcie microSD dwóch komputerów oraz możliwość wysyłania przez każdy z komputerów różnych informacji.

Aha, no i "na pokładzie" są jeszcze diodki świecące informujące o prawidłowych danych z obu komputerów, o poziomach sygnałów SEL_GPx oraz o nadawaniu.

Mile widziane komentarze, uwagi, pytania.
« Ostatnia zmiana: Czerwca 26, 2011, 18:09 wysłana przez skrzyp »

Offline skrzyp

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 846
Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #1 dnia: Czerwca 24, 2011, 21:55 »
Uaktualniłem schemat oraz poniżej widok płytki drukowanej:



Aha, plytka ma 2x5cm
« Ostatnia zmiana: Czerwca 25, 2011, 11:36 wysłana przez skrzyp »

Offline skrzyp

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 846
Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #2 dnia: Czerwca 29, 2011, 10:54 »
Kilka ustalen, które zapadły ostatnio:

W komentarzu komunikatu APRS będą nadawane skrócone informacje na temat stanu urządzeń gondoli. Będzie to wyglądało jakoś tak (możliwe że dojdą dodatkowe wartości):

K=1,W=-5,T=-30,VB=5,VP=18

K - numer komputera który wysłał wiadomość (przypomnę, że będą 2: główny oraz awaryjny)
W - prędkość wznoszenia (odpowiednio wartość ujemna oznaczała by prędkość opadania)
T - temperatura ('C)
VB - napięcie baterii (V)
VP - napięcie na panelach fotowoltanicznych (V)

Te dane były by wysyłane co ok. 15sek.

Natomiast w reakcji na jakieś zdarzenie wysyłana była by ramka APRS ze statusem. Np: "wznoszenie", "odcinanie", "opadanie", "uszkodzony komputer" oraz godzina wystąpienia zdarzenia. Żeby wiadomość dotarła na pewno wysłana będzie z 3 razy po każdym nadaniu ramki z telemetrią.

Prace nad oprogramowaniem sterownika APRS trwają... nawet są dość zaawansowane i niewiele brakuje do zakończenia.
Za niedługo uruchomię oryginalny nadajnik, przeprogramuję procesor i przestroję nadajnik, jak wszystko ruszy (będę mógł być pewien, że nadajnik nadaje na właściwej częstotliwości) będzie cięcie płytki nadajnika, doklejenie mojej płytki i testy już nadawania APRSu.

Aha. Oprogramowanie przed każdym wysłaniem ramki APRS będzie programować PLL a po 5 sek od zaprogramowania PLL będzie sprawdzane czy PLL załapało. Dzięki temu będziemy mieli pewność, że nadajemy na właściwej częstotliwości i nie siejemy gdzieś na innej częstotliwości.

No i na koniec postać danych wysyłanych z komputerów do sterownika APRS:

$F,NADAWCA,DIGI,
$O,godzina,data,dlugosc_geog,szerokosc_geog,wysokosc,fix,ilosc_satelit,kurs,szybkosc,
$M,txt_komentarza,
$T,txt_statusu,

Pola txt mają max długość 80 znaków, długość i szerokość geoograficzna będą na koncu zawierac znak północ/południe oraz wschód/zachód.
Na sztywno układ od razu będzie nadawać symbol balonu (nie przewiduję innego zastosowania tego układu), stąd tak niewielka ilość danych APRS, czyli NADAWCA (równo 6 znakow) oraz DIGI (max 56 znaków).
« Ostatnia zmiana: Lipca 21, 2011, 10:57 wysłana przez skrzyp »

Offline kanarkusmaximus

  • Administrator
  • *****
  • Wiadomości: 24229
  • Ja z tym nie mam nic wspólnego!
    • Kosmonauta.net
Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #3 dnia: Czerwca 29, 2011, 11:59 »
Skrócone informacje to bardzo dobra rzecz! Przyda się w trakcie misji z wielu powodów. W trakcie H1 mieliśmy problem z ustaleniem czy i z jaką prędkością gondola opada. A to może być bardzo ważna informacja dla ekip pościgowych.

Polskie Forum Astronautyczne

Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #3 dnia: Czerwca 29, 2011, 11:59 »

Offline Maquis

  • Bóg-Imperator ;)
  • Administrator
  • *****
  • Wiadomości: 2251
  • Muhahahahaha
    • Kosmonauta.net
Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #4 dnia: Lipca 02, 2011, 15:20 »
A same dane telemetryczne z namiarem co ile będą wysyłane?

Offline skrzyp

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 846
Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #5 dnia: Lipca 02, 2011, 18:49 »
Co 15sek (choc chyba zmniejsze do 10).

Offline kanarkusmaximus

  • Administrator
  • *****
  • Wiadomości: 24229
  • Ja z tym nie mam nic wspólnego!
    • Kosmonauta.net
Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #6 dnia: Lipca 02, 2011, 19:03 »
Co 15sek (choc chyba zmniejsze do 10).

Takie pytanko natury technicznej - jak to będzie wyglądało od strony softu na komputerze odbierającym dane z gondoli, przy którym posadzony będzie homo sapiens?

Bo jeśli co 10 sekund wszystko będzie się szybko zmieniać na ekranie, który ogląda homo sapiens, to jest ryzyko, że żadnej informacji nie zdążymy prawidłowo odczytać.

Offline skrzyp

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 846
Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #7 dnia: Lipca 02, 2011, 19:56 »
To nie bedzie tak jak poprzednio w H1, tylko tak jak u Copernicusa.
Wszystko przez przegladarke www (tym bardziej, że bedziemy dzieki Jego uprzejmosci korzystac z ich znaku SR0FLY), tak więc pewnie i przez ich strone. Wiec mysle ze nikt nie zwariuje ;)

No dodatkowo bedzie szla transmisja na 868MHz. Do tego juz bedzie potrzebny odbiornik (jeden z zakupionych już modulow RFM22B) jakis maly atmega ktory bedzie odbierac dane z modulu i wysylac je na port rs232 (przyda sie osoba z przejsciowka rs232 - usb).
Ale to na razie przyszlosc.

Offline kanarkusmaximus

  • Administrator
  • *****
  • Wiadomości: 24229
  • Ja z tym nie mam nic wspólnego!
    • Kosmonauta.net
Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #8 dnia: Lipca 02, 2011, 20:00 »
Dzięki za info. To wygląda znacznie lepiej. :)

Offline Maquis

  • Bóg-Imperator ;)
  • Administrator
  • *****
  • Wiadomości: 2251
  • Muhahahahaha
    • Kosmonauta.net
Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #9 dnia: Lipca 03, 2011, 19:15 »
Co 15sek (choc chyba zmniejsze do 10).

Hmm, a ile możemy ustawić minimalnie?

Offline skrzyp

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 846
Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #10 dnia: Lipca 03, 2011, 20:28 »
Copernicus mowil ze nie częściej niż 10 sek.

Offline Maquis

  • Bóg-Imperator ;)
  • Administrator
  • *****
  • Wiadomości: 2251
  • Muhahahahaha
    • Kosmonauta.net
Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #11 dnia: Lipca 04, 2011, 14:04 »
A luz. Myślałem, że jakoś częściej wysyłali. Hmm, z tego wynika, że praktycznie nie było strat na ramkach?

Offline kanarkusmaximus

  • Administrator
  • *****
  • Wiadomości: 24229
  • Ja z tym nie mam nic wspólnego!
    • Kosmonauta.net
Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #12 dnia: Lipca 04, 2011, 18:37 »
Domyślam się, że to ma największe znaczenie dla etapu opadania? Z tego co pamiętam z lotu CP12, to nieco danych nie udało się odebrać po pęknięciu balonu i rozpoczęciu upadku. Potem było całkiem nieźle - aż do momentu tuż przed lądowaniem.

Offline skrzyp

  • Weteran
  • *****
  • Wiadomości: 846
Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #13 dnia: Lipca 05, 2011, 07:35 »
Ja mam nadzieje ze moduly GSM zalatwia sprawe ostatnich metrów...

Offline kanarkusmaximus

  • Administrator
  • *****
  • Wiadomości: 24229
  • Ja z tym nie mam nic wspólnego!
    • Kosmonauta.net
Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #14 dnia: Lipca 05, 2011, 09:40 »
Ja mam nadzieje ze moduly GSM zalatwia sprawe ostatnich metrów...

A raczej anteny tych modułów.


Polskie Forum Astronautyczne

Odp: Elektronika - moduł APRS
« Odpowiedź #14 dnia: Lipca 05, 2011, 09:40 »