Regjistruesi i të dhënave të fluturimit RC/Kutia e Zezë: 8 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:26

Në këtë udhëzues unë do të ndërtoj një regjistrues të të dhënave të luftës me bazë arduino për automjetet RC, veçanërisht aeroplanët RC. Unë do të përdor një modul GPS UBlox Neo 6m të lidhur me një arduino pro mini dhe një mburojë të kartës SD për të regjistruar të dhënat. Ky projekt do të regjistrojë ndër të tjera gjeografinë, gjerësinë, shpejtësinë, lartësinë dhe baterinë. Këto të dhëna do të pasurohen për përvojën më të mirë të shikimit duke përdorur Google Earth Pro.

Hapi 1: Mjetet dhe pjesët

Pjesët

• Ublox NEO 6m modul GPS: ebay/amazon
• Moduli i kartës Micro SD: ebay/amazon
• Kartë mikro SD (shpejtësia ose kapaciteti i lartë nuk është i nevojshëm): amazon
• Arduino pro mini: ebay/amazon
• Programues FTDI dhe kabllo përkatëse: ebay/amazon
• Perfboard: ebay/amazon
• Teli i lidhjes: ebay/amazon
• Këmbët e kokës: ebay/amazon
• Diodë ndreqëse: ebay/amazon
• Rezistencë 2x 1K ohm: ebay/amazon
• Karton 1500 mikron

Mjetet

• Saldim hekuri dhe saldimi
• Armë me zam të nxehtë
• Laptop ose kompjuter
• Multimetër (jo shumë i nevojshëm, por tepër i dobishëm)
• Duart ndihmuese (përsëri nuk janë të nevojshme, por të dobishme)
• Thikë artizanale

Opsionale

• Artikujt e përdorur për prototipim nuk janë të nevojshëm, por shumë të dobishëm
• Breadboard
• Arduino Uno
• Telat Jumper

Hapi 2: Teoria dhe Skematika

Truri i pajisjes është Arduino pro mini, ai mundësohet nga automjetet RC (në rastin tim një aeroplan) porti i balancës së baterisë Li-Po. Unë e kam vendosur këtë për një bateri 2s, por kjo mund të ndryshohet lehtësisht për t'u përshtatur me madhësitë e tjera të baterisë.

Kjo pjesë nuk është e plotë Unë do ta përditësoj këtë udhëzues kur leximi i sipërfaqes së kontrollit të jetë i plotë

Servo1 do të jetë aeroplani im motor motorik, ndërsa servo 2 do të jetë servo dalja ime e kontrolluesit të fluturimit

Moduli GPS po merr të dhëna nga satelitët GPS në formën e vargjeve NMEA. Këto varg përmbajnë informacione për vendndodhjen, por gjithashtu kohën e saktë, shpejtësinë, drejtimin, lartësinë dhe shumë të dhëna të tjera të dobishme. Pasi të jetë marrë një varg, informacioni që është i dobishëm për këtë projekt nxirret duke përdorur bibliotekën e kodeve TinyGPS.

Këto të dhëna së bashku me tensionin e baterisë dhe pozicionin e ngritësit do të shkruhen në kartën SD me një normë prej 1 Hz. Këto të dhëna janë shkruar në formatin CSV (vlera e ndarë me presje) dhe do të interpretohen duke përdorur hartat e Google për të vizatuar një shteg fluturimi.

Hapi 3: Prototipizimi

SHENIM: Lidhjet e modulit GPS nuk janë treguar më lart. GPS është i lidhur me kabllo si më poshtë:

GND në tokën Arduino

VCC në Arduino 5V

Kodi dixhital RX në Arduino 3

PX dixhitale TX në Arduino 2

Për të provuar që të gjithë komponentët po funksionojnë si duhet, është mirë të filloni duke i vendosur të gjitha në një dërrasë buke pasi nuk doni të zbuloni vetëm pasi gjithçka është bashkuar se keni një pjesë të dëmtuar. Biblioteka shtesë e kodeve që do të nevojitet është biblioteka TinyGPS lidhja mund të gjendet më poshtë.

GPS e vogel

Kodi i testuesit të tensionit më poshtë teston vetëm qarkun e matjes së tensionit. Vlera e rregullimit duhet të ndryshohet për të bërë që arduino të lexojë tensionin e duhur.

Kodi Files përdoret për të testuar modulin e kartës SD dhe kartën micro SD për t'u siguruar që të dy lexojnë dhe shkruajnë saktë.

Kodi gpsTest përdoret për t'u siguruar që GPS po merr të dhëna të sakta dhe është konfiguruar saktë. Ky kod do të nxjerrë gjerësinë, gjatësinë dhe të dhënat e tjera të drejtpërdrejta.

Nëse të gjitha këto pjesë po punojnë së bashku në mënyrë korrekte, atëherë mund të kaloni në hapin tjetër.

Hapi 4: Saldim dhe instalime elektrike

Para se të bëni ndonjë nga saldimet ose instalimet elektrike vendosni të gjithë përbërësit tuaj në një copë kartoni dhe prerë atë në dimensionet e jashtme të përbërësve. Kjo do të jetë pllaka juaj e montimit për të gjitha pjesët tuaja.

Bëni tabelën qarkore duke e prerë tabelën në madhësinë më të vogël të mundshme pasi pesha dhe madhësia janë përparësi. Ngjitni kunjat e kokës në vend përgjatë skajit të tabelës së prerë, kjo është ajo ku porta e bilancit të baterisë dhe në të ardhmen servo sipërfaqja e kontrollit dhe kontrolluesi i fluturimit do të lidhen. Bashkoni rezistencat 2 1k Ohm dhe diodën ndreqëse në vend sipas diagramit të qarkut.

Ngjitni modulin e kartës micro SD në kunjat e arduino sipas diagramit të qarkut bëni lidhjet duke përdorur tela AWG 24.

Bëni përsëri lidhjet midis tabelës dhe arduinos sipas diagramit të qarkut dhe duke përdorur më shumë të njëjtin lloj teli.

SH NOTNIM: GPS është një pajisje e ndjeshme elektrostatike, jini të kujdesshëm gjatë bashkimit dhe mos kaloni asnjë rrymë përmes telave gjatë lidhjes

Ngjitini kunjat e moduleve GPS në kunjat përkatëse në arduino duke përdorur gjatësi prej rreth 3-4cm (1-1.5in) tela, kjo i jep modulit GPS mjaft të ngadaltë për t'u palosur në anën tjetër të kartës mbështetëse.

Kontrolloni dhe kontrolloni dyfish vazhdimësinë për të gjitha lidhjet për t'u siguruar që gjithçka është e lidhur siç duhet.

Duke përdorur ngjitësin e nxehtë montoni modulin e kartës SD, Arduino Pro Mini dhe ju vendosni pllakën me porosi në njërën anë të kartonit dhe modulin GPS dhe antenën në anën tjetër.

Sapo të keni të gjithë pjesën e lidhur mirë dhe të montuar në karton, është koha për të kaluar në kod.

Hapi 5: Kodi

Ky është kodi që funksionon në pajisjen përfundimtare. Ndërsa ky kod po funksionon, moduli LED në GPS do të fillojë të ndizet sapo GPS të ketë një rregullim me më shumë se 3 satelitë. LED në bordin arduino do të pulsojë një herë sapo të fillojë arduino për të treguar se skedari CSV është krijuar me sukses dhe më pas do të pulsojë me kalimin e kohës me LED GPS kur të shkruhet me sukses në kartën micro SD. Nëse mbetjet LED të kartës micro SD nuk mund të inicializohen dhe ka shumë të ngjarë të ketë një problem me instalimet elektrike ose kartën tuaj micro SD.

Ky kod do të krijojë një skedar të ri CSV sa herë që programi ekzekutohet ata do të etiketohen "flightxx" ku xx është një numër midis 00 dhe 99 që rritet sa herë që programi ekzekutohet.

Për ta bërë fushën e kohës aktuale në spreadsheet të jetë e saktë, duhet të konvertoni UTC (Koha Universale e Koordinuar) në zonën e duhur kohore për ju. Për mua vlera është UTC +2.0 pasi kjo është zona kohore në të cilën ndodhem, por kjo mund të ndryshohet në kod duke ndryshuar notimin "zona kohore".

Hapi 6: Testimi, Testimi, Testimi

Deri tani duhet të keni një sistem pune, është koha për ta testuar atë, sigurohuni që gjithçka po funksionon siç pritej.

Pasi gjithçka po funksionon dhe ju po merrni një dalje në spreadsheet që duket e saktë koha e tij për të bërë ndonjë rregullim të mirë. Për shembull, unë fillimisht e kisha pajisjen të montuar në fund të aeroplanit tim me lidhje kabllore, por pas disa hetimeve kuptova se kjo ishte zvogëlimi i sasisë së satelitëve GPS që mund të shikonin në çdo kohë me rreth 40%.

Testoni sistemin tuaj, sigurohuni që gjithçka funksionon dhe përmirësojeni aty ku është e nevojshme.

Hapi 7: Pasurimi i të dhënave tuaja

Tani që keni një sistem të besueshëm është koha të kuptoni se si t'i shfaqni ato të dhëna në një mënyrë më të lexueshme. Tabela është e mirë nëse doni shpejtësinë e saktë në çdo kohë ose nëse doni të kontrolloni saktësisht se si sillej automjeti kur kryeni një veprim të caktuar, por çka nëse dëshironi të vizatoni një fluturim të tërë në një hartë ose të shihni secilën pikë të të dhënave në një mënyrë më të lexueshme këtu është pasurimi i të dhënave është i dobishëm

Për të parë të dhënat tona në një mënyrë më të lexueshme që do të përdorim google earth pro, mund të klikoni këtu për të shkuar dhe shkarkuar.

Tani ju duhet të konvertoni skedarin CSV në një skedar GPX që mund të lexohet më lehtë nga google earth duke përdorur GPS visualizer. Zgjidhni GPX dalëse, ngarkoni skedarin tuaj CSV dhe shkarkoni skedarin e konvertuar. Pastaj hapni skedarin GPX në google earth dhe automatikisht duhet të importojë dhe vendosë të gjitha të dhënat në një rrugë të bukur fluturimi. Kjo gjithashtu përmban informacion shtesë si titulli në çdo moment në kohë.

SH NOTNIM: Unë kam hequr të dhënat lat, të gjata nga fotot pasi nuk dua të zbuloj vendndodhjen time të saktë

Hapi 8: Përfundimi dhe Përmirësimet e Mundshme

Pra mbi të gjitha jam shumë i kënaqur me mënyrën sesi doli ky projekt. Më pëlqen të kem të dhëna nga të gjitha fluturimet e mia. megjithatë ka disa gjëra për të cilat dua të punoj.

Më e qartë se dua të jem në gjendje të lexoj pozicionin e saktë të sipërfaqeve të kontrollit. Unë kam shumicën e pajisjeve në dispozicion për këtë, por duhet të aktivizoj përdorimin e tij në kod. Ka ende disa sfida teknike për të kapërcyer.

Unë gjithashtu do të doja të shtoja një barometër për të dhëna më të sakta të lartësisë, pasi aktualisht të dhënat e lartësisë gps nuk duken më shumë se një supozim i arsimuar.

Unë mendoj se shtimi i një akselerometri me tre boshte do të ishte i mirë në mënyrë që të mund të shikoja saktësisht se sa forcë g po duron aeroplani në çdo kohë.

Ndoshta krijoni një rrethim të një lloji. Aktualisht me përbërësit e ekspozuar dhe instalimet elektrike nuk është shumë elegante ose e fortë.

Ju lutem më tregoni nëse keni ndonjë përmirësim ose modifikim në modelin që do të më pëlqente t'i shihja.