RC Uçuş Məlumat Yazıcısı/Qara Qutu: 8 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Bu təlimatda, RC avtomobilləri, xüsusən də RC təyyarələri üçün arduino əsaslı bir mübarizə məlumat yazıcısı quracağam. Məlumatları qeyd etmək üçün arduino pro mini və SD kart qalxanına qoşulmuş UBlox Neo 6m GPS modulundan istifadə edəcəyəm. Bu layihə, Enlem, Boylam, Sürət, Yüksəklik və Batareya gərginliyini digər şeylər arasında qeyd edəcək. Bu məlumatlar Google Earth Pro istifadə edərək daha yaxşı görüntü təcrübəsi üçün zənginləşdiriləcək.

Addım 1: Alətlər və hissələr

Hissələri

• Ublox NEO 6m GPS modulu: ebay/amazon
• Micro SD kart modulu: ebay/amazon
• Micro SD kart (yüksək sürət və ya tutum lazım deyil): amazon
• Arduino pro mini: ebay/amazon
• FTDI proqramçısı və uyğun kabel: ebay/amazon
• Əməliyyat lövhəsi: ebay/amazon
• Bağlama teli: ebay/amazon
• Başlıq sancaqları: ebay/amazon
• Düzəldici diod: ebay/amazon
• 2x 1K ohm rezistor: ebay/amazon
• 1500 mikron karton

Alətlər

• Lehimləmə dəmir və lehim
• İsti yapışqan silahı
• Laptop və ya kompüter
• Multimetre (çox lazımlı deyil, amma inanılmaz dərəcədə faydalıdır)
• Əllərə kömək (yenə lazım deyil, amma köməkçi)
• Sənət bıçağı

İsteğe bağlı

• Prototip hazırlamaq üçün istifadə olunan maddələr lazım deyil, amma çox faydalıdır
• Çörək lövhəsi
• Arduino Uno
• Jumper telləri

Addım 2: nəzəriyyə və sxematik

Cihazın beyni Arduino pro mini-dir, RC avtomobillərindən (mənim vəziyyətimdə təyyarə) Li-Po batareya balans portundan işləyir. Mən bunu 2s batareya üçün qurmuşam, amma digər batareya ölçülərinə uyğunlaşdırmaq üçün asanlıqla dəyişdirilə bilər.

Bu parça tamam deyil, nəzarət səthinin oxunması tamamlandıqda bu təlimatı yeniləyəcəyəm

Servo1 mənim təyyarələrim elevon mühərriki, servo 2 isə uçuş nəzarətçi servo çıxışım olacaq

GPS modulu GPS peyklərindən NMEA simləri şəklində məlumat alır. Bu sətir yer məlumatlarını ehtiva edir, lakin dəqiq vaxt, sürət, başlıq, yüksəklik və bir çox digər faydalı məlumatlar. Bir simli alındıqdan sonra bu layihə üçün faydalı olan məlumatlar TinyGPS kod kitabxanasından istifadə edərək çıxarılır.

Batareya gərginliyi və elevon mövqeyi ilə birlikdə bu məlumatlar 1 Hz sürətində SD karta yazılacaq. Bu məlumatlar CSV (virgüllə ayrılmış dəyər) formatında yazılmışdır və uçuş yolunu qurmaq üçün Google xəritələrindən istifadə edərək şərh ediləcəkdir.

Addım 3: Prototipləşdirmə

Qeyd: GPS modulu əlaqələri yuxarıda göstərilməyib. GPS aşağıdakı kimi bağlanır:

GND Arduino zəminə

Arduino 5V üçün VCC

RX -dən Arduino rəqəmsal pin 3

TX -dən Arduino rəqəmsal pin 2

Bütün komponentlərin düzgün işlədiyini yoxlamaq üçün hər şeyi bir çörək taxtasına qoyaraq başlamaq yaxşıdır, çünki hər şeyi bir araya gətirdikdən sonra qüsurlu bir hissəniz olduğunu öyrənmək istəmirsiniz. Lazım olacaq əlavə kod kitabxanası, aşağıda tapa biləcəyiniz TinyGPS kitabxanasıdır.

kiçik GPS

Aşağıdakı gərginlik test cihazı kodu yalnız gərginlik ölçmə dövrəsini sınayır. Arduinonun düzgün gərginliyi oxuması üçün tənzimləmə dəyərinin dəyişdirilməsi lazımdır.

Fayllar kodu, hər ikisinin düzgün oxuduğunu və yazdığını yoxlamaq üçün SD kart modulunu və mikro SD kartı sınamaq üçün istifadə olunur.

GpsTest kodu, gpsin düzgün məlumat aldığını və düzgün qurulduğundan əmin olmaq üçün istifadə olunur. Bu kod, enleminizi, boylamınızı və digər canlı məlumatlarınızı çıxaracaq.

Bu hissələrin hamısı düzgün işləyirsə, növbəti mərhələyə keçə bilərsiniz.

Addım 4: Lehimləmə və Kablolama

Hər hansı bir lehimləmə və ya tel bağlamadan əvvəl, bütün komponentlərinizi bir karton parçasına qoyun və komponentlərin xarici ölçülərinə kəsin. Bu, bütün parçalarınız üçün montaj lövhəniz olacaq.

Çəkisi və ölçüsü prioritetlər olduğu üçün mümkün olan ən kiçik ölçüyə qədər pervaz taxtasını kəsərək elektron lövhəni düzəldin. Başlıq sancaqlarını kəsilmiş pervazın kənarında yerləşdirin, burada batareya balans portu və gələcəkdə idarəetmə səthi servo və uçuş idarəedicisinin birləşəcəyi yerdir. 2 1k Ohm müqavimətini və düzəldici diodu dövrə diaqramına uyğun olaraq lehimləyin.

Mikro SD kart modulunu dövrə diaqramına uyğun olaraq arduino pinlərinə lehimləmək AWG 24 telindən istifadə edərək əlaqələr qurur.

Perfboard və arduino arasındakı əlaqələri yenidən sxem sxeminə uyğun olaraq və daha çox eyni tipli teldən istifadə edin.

Qeyd: GPS, elektrostatik həssas bir cihazdır, lehim edərkən diqqətli olun və əlaqə qurarkən heç bir teldən keçməyin

Təxminən 3-4 sm (1-1.5in) uzunluğunda tellər istifadə edərək, GPS modullarının pinlərini arduino üzərindəki müvafiq sancaqlara lehimləyin ki, bu da GPS modulunu dəstək kartının digər tərəfinə bükmək üçün kifayət qədər boşluq verir.

Hər şeyin düzgün bir şəkildə bağlandığından əmin olmaq üçün bütün əlaqələrin davamlılığını yoxlayın və iki dəfə yoxlayın.

İsti yapışqan istifadə edərək SD kart modulunu, Arduino Pro Mini -ni və kartonun bir tərəfində, digər tərəfində isə GPS modulu və antenini düzəldin.

Bütün parçaları düzgün bir şəkildə bağladıqdan və kartona yapışdırdıqdan sonra koda keçmə vaxtı gəldi.

Addım 5: Kod

Bu, son cihazda işləyən koddur. Bu kod işləyərkən GPS modulundakı LED, GPS -in 3 -dən çox peyklə düzəlişi olan kimi yanıb sönməyə başlayacaq. Arduino lövhəsindəki LED, CSV faylının uğurla yaradıldığını göstərmək üçün arduino işə düşən kimi yanıb -sönəcək və sonra micro SD karta uğurla yazılarkən GPS LED -i ilə yanıb sönəcək. Micro SD kartın LEDləri qalarsa, işə salmaq mümkün deyil və çox güman ki, kabelinizdə və ya micro SD kartınızda problem var.

Bu kod, proqram hər dəfə işə salındıqda yeni bir CSV faylı yaradacaq və onlara "flightxx" yazılacaq, burada xx 00 ilə 99 arasında bir rəqəmdir və bu proqram hər dəfə işə salındıqda artır.

Cədvəldəki cari vaxt sahəsinin düzgün olması üçün UTC -ni (Koordinasiya edilmiş Universal Saat) sizin üçün doğru vaxt qurşağına çevirməlisiniz. Mənim üçün dəyər UTC +2.0 -dır, çünki yerləşdiyim vaxt zonasıdır, ancaq bu "vaxt qurşağı" dəyişməsini dəyişdirərək kodda dəyişdirilə bilər.

Addım 6: Test, Test, Test

İndiyə qədər işləyən bir sisteminiz olmalıdır, sınamağın vaxtı gəldi, hər şeyin gözlənildiyi kimi işlədiyinə əmin olun.

Hər şey işlədikdən və elektron cədvəldə hər hansı bir gözəl düzəliş etmək vaxtı gəldiyi görünən bir çıxış əldə edirsiniz. Məsələn, əvvəlcə cihazı kabel bağları ilə təyyarəmin altına quraşdırmışdım, amma bəzi araşdırmalardan sonra bunun bir anda görə biləcəyi GPS peyklərinin sayını təxminən 40%azaltdığını anladım.

Sisteminizi sınayın, hər şeyin işlədiyinə əmin olun və lazım olduqda onu dəqiqləşdirin.

Addım 7: Məlumatlarınızı zənginləşdirin

Etibarlı bir sistemə sahib olduğunuz üçün, bu məlumatların daha oxunaqlı bir şəkildə necə göstəriləcəyini anlamağın vaxtı gəldi. Bir anda dəqiq sürəti istəsəniz və ya müəyyən bir hərəkət edərkən avtomobilinizin necə davrandığını yoxlamaq istəsəniz, ancaq bir xəritədə bütün uçuşu planlaşdırmaq və ya hər bir məlumat nöqtəsini görmək istəyirsinizsə nə etməli? daha oxunaqlı şəkildə məlumatların zənginləşdirilməsinin faydalı olduğu yerdir

Google Earth pro istifadə edəcəyimiz məlumatlarımızı daha oxunaqlı bir şəkildə görmək üçün bura gedib yükləyə bilərsiniz.

İndi CSV faylını GPS vizualizatordan istifadə edərək Google Earth tərəfindən daha asan oxuna bilən bir GPX faylına çevirməlisiniz. Çıxış GPX seçin, CSV sənədinizi yükləyin və çevrilən faylı yükləyin. Sonra Google Earth -də GPX faylını açın və avtomatik olaraq bütün məlumatları gözəl bir uçuş yoluna daxil etməli və tərtib etməlidir. Bu, hər hansı bir zamanda başlıq kimi əlavə məlumatları da ehtiva edir.

DİQQƏT: Dəqiq yerimi açıqlamaq istəmədiyim üçün fotoşəkillərdən çox uzun məlumatları sildim

Addım 8: Nəticə və Müsbət Təkmilləşdirmələr

Ümumiyyətlə, bu layihənin necə baş verdiyindən çox məmnunam. Bütün uçuşlarım haqqında məlumat əldə etməkdən zövq alıram. amma üzərində işləmək istədiyim bir neçə şey var.

Aydındır ki, idarəetmə səthlərinin dəqiq mövqeyini oxumaq istəyirəm. Bunun üçün ən çox cihazım var, amma kodda istifadəsini təmin etməliyəm. Hələ də aradan qaldırılması lazım olan bəzi texniki çətinliklər var.

Daha dəqiq hündürlük məlumatları üçün bir barometr əlavə etmək istərdim, çünki hazırda GPS yüksəklik məlumatları savadlı bir təxmindən daha çox görünmür.

Düşünürəm ki, üç eksenli bir akselerometr əlavə etmək sərin olardı ki, təyyarənin istənilən vaxt nə qədər g-qüvvəsinə dözə biləcəyini görə biləydim.

Bəlkə də bir növ korpus yaradın. Hal -hazırda açıq hissələri və naqilləri ilə çox zərif və ya möhkəm deyil.

Zəhmət olmasa dizaynda hər hansı bir təkmilləşdirmə və ya dəyişikliklə qarşılaşsanız çox istərdim.