فبراير 2009
نظرة عامة
لقد كنت أحلم ببناء جهاز كمبيوتر طيران لا يتحكم في تسلسل الرحلة فحسب ، بل يسجل أيضًا بيانات على صاروخ طراز. لكنني أحتاج إلى المشي قبل أن أتمكن من الجري ، لذلك بدأت بمسجل بيانات GPS بسيط (GPSDL) الذي هو مجرد جزء من فكرتي المستقبلية عن كمبيوتر الرحلة. سيوضع هذا GPSDL في حاوية حمولة أو nosecone لصاروخ أثناء الرحلة.
يزن GPSDL النهائي الخاص بي 62 جرامًا مع مزود الطاقة ويحتوي على 1.5 بوصة من W × 3 بوصة L * 1 بوصة D. يمكن تخفيض وزن مسجل البيانات بدرجة أكبر من 0.25 إلى 0.75 أوقية. باستخدام هوائيات GPS أبسط من تلك التي استخدمتها. يمكن أن تتراوح التكلفة من 100 دولار إلى 200 دولار حسب مدى حرصك على المتسوق. كانت تكلفتي 200 دولار للأجزاء المستخدمة.
التصميم بسيط ويتألف من ثلاثة أجزاء رئيسية: مفتاح التسارع 5.5g ، و microcontoller BS2p وجهاز استقبال GPS. يتم تضمين قائمة أجزاء والصور ورمز المصدر والتخطيطي.
يسجل GPSDL التاريخ والوقت والعرض والطول والعرض والسرعة والعنوان بالدرجات وعدد الأقمار الصناعية التي تتواصل مع جهاز الاستقبال كل ثانية لمدة 5 دقائق. كود المصدر المقدم سوف يسجل رحلتين لمدة 5 دقائق قبل أن تضطر إلى تنزيل البيانات. هذا قابل للتخصيص بالكامل لأي عدد من الرحلات أو رحلة واحدة مدتها 12 دقيقة. التعليقات في الكود المصدري لا تشرح فقط كيفية تغيير وقت الرحلة هذا ، ولكن أيضًا ما يفعله البرنامج طوال وقت تشغيله. تم تقسيم الكود المصدري إلى برنامجين لتعظيم كمية البيانات التي يمكن تخزينها ، مما يلغي الحاجة إلى EEPROM منفصل. يوزع البرنامج الأول جملتي GPRMC و GPGGA GPS لنقاط البيانات ويكتبهما في الذاكرة. بعد الرحلة ، يتم تنزيل البرنامج الثاني لقراءة نقاط البيانات المخزنة في الذاكرة وطباعتها على شاشة الكمبيوتر. يتم نسخ / لصق نقاط البيانات أخيرًا في جدول بيانات للتحويلات والرسوم البيانية.
اللوازم:
الخطوة 1:
كانت خطوتي الأولى هي التعرف على الأجزاء المختارة للعمل بها من خلال قراءة ورقة البيانات الخاصة بهوائي GPS وقضاء بعض الوقت على الإنترنت في تعلم كيفية استخدام IDE المجاني الذي يوفره Parallax لتطوير وتنزيل التعليمات البرمجية من جهاز الكمبيوتر الخاص بي إلى متحكم BS2p عبر منفذ تسلسلي. هذا بسيط للغاية ويمكنك تعلم كيفية القيام بذلك في المساء. إذا كنت ترغب في قص الشفرة ولصقها على متحكم الخاص بك ، فهذا يعني أنك تحتاج إلى معرفة الشفرة لتشغيل الدائرة. إذا كنت ترغب في تخصيص الكود الخاص بي أو تشغيل الكود الخاص بك ، فربما تكون PBASIC ، وهي اللغة التي يعمل عليها BS2p ، هي أسهل لغة للتعلم. هناك العديد من المنتديات عبر الإنترنت التي تلبي احتياجات Basic Stamp حيث تتوفر المساعدة إذا كنت في حاجة إليها.
الخطوة 2:
بعد ذلك ، قمت بلوحة الدوائر. ثم تطفأت وحشي لوح السبورة الخاص بي على حافة النافذة للحصول على إشارة GPS جيدة وقمت بتطوير الكود عن طريق التجربة والخطأ.
الخطوه 3:
بعد تطوير الشفرة وتشغيل الدائرة بشكل جيد على لوح ، اضطررت لتكرارها على ثنائي الفينيل متعدد الكلور صغير وخفيف بما يكفي لعمل الصواريخ. لم يكن ذلك ضروريًا ، لكني قمت بحفر PCB مخصص لدائرتي.
الخطوة 4: العملية
عملية
قبل الإطلاق ، يكون الاتصال الوحيد بينك وبين GPSDL هو مصباح LED الوامض المتضمن على PCB لهوائي GPS. مؤشر LED الوامض يعني الحصول على أقل من 3 أقمار صناعية ، وهو إشارة ثابتة على إشارات LED التي اكتسبها الهوائيات على الأقل 3 من 12 قمرا صناعيا متاحة. بمجرد أن ترى أن هناك ثلاثة أو أكثر من الأقمار الصناعية يتم الحصول عليها ، يتم تحميل GPSDL في الصاروخ. عند الإقلاع ، فإن مفتاح التسارع 5.5 غي المفتوح عادة ، يتم تعتيمه مؤقتًا ، مما يشير إلى المتحكم لتسجيل 20 بايت من بيانات GPS كل ثانية لمدة 5 دقائق. بمجرد أن ترتفع 5 دقائق ، يعيد ضبط نفسه تلقائيًا ليأخذ 5 دقائق أخرى من البيانات بمجرد تعثر مفتاح التسارع مرة أخرى. يمكنك تسجيل رحلتين مدة كل منهما 5 دقائق قبل الحاجة إلى تنزيل البيانات أو الكتابة فوق البيانات التي تم جمعها بالفعل. وحدة تزويد الطاقة هي بطارية Li-Po بقوة 300 مللي أمبير في الساعة. يحتاج GPSDL إلى نظام غذائي ثابت يبلغ 5 فولت ، وسيعمل لمدة 3 ساعات تقريبًا بشحن كامل مع هذه البطارية. لا توجد بيانات مفقودة إذا فقدت الطاقة.الطريقة الوحيدة لفقدان البيانات هي إذا تم الكتابة عليها. سوف تنتقل إشارات GPS عبر البلاستيك والزجاج والكرتون. - دبابيس الصواريخ النموذجية. الأشياء الوحيدة التي ستعيق الإشارة هي الخرسانة أو المعدن أو في شكل أمطار غزيرة أو ثلوج - H20. أظهر الهوائي الذي تم اختباره Rx ممتازًا ، حتى في بيئة حضرية مزدحمة إشارة ، حيث أعيش.
الخطوة 5: جاهز للطيران
لسوء الحظ ، لم أتمكن من اختبار GPSDL من خلال إطلاق صاروخي فعلي. سيحدث ذلك في الأسابيع القادمة. لتشغيل GPSDL ، أزله يدويًا لتبديل مفتاح التسارع وأخذ البيانات من لوحة القيادة أثناء القيادة. يعمل GPSDL بشكل لا تشوبه شائبة في هذه المرحلة. سوف أقوم بنشر ليس فقط بيانات الرحلة الحقيقية ولكن الفيديو الخاص برحلتها الأولى إلى موقع الويب الخاص بي قريبًا. وسأكون ممتناً لأي تعليق على التحسينات التي أدخلت على شفرة المصدر أو دائرتي ، لا سيما في تقليل حجمها أو وزنها.
يتم نشر ملفات التعليمات البرمجية المصدر .bsp. تحتاج إلى تنزيل IDE المجاني من Parallax لقراءتها بشكل صحيح. قد يتم فتحها كملف txt. ؟ لقد قمت أيضًا بنشر ملف .pdf لهذه المقالة يتضمن الكود المصدري.
قائمة الاجزاء:
المنظر BS2p 24 دبوس متحكم
المنظر وحدة استقبال GPS
5.5 جرام غير الإغلاق ، عادة مفتوحة ، التبديل التسارع
منفذ تسلسلي للإناث
موصلات البطارية JST × 3 زوج
10 كيلو أوم المقاوم
300 مللي أمبير 7.4 بطارية ليثيوم بو
الموارد على الانترنت:
www.parallax.com
www.polstargps.com
www.radioshack.com
www.aeroconsystems.com
www.hobbyzone.com
www.grandideastudio.com
www.embeddedflightcontrol.weebly.com
[email protected]
