Rejestrator

[arekp]

Według mnie ładowarka do ogniw powinna być sprzedawana odzienie - nie każdemu to potrzebne (bo np ma już ładowarkę) a zwiększa koszt jednostkowy urządzenia.

tak samo z opcją komunikowania układu z PC - bądź co bądź jeśli elektronika zaginie wraz z rakietą to automatycznie tracimy kasę za coś co można bezpiecznie trzymać w szufladzie.

Dokładnie tak samo myślę, można stracić więcej, nie każdemu to potrzebne, ale pytam, bo może większość będzie chciała jednak inaczej.

Ps. Bardziej interesował by mnie system który czytuje, zapisuje wyniki pracy układu przesyłając go do PC. (wspomniałem o tym wcześniej)

Jak już wcześniej pisałem, dane zapisywane są na karcie micro SD, potem można je odczytać. Próbuję właśnie napisać program, który automatycznie rysowałby wykresy (na razie udało mi się w weekend zrobić rysowanie jednego wykresu).

PS. 2 Rozumiem,że rejestrator będzie posiadał możliwość podania napięcia na "piskuna" po wcześniej ustalonym czasie od wyzwolenia spadochronu - lub jeszcze lepiej - włączania piszczyka w momencie wykrycia że model spoczywa na ziemi (brak zmian w przyśpieszeniu)?

Tym zajmę się później, bo to kwestia oprogramowania, na razie zajmuję się płytką. Ale na pewno będzie piszczeć po wykryciu, że rakieta spadła na ziemię.

[Tofifi]

O to jeszcze może coś takiego zasugeruję i może będzie to wykonalne:
Dobrym pomysłem jest jak napisałeś wcześniej - zamknięcie aparatury i zabezpieczenie przed wodą - więc czujnik trzeba wyprowadzić na zewnątrz.
Zatem jeżeli elektronika wpadnie np do kałuży to zwarcie spowodować może tylko i wyłącznie na czujniku zewnętrznym - czy nie dało by się jakoś i tego zabezpieczyć? Ja wiem że może wyolbrzymiam sprawę, zakładając że czujnik się rozleci i odsłoni przewody które do niego biegną - zawsze jest jakieś ale... ofkorsik może i mało prawdopodobne ale w fazie projektu im mocniej zabezpieczymy się przed awarią tym układ jest bardziej genialny i niezawodny.

Skracając: czy można zastosować coś w rodzaju bezpiecznika na połączeniu elektroniki z wszelkimi kablami które będą wyprowadzone na zewnątrz obudowy? Idea taka sama jak skrzynka z bezpiecznikami w domowej instalacji. - jak widzisz tą propozycję?

Edit: z tego co wiem to nawet laptopy mają taki zabezpieczenie w razie zwarcia - dowiedziałem się o tym kiedy laptop nie chciał się włączać z baterią.
W serwisie okazało się że bateria robiła jakieś tam zwarcie i dla tego działał tylko na zasilaczu do wymiany baterii. - genialne zabezpieczanie

[jaskiniowiec]

Tofifi, a nie uważasz, ze ten rejestrator powinien jeszcze robić jajecznice na kurkach?

[Tofifi]

tak wiem, że udziwnienia to moja specjalność, ale co nie przyznasz racji, że każde zabezpieczenie okazuje się przydatne dopiero wtedy kiedy system rozwala prozaiczna i mało prawdopodobna awaria? - ten 0,01% że akurat dojdzie do zwarcia na skutek zamoczenia czujnika lub kabli prowadzących do niego?

[arekp]

O to jeszcze może coś takiego zasugeruję i może będzie to wykonalne:
Dobrym pomysłem jest jak napisałeś wcześniej - zamknięcie aparatury i zabezpieczenie przed wodą - więc czujnik trzeba wyprowadzić na zewnątrz.
Zatem jeżeli elektronika wpadnie np do kałuży to zwarcie spowodować może tylko i wyłącznie na czujniku zewnętrznym - czy nie dało by się jakoś i tego zabezpieczyć? Ja wiem że może wyolbrzymiam sprawę, zakładając że czujnik się rozleci i odsłoni przewody które do niego biegną - zawsze jest jakieś ale... ofkorsik może i mało prawdopodobne ale w fazie projektu im mocniej zabezpieczymy się przed awarią tym układ jest bardziej genialny i niezawodny.

Skracając: czy można zastosować coś w rodzaju bezpiecznika na połączeniu elektroniki z wszelkimi kablami które będą wyprowadzone na zewnątrz obudowy? Idea taka sama jak skrzynka z bezpiecznikami w domowej instalacji. - jak widzisz tą propozycję?

Po pierwsze: zamierzam wszystko popsikać tym lakierem, o którym mówił pitlab.
Po drugie: ogniwa LiPo, jakie Kacper kupił, są od razu z dołączonym bezpiecznikiem polimerowym, który w przypadku zwarcia na baterii ogranicza prąd (jest powtarzalny, nie spala się).
Po trzecie: nawet zakładając skrajnie nieprzyjazne warunki (jedno podwójne ogniwo LiPo dołączone do wejścia i zwarcie na kabelkach czujnika), stabilizator liniowy albo ograniczy prąd albo nagrzeje się do tak wysokiej temperatury (ok. 160 stopni), że się wyłączy - w każdym razie napięcie na jego wyjściu spadnie, co sprawi, że prawdopodobnie rejestrator się wyłączy, ale nic się nie uszkodzi i będzie gotowe do ponownego użycia po wyeliminowaniu zwarcia.

[Tofifi]

Po trzecie: nawet zakładając skrajnie nieprzyjazne warunki (jedno podwójne ogniwo LiPo dołączone do wejścia i zwarcie na kabelkach czujnika), stabilizator liniowy albo ograniczy prąd albo nagrzeje się do tak wysokiej temperatury (ok. 160 stopni), że się wyłączy - w każdym razie napięcie na jego wyjściu spadnie, co sprawi, że prawdopodobnie rejestrator się wyłączy, ale nic się nie uszkodzi i będzie gotowe do ponownego użycia po wyeliminowaniu zwarcia.

O to mnie się rozchodziło! Dzięki za rozwianie wątpliwości.

[arekp]

Zaprojektowałem nową wersję rejestratora (przepraszam Tofifi, że tak późno, ale przez ostatnie dwa miesiące w pracy zajmowałem się w zasadzie tylko projektowaniem płytek u nie miałem już chęci robić w zasadzie tego samego po pracy).

Rejestrator zaprojektowałem głównie pod Andrzeja i Roberta, ale jednocześnie myślę, że jest dość uniwersalny. Rejestrator można zamknąć w szczelnej obudowie i wyprowadzić na zewnątrz taśmę 10-żyłową, którą dołącza się do niewielkiej zewnętrzej płytki. Na zewnętrznej płytce jest włącznik zasilania, czujnik ciśnienia, czujnik temperatury oraz dioda led. Oczywiście płytka główna może również pracować samodzielnie.

Rozmieszczenie elementów na płytce głównej rejestratora:


Wizualizacja 3D płytki głównej rejestratora:





Elementy na płytce głównej:
- D1 - dioda led sygnalizująca pracę rejestratora,
- D2, D3, D4 - diody led sygnalizujące dołączenie zapalników do odpowiednich wejść,
- P1 - złącze do płytki-córki,
- P2 - złącze do płytki zewnętrznej,
- P3 - dwa wejścia analogowe,
- P4, P14 - złącza do włączenia zasilania,
- P5 - złącze uart (komunikacja z komputerem),
- P6 - złącze włączające komunikację z komputerem,
- P7, P8, P9 - złącza do podłączenia zapalników, odpowiednio spadochron-pilot, spadochron główny, drugi stopień rakiety,
- P10, P11 - złącza typu Crimp (popularnie zwane JST) do dołączenia zasilania,
- P12 - wyprowadzenie zasilania (masa, +3,3 V, +5 V),
- P13 - złącze programatora,
- P15 - złącze włączające czujnik ciśnienia na płytce głównej,
- SP1 - buzzer (brzęczyk),
- U1 - złącze do karty micro SD,
- U2 - mikrokontroler,
- U3 - akcelerometr jednoosiowy 80 g,
- U4 - czujnik temperatury,
- U5 - akcelerometr trzyosiowy 24 g,
- U6 - czujnik ciśnienia.

Rozmieszczenie elementów na płytce zewnętrznej rejestratora:


Wizualizacja 3D płytki zewnętrznej rejestratora:



Elementy na płytce zewnętrznej:
- D1 - dioda led sygnalizująca pracę rejestratora,
- P1 - złącze do płytki głównej,
- SW1 - przełącznik do włączania rejestratora,
- U1 - czujnik ciśnienia,
- U2 - czujnik temperatury.

Nowy rejestrator:

• Wyzwalanie spadochronów - pilota i głównego oraz drugiego stopnia rakiety,
• Pomiar wielkości fizycznych -
  • przyspieszenie w trzech osiach do 24 g,
  • przyspieszenie w kierunku lotu rakiety do 80 g,
  • ciśnienie w zakresie 20 - 110 kPa (do ok. 12 km wysokości),
  • temperaturę w zakresie -55 do 130 stopni Celsjusza,
• testowanie załączenia zapalników,
• zasilanie z jednego lub dwóch ogniw Li-Po lub jednego pakietu Li-Po złożonego z dwóch ogniw,
• pomiar napięcia zasilania,
• zabezpieczenie przed odwrotnym podłączeniem zasilania,
• programowane parametry (takie jak wysokość, na której ma być wyzwolony spadochron główny itp.)
• sygnalizacja buzzerem (brzęczyk) liczby poprawnie dołączonych zapalników oraz sygnalizacja po wylądowaniu w celu ułatwienia odnalezienia rakiety,
• możliwość dołączenia dodatkowych czujników do dwóch wejść analogowo-cyfrowych,
• możliwość dołączenia dodatkowych płytek-córek.

Do rejestratora można dołączyć ogniwa Li-Po dowolnej wielkości, rejestrator jest zabezpieczony przed odwrotnym podłączeniem zasilania. Zasilanie włącza się włącznikiem na zewnętrzenj płytce (tak, aby nie trzeba było rozbierać szczelnej obudowy, w której ma się znajdować rejestrator), w przypadku użycia samej płytki głównej, zasilanie można włączyć zakładając zworki na złącza P4 i P14 (gdy rejestrator będzie czasem pracował w połączeniu z płytką zewnętrzną), bądź też dolutowując na stałe dwa małe rezystory o rezystancji 0 ohm (w przypadku pracy wyłącznie samej płytki głównej).

Na płytce głównej jak i też na płytce zewnętrznej znajdują się zarówno czujniki ciśnienia jak i czujniki temperatury. Czujnik ciśnienia na płytce głównej można wyłączyć wyjmując zworkę ze złącza P15, w przypadku pracy z płytką dodatkową (można dolutować rezystor 0 ohm w przypadku pracy wyłącznie samej płytki głównej). Czujniki temperatury mogą pracować równolegle.

Rejestrator umożliwia komunikację z komputerem za pomocą złącza P5. Aby rejestrator mógł przyjmować polecenia z zewnątrz konieczne jest włożenie zworki do złącza P6 (takie zabezpieczeni).

Dioda D1 na płytce głównej oraz D1 na płytce zewnętrznej migają dokładnie tak samo.

Postaram się niedługo zamieścić również wersję uproszczoną rejestratora, która będzie rejestrowała jedynie ciśnienie oraz wyzwalała spadochrony, przez co zjadę z ceną do ok. 100 zł.

Piszcie jakie macie uwagi do rejestratora (głównie mam na myśli uwagi dotyczące sprzetu, gdyż oprogramowanie zawsze mogę później zmienić), może coś jeszcze dodać, albo też ując coś, co niepotrzebnie dodałem.

[arekp]

Przyczyną utraty części danych z rejestratora było zbytnie obciążenie procesora. Najbardziej obciążającymi zadaniami okazało się przygotowanie danych do zapisu oraz odczyt danych z czujnika ciśnienia.
W przygotowaniu danych do zapisu najbardziej procesor obciążało przygotowanie do zapisu danych z czujnika ciśnienia oraz konwersja danych z czujnika temperatury (dołożonego w ostatniej chwili) z surowych na gotową do odczytania temperaturę. Odczyt danych z akcelerometru +-80 g przebiegał na tyle szybko, że nie miał żadnego wpływu.
Czujnik ciśnienia był wlutowany jedynie na egzemplarzu Arecordera, który posiadali Andrzej i Robert, ja sam testowałem program na wersji Arecordera pozbawionej tego czujnika, gdyż miałem tylko jeden. Ponieważ nie miałem czujnika ciśnienia na swoim Arecorderze, to nie miałem dwóch z trzech rzeczy najbardziej obciążających procesor i nie zaobserwowałem utraty danych. W chwili, gdy dostałem od Andrzeja i Roberta ich Arecorder, zaprogramowałem go, zobaczyłem, że wszystkie parametry są zapisywane i uznałem, że wszystko jest OK.

Po zmianie częstotliwości taktowania procesora na dwukrotnie wyższą oraz usunięciu fragmentu kodu, który (po rozmowie z Piotrem) uznałem za zbędny, problem został rozwiązany. Będę jeszcze później optymalizował kod, aby działał jeszcze szybciej.

[arekp]

Przyczyny wyzwolenia zapalników przez rejestratora na ziemi:
Zastosowany regulator napięcia (LDO) powinien na wyjściu dawać napięcie 3,3 V, nawet, jeśli napięcie wejściowe wynosi do 10 V. Jednakże już przy napięciu wejściowym przekraczającym 6,5 V, napięcie na wyjściu tego regulatora było wyższe niż powinno być, a przy zasilaniu 8,4 V (podwójne ogniwo LiPo), na wyjściu regulator napięcia dawał ok. 5V. Procesor nominalnie może być zasilany do 3,6 V - przy zasilaniu napięciem 5 V czasem działał a czasem nie, przy starcie Wołchowa akurat zdarzyło się, że nie zadziałał poprawnie, co sprawiło, że wyzwolone zostały zapalniki.

- Na razie rejestrator będzie zasilany z jednego ogniwa LiPo, co pozwoli na normalną pracę.
- Poszukam inne regulatory napięcia, które będą dawać na wyjściu stabilne napięcie przy zasilaniu podwójnym ogniwem LiPo.
- Zmienię układ wyzwalania spadochronów tak, aby zawieszony procesor nie mógł ich wyzwolić.

[jaskiniowiec]

To co to za stabilizator? Jak widać to, że w UWSie nie mam stabilizatora, to akurat chyba dobrze.

P.S. Tym niemniej kłania się brak wcześniejszego testu.