Телеметрия (часть 1)
Привет всем,
Я в прошлом использовал датчики давления от Fujikura, а сейчас решил попробовать их в телеметрии. При включенном передатчика (Airwave 2.4GHz, 500mw) показания датчика значительно меняются в зависимости от расположения антенны (в радиусе 20-30см от датчика). А как себя ведут мотороловские? Никто на обращал внимания, чувствительны они к ВЧ?
Я использую модуль ЕМ-406. Его можно соединять с UART напрямую, если питание АТМеги 3В. При большем питании имеет смысл поставить резистивный делитель с выхода UART на вход ЕМ-406, чтобы уменьшить уровень сигнала до 2.5-3В.
Что касается частоты обновления, то, может, она внутри и 10Гц, но период выдачи данных нельзя задать меньше секунды, по крайней мере в режиме NMEA. С бинарным протоколом я особо не разбирался, но навскидку такой возможности также не вижу.
Понял. Атмега у меня от 5В питается.
Кстати, питание некоторых GPS-модулей - 5В, с такими не нужны делители? Было бы удобно питать модуль от линейного стабилизатора на плате телеметрии, но подозреваю, что модуль потребляет очень неровно, напряжение питание всей аналоговой части платы телеметрии поплывет. Так что придется питать его отдельно.
Сейчас почитал доки по протоколу NMEA, что-то подозрительно легко всё вырисовывается.
Что надо cделать:
- Общение с GPS-модулем по USART.
- Парсинг NMEA строк, перевод широты и долготы в 32-битные целые.
- Запоминание начальной позициии самика.
- Опрос GPS приемника, получение текущих координат и величины+направления вектора скорости относительно земли.
- Вычисление разности между начальными и текущими координатами, перевод градусов и секунд в метры. Думаю, прокатит прямой перевод разницы в градусах широты и долготы относительно начальной позиции в смещение по Х и Y с помощью тупого умножения на коэффициент. На тех дальностях, что летают наши самики, землю можно считать не сферой, а плоской.
- Перевод Х и Y смещения в значения величины и направления вектора “на точку старта”.
- Отображение трех чисел (удаление от точки старта по земле, текущая скорость относительно земли, высота по GPS)
- Отображение двух векторов (вектор на точку старта и вектов курса) в [псевдо]графике на поле 64х64 пиксела внизу по центру экрана, в виде чего-то похожего на стрелки часов. Чтоб не заморачиваться с тригонометрией, отображение можно сделать в “виде сверху” с фиксированной привязанной к Земле системой координат - север всегда сверху.
Очень надеюсь, что удастся всё это утоптать вместе с текущим кодом в Атмегу8. Текущий код далек от идеала в плане объема, так что есть вероятность, что получится.
Нарисовался начальный вариант дополнительной платки.
Основная разбивается на две.
Основательный подход 😃
А Pulse - это вход PPM?
Зачем на серворазъем подается VCC через резистор 4.7 Ом? Так Вы хотите питать приемник?
Почему именно импульсный питатель? Какая предполагается нагрузка?
Нарисовался начальный вариант дополнительной платки.
Основная разбивается на две.
А зачем такой громоздкий ИП?.. На такие токи полно ощутимо более интегрированых моделей. Например, TPS61130. За одно и 3 вольта для GPSки сгенерите 😉
Понял. Атмега у меня от 5В питается.
Кстати, питание некоторых GPS-модулей - 5В, с такими не нужны делители? Было бы удобно питать модуль от линейного стабилизатора на плате телеметрии, но подозреваю, что модуль потребляет очень неровно, напряжение питание всей аналоговой части платы телеметрии поплывет. Так что придется питать его отдельно.Сейчас почитал доки по протоколу NMEA, что-то подозрительно легко всё вырисовывается.
Что надо cделать:
- Общение с GPS-модулем по USART.
- Парсинг NMEA строк, перевод широты и долготы в 32-битные целые.
- Запоминание начальной позициии самика.
- Опрос GPS приемника, получение текущих координат и величины+направления вектора скорости относительно земли.
- Вычисление разности между начальными и текущими координатами, перевод градусов и секунд в метры. Думаю, прокатит прямой перевод разницы в градусах широты и долготы относительно начальной позиции в смещение по Х и Y с помощью тупого умножения на коэффициент. На тех дальностях, что летают наши самики, землю можно считать не сферой, а плоской.
- Перевод Х и Y смещения в значения величины и направления вектора “на точку старта”.
- Отображение трех чисел (удаление от точки старта по земле, текущая скорость относительно земли, высота по GPS)
- Отображение двух векторов (вектор на точку старта и вектов курса) в [псевдо]графике на поле 64х64 пиксела внизу по центру экрана, в виде чего-то похожего на стрелки часов. Чтоб не заморачиваться с тригонометрией, отображение можно сделать в “виде сверху” с фиксированной привязанной к Земле системой координат - север всегда сверху.
Очень надеюсь, что удастся всё это утоптать вместе с текущим кодом в Атмегу8. Текущий код далек от идеала в плане объема, так что есть вероятность, что получится.
Основательный подход 😃
А Pulse - это вход PPM?
Зачем на серворазъем подается VCC через резистор 4.7 Ом? Так Вы хотите питать приемник?
Почему именно импульсный питатель? Какая предполагается нагрузка?
Надо смотреть в доке, релевантен ли вход к повышеному напряжению. Иногда везёт.
Можно применить преобразователи уровня а-ля MAX3002 - очень удобные в обращении штуки.
Для связи по USART нужны TTL уровни. RS232 - это ± 12 вольт 😉
С приёмником не надо общаться. Если вы работаете по NMEA, достаточно в прерывании перехватывать строки и выгребать от туда данные. Этот код у меня уже написан, всё нет времени испытать чтобы потом выложить 😦
В мегу8 всё не влезет гарантиовано. Я беру 64-ку, чтобы закатать во флеш таблицу брадиса. Подсчёт тригонометрии тогда сводится к линейной аппроксимации и выполняется довольно шустро. Если всё считать так, у АВРки текут мозги 😃
Насчёт GPS широты/долготы. Тупо вереводим всё в минуты, причём убираем запятую нахь и работаем с целыми 32 битными числами минут. Опять же, получается быстре и проще. Геометрия 9 класса.
Вообще, я не в восторге от этого приёмника… Не думаю, что он лучше u-blox пятой серии, а по размеру и весу жирнее раз в 8. Вы в курсе сколько весит его керамическая антена? 😃 А что ей надо полигон земляной 75*75 мм под брюхом? 😃
Кстати, у блохи входы релевантны к 5 вольтам. Его можно непосредственно подцеплять.
Кстати, питание некоторых GPS-модулей - 5В, с такими не нужны делители?
Питание модуля ЕМ-406 4.5-6.5 Вольт, но уровни сигналов на разъеме 0-3В (выход по даташиту 0-2.85). Полагаю, там внутри есть стабилизатор на 3В. Делитель нужен только на 5В сигнал от Атмеги к модулю, если он (сигнал) будет использоваться. В принципе, он не обязателен - модуль сам выдает сообщения NMEA с заданным периодом.
Гуру, пожалуйста, посоветуйте, какой GPS модуль стоит взять для телеметрии?
Критично чипсет, габариты, вес, отсутствие внешних антенн, подключение к USART Атмеги, возможность беспроблемно купить в Москве, цена желательно до 1500.
Заранее спасибо!
Гуру, пожалуйста, посоветуйте, какой GPS модуль стоит взять для телеметрии?
Критично чипсет, габариты, вес, отсутствие внешних антенн, подключение к USART Атмеги, возможность беспроблемно купить в Москве, цена желательно до 1500.
На крайняк, LEA-4H. Впрочем, я уже давал ссылки раньше.
На крайняк, LEA-4H. Впрочем, я уже давал ссылки раньше.
Блин, супер. 1,5 на 1,5 см размер и цена в 45 баксов. Просто мечта.
Вариант, - исключить датчики давления нафик. Скорость и высоту можно прекрасно рассчитать и по GPS координатам. с зАвидной точностью. Сопсна, так буржуи и делают (ренджвидео-вский GPS OSD модуль, к примеру).
Итоговая цена будет меньше в 2 раза.
Вариант, - исключить датчики давления нафик. Скорость и высоту можно прекрасно рассчитать и по GPS координатам. с зАвидной точностью.
Боюсь не прокатит. Сливал треки с SirfstarIII при перемещении по шоссе, когда он волок за собой 8-10 спутников, то есть в практически идеальных условиях. высота чаще всего отсчитывается точно НО иногда вдруг по каким-то причинам прыгает на несколько секунд, иногда сползает относительно грубо говоря карты нехило - метров на 150 вверх к примеру… может повлечь фатальную ошибку, барометрический высотомер все же стабильнее.
по координатам таких ошибок просто нет, ни разу не наблюдал, треки пишу и просматриваю постоянно уже больше года…
Вариант, - исключить датчики давления нафик. Скорость и высоту можно прекрасно рассчитать и по GPS координатам.
Не думаю. Когда летаю на самолете 1:1, вешаю на иллюминатор Garmin ForeTrex. Очень прилично влияет запаздывание - Ту-154 отрывается от полосы (270 км/ч), когда на приборе 100…120 км/ч. Однажды отказался мерять высоту (видимо, поймал 3 спутника) и до 3000…4000 м считал, что мы катаемся по земле.
Блин, супер. 1,5 на 1,5 см размер и цена в 45 баксов. Просто мечта.
Вариант, - исключить датчики давления нафик. Скорость и высоту можно прекрасно рассчитать и по GPS координатам. с зАвидной точностью. Сопсна, так буржуи и делают (ренджвидео-вский GPS OSD модуль, к примеру).
Во-первых, высоту и скорость приёмник считает сам, и выдаёт готовенькими 😉 Во-вторых не надо путать воздушную и фактическую скорость. Это разные вещи.
Сливал треки с SirfstarIII при перемещении по шоссе, когда он волок за собой 8-10 спутников, то есть в практически идеальных условиях. высота чаще всего отсчитывается точно НО иногда вдруг по каким-то причинам прыгает на несколько секунд, иногда сползает относительно грубо говоря карты нехило - метров на 150 вверх к примеру… может повлечь фатальную ошибку, барометрический высотомер все же стабильнее.
по координатам таких ошибок просто нет, ни разу не наблюдал, треки пишу и просматриваю постоянно уже больше года…
Это говрит лишь о том, что у вас по горизонтали коррекция есть, а по высоте - нет. Не стоит путать OEM модуль и готовый прибор. ОЕМ выдаёт то, “что видит”. Все коррекции должны выполняться самим МК телеметрии. От сюда и разница в работе разных GPS навигаторов, хотя чипы GPS производят всего 2-3 фирмы в мире…
У меня на GPS работает исключающий фильтр. Он очень хорошо лижет все прыжки.
Не думаю. Когда летаю на самолете 1:1, вешаю на иллюминатор Garmin ForeTrex. Очень прилично влияет запаздывание - Ту-154 отрывается от полосы (270 км/ч), когда на приборе 100…120 км/ч. Однажды отказался мерять высоту (видимо, поймал 3 спутника) и до 3000…4000 м считал, что мы катаемся по земле.
Фильтры Калмана в GPS расчитаны на земные скорости. Ни один автомобиль не приблизится по возможностям перемещения даже к легкомоторному самолётику. Так что не всё так просто для авиации 😉
всем инженеграм
Советую почитать на тему убивания помех 😉 www.u-blox.com/technology/…/index.html
Этому ublox нужна внешняя антенна, тот же керамический патч, например. В таком случае не вижу принципиальной разницы с тем же EM-406 www.elway.ru/dir.php?id=91 , у которого при габаритах 30х30х10 антенна уже имеется.
>всем инженеграм
Ваш стиль общения утомляет.
EM-306 c TTL интерфейсом нигде нет 😃
Заказал EM-308.
EM-306 c TTL интерфейсом нигде нет 😃
Заказал EM-308.
А что за TTL и зачем он нужен, кроме как транзисторно-транзисторной логики ничего на ум не приходит, гугл вообще запутал меня, много у него всяких TTL 😃.
Если не затруднит то можно дать ссылочку для просвещения 😉
Как я понял, TTL это просто уровнеи логического нуля и единицы на интерфейсе. TTL - это значит, 0 около нуля вольт, 1 около напряжения питания.
RS232 - это ±12 вольт
И, конечно, я ошибся, не EM-306 и EM-308, а EM-406 и EM-408.
>www.efo.ru/cgi-bin/go?2749
Этому ublox нужна внешняя антенна, тот же керамический патч, например. В таком случае не вижу принципиальной разницы с тем же EM-406 www.elway.ru/dir.php?id=91 , у которого при габаритах 30х30х10 антенна уже имеется.
В том то и суть, что патч не нужен. Я уже писал, что спиральная антена много лучше патча, меньше и легче. В сумме девайс получится легче и компактнее EM. Ккачество приёма будет лучше.
Кроме того, у GPS приёмников, помимо размера (а 30х30х10 это ОЧЕНЬ много) есть ещё много интересных характеристик.
>всем инженеграм
Ваш стиль общения утомляет.
Перенимаю традиции…
А что за TTL и зачем он нужен, кроме как транзисторно-транзисторной логики ничего на ум не приходит, гугл вообще запутал меня, много у него всяких TTL 😃.
Если не затруднит то можно дать ссылочку для просвещения 😉
В ТТЛ уровень ноля, это 0…0,4В, уровень единицы 2,7…5 вольт. Но главное, это ток. Нагрузочная способность ТТЛ выходов ощутимо больше, чему КМОП. Короче, если выход/вход совместим с уровнем ТТЛ, это значит, что он будет работать с любой пятивольтной логикой.
2ALL
Вот, для примера, испытания навигационного модуля моего самолётика. Там же файл лога под ю-блоксовскую прогу (качается с их сайта), его можно воспроизвести. Лог сделан по Туле. Приёмник LEA-4H с пассивной патчевой антеной.
Про ТТЛ:
- “0” меньше 0.8 вольта
- “1” больше 2 вольт
- нагрузочная способность по “0” 1.6 мА, по “1” 400 мкА
Короче любой современный КМОП сильно лучше.
Прежде чем ПИСАТЬ, тов. из Новомосковска, неплохо бы ПОЧИТАТЬ, или наконец, запомнить.
По делу, нарисовалась разбивка главной платки.
Ниже начальный вариант для разглядывания.
Нет ли у публики каких соображений и пожеланий.
Для вертолета пришли батарейки, если успеем, то будем стараться их соединять!
Короче любой современный КМОП сильно лучше.
Товарищ с полян путает заточеные под ТТЛ логические серии а-ля 1564(HC) с классическими КМОП сериями, или загребает под понятие “любой современный КМОП” все пуш-пул выходы с полевиками? Не будет ли он так любезен назвать мне хотя-бы одну высокочастотную КМОП микросхему с нагрузочной способностью, большей, чем у, хотя бы, К133ЛА3? Или перечислить серии и типы, относимые им к “любым современным”?
Про понятия совместимости скорости нарастания фронта, времени перезаряда затворной ёмкости и прочих чудесах при Вас боюсь даже вспоминать… Зачем они нужны, когда есть 0,8 вольта! 😁
Нет ли у публики каких соображений и пожеланий.
Есть вопрос насчет схем и плат: это уже существующее изделие или планы “до 2020 года?”( как сейчас модно)
О… Наконец-то хоть какая-то реакция…
Что любопытно, тов. из Новомосковска - сразу видно, боец… рвется в бой, припаивает и включает микросхемы!
А тов. из Москвы - тут только на помойку… если считает, что нельзя осилить платку за 13 лет из 3 микросхем размером 7 на 3 см.
Сразу видно, из поколения НЕКСТ!
А если по делу, то, как помнится 133 серия УЖЕ не стояла в наземной аппаратуре 30 лет назад, когда я работал военпредом
( не говоря уже о бортовой ).
Если ее считать современной???
О… Наконец-то хоть какая-то реакция…
“…Вы проигнорировали мой вопрос по поводу Шпака…” (Иван Васильевич Бунша, управдом)
- так Ваше изделие существует “в металле”, или это “перспективный план”?