Телеметрия (часть 1)
Обновил блог: rcopen.com/blogs/15368?
Может быть я что-то пропустил - данная тема очень обширна, но очень прошу выложить схему с подключением GPS.
А какой практический смысл от этой штуки при посадке? Камеры обычно стоят так, что при посадке землю видно и на глаз без проблем можно лететь в полуметре над землей
Две такие штуки позволят сажать самик вне прямой видимости 😉
То бишь улететь, сесть, взлететь и т.д.
А схемы как таковой никто не рисовал.
Просто выход TX с GPS приемника подключается ко входу RXD (PD0) Атмеги.
Соединяются земля GPS модуля и телеметрии.
Ну, и еще питание +5В (или 3.3В в зависимости от модуля) - питание на GPS модуль.
Сегодня проехался с платой телеметрии с GPS от дома до работы. Ни единого замечания. Проехав 3.5 км, попал в пробку и дальше просто выключил всё - некузяво ехать в пробке и коситься на пассажирское сиденье, где лежит ноут 😃
По дороге модуль EM406A, размещенный под лобовым стеклом, видел 7-10 спутников.
В общем, ура, всё в конце концов получилось 😃
Сейчас изучаю документацию по правилам разводки плат, EMC, и прочая и прочая. Всё работает и так, с подключением проводками, но это некрасиво. Будет новая схема и разводка, внимание, только под SMD.
Две такие штуки позволят сажать самик вне прямой видимости 😉
То бишь улететь, сесть, взлететь и т.д.
ммм… в автоматическом режиме? Или как это вне прямой видимости при виде от первого лица 😵
Ура, завтра доставят мой GPS-модуль!
ммм… в автоматическом режиме? Или как это вне прямой видимости при виде от первого лица 😵
Можно и в автоматическом, если полоса достаточно длинная 😉
У меня на модуле em-408 есть пин enable/disable, куда его подключить?
i043.radikal.ru/0712/f0/0ee759809f2f.png
Я так понимаю, его можно оставить висящим в воздухе
подключил модуль - не работает. Померял ток - 0.2 мА, хотя должен кушать 75 мА 😦 Модуль мертвый?
на моем (ЕМ-411) при подаче тока питания - загорается светик
и при фиксе спутников начинает моргать
а у Вас как ?
по питанию что происходит ?
отбой тревоги, плюс на первый пин через 2 кОма решил проблему… хотя в инструкции действительно написано not connected 😁
ушел бегать с самолетом вокруг дома 😃
Дозакажите еще с десяток керамических конденсаторов на 0.1 мкф, нужно питание каждой микросхемы развязывающим конденсатором соединить с землей, как можно ближе к соответствующим питательным ногам миктосхемы.
Еще не помешает каждый из входов с батареи таким же конденсатором на землю, и выходы датчиков давления такими же конденсаторами на землю.
И еще пару танталовых электролитов емкостью 33…47 мкф - поставить на входе и выходе стабилизатора питания +5В на плате телеметрии.
В новой схеме всё это присутствует, да и разводка нужна другая, но я пока не дорисовал.
Ничего, я подожду новую схему. А кондеры я куплю в магазине. Я заказал только основные элементы которые в магазине стоят в 3 раза дороже, в основном датчики давления. Я так понимаю новая схема будет отличаться от старой более помехо защищенной разводкой и разьемом подключения GPS модуля. Кстати, модули с частотой обновления 5гц будут совместимы?
>Я так понимаю новая схема будет отличаться от старой более помехо защищенной разводкой и разьемом подключения GPS модуля.
Ну в целом да. Еще точка для подключения PPM сигнала с приемника.
>Кстати, модули с частотой обновления 5гц будут совместимы?
Не проверялось за неимением таких модулей, но если этот 5 Гц модуль поставить на 4800 8/N/1, то должен работать. В коде нет никаких отсылок к частоте прихода строк с GPS приемника. Ну а вычислительных ресурсов на 5 Гц гарантированно хватит.
Ждал сегодня весь вечер пока ветер стихнет, дабы протестить новую версию телеметрии с GPS… ветер стал только сильнее, но в 22:00 я собрался и поехал летать.
Ветер на берегу залива неприятно бил в лицо, но на удивление сам полет прошел на отлично. На высоте >200 метров никаких порывов ветра не было, планировал отлично, налетал в итоге 25 минут.
Телеметрия - супер, благодаря ей знаю, что улетал на расстояние 700 метров от себя и высота при этом была 650 метров над землей.
Несколько мыслей по теме:
- не очень удобен указатель базы. Хочется, чтоб стрелка самолета стояла всегда прямо по курсу, а база ездила вокруг. При этом где юг, а где север знать в общем-то и не обязательно
- знать скорость относительно земли (по GPS) и относительно воздуха одновременно оказалось достаточно полезно при полете в сильный ветер. Летел навстречу ветру и знал - относительно воздуха скорость 40 кмч, а относительно земли всего 10. Тут же прикинул скорость ветра и свои дальнейшие перспективы 😃
- в тоже время высота барометрическая и по GPS практически одинакова, смысла смотреть на обе нет. На 50 метрах показания идентичны, на 600 метрах барометрический показывает на 30 меньше, чем GPS
- планер во время полета удалялся от меня на расстояние около километра. Видео-линк на таком расстоянии начинает изредка выдавать помехи, что не очень приятно и заставляло сразу же возвращаться в сторону базы. Видел запись с передатчика rangevideo, улетавшего на 15 км без помех, задумался по поводу его покупки
- управление Hitec 35 Мгц на этом удалении высоко в небе чувствовало себя очень уверенно. Но при посадке пришлось далеко лететь в 10 метрах от земли, и на удалении всего около 400 метров управление начало ловить помехи, которые в итоге и “посадили” планер 😁 Вывод - не летайте низко и далеко 😃
Вроде все мысли что были по теме изложил
>- не очень удобен указатель базы. Хочется, чтоб стрелка самолета стояла всегда прямо по курсу, а база ездила вокруг. При этом где юг, а где север знать в общем-то и не обязательно
Категорически не согласен.
- Варианты с восемью положениями стрелочки размером в одно знакоместо, как у буржуев, я могу реализовать как дополнительную феньку на экране, но не хочу. Убого.
- Представьте такую ситуацию. Самик швыряет ветром или просто начинается сильный боковой или встречный ветер. Текущий вектор скорости становится нифига не таким, куда смотрит камера и куда, судя по субъективным ощущениям, по идее, должен лететь самолет. При этом позиция базы проворачивается в сторону и показанное “довернуть 30 градусов влево, чтоб лететь на базу” уже нифига не соответствует действительности. Так куда лететь-то?
В то же время вектор на базу, высчитанный из действительного местоположения самика и базы, не меняется в зависимости от ветра и прочих неожиданностей.
Всего-то надо - сесть на стульчик носом к северу и пару раз полетать-привыкнуть. Привязаться к местности: вышка - на юге, лесок - на западе, и т.д.
Тада всегда будет ясно, где самик в действительности находится.
>- знать скорость относительно земли (по GPS) и относительно воздуха одновременно оказалось достаточно полезно при полете в сильный ветер. Летел навстречу ветру и знал - относительно воздуха скорость 40 кмч, а относительно земли всего 10. Тут же прикинул скорость ветра и свои дальнейшие перспективы 😃
А то! 😃
>- в тоже время высота барометрическая и по GPS практически одинакова, смысла смотреть на обе нет. На 50 метрах показания идентичны, на 600 метрах барометрический показывает на 30 меньше, чем GPS
Я посмотрю, какая погрешность высоты по моей формуле (это прямая реализация барометрической формулы), 30 метров на 600 метрах, или 5% ошибки - многовато.
Смысл смотреть на обе высоты всё-таки есть. Если GPS приемник сваливается в 2D режим (помехи какие-нибудь, полет над гладью воды - Dikoy говорит, могут быть глюки, перевернутый полет, бочка там, мало ли что…), то высоту всегда можно увидеть по показаниям барометрического датчика.
>- планер во время полета удалялся от меня на расстояние около километра. Видео-линк на таком расстоянии начинает изредка выдавать помехи, что не очень приятно и заставляло сразу же возвращаться в сторону базы. Видел запись с передатчика rangevideo, улетавшего на 15 км без помех, задумался по поводу его покупки
Километр - это очень круто для меня 😃 Я пока дальше чем метров 500 по горизонтали и 600 в высоту не улетал 😃
>Вроде все мысли что были по теме изложил
Спасибо! Хороший отзыв - лучшая мотивация к продолжению работы 😃
Блин, смелый Вы человек! 22:00, над заливом, в ветер 30 км/ч… Но это, конечно, планер, а не мой тихоходный Изик 😃
Нарисовалась схема:
В блог выложил архив с картинкой и файлом схемы в Eagle 5.0, а то форум может до 800х600 утоптать и ничего не булет видно 😦
https://rcopen.com/…;showentry=4983
Никаких там откровений нет, но если есть время, поругайте/похвалите, пожалуйста.
Насчёт капациторов на 0,1 мкФ. Совсем не обязательно привязываться к этому номиналу. Такая традиция пошла со стародавних времён, когда это был максимальный номинал для керамического конденсатора. Сейчас можно свободно купить конденсаторы и на 22 мкФ в этом типоразмере (только напряжение будет 6,3В, но нам это пофиг - www.smd.ru/katalog/ip7/index.khtml ). А конденсатор фильтра, он чем больше, тем лучше 😉 Главное, чтобы он был керамическим. Все другие типы практически не работают на ВЧ. Диэлектрик можно выбирать любой, X5R-X7R и даже Y5V. Для ответственных кондёров (которые у кварца и т.п.) лучше брать NPO диэлектрик.
Единственное, если конденсатор не тупо подключён к земле-питанию, а к чему-то (например, ко входу AREF МК) и его заряд идёт через некие цепи, надо подумать, а не убьётся ли эта цепь, когда кондёр всосёт в себя заряд в момент включения 😉 Броски тока в эти моменты могут достигать ампер, но на единицы мкС.
Первое, что увидел в схеме.
- Почему вход AREF без кондёра? Он там должен быть в любому случае, по дш рекомендуют 0,1. Ставить его нужно обязательно при любом источнике опоры.
- Резисторы делителя АЦП слишком малы, говорили уже об этом.
- Группы кондёров на 0,1 можно заменить на один, но бОльшего номинала.
- 7805 лучше заменить на LDO стабилизатор. Попробую подобрать аналог вечером (сейчас некогда). Просто 7805 очень много энергии тратит впустую, да и падение на ней 3 вольта минимум… Впрочем, эти потери всё равно несравнимы с током потребления серв и мотора.
Кстати, очень рекомендую пользоваться L7805 от ST. Их исполнение наиболее качественное, что видно по схеме в ДШ и характеристикам. - Конденсаторы фильтра по входам АЦП надо ставить именно по входам 😉 То есть от средней точки делителя на резисторах к земле. Или параллельно “нижнему” резистору, другими словами. Ставить их параллельно батерее безсмысленно. Только устраивать “мостики” для ВЧ помех между батареями 😉
В общем, всё…
Представьте такую ситуацию. Самик швыряет ветром или просто начинается сильный боковой или встречный ветер. Текущий вектор скорости становится нифига не таким, куда смотрит камера и куда, судя по субъективным ощущениям, по идее, должен лететь самолет. При этом позиция базы проворачивается в сторону и показанное “довернуть 30 градусов влево, чтоб лететь на базу” уже нифига не соответствует действительности.
Почему же, учитывая, что самолет летит боком из-за ветра, как раз на столько и нужно будет довернуть.
В то же время вектор на базу, высчитанный из действительного местоположения самика и базы, не меняется в зависимости от ветра и прочих неожиданностей.
Не очень понял почему не меняется, в случае с ветром выходит все тоже самое. Стрелка будет показывать, что самолет летит не туда, куда на самом деле и база будет точно также не 30 градусов левее, чем нужно.
Смысл смотреть на обе высоты всё-таки есть. Если GPS приемник сваливается в 2D режим (помехи какие-нибудь, полет над гладью воды - Dikoy говорит, могут быть глюки, перевернутый полет, бочка там, мало ли что…), то высоту всегда можно увидеть по показаниям барометрического датчика.
А в каких случаях высоту нельзя увидеть по барометрическому датчику?
Километр - это очень круто для меня 😃 Я пока дальше чем метров 500 по горизонтали и 600 в высоту не улетал 😃
Значит самолет при этом удалялся от передатчика примерно на 800 метров, не далеко от километра 😃
Ваш видео-линк при этом выдавал помехи, хотя бы иногда?
>Не очень понял почему не меняется, в случае с ветром выходит все тоже самое. Стрелка будет показывать, что самолет летит не туда, куда на самом деле и база будет точно также не 30 градусов левее, чем нужно.
Сейчас у Вас позиция базы на миникарте зависит только от расположения самика. Будет зависеть и от расположения и от курса. Это надо?
>А в каких случаях высоту нельзя увидеть по барометрическому датчику?
Ну не знаю, гроза там, резкая смена погоды, ядерная война 😃
>Значит самолет при этом удалялся от передатчика примерно на 800 метров, не далеко от километра 😃
Ваш видео-линк при этом выдавал помехи, хотя бы иногда?
Выдавал, когда летел высоко прямо над базой - штырек-то на самолете вертикально стоит, а у этого штырька по оси минимум излучения. На удалении особо не помню помех, разве что когда самик разворачивался и база опять в оси онтенны оказывалась.
>Насчёт капациторов на 0,1 мкФ. Совсем не обязательно привязываться к этому номиналу. Такая традиция пошла со стародавних времён, когда это был максимальный номинал для керамического конденсатора.
В современных доках тоже пишут про 0.1, но при этом в центре “звезды” питания надо ставить танталовые с большей емкостью.
>1. Почему вход AREF без кондёра? Он там должен быть в любому случае, по дш рекомендуют 0,1. Ставить его нужно обязательно при любом источнике опоры.
А что-то я не увидел в доках, куда и какой кондер вешать на Aref, когда используется внутренний референс вольтаж 5В AVCC. Не подскажете?
>2. Резисторы делителя АЦП слишком малы, говорили уже об этом.
Можно поправить. Но, вообще, токи получаются около 1мА, 2 мА и 3мА по трем входам, соответственно. Это много?
И еще,
The ADC is optimized for analog signals with an output impedance of approximately 10 kΩ or
less. If such a source is used, the sampling time will be negligible. If a source with higher impedance
is used, the sampling time will depend on how long time the source needs to charge the
S/H capacitor, with can vary widely. The user is recommended to only use low impedant sources
with slowly varying signals, since this minimizes the required charge transfer to the S/H
capacitor.
>3. Группы кондёров на 0,1 можно заменить на один, но бОльшего номинала.
В Инфинеоновской доке, которой я руководствуюсь (AP24026, EMC Design Guidelines for Microcontroller Board Layout) эффективность подавления ВЧ помех при 3х или 4х по 0.1 мкФ сильно выше (на ~20dBuV), чем у одного на 1, 10 или 22мкФ.
>4. 7805 лучше заменить на LDO стабилизатор. Попробую подобрать аналог вечером (сейчас некогда). Просто 7805 очень много энергии тратит впустую, да и падение на ней 3 вольта минимум… Впрочем, эти потери всё равно несравнимы с током потребления серв и мотора.
Кстати, очень рекомендую пользоваться L7805 от ST. Их исполнение наиболее качественное, что видно по схеме в ДШ и характеристикам.
А вот это, чесслово, пофигу. Ну какие там токи? 100мА вместе с тем. что жрет GPS модуль? Какие там потери? Ну, упадет на 7805 от 4 до 7.6 вольт в зависимость от заряда батареи, хоть он LDO, хоть он обычный рабоче-крестьянский. Будет на нем в виде тепла 0.4…0.8 ватт выделяться. Да и хрен с ним. Или нет?
Ставить импульсник? И опять по новой бороться с помехами?
>5. Конденсаторы фильтра по входам АЦП надо ставить именно по входам То есть от средней точки делителя на резисторах к земле. Или параллельно “нижнему” резистору, другими словами. Ставить их параллельно батерее безсмысленно. Только устраивать “мостики” для ВЧ помех между батареями
Ок, сейчас поправлю.