Подготовка к защите на зимней школе.
24-го января была очередная встреча команды ТОК. Готовили презентацию к защите на зимней школе.
Тестирование GSM модуля.
Сегодня тестировали работу нашего GSM модуля. Он будет использоваться для отправки СМС с местоположением спутника во время полета и после приземления, что бы его можно было легче найти в случае падения в труднодоступное место.
Из особенностей модуля — нестандартное напряжение питания от 3.6В до 4.3В (хотя в документации указано до 4.4, но при напряжении 4.4 модуль начинает «кричать» overvoltage) и нестандартное напряжение на логических уровнях — 2.7В.
При тестовом подключении для питания был использован dc-dс преобразователь, который мы сразу настроили на 4.3В.
Для подключения к компьютеру был использовать USB2UART преобразователь с логическими уровнями 3.3В.
В будущем для того, чтобы подключить GSM модуль к прибору попробум использовать для питания два последовательно подключенных диода (на каждом падение 0.6В), а для преобразования логичческих уровней используем предложенную в документации на модуль схему.
Проверяли отправку смс с помощью следующей последовательности команд.
AT+CMGF=1 //переключаем в текстовый режим отправки сообщений
AT+CSCS=«GSM» //переключаемся в семибитную кодировку
OK //ответ модуля
AT+CMGS=«+7926xxxxxxx» //номер на который будем отправлять
OK //ответ модуля
после этой команды модуль переходит в режим ожидания ввод текста
>test
<**CTRL-Z**>
Вводим текст и нажимаем <** CTRL-Z **>
ОК // сообщение отправлено
Терминал в это время выглядит примерно так:
Ну и видео с демонстрацией:
PS
Дополнительно, чтобы не забыть
at+csq — определение уровня сигнала
ответ такой: +CSQ: 15,99 ^^
Уровень сигнала:
0 -115 дБл и меньше
1 -112 дБл
2-30 — 110..-54 дБл
31 -52 дБл и сильнее
99 — нет сигнала.
уровень сигнала в дБ: [-113 + Х * 2]=-113+15*2=-83
at+cfun=0 — перевод в режим ограниченной функциональности и снижение энергопотребления
at+cfun=1 — возвращение в нормальный режим
Схема питания спутника.
В стандартном конструкторе питание спутника организовано через батарейку 9В Крона.
Поскольку микроконтроллер и датчики (коме радиомодуля — 3,3B) потребляют 5В, то необходим преобразователь.
В стандартном конструкторе использован линейный преобразователь LM7805.
На вход ему подается напряжение от 7 до 20В, на выходе получаем стабилизированные 5В. Поскольку стабилизатор линейный, то входной и выходной токи равны, при этом «лишняя», неиспользуемая энергия выделяется в виде тепла. Не трудно подсчитать, что если из 9В кроны 4В идет на обогрев, то в лучшем случае КПД такого устройства будет примерно 55%, это минус. Плюс в том что такой предобразователь позволяет пропускать токи до 1.5 Ампер. Но в нашем спутнике такие токи не ожидаются, максимум если насобирается 200-250 мА.
Другой вариант — использоватье повышающий ступенчатый преобразователь напряжения, например MAX756. На вход принимает напряжение от 0.7В до напряжения выхода (т. е. 3.3 или 5), на выходе соответственно 3.3В или 5В (можно выбрать). Т. е., можно поставить два пальчиковых аккумулятора по 1.2 — 1.5 В, соединить их последовательно и повысить напряжениедо 5В. Производитель заявляет КПД 87% при токе 200мА — это плюс, так же есть встроенная функция контроля заряда батареи; минус — максимальный ток всего 300мА. Но для нашего случая такого тока вполне себе достаточно.
UPD. Выяснилось, что GSM модуль, который мы собираемся использовать Sim800L, и который в покое потребляет около 0.7мА, может потреблять в активном режиме, например, отправка СМС, до 2 А. Надо думать теперь, что с этим делать. Либо надо найти аналигичный ступенчатый преобразователь, но мощнее, либо поставить третий аккумулятор последовательно и напрямую запитать GSM модуль (ему надо от 3.4В до 4.4В).
Испытания датчиков для CanSat 2016
Наша команда ТОК. Продолжает подготовку к чемпионату CanSat 2016. Мы участвуем в регулярной лиге чемпионата, поэтому обязательно должны использовать конструктор, который предоставляют организаторы.
Поскольку конструктора у нас пока нет, а есть только на половину работающая( об этом дальше) плата с датчиками, было решено для экспериментов использовать имеющийся микроконтроллер Atmega8:
Из датчиков у нас есть
- цифровой термосенсор DS18B20 (интерфейс 1-wire)
- еще один термосенсор DS18B20 в защищенном исполнении для наружного применения
- аналоговый датчик давления MPX5100 (на выходе измеряется напряжение)
- и цифровой датчик давления, со встроенным датчиком температуры BMP085 (интерфейс I2C)
Идея такая: один термосенсор находится внутри корпуса спутника и используется для основной миссии проекта — измерение зависимости температуры от высоты, второй термосенсор находится снаружи спутника и измеряет температуру воздуха там, затем сравниваем результаты. Точность измерения датчиков, заявленная производителем — 0,0625 С. Аналоговый датчик давления находится внутри спутника. Оба датчика (MPX5100 и DS18B20) смонтированы на одной плате.
Для вывода информации использовали небольшой ЖК дисплей (16х2), который тоже подключили к микроконтроллеру.
Вот схема соединения элементов:
Собрано все было на макетке, так что выглядит не очень презентабельно.
Показания датчиков t1 — «внешний термометр», t2 — «внутренний», t3 — встроенный в BMP085 (он меряет температуру с точностью до десятых градуса). Как видно, показания первого и третьего термометра примерно похожи, а вот второй (который с платы) как-то выбивается из общей массы.
Аналогично с аналоговым датчиком давления, как-то его показания не сходятся с цифровым, откалиброванным на заводе. По показаниям датчика BMP085 с помощью барометрической формулы была рассчитана высота «над уровнем моря». Как видно на первом этаже высота примерно 185 метров, на третьем — 192 метра, что и ожидалось увидеть (разница примерно 7 метров).
Все исходные тексты программы и проект в CodeVisionAVR здесь .
Первые испытания парашюта
3-го января проводили испытания парашюта. Запускали с общего балкона высотного дома с 17-го этажа.
Присутствовали: я, Арсений, Федор, Александр Николаевич Зайцев, Дмитрий Крутов.
Полет «спутника» длился примерно 22 секунды, что соответствует средней скорости спуска примерно 6 м/с. Так как нам надо 5 м/с, то стоит либо увеличить площадь парашюта, либо уменьшить площадь центрального отверстия.
После запуска поехали на любительскую радиостанцию в Птичное. На ней в это время занимались ребята из Апрелевского радиокружка.
Saudisat SO-50 QSO
Первое QSO через спутник.
Электроника продолжается.
Медленно, но верно Фёдор продолжает совершенствоваться в электронике и работе на камеру :)
В этот раз разбираемся с подключением потенциометра, для регулировки освещенности.