Elektronska vezja

Naša druga naloga je učenje o elektronskih vezjih. Za spust balona potrebujemo tudi vezje, ki ga bomo izdelali sami, zato smo se učili o vezjih. Najprej smo izvedeli nekaj osnov o elektroniki in vezjih, nato smo skupaj z mentorji narisali shemo, ki smo jo dijaki dokončali sami. Na koncu smo risali vezje, ki ga bomo tudi izdelali.

Na vezju, ki ga bomo priklopili na razvojni ploščici, bo senzor za temperaturo, vlago in tlak ter zaslon. Te komponente bodo povezane na procesor STM32F446RE, ki je na razvojni ploščici ST NUCLEO-F446RE. Za te razvojne ploščice smo se odločili, ker bomo enak procesor uporabili tudi na našem glavnem vezju.

Narisana vezja smo poslali v izdelavo. Ko jih bomo dobili, bomo na vezja prispajkali vse elektronske komponente. Končana vezja bomo priklopili na razvojne plošče in pričeli s programiranjem. Tukaj bomo uporabili znanje, ki smo ga pridobili o programskem jeziku C.

Razvojne ploščice nam je sponzorsko priskrbelo podjetje ST. Na pomoč nam je priskočil g. Tilen Majerle, ki je zaposlen v tem podjetju.

Foto: Marko Pleterski

 

Učenje programiranja

Projekt že uspešno poteka. Naša prva naloga je programiranje. Dijaki se že dva meseca pridno učimo osnov programiranja. Programiramo v C programskem jeziku, katerega bomo uporabljali tudi pri programiranju glavnega vezja. Za učenje uporabljamo ideone.com platformo.

Foto: Marko Pleterski

 

 

 

Ponoven zagon projekta

Odločili smo se, da pretekli projekt, ki je potekal med leti 2011 in 2015, ponovno obudimo in ga nadgradimo. Projekt smo ponovno zagnali oktobra 2017. Na prvem sestanku smo izpostavili naše ideje in razmislili na kakšen način jih bomo izvedli.

Za izvedbo projekta, je potrebno izpolniti vse naloge iz različnih področij znanja, zato smo si že na prvem sestanku razdelili naloge, da bo delo potekalo brez težav.

Mentorjem prejšnjega projekta so se pridružili mlajši mentorji, ki so pri prvem projektu sodelovali kot dijaki, danes pa so uspešni študentje različnih smeri.

Več o projektu sledi kmalu. 🙂

Foto: Marko Pleterski

Spust sonde v četrtek 7.5.2015 ob 8.00

Po temeljiti izvedbi stevilnih meritev, smo pripravljeni na spust sonde Srecko v vesolju. Dogodek se bo odvil v cetrtek, 7.5. v okolisu Solskega centra, ob 8:00. Pridruzite se temu nepozabnemu trenutku, ko bo balon poletel v zrak in bomo njegovo pot spremljali v zivo. Polet balona bo možen v živo spremljati tudi na spletni strani www.aprs.fi -> Balon boste lahko našli, če boste vpisali v iskanje S59ABL. Točno povezamo bomo še objavili ob spustu, Ob samem dogodku boste lahko tudi kaj vprasali, posneli selfije z ekipo in se z nami druzili. Se enkrat vljudno vabljeni!

Predstavitev projekta na natečaju Slovenija iz Vesolja 2012/2013

Prejšnjo sredo, 22. maja, smo se sodelujoči dijaki in mentorji projekta Srečko v Vesolju udeležili zaključnega srečanja natečaja Slovenija iz Vesolja, ki je potekalo na Fakulteti za Gradbeništvo in Geodezijo. Na srečanju smo poslušali predavanji ameriške astronavtke slovenskega porekla Sunite Williams (na 2. sliki) in predstavnika Evropske Vesoljske Agencije (ESA), nato pa predstavili naše delo v preteklih nekaj mesecih.

Aja, Rok in Blaž so odlično opisali naš projekt in uspešno prikazali delovanje nekaterih senzorjev v sondi. Sonda je bila tako rekoč zaključena, sam smo jo prejšnji dan obdali še v plast aerogela, ki služi v toplotno izolacijske namene.

Zraven prilagamo predstavitev ki smo jo uporabili (v formatu PDF) in nekaj slik.                       Predstavitev

Testiranje delovanja sonde v topli gredi

Dva tedna tega smo na šoli testirali delovanje senzorjev naše sonde. Izkoristili smo toplo gredo, ki so jo sestavili in preučevali dijaki pri naravoslovnem modulu, in vanjo postavili naš mikrokrmilnik ter senzorje. Merili smo vlago, temperaturo, zračni tlak, intenziteto svetlobe v ultravijoličnem spektru, senzorji pa so beležili tudi koordinate GPS ter napetost na bateriji. Vsi senzorji so odlično opravili svojo nalogo in so pripravljeni za uporabo na stratosferskem balonu. Prilagamo še graf (klikni za povečavo) meritev vlažnosti v topli gredi.

vlaga

Števila na vodoravni osi prikazujejo čas v sekundah od začetka merjenja, na navpični pa relativno vlažnost znotraj grede. Meritve so se beležile skoraj 2 dni, zato vas lahko opazite velike številke na abscisni osi. Na grafu je opaziti razliko med dnevom in nočjo. Vlaga je skoraj 100% v poznem popoldnevu in ponoči, ko sonce več ne sije na gredo in se le ta ohladi. Posledično relativna vlažnost narase (čeprav absolutna upade), saj je v hladnem zraku razmerje med absolutno in relativno vlažnostjo manjše.

Upor na padanje sonde v zraku

Za padanje v zraku je odgovorna sila teže. Poleg sile teže na padajoče telo deluje tudi sila vzgona, ki je enaka teži izpodrinjene tekočine, in sila upora, ki omejuje pospešek padanja. Ko je gostota teles, ki padajo v zraku, veliko večja od gostote samega zraka, običajno velja kvadratni zakon upora, pri čemer je sila upora sorazmerna kvadratu hitrosti padanja teles. Sila upora na sondo s padalom se skozi zrak spreminja zaradi različnih fizikalnih parametrov. V priloženi PDF datoteki je podrobnejši opis padanja sonde od trenutka, ko balon na neki višini poči.

UPOR NA PADANJE SONDE V ZRAKU

Ekskurzija v Ljubljano

V petek 29. aprila smo se odpravili na ekskurzijo, na kateri smo si želeli ogledati slovenske projekte, ki so povezani z vesoljem in vesoljsko tehnologijo.

Najprej smo se odpravili v majhno Štajersko mesto Vitanje, kjer smo si ogledali Kulturno središče evropske vesoljske tehnologije. Imeli smo vodeni ogled razstave o Hermanu Potočniku Noordungu.

Zatem smo imeli še nekaj dejavnosti, s katerimi so nas spodbujali razmišljati o kulturi in vesolju.

Sledil je obisk Centra odličnosti Vesolje-SI. Tam so nam predstavili delovanje in proces ustvarjanja prvega slovenskega satelita. Ogledali smo si sprejemnik in imeli priložnost videti sprejem slike s satelita. S simulacijskim programom smo lahko opazovali in poskusili upravljati satelit.

Nazadnje smo odšli na gimnazijo Vič. Tam nam je profesor fizike Rok Capuder predstavil projekt izdelave podmornice. Spust podmornice načrtujejo naslednje šolsko leto. Če želite izvedeti več o projektu, si lahko ogledate njihovo facebook stran in spletno stran.

 

Senzorika

Med samim poletom bomo spremljali več parametrov, ki jih bomo v različnih intervalih beležili na pomnilniško kartico microSD. Izbrane parametre (npr. koordinate GPS) pa bomo v realnem času pošiljali preko radijske zveze na zemljo.

Za zajem podatkov iz množice tipal in naprav v sistemu smo uporabili več različnih komunikacijskih vmesnikov (I2C , SPI, UART in USB) ter neposredno povezavo na analogni-digitalni pretvornik vgrajen v samem mikrokrmilniku.

Preko prvega vodila I2C (/dev/i2c-0) smo povezali: tipalo za vlago in temperaturo (SHT21), tipalo za svetlobo (ADJD-S311), tipalo za zračni tlak (MS5611), tipalo za pospešek (MPU-6050) ter kompas (HMC5883).

Na vodilu SPI smo preko 24-bitnega analogno-digitalnega pretvornika (AD7793) v sistem povezali uporovni termometer PT100 slovenske proizvodnje, ki nam bo omogočal merjenje z ločljivostjo 0,01 in natančnostjo 0,1 stopinje Celzija.

S pomočjo analogno-digitalnega pretvornika vgrajenega v mikrokrmilniški modul AriaG25 bomo spremljali napetost na obeh LiPo baterijah (skupna kapaciteta 6000mAh), svetlobo v UV delu spektra (dioda SG01S SGLux) ter radioaktivnost (energijo beta in gama žarkov s pomočjo fotodiod BPW34).

Preko prvega vmesnika UART nam bo sprejemnik GPS (senzor u-Blox MAX-6) posredoval trenutno lokacijo, nadmorsko višino, točno uro in hitrost. Drugi vmesnik UART bomo uporabili za pošiljanje paketov s podatki iz balona po protokolu AX.25  v sistem APRS, kar nam bo omogočalo, da bomo preko radijske povezave spremljali, kaj se dogaja z balonom. Radijski signal bomo pošiljali s pomočjo radijskega modula Radiometrix HX-1, ustrezen signal za radijski modul pa bomo tvorili s pomočjo 12-bitnega digitalno-analognega pretvornika.

Na USB vodilo bo priključena spletna kamera Logitech C270, s pomočjo katere bomo spremljali stanje balona. Z malo sreče bomo ulovili tudi trenutek, ko bo balon počil in se bo začelo spuščanje proti zemlji.

Za snemanje poleta s pogledom na Zemljo imamo dodatno kamero z lastno mikroSD (uSD) pomnilniško kartico. Kamero bomo z mikrokrmilnikom le krmilili (vklop/izklop) in mikrokrmilnika ne bo obremenjevala. Živa slika se bo shranjevala na uSD kartico vgrajeno v kameri, snemali pa bomo z ločljivostjo 1080p in s hitrostjo 30 slik na sekundo.