Arhiv kategorij: Senzorika

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.

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.