Svetelektro.com

Svetelektro.com

Meno:
Heslo:

Lokátor pre modely (rakiet)

Kategória: VF technika | 20.04.2020 | Autor: bobo87 

Kto sa niekedy venoval stavbe RC modelov, alebo modelom rakiet, prípadne sa snažil dohľadať stratený dron, ten určite vie, že dohľadať zariadenie v teréne môže byť dosť problém


 Aj keď je celkom blízko, ale model je nenápadný, prípadne porast veľký, kľudne je z toho úloha na celé hodiny. Tiež sa mi takto podarilo prísť o model rakety a preto som sa rozhodol tomu pomôcť.

Ako riešenie som si zvolil zariadenie, ktoré sa skladá z dvoch častí. Prvou je vysielač so všesmerovou anténou, ktorý je umiestnený v modeli a druhou je prijímač so smerovou anténou, ktorý ma človek pri sebe a slúži na hľadanie. Pre lokátor som zvolil pásmo 433MHz, na ktoré nie je potrebná licencia, je k dispozícii dostatok hotových modulov a zároveň ponúka vhodný pomer medzi veľkosťami antén a schopnosťou signálu prejsť cez prekážky, ako sú trup modelu, alebo porast. Použil som analógové aj digitálne spojenie, aby som si v praxi skúsil, čo bude fungovať lepšie.

 

Vysielač (beacon)

Napájací zdroj vysielača je tvorený spínaným regulátorom LM2576S-3.3 použitý v katalógovom zapojení. To dovoľuje dostatočne široký rozsah napájania bez zbytočných strát a prehrievania. Srdce obvodu je procesor STM32F103C8T6. Okolo neho je štandardné zapojenie blokovacích kondenzátorov, resetovacieho RC článku a konektor pre SWD pripojenie programátora/debuggera. Oscilátor je použitý interný RC kvôli priestorovým možnostiam, keďže nie je nutné použiť nejaké presné časovanie. Je dostupný vstup “lift off check”, ktorý kontroluje, či je raketa ešte na rampe. Prerušený kontakt (vytrhnutý jumper) značí, že raketa je už vo vzduchu. LED pripojená priamo k CPU dovoľuje signalizovať rôzne prevádzkové stavy. Pre konečné dohľadanie v malej blízkosti je určený piezomenič, ktorý je spínaný priamo na napájacie napätie a aktivuje sa po odlete z rampy. Ako analógový vysielací modul je použitý H34A pracujúci v OOK režime, ktorý je tiež možné napájať priamo z palubného zdroja pre vyšší výkon. Spínanie tohto modulu je riešené logic level MOSFET tranzistorom, aby nebol trvale v prevádzke. Druhý (digitálny) vysielací modul je RFM69W, s použitou FSK moduláciou a paketovým režimom. Tento je k procesoru pripojený pomocou SPI zbernice. Oba moduly majú vlastnú jednoduchú anténu tvorenú mosadznou rúrkou s vonkajším priemerom 2mm a dĺžkou 17cm. Tieto rúrky su priamo zaspájkované do PCB a ich ďalšie oddelenie je zabezpečené drobnými vložkami vyrobenými na 3D tlačiarni. Aktuálne software funguje tak, že tieto vysielače fungujú striedavo, každý je zapnutý po dobu 5s, aby sa dala určiť lepšia metóda dohľadania.

 

 

 

Prijímač (locator)

Napájanie je riešené rovnako, ako vo vysielacej časti pomocou obvodu LM2576S-3.3. Použitý je rovnaký typ procesora STM32F103C8T6 s jeho najbližším okolím, zmena je v použitom oscilátore – tentokrát je to kryštál na 8 MHz, z ktorého sa pomocou PLL odvodí interný takt 72 MHz. Jediný ovládací prvok je rotačný enkodér s tlačidlom. Ten sa dá pripojiť priamo na timer, ktorý má režim podporujúci enkodéry, preto sa SW obsluha týmto zjednodušuje. Na indikáciu stavov a rôzne upozornenia slúži malé piezo pripojené priamo na CPU. Na komunikáciu s používateľom primárne slúži malý 0.96“ OLED displej s rozlíšením 128x64 pixelov, pričom horná časť displeja používa žlté pixely, zvyšok displeja je modrý. Procesor tento displej ovláda cez SPI v režime Master – transmit only, keďže sa z neho žiadne informácie nevyčítavajú. Spracovanie signálov z vysielača majú na starosti dva moduly. Prvý je analógový RX-4MM3_F, ktorému je možné zapnúť AGC. Z tohto obvodu sa napätie priamo úmerné sile signálu vedie cez filter RV1/C14 do AD prevodníka procesora, kde sa ďalej spracuje. Druhý prijímač (v skutočnosti sa ale jedná o transceiver) je digitálny RFM69W rovnaký, ako v rakete. Pripojený je na samostatnú SPI zbernicu. Vstup VF signálu je cez dva BNC konektory. Tieto je možné prepojiť prepojkou R8, ak sa nepoužije možnosť obojsmernej komunikácie s raketou, keď by mohol byť poškodený vstup analógového modulu.

 

 

 

Použitie

Súčasná implementácia software umožňuje zvoliť príjem buď z analógového, alebo digitálneho prijímača, ale nie súčasne. K dispozícii sú rôzne možnosti nastavení, pričom niektoré sú spoločné (napríklad indikácia sily signálu zmenou výšky tónu) a iné sú špecifické pre konkrétny prijímač (napríklad pre analógový môže ísť o rýchlosť vzorkovania, priemerovanie a podobne).

Ako  smerová anténa bola použitá 5 prvková Yagi. Vysielač bol umiestnený v hlavici rakety, pričom oba časti konštrukcie boli napájané 9 V batériou. Zariadenie pracovalo spoľahlivo, vibrácie/preťaženie pri štarte nerobili problémy. Vyskúšaný dosah bol niekoľko stovák metrov, pričom spoľahlivejšie bolo digitálne spojenie. Rovnaké zariadenie bolo použité v dvoch modeloch rakiet, kde sa správalo porovnateľne. Bol vykonaný aj úspešný slepý test, keď bolo zariadenie schované na mne neznámom mieste na poli a podarilo sa ho dohľadať.

 

Download: schéma zapojenia, DPS, ovládací kód programu

 

Síce je toto odvetvie modelárstva u nás málo známe, ľudia, ktorí sa mu venujú sú roztrúsení na rôznych miestach a niekto, kto pomôže/poradí sa dá nájsť. Takisto je množstvo informácií a videí  zo zahraničia. Je pritom možné sa s raketami rôzne „vyhrať“ či už konštrukciou rakety ako takej, stavbou vlastných motorov, alebo rôznych elektronických zariadení, ako je aj toto. Ich veľkosti sa pritom pohybujú v značnom rozmedzí od niekoľkých desiatok centimetrov, až po rádovo metre. Pre SK/CZ komunitu je dosť informácií – a hlavne aktuálnych, aj o rôznych akciách na webe https://raketaci.cz/.

 

 

 

 


05.03.2019

Test RF generátoru 0,5 - 470MHz

 7417   14  Hodnotenie: 5Hodnotenie: 5Hodnotenie: 5Hodnotenie: 5Hodnotenie: 5

13.07.2009

Príjem meteo-snímkov (časť 4.)

 20587   7  Hodnotenie: 4.2Hodnotenie: 4.2Hodnotenie: 4.2Hodnotenie: 4.2Hodnotenie: 4.2

Priemerné hodnotenie: 5
Hlasov: 1

Vynikajúci

Zvoľte počet hviezdičiek:
Vynikajúci
Veľmi dobrý
Dobrý
Priemerný
Zlý



Za obsah komentárov je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Autor stránky je Ondrej Závodský(zawin), o graficky design sa stará Ľuboš Fabo(BUFU).

TOPlist

Powered by Copyright © UNITED-NUKE CMS. All Rights Reserved.
Čas potrebný k spracovaniu stránky 0.01 sekúnd