سنسور دما و رطوبت
Download
Report
Transcript سنسور دما و رطوبت
تیم سها
مهرماه 1390
معرفی تیم
سرپرست گروه :محمد کاظم حوری
اعضا:
مهدی چنگانی ( کارشناس ی الکترونیک )
ایمان محمدی ( کارشناس ی الکترونیک )
مهرداد قربانی ( کارشناس ی کامپیوتر )
مرتض ی یوسفیان ( کارشناس ی مکانیک )
استاد راهنما :دکتر علیرضا فرجی ( عضو هیئت علمی دانشگاه کاشان)
2
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
فهرست مطالب
•
•
•
•
•
•
•
•
3
تغییرات بعد از طراحی اولیه
روند عمر
ویژگیهای سیستم
زیرسیستم ها و اجزای آنها
شرح نرم افزار
شرح ساخت و آزمونها
بودجه بندی
نتیجه گیری
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
تغییرات بعد از طراحی اولیه
• حذف ماژول RFM12BPبه دالیل زیر:
• انجام ماموریت آن توسط سایر زیرسیستم ها
• نیاز به ولتاژ 12ولت در فرستنده RFM12BP
• کاهش وزن ،توان مصرفی ،هزینه و حجم
• تلفیق پورت تصویر و اطالعات اتمسفر در ایستگاه زمینی و برنامه آن
4
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
روند عمر
•
•
•
•
•
•
•
•
•
5
روشن کردن سیستم کن ست وتحویل به گروه مسابقات
پرتاب توسط گروه مسابقات
تشخیص هوشمند شروع سقوط و باز شدن چتر
ارسال پیام آغاز ماموریت به ایستگاه زمینی
ارسال اطالعات اتمسفر و تصویر به صورت زنده به ایستگاه زمینی
رسیدن به سطح زمین و تشخیص هوشمند پایان سقوط
ارسال پیام برخورد با زمین
شروع گسترش آنتن و ارسال لوگوی تیم به ایستگاه زمینی
پایان عملیات
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
ویژگی های سیستم
•
•
•
•
•
6
انجام سه عملیات در کالس استاندارد
استفاده از تفلون به منظور بدنه کن ست
تصمیم بر ضد ضربه کردن کن ست
استفاده از امکانات صوتی در برنامه ایستگاه زمینی
دارای Chek Sumنرم افزاری جهت صحت بیشتر اطالعات
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
زیرسیستم تصویر برداری
• گرفتن اطالعات بخش اتمسفر
• گرفتن تصویر از سنسور
OV7670
• ذخیره در حافظه MMC
• ارسال به ایستگاه زمینی
7
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
ماموریت تصویربرداری
سنسور تصویر OV7670
•دارای باس (Serial Camera Control Bus ) SCCBبرای
تنظیم رجیسترهای آن
•فضای رنگ YUV
•استفاده از کانال Yبرای گرفتن تصویر به صورت سیاه سفید (درجه
خاکستری)
•دقت تفکیک پذیری )QCIF( 176 x144
•استفاده از فرمت BMPبرای ذخیره تصاویر
ماموریت تصویربرداری
فضای رنگ YUV
تصویر به همراه
هر سه کانال YUV
تصویر با کانال Y
تصویر با کانال U
نمودار تغییرات Vبر حسب U
با مقدار %50روشنایی ()Y = 0.5
تصویر با کانال V
ماموریت تصویربرداری
فرمت تصویری BMPو فشرده سازی RLE
• Headerشامل اطالعتی در مورد خود فرمت BMPو
سایز فایل
• Info Headerنوع فشرده سازی ،سایز،تفکیک پذیری،
عمق تصویر و ...
• Paletteرابطه ی بین هرپیکسل و رنگ آن
• Image Dataاطالعات تصویر
14 Byte
Header
56 Byte
Info
Header
Palette
256 Byte
25344
Byte
Image
Data
زیرسیستم اتمسفر
ماژول
•
•
•
•
سنسور دما و رطوبت
سنسورفشار
ماژول GPS
میکروکنترلر
gps
سنسور
دما و
رطوبت
atmega32
ارتباط با واحد
فرستنده رادیویی و
واحد تصویربرداری
11
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
سنسور
فشار
زیرسیستم گسترش آنتن
با توجه به فرود ماهواره بر روی زمین و از بین رفتن برتری هوایی
قبلی ،مجبور هستیم برای ارسال داده از آنتن جدیدی استفاده
نماییم .این آنتن از نوع فنری می باشد و پس از باز شدن به طول
تقریبی 16سانتیمتر می رسد که با بهره 9 dbمی تواند داده را تا
مسافت 500متر بدون مشکل ارسال نماید.
12
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
زیرسیستم ارتباطی
فرستنده انتخابیZigbee :
فرکانس انتخابی2.4 GHz :
•
•
•
•
•
•
13
مصرف توان بسیار پایین و امنیت باال
سادگی پیاده سازی
قیمت مناسب
زمان پیوستن به شبکه بسیار سریع
استاندارد جهانی
نرخ بیت باال و تعداد بیشتر کانال ها
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
شرح نرم افزار
•
•
•
•
14
استفاده از مدل توسعه نرم افزاری Prototypeو RADبرای پیشبرد پروژه نرم افزار
قابلیت انعطاف پذیری نرم افزار ( Optionهای متعدد برای انتخاب پورت ،سرعت دریافت ،نشانگرهای
جداکننده ی فیلدهای هر فریم و طول تصاویر یا فریم های اطالعات اتمسفر )
دریافت ورودی از پورت سریال
صحت اطالعات ورودی :بررس ی مطابقت
ورودی با استاندارد تعریف شده بین نرم افزار و
سخت افزار
نمایش جلوه های گرافیکی حالت دریافت
رسم نمودار نرخ دریافت اطالعات
پردازش ورودی و تولید خروجی
آنالیز اطالعات خام و تولید خروجی
ذخیره اطالعات آنالیز شده
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
•
نمایش خروجی
به روز رسانی نمودارهای مانیتورینگ
نمودار اطالعات اتمسفر بر حسب زمان
نمودار اطالعات اتمسفر بر حسب ارتفاع
نمایش تصویر دریافت شده
رسم مسیر طی شده
•
15
آنالیز مجدد و مانیتورینگ آفالین
امکان تحلیل مجدد اطالعات پس از دریافت
مشاهده دقیق تر تصاویر و امکان بزرگنمایی تصاویر
امکان نمایش تصاویر و فیلم به صورت انیمیشن و با
fpsدلخواه
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
شرح ساخت
•
•
•
•
16
تست و راه اندازی زیر سیستمها
طراحی و ساخت مدار چاپی بردهای واسط زیرسیستم ها
طراحی و ساخت بدنه و چتر
مونتاژ نمونه کن ست و آزمایش
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
آزمونها
•
•
•
•
•
•
17
تست ماژول GPS
تست سنسور دما و رطوبت
تست زیرسیستم ارتباطی روی سطح زمین و در فواصل مختلف
تست سنسور تصویر
تست کامل زیرسیستم اتمسفر روی سطح زمین
تست سقوط کن ست توسط چتر طراحی شده
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
بودجه بندی
18
نام قطعه
جرم (گرم)
توان مصرفی
هزینه (دالر)
ماژول Zigbee
سنسور OV7670
سنسور فشار
ماژول GPS
سنسور دما و رطوبت
10
17
8
10
0.1
973.5 mW
60 mW
5 mW
100 mW
1.5 mW
50
25
12
30
20
میکروکنترلر ARM
میکروکنترلر AVR
منبع تغذیه
بدنه و چتر
PCBو سایر ادوات
آنتن
جمع کل
5
8
90
110
50
20
50mW
50mW
-------------
10
3
50
14
18
13
328.1
1240mW
245
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
بودجه بندی دیتا
19
فریم شروع اطالعات (انتخابی)
فریم اطالعات اتمسفر ( 70بایت)
( Chksumانتخابی) ( 2بایت)
فریم قالب BMPتصویر ( 25کیلو بایت)
فریم پایان اطالعات (انتخابی)
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
نتیجه گیری
• درصد پیشرفت
• زیرسیستم اتمسفر %70
• زیر سیستم تصویربرداری % 60
• زیرسیستم ارتباطی %70
• زیرسیستم گسترش آنتن %50
• درصد همکاری اعضا :
• به صورت مشترک و مشارکت %20هر یک از اعضا
• برنامه آینده:
• تست نهایی در ارتفاع 100متر
• تست نهایی در ارتفاع 500متر
20
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
به امید سرافرازی کشورمان ایران
با تشکر از صبرتان
پایان
21
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران