Transcript ماژول GPS
به نام خداوند بخشنده و مهربان
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
گزارش طراحی دقیق کن ست
تیم شهاب
مهرماه 1390
اعضای تیم:
•
•
•
•
•
بهروز دادخواه
احمدرضا حدیدی
میالد شیری
مسعود مدح خان
احسان هدایتی
استاد راهنما:
دکتر علیرضا فرجی
فهرست مطالب
•
تغییرات بعد از طراحی اولیه
•
پروفیل عمر
•
ویژگیهای سیستم
•
زیرسیستم ها و اجزای آنها
•
شرح نرم افزار
•
شرح ساخت و آزمونها
•
بودجه بندی
•
نتیجه گیری
3
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
تغییرات بعد از طراحی اولیه
•
سنسور دما و رطوبت
•
•
ماژول GPS
•
•
تهیه سنسور SHT11به جای SHT75
تهیه ماژول GT-720به جای GT-723
ماژول های مخابراتی
• تهیه ماژول ) XBEE Pro S2 (Znet 2.5به جای سری XBEE Pro
•
میکروکنترلر مرکزی
• تغییر میکروکنترلر مرکزی از AT91SAM7x512به LPC2368
4
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
پروفیل عمر
•
روشن کردن کن ست و تحویل به برگزار کنندگان 45 ،دقیقه قبل از مسابقه
•
Sleepکردن واحدهای جانبی به غیر از GPSتوسط میکروکنترلر
•
•
•
ماژول های ZigBeeقابلیت رفتن به حالت Sleepسخت افزاری دارند.
تغذیه دوربین در مواقع بیکاری قطع می شود.
کارت حافظه MMCبه حالت Idleمی روذ.
•
تشخیص شروع حرکت و فعال سازی واحدهای جانبی
•
انجام عملیات های بررس ی اتمسفر و تصویر برداری
•
تشخیص نزدیک شدن به زمین و بازکردن کیسه هوا
•
فرود موفقیت آمیز ماهواره و بررس ی نتایج پردازش داده ها
5
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
ویژگیهای سیستم
•
فشرده سازی تصویر دریافتی به فرمت مرسوم Jpegدر پردازشگر قدرتمند ARM
•
محاسبه Checksumبسته های داده و تشخیص خطا توسط نرم افزار ایستگاه زمینی
•
پردازش اطالعات GPSو نمایش مسیر حرکت در نرم افزار ایستگاه زمینی
•
اعالم پارامترهای بررس ی اتمسفر و نمایش نقطه به نقطه اطالعات برروی نقشه GPS
•
ایجاد ارتباط بین مدار ایستگاه زمینی و کامپیوتر با استفاده از پروتکل USB
•
کاربری بسیار ساده و قدرتمند نرم افزار ایستگاه زمینی
6
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
زیرسیستم ها و اجزای آنها
•
بررس ی اتمسفر
•
اندازه گیری دما و رطوبت توسط ماژول SHT11
•
اندازه گیری فشار هوا توسط ماژول MPXH6115A
7
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
زیرسیستم ها و اجزای آنها
•
سیستم موقعیت یابی GPS
•
پردازش جمالت NMEAو استخراج طول و عرض جغرافیایی ،زمان GPSو ارتفاع از
سطح دریا
8
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
زیرسیستم ها و اجزای آنها
•
تصویر برداری
•
•
•
•
•
•
دریافت داده های دوربین OV7670توسط میکروکنترلر ARM LCP2368
سیستم ذخیره سازی داده های خام تصویر
فشرده سازی تصویر
ذخیره سازی تصویر نهایی
تشکیل بسته های داده تصویر توسط زیر سیستم DataPacker
ارسال داده ها توسط ماژول مخابراتی
9
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
زیرسیستم ها و اجزای آنها
•
مخابرات
•
استفاده از یک جفت ماژول Xbee Pro S2
10
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
زیرسیستم ها و اجزای آنها
•
مکانیک
•
چتر
•
بدنه
•
کیسه هوا
11
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
زیرسیستم ها و اجزای آنها
•
تغذیه
•
•
استفاده از باتری های قابل شارژ لیتیوم پلیمر
تامین ولتاژ و جریان مورد نیاز هر زیر سیستم
12
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
زیرسیستم ها و اجزای آنها
•
ایستگاه زمینی
•
مدار ایستگاه زمینی
•
•
ماژول مخابراتی Xbee Pro
میکروکنترلر مرکزی ( ) LPC2368
•
•
راه اندازی ماژول مخابراتی
پیاده سازی پروتکل USBدر مد )Full-Speed (12MBit/s
•
پیاده سازی ارتباط سریال ( توسط مبدل ) FTDI
•
پردازش داده ها در نرم افزار ایستگاه زمینی
13
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
شرح نرم افزار
•
اجزای نرم افزار ایستگاه زمینی:
•
داشبورد
•
•
•
•
•
•
پردازش داده ها ( ترسیم نمودارها )
•
•
•
بررس ی اتصال مدار گیرنده ( پورت / USBپورت ) Serial
شروع عملیات مانیتورینگ با دستور کاربر
نمایش تصویر دریافتی
کنترل سیستم GPS
وضعیت کن ست
نمودارهای دما ،رطوبت ،فشار و ارتفاع
نوار ابزار تنظیمات نمودار ها
جدول داده ها
•
•
جدول نمایش داده های خام دریافتی بسته داده اطالعات اتمسفر
نوار ابزار خروجی از داده ها ( خروجی بصورت فایل Excel ، PDFو چاپ داده ها )
14
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
شرح ساخت
•
فیزیک داخلی کن ست
•
•
•
•
•
•
نصب دوربین در بخش زیرین طراحی شده برای آن
پیاده سازی مدارات چاپی زیر سیستم ها بصورت الیه های دیسک مانند
اجماع و یک پارچه سازی الیه های مدار چاپی
نصب سنسور دما-رطوبت در قسمت فوقانی
اتصال ماژول GPS
پیکربندی جامع مدارها
15
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
شرح آزمونها
•
آزمون الکترونیکی
• تست زیر سیستم های اتمسفر و جمع آوری اطالعات
• ارسال داده ها توسط زیر سیستم مخابراتی در فواصل مختلف
•
آزمون مکانیکی
•
•
•
بررس ی سقوط اجسام توسط چتر
تغییر پارامترهای چتر برای پاسخ دهی بهتر
تست استحکام و ضربه پذیری بدنه
16
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
بودجه بندی توان
قطعه
نقش
ولتاژ کاری
جریان )(mA
بیشترین توان مصرفی
()mW
SHT11
سنسور دما و رطوبت
2.4-5.5
0.55
(3در مد نمونه برداری)
Mpxa6115a
سنسور فشار
4.75-5.25
10
52.5
GT723F
سنسور GPS
3.8-8
26
208
RFM12BP
ماژول مخابراتی
2.2-3.8
20
76
OV7670
دوربین
1.7-3
60
180
LPC2368
میکروکنترلر
3-3.6
100
360
)XBee PRO(ZigBee
ماژول ارسال تصویر
3.3
215
709.5
LED
راهنما
3
40-50
150
3-6
100
600
سایر (شامل راه اندازهای
مکانیکی)
مجموع
5580
17
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
بودجه بندی
قطعه
قیمت ( لایر)
MPXA6115A
200000
GT-720F
300000
200000
قطعه
وزن
Sht11
1گرم
دوربین
10گرم
SHT11
MXP6115
5/1گرم
OV7670
300000
GT-720
10گرم
RFM12BP
125000
Zigbee
10گرم
)XBee Pro(ZigBee
750000
برد کنترلر اصلی
100گرم
میکروکنترلر ARM LPC2368
120000
چتر
64گرم
برد ها
150000
قوطی
225گرم
تغذیه(باتری ها و رگوالتورها)
200000
باتری
60گرم
کارت حافظه و وسایل جانبی
100000
مجموع
485.1گرم
وسایل و قطعات مکانیکی
چتر ، 60000بدنه ، 150000
کیسه هوا بدون قرص 50000
مواد شیمیایی 100000
مجموع
2805000
18
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران
نتیجه گیری
•
نتیجه فعالیت ها و درصد پیشرفت
•
درصد همکاری اعضا
•
برنامه آینده
پیشرفت
120
100
80
60
پیشرفت
40
20
0
مونتاژ و ارائه گزارش طراحی بدنه ساخت زیر خرید لوازم مطالعه و ثبت نام و
طراحی اولیه درک
سیستم های
انجام تست طراحی دقیق
مفهومی
الکترونیکی
های نهایی و ساخت کن
ست نمونه
19
آبان
اردیبهشت
اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران