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