Перейти к содержимому
Форумы SkyCentre Прыжки с парашютом

Recommended Posts

В 13.06.2019 в 06:54, Daemon сказал:

без алгоритмической обработки показания высотника будут прыгать в очень большом диапазоне. Отображать показания с той частотой, что опрашивается датчик - вообще гиблое дело, ты их с такой частотой читать не сумеешь. И уж тем более не сумеешь усреднить их в голове.

Вот кстати не согласен. Что Бошевские BMPx80, что NXP-шный MPL умеют усреднять данные за N замеров (1..128) и частота опроса при этом будет меняться от 10мс до 1с. Можно выбрать усреднение за 32 замера, скажем, и получить частоту опроса датчика 250мс, что уже можно сразу и отображать. MPL ко всему умеет сам пересчитывать килопаскали в метры (а для повышения точности брать на вход давление на уровне моря либо высоту "нулевой" точки над уровнем моря), считать вертикальную скорость, подавать сигнал при достижении заданной высоты и имеет на борту фильтр Калмана для снижения шумов измерения. Кажется, что этого хватит более чем.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, spase_omsk сказал:

Вопрос к тем, кто уже погружался в эту тему. Решал ли кто-нибудь проблему обдувания высотомера потоком и изменения по этой причине давления на сенсоре?

мастерил на похожей элементной базе, пару раз прыгал, забросил потом. изучал матчасть, первое, что советуют для сглаживания показаний - фильтр Калмана, простое усреднение может сильно врать. тут на форуме есть бывший сотрудник альтера, поищи в соответствующей ветке, может, еще чего подскажет по этой теме.

но, имхо, бОльшая проблема - энергосбережение. ардуина крайне прожорлива, даже если смастеришь отдельную плату с минимальной обвязкой. stm32 гораздо экономичнее (на нем, вроде бы, сделан альтер и несколько других схожих высотников), но в идеале лучше сразу смотреть в сторону stm32 L-серии (пониженного энергопотребления) или msp430.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
10 минут назад, karlasan сказал:

мастерил на похожей элементной базе, пару раз прыгал, забросил потом. изучал матчасть, первое, что советуют для сглаживания показаний - фильтр Калмана,

Фильтр Калмана есть в самОм датчике (одна из причин выбора MPL вместо BMP), с этим, получается, проще. В сторону stm32 посмотрю, спасибо! Хотя по подсчётам при общем потреблении порядка 5ма (контроллер между измерениями в Sleep mode, по таймеру просыпаемся и опрашиваем датчик; LCD и датчик можно не считать, там потребление измеряется микроамперами) батареи 450ма/ч хватит на 4 суток непрерывной работы, а далее можно и зарядить. Но - посмотрим.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
3 минуты назад, spase_omsk сказал:

Фильтр Калмана есть в самОм датчике 

в даташите о нем ни слова. в любом случае, если он и есть, то он не универсален и параметры к нему нужно все равно подбирать под конкретное приложение, дефолтные в скайдайве будут врать так же, как и в бмп. то есть задача по сути проще не стала, а если фильтр в датчике не настраиваемый - то, возможно, даже и усложнилась.

5 минут назад, spase_omsk сказал:

LCD и датчик можно не считать, там потребление измеряется микроамперами

в даташите на экранчик - 5 ма без подсветки, 20 ма с подсветкой. проверь, кстати, видны ли показания экрана через поляризационные очки, т.к. некоторые модели высотников этим грешат.

отправление мк в сон несколько раз в секунду поможет сократить потребление (правда, неизвестно, как себя будет вести экран при этом), но stm32l и особенно msp430 даже без сна покажут в несколько раз лучшие результаты.

  • Like 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
18 минут назад, karlasan сказал:

проверь, кстати, видны ли показания экрана через поляризационные очки, т.к. некоторые модели высотников этим грешат.

100% не видны - проверял. И если честно, не знаю ЖК экранов с хорошим углом обзора, которые уживались бы с такими очками. Светодиоды не рассматриваю - сомневаюсь, что в небе за облаками их будет видно хоть как-то. А вот при отправлении МК в сон экран продолжает работать - у него свой буфер и главное, не убирать с него питание. Энергопотребление PCD8544 заявлено вроде как 150мка.

С Калманом поразбираюсь ещё. За остальную информацию спасибо, буду думать и пробовать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 23.08.2019 в 17:14, spase_omsk сказал:

Кстати занимаюсь сейчас разработкой похожего изделия на Arduino Pro Mini (Atmega328P) + MPL3115A2 + Nokia5110 LCD + пьезодинамик + RGB светодиод + вибромотор (на высоте раскрытия и на 600 метрах). Если кто желает скооперироваться - буду рад. Готовность первого образца примерно в середине сентября 2019, для тестирования запасся заводской пищалкой и двумя заводскими высотниками.

Вопрос к тем, кто уже погружался в эту тему. Решал ли кто-нибудь проблему обдувания высотомера потоком и изменения по этой причине давления на сенсоре?

Вместо Nokia5110 лучше HX1230 (он же 1202 только на плате) он тоньше и подсветка более ровная. bmp280 для этих целей по-моему достаточно будет.

В падении из-за турбулентности он все-равно не будет точно показывать. Да и под куполом я сделал так, чтобы он по 5 метров отсчитывал. Точнее вряд ли надо. А вообще примерно прикидывал какой объем будут занимать эти комплектующие вместе с аккумулятором хотя бы на 300 мАч?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 23.08.2019 в 17:14, spase_omsk сказал:

Решал ли кто-нибудь проблему обдувания высотомера потоком

По моему скромному опыту :

  1. Давление скачет при выходе из ЛА сильно, и когда сальто делаешь - меньше.
  2. Для практической точности показаний высоты на руке - хватит простого усреднения по 2-4 точкам.
  3. Если захочешь сделать функцию логбука, чтоб точно определял высоту выхода , раскрытия и среднюю и особенно максимальную скорость - то тебя ждут проблемы.
  4. Мы их пытались решать , без Калманов, всякими усреднениями , получилось но но не до конца , в теме ez430посмотри исходники и примеры прыжков,
  5. Можешь из той ветки открыть в блокноте .log файлы , там посекундный лог падения как есть с датчика , нефильтрованный, график падения чёрным цветом тоже нефильтрованный, анализируй
  6. Удачи !
Изменено пользователем _Shura
  • Like 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Ребята, спасибо всем откликнувшимся, в ближайшее время подниму репозиторий на гитхабе (по готовности хоть сколько-нибудь рабочей версии).

  • Like 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вот такой пока колхоз. Первоначальная прошивка в процессе написания. На борту кроме собственно дисплея присутствует 3-цветный светодиод для грубой оценки высоты, динамик (не знаю, зачем, но пусть будет) и вибромотор. По готовности хоть сколько-нибудь рабочей прошивки создам отдельную тему.

IMG_20190908_190640.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

@space_omsk, я в обратном порядке пройдусь по сообщениям
1) Купите 3Д-принтер. Серьезно, такой колхоз стыдно даже показывать. 2 года назад в Москве покупал принтер за 9 тысяч рублей, штука даже вне разработки корпусов в хозяйстве полезная.
2) Экран я себе ставил OLED, видно прекрасно, но при пересчете на массовое производство дороговато может выйти.
3) NXP-шный даташит ничего не говорит про фильтр Калмана. И да, чудес не бывает. То, что в BMP180 называют фильтром Калмана, на самом деле смешная пародия, которая годится только для стационарно закрепленного датчика. Об этом даже в даташите говорится - при превышении определенной скорости изменения давления даже даташит на Бошевские датчики говорит "не используйте встроенного Калмана". Полноценный Калман требует внедрения матмодели процесса, и записать такую модель в регистры дешевого (да даже дорогого) датчика давления - никто этим заморачивается, обсчитывайте на контроллере.
4) Выкиньте Ардуино. Прямо сразу. На полевых испытаниях первая проблема, которую обнаружите - через неделю (в лучшем случае) или день прыжков батарейка сдохнет. Ищите энергосберегающие решения: упомянутая выше STM32L, MSP430 и EFM32 (последние - дороже, но ничего жрущего меньше я еще не видел).
5) Выкиньте вибромотор. В обычных прыжках пользы от него нет, зато резко возникающая индуктивная нагрузка на батарейке просадит напряжение на несколько десятых вольт и с легкостью отправит микроконтроллер в перезагрузку. Ну или отдельную питающую цепь тащить на моторчик - с просчетом просадки по напряжению, в полном расчетном температурном диапазоне. Есть мнение, что некоторые непоседовские высотомеры вырубались во взлете из-за этой "инновации" .
6) Забудьте про "обдувание потоком", все варианты не учесть. Одни стоят на голове, соответственно, если это пищалка - она находится в зоне уплотнения воздуха. Другие - в сите, пищалка в затенении. Третьи на пузе летают. Четвертые - крылатые. Все требуют разных моделей, если хочется прям гидродинамику подключать.
7) А вы что делаете-то? Высотомер? Пищалку? Комбайн точно смысла не имеет, если высотомер - там все проще, "точно" мерять высоту и скорость не надо. Пищалка в этом плане намного сложнее - надо на основе сильно зашумленных данных принимать решения о подаче сигналов,и лучше бы этим решениям быть правильными.
8 - Удачи, да

  • Like 4

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 часа назад, rimerio сказал:

@space_omsk, я в обратном порядке пройдусь по сообщениям
 

Спасибо!
Тоже в произвольном порядке.

Ориентируюсь я на высотомер с дополнительной индикацией категории DIY. Это определяет, в частности, отказ от STM32 и прочего, что в единичных экземплярах использовать проблемно - развести и изготовить под него плату в одном экземпляре выйдет дорого, паять дома многовыводные SMD - нужен фен или очень прямые руки, а готовые макетные платы по размерам слишком великИ - 55мм длина потянет за собой и корпус с припусками, толщиной стенок и прочим. Поэтому эксперименты пока на Arduino в версии 32u4. Питание предусматривается от аккумулятора с возможностью подзарядки (так сделаны Sirius/Vega/Orion, например), поэтому если на полевых испытаниях прибор продержится хотя бы 2 дня - я буду считать, что всё меня устраивает. По расчётам, аккумулятора на 450мА/ч хватит часов на 200, что более чем приемлемо. DIY решений с stm32, подходящих мне по габаритам, я не нашёл.

Калман. В том, что Вы правы, я уже убедился, поэтому с датчика буду забирать raw данные с усреднением и обсчитывать их самостоятельно. В MPL Калманом назвали банальное усреднение по нескольким отсчётам (урок мне - читать даташиты нужно в оригинале), а то, что есть в BMP388, действительно больше смахивает на Low-Pass фильтр и строго говоря, годится только для стационарных условий. Пока думаю пособирать статистику  - что-то мне подсказывает, что интересные результаты можно получить, ограничив ускорение и попробовав его привязать к скорости (тут возможны варианты, конечно). Набортный usb в приборе позволит невозбранно сливать статистику терминалом, а памяти хватит минут на 15 raw данных.

Вибромотор. Недавними инцидентами и не вовремя однажды отказавшей лично у меня пищалкой навеяно. Хочу настроить его на критические высоты, когда надо бы обязательно посмотреть на высотомер - это высота раскрытия и высота принятия решения на отцепку. Питание развести, думаю, сумею, а перезагрузка контроллера не страшна совершенно, т.к. автоустановка нуля предусмотрена в нём не будет.

Экран. Я не ориентируюсь даже на мелкосерийное производство, максимум - единичные экземпляры, так что плюс/минус 100р не критично, но OLED в связке с Arduino кажется мне не самым оптимальным выбором. Хотя - посмотрим.

Корпус. Для макетирования/отладки удобнее колхоз, а дальше нужно будет думать.. Кстати, скотч на фото исключительно для защиты на время сборки/монтажа.

  • Like 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Цитата

развести и изготовить под него плату в одном экземпляре выйдет дорого

Двуслойка при заказе в Китае - два доллара за 10 штук + доставка, четырехслойка - от 30 долларов за 10 штук. На сегодняшний день всевозможные ЛУТы утеряли какой-либо смысл, реально очень дешево сейчас платы делать. JLCPCB/PCBWay тащат. KiCad в пятой версии тоже позволяет более-менее качественно делать несложные платы, а если open-source не смущает - можно и бесплатную куцую версию Altium Designer использовать (CircuitMaker называется)

Цитата

паять дома многовыводные SMD - нужен фен или очень прямые руки

Фен нужен, чтобы выпаивать. Паять - только прямые руки, их достаточно, и это не так сложно, посмотрите парочку видео на ютубе. 

Цитата

не вовремя однажды отказавшей лично у меня пищалкой навеяно

Лучше ставьте вторую пищалку. Мотор - тяжелая индуктивная нагрузка, гораздо легче сделать громкую пищалку (имхо конечно).

Цитата

OLED в связке с Arduino

Вот тут ровно одна проблема - от 3.3 и даже от 5 вольт OLEDы стартовать не любят, им нужно 9-12 вольт. Но DC-DC поставить на плату несложно (если не ограничивать себя готовыми отладочными платами, а заморочиться и таки сделать кастомную PCB).

Цитата

Для макетирования/отладки удобнее колхоз

Вообще с 3Д-печатью пробовали связаться? Очень знатная штука, крайне советую попробовать


Вообще один товарищ из Кирова тоже делал пищалку-вариометр на ардуино, можете тут посмотреть: https://habr.com/ru/post/394975/

  • Like 2

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
7 часов назад, spase_omsk сказал:

Вибромотор. Недавними инцидентами и не вовремя однажды отказавшей лично у меня пищалкой навеяно

Очень сомнительно, что  вибро почувствуется в свободном падении, если на его ожидании/ощущении не сфокусироваться

  • Like 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 минут назад, _nw_ сказал:

Очень сомнительно, что  вибро почувствуется в свободном падении, если на его ожидании/ощущении не сфокусироваться

смотря куда вставить...

  • Like 6

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
6 минут назад, stiner_rd сказал:

смотря куда вставить...

:shok::girl_devil:

  • Like 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
22 часа назад, _nw_ сказал:

вибро почувствуется в свободном падении, если на его ожидании/ощущении не сфокусироваться

 

22 часа назад, stiner_rd сказал:

смотря куда вставить..

И даже не пытайтесь сфокусироваться на этом ощущении, может вторнуть так - что про парашют забудешь,
ну это я так теоретически думаю, если что.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

На этапе предварительного макетирования "на столе" получилось примерно вот что:

  • Вибро. С электропитанием и стабильностью работы процессора проблем не возникло, но вибрация с трудом ощущается даже если прибор просто лежит в кармане. Поэтому - скрипач вибро не нужен.
  • Потребление энергии. В активном режиме процессора с подключенной периферией (дисплей, датчик давления, часы RTC) схема потребляет порядка 10ма. С уходом процессора в паузах между измерениями в глубокий сон и переключением в активный режим с интервалом 500мс (подумаю ещё; возможно, уменьшу его до 250мс в режиме "прыжок" и увеличу до 5..10с в режиме "на земле") для считывания высоты и обновления информации на дисплее потребляемый усреднённый ток падает примерно до 1ма (периферия продолжает работать при этом). Этот параметр ещё будет уменьшен выбором другого исполнения датчика давления (без встроенного стабилизатора 3.3) и переходом на чтение датчика по прерыванию. Но даже в таком виде прибор работает непрерывно уже сутки и б/у аккумулятор на 360мА/ч за это время разрядился с 4,18 до 4,10в. Включение подсветки дисплея добавляет 15ма и светодиод добавляет до 30мА (он RGB с ШИМ-управлением).
  • В режиме "Выключено" (в этом режиме контроллер снимает питание с периферии, оставляя только часы RTC и полностью отключает встроенный стабилизатор 3.3в, переходя на питание непосредственно от батареи) потребление энергии измерить не удалось, что-то в районе 2мкА.

Железо для всего этого такое:

  • Arduino Pro Micro 3.3v 8MHz на базе Atmega 32u4. Допустимы Pro Mini на Atmega328P - габариты те же - либо даже голая 328P, но Pro Mini потребует переходника COM-USB или хотя бы конвертер уровней, а голый процессор потребует внешнего кварца и отдельного программатора хотя бы для прошивки загрузчика. К тому же 32u4 меньше ест.
  • Датчик давления MPL3115A2. Выбирать желательно вариант исполнения без встроенного стабилизатора 3.3в.
  • Микросхема RTC PCF8583 + кварц 32768Hz + батарея на 1,5в + диоды Шоттки RB520s 2шт или сборка BAT54C, в крайнем случае - кремниевый (1N4004, КД521, КД522) + германиевый (Д9, Д18) диод, в самом крайнем случае - два кремниевых диода с увеличением напряжения резервной батареи до 3в. Выбрана за то, что считает время с точностью до 1/100с, что позволяет процессору спокойно уходить между измерениями в сон и при том иметь возможность более-менее точно измерять скорость в падении. Просто покупаем микросхему в любом корпусе, для макетирования я брал в DIP-8.
  • Дисплей Nokia 5110 или HX1230, второй предпочтительней - меньше габариты, больше разрешение и более экономичный.
  • Транзисторные сборки AO4606 3шт (либо 3 p-канальных и 3 n-канальных MOSFET). В крайнем случае можно обойтись и без них, но питать периферию прямо с порта ардуины так себе идея, ибо близко к предельному току на порт, плюс увеличится паразитное потребление энергии в режиме "Выключено".
  • RGB светодиод, крайне желательно с общим катодом.
  • 4 кнопки - три для управления и одна для сброса.
  • Резисторы на 330, 470, 1к, 10к, 1М
  • Диоды Шоттки с малым обратным током (RB520s, сборки BAT54/BAT54C) либо кремниевые для работы в цифровой технике - импортные 1N4004 или наши КД521, КД522.
  • Конденсаторы керамические блокировочные и электролиты на 10-47мкФ
  • Пьезодинамик. Можно обычный динамик + какой-нибудь npn транзистор: наш КТ315, КТ3102, импортный C939, любители некрофилии могут поискать в загашниках МП35 или МП37 ))
  • Модуль зарядки Li-Ion TP4506. Если применяемая батарея не имеет модуля защиты - то модуль зарядки брать с модулем защиты.
  • Батарея Li-Ion ёмкостью 500мА/ч и выше. Модуль защиты желателен; если без него - см. предыдущий пункт.

О разводке дополнительной платы и возможном размещении на ней датчика давления и часов, а также о 3D-печати либо другом способе изготовления приличного корпуса буду думать после завершения этапа макетирования.

И кстати у ардуины остаются порты, чтобы добавить в изделие ещё и GPS, а памяти остаётся ещё на реализацию режима "Стендбай по прыжкам" в виде тетриса или змейки (не, нуачо, дисплей от нокии же :) )

Изменено пользователем spase_omsk
  • Like 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Итак, понемногу приступаем. На сегодня прибор умеет показывать текущую высоту, сбрасываться кнопкой на 0, управлять подсветкой дисплея, экономить энергию и отключаться, уходя в глубокий сон. На очереди поддержка часов и светодиода, работа с прерываниями и полевые испытания.

Смотреть тут: https://github.com/spase74/OpenSkydiveAltimeter

  • Like 3

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 06.06.2019 в 15:34, _nw_ сказал:

Вот сдох у тебя визо/нептун, ты что будильник на руку напялишь? зачем? без него никак?))

был период, когда высоту раскрытия определял по часам - вкл. секундомер в хронографе

тогда же арендовал высотомер, а у него в подъёме стрелка отвалилась - высоту раскрытия определял по соседям

В 01.10.2019 в 14:48, spase_omsk сказал:

Итак, понемногу приступаем. На сегодня прибор умеет показывать текущую высоту, сбрасываться кнопкой на 0, управлять подсветкой дисплея, экономить энергию и отключаться, уходя в глубокий сон. На очереди поддержка часов и светодиода, работа с прерываниями и полевые испытания.

Смотреть тут: https://github.com/spase74/OpenSkydiveAltimeter

температуру ещё не показывает как Neptune?))

(а мой Neptune начал очень быстро жрать батарейку - приходится её вытаскивать..(

  • Like 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 часов назад, Guest сказал:

Температуру ещё не показывает как Neptune?))

(а мой Neptune начал очень быстро жрать батарейку - приходится её вытаскивать..(

С датчика она приходит, можно и показать, но зачем? Когда прибор на руке, температура на датчике всё равно будет неправильной, во время прыжка она вроде ни к чему, так что мелким шрифтом в уголке может и сделаю, но смысла особого не вижу.

А вот что точно добавлю - так это будильник. Пригодится.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, spase_omsk сказал:

А вот что точно добавлю - так это будильник. Пригодится.

Еще место для таблетки алкозепцера и нычку для заначки на прыжки). Шучу.

  • Like 2

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
4 часа назад, Ёжик сказал:

Еще место для таблетки алкозепцера и нычку для заначки на прыжки). Шучу.

Учитывая, что применённый аккумулятор рОдом из электронной сигареты, я долго удерживал себя от мысли совместить высотомер с power-банком и vape-модом...

  • Like 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Нормальный такой проект) Одобряю.)

Но высотникам - никаким не доверяйте! Открывайтесь по очкометру.

  • Like 2

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
58 минут назад, _Berkut_ сказал:

Но высотникам - никаким не доверяйте! Открывайтесь по очкометру.

Вот что верно, то верно!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Итак. Как тупой высотник оно заработало, в ближайшее время свожу его на высоту, сравню с промышленным.

Размер получился ровно в половину сигаретной пачки. Да, цифирки в левом нижнем углу - raw данные с сенсора батареи.

IMG_20191003_164146.jpg

  • Like 2

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

×
×
  • Создать...