skule.sormo.no

{jcomments on}Utgangspunket er minmumskravet for CanSat-prosjektet der det kun kreves å lese av trykk og temperatur og sende dette til bakken ved hjelp av en radiosender. Vi har imidlertid lagt til noen ekstra funksjoner, som GPS og lagring av data for trykk, temperatur og GPS på SD-minnebrikke i tillegg til at data sendes tilbake til bakken. 

En UNO er for spinkel for å lese GPS-signal sammen med trykk og temperatur fra en IMU. Det er mulig å bruke biblioteket AltSoftSerial for å emulere en ekstra serieport på pinne 8 og 9 på en Arduino. Men programbiblioteket er i konflikt med andre biblioteker som vi ønsker å benytte. Når datalogg skal lagres på ed SD minnebrikke samtidig som den sendes til bakken ved hjelp av telemetri (RF-samband), klarer ikke en UNO jobben. En MEGA med fire serieporter og utvidet programminne er derimot velegnet. Det er også mulig å bruke et Teensy-kort eller et Multiwii AIO-kort som begge har 2560-prosessoren fra Atmel.

Utstyret vi bruker er derfor en Arduino MEGA med et påmontert prototype-bord. Der har vi loddet fast en sender, en SD-enhet og en 10DOF IMU (GY-67). IMU-en har flere funksjoner enn hva vi bruker i første runde. Vi bruker den nå til å lese av trykk og temperatur. Med trykket kan vi også lese høyden. SD-minnet lager datapakker som er tidskodet. På den måten kan vi synkronisere i datalesingen med tiden.

Dataloggen på SD-minnet tar vi senere inn i et dataprogram som lager en ktl-fil for Google Earth. En CSV-fil for Excel for tegning av plott for temperatur og høyde generes også. I Google Earth er det mulig å tegne inn banen for satellitten som en tredimensjonal tracking-graf i landskapsbildet.

Programskissen bygges opp fra eksempelprogrammer fra SD-biblioteket (ReadWrite) og fra SFE_BMP180-blbiotek (SFE_BMP180_example). GPS-en bi bruker er en U-Blox G6100 GPS-enhet som sender med 38400 baudrate. RF-transmitteren bruker også det. På denne måte var det mulig å lage en graf med god tidsoppløsnig. Koden følger under og kan lastes ned her sammen med aktuelle biblioteker.

Programmet kan lastes ned her

#include <SPI.h> #include <SD.h> #include <Wire.h> //#include <Adafruit_BMP085.h> #include <SFE_BMP180.h> SFE_BMP180 pressure; char status; double T,P,p0,a; #define ALTITUDE 1655.0 File myFile; char buf[12]="logg001.txt"; const int chipSelect = 4; String GPS_buffer="",st="";; String filename=""; File datafile; char c; boolean gps_komplett=false; #define RF_port Serial #define GPS_port Serial2 void setup() { RF_port.begin(38400); GPS_port.begin(38400); RF_port.println(__FILE__); RF_port.print("Kompilert den "); RF_port.println(__TIMESTAMP__); GPS_buffer.reserve(255); if (pressure.begin()) Serial.println("BMP180 init success"); else { // Oops, something went wrong, this is usually a connection problem, // see the comments at the top of this sketch for the proper connections. Serial.println("BMP180 init fail\n\n"); while(1); // Pause forever. } Serial.print("Initializing SD card..."); // On the Ethernet Shield, CS is pin 4. It's set as an output by default. // Note that even if it's not used as the CS pin, the hardware SS pin // (10 on most Arduino boards, 53 on the Mega) must be left as an output // or the SD library functions will not work. pinMode(10, OUTPUT); if (!SD.begin(4)) { Serial.println("initialization failed!"); return; } Serial.println("initialization done."); // generer filnavn på logg-fil. Ny fil lages for hver gang programmet starter int n=1; while ((SD.exists(buf))) { st=String(n++); if (st.length()==1) st="00"+st; else if (st.length()==2) st="0"+st; st="logg"+st+".txt"; st.toCharArray(buf,12) ; Serial.println(buf); } filename=st; Serial.print("Filnavn: "); Serial.println(buf); } void serialEvent2() // interupt drevet lesing av Serial2-port for GPS { while (GPS_port.available()) { char c=GPS_port.read(); // Serial.print(c); if (int(c)==13) { gps_komplett=true; } else if (int(c)!=10) GPS_buffer +=c; } } boolean sw=false; int ii=0; void loop() { if (gps_komplett) { datafile =SD.open(buf, FILE_WRITE); if (GPS_buffer.substring(0,6)=="$GPRMC") { RF_port.print("Timestamp: "); RF_port.println(__TIMESTAMP__); RF_port.println(GPS_buffer); datafile.print("Timestamp: "); datafile.println(__TIMESTAMP__); datafile.println(GPS_buffer); // datafile.println(); if (ii++ % 4 == 0) //leser vekselvis trykk og temperatur for { // hver fjerde GPS-lesing if (sw) temp(); else trykk(); sw=!sw; } datafile.close(); } GPS_buffer=""; gps_komplett=false; } } void temp() { status = pressure.startTemperature(); if (status != 0) { // Wait for the measurement to complete: delay(status); // Retrieve the completed temperature measurement: // Note that the measurement is stored in the variable T. // Function returns 1 if successful, 0 if failure. status = pressure.getTemperature(T); if (status != 0) { // Print out the measurement: Serial.print("temperature: "); Serial.print(T,2); Serial.println(" deg C, "); // Serial.print((9.0/5.0)*T+32.0,2); // Serial.println(" deg F"); datafile.print("temperature: "); datafile.print(T,2); datafile.println(" deg C, "); // datafile.print((9.0/5.0)*T+32.0,2); // datafile.println(" deg F"); } } } void trykk() { status = pressure.startPressure(3); if (status != 0) { // Wait for the measurement to complete: delay(status); // Retrieve the completed pressure measurement: // Note that the measurement is stored in the variable P. // Note also that the function requires the previous temperature measurement (T). // (If temperature is stable, you can do one temperature measurement for a number of pressure measurements.) // Function returns 1 if successful, 0 if failure. status = pressure.getPressure(P,T); if (status != 0) { // Print out the measurement: Serial.print("absolute pressure: "); Serial.print(P,2); Serial.print(" mb, "); Serial.print(P*0.0295333727,2); Serial.println(" inHg"); datafile.print("absolute pressure: "); datafile.print(P,2); datafile.print(" mb, "); datafile.print(P*0.0295333727,2); datafile.println(" inHg"); // The pressure sensor returns abolute pressure, which varies with altitude. // To remove the effects of altitude, use the sealevel function and your current altitude. // This number is commonly used in weather reports. // Parameters: P = absolute pressure in mb, ALTITUDE = current altitude in m. // Result: p0 = sea-level compensated pressure in mb p0 = pressure.sealevel(P,ALTITUDE); // we're at 1655 meters (Boulder, CO) Serial.print("relative (sea-level) pressure: "); Serial.print(p0,2); Serial.print(" mb, "); Serial.print(p0*0.0295333727,2); Serial.println(" inHg"); // On the other hand, if you want to determine your altitude from the pressure reading, // use the altitude function along with a baseline pressure (sea-level or other). // Parameters: P = absolute pressure in mb, p0 = baseline pressure in mb. // Result: a = altitude in m. a = pressure.altitude(P,p0); Serial.print("computed altitude: "); Serial.print(a,0); Serial.print(" meters, "); Serial.print(a*3.28084,0); Serial.println(" feet"); datafile.print("computed altitude: "); datafile.print(a,0); datafile.print(" meters, "); datafile.print(a*3.28084,0); datafile.println(" feet"); } else Serial.println("error retrieving pressure measurement\n"); } }