CanSat - սկսնակների ուղեցույց. 6 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Այս հրահանգների հիմնական նպատակը քայլ առ քայլ կիսելն է CanSat- ի զարգացման գործընթացը: Բայց, նախքան սկսելը, եկեք իսկապես պարզ դարձնենք, թե ինչ է CanSat- ը, և որոնք են դրա հիմնական գործառույթները, նաև օգտվելով առիթից, մենք կներկայացնենք մեր թիմը: Այս նախագիծը սկսվեց որպես մեր համալսարանի Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) համալսարանի Cornélio Procópio համալսարանում: Advisեկավարվելով մեր խորհրդատուի կողմից, մենք մշակեցինք գործողությունների ծրագիր `CanSats- ին մուտք գործելու մտադրությամբ, ինչը նշանակում էր ուսումնասիրել դրա բոլոր կողմերն ու բնութագրերը, որպեսզի կարողանանք հասկանալ, թե ինչպես է այն աշխատում, ինչը, ի վերջո, կհանգեցնի կառուցման a CanSat, և այս ուղեցույցի մշակում: CanSat- ը դասակարգվում է որպես պիկոսատելիտ, ինչը նշանակում է, որ նրա քաշը սահմանափակվում է 1 կգ -ով, բայց սովորաբար CanSats- ը կշռում է մոտ 350 գ, իսկ դրա կառուցվածքը հիմնված է սոդայի տարայի վրա ՝ 6, 1 սմ տրամագծով գլան, 11, 65 սմ բարձրություն: Այս մոդելը ներկայացվել է արբանյակի զարգացման գործընթացը պարզեցնելու մտադրությամբ, որպեսզի հնարավորություն ընձեռվի համալսարանների մուտքն այդ տեխնոլոգիաներին ՝ հասնելով ժողովրդականության ՝ այս օրինակը որդեգրած մրցույթների շնորհիվ: Ընդհանուր առմամբ, CanSats- ը հիմնված է 4 կառույցների վրա, այն է ՝ էներգահամակարգը, զգայարանային համակարգը, հեռաչափության համակարգը և հիմնական համակարգը: Այսպիսով, եկեք ավելի սերտ նայենք յուրաքանչյուր համակարգին. - էներգահամակարգ. Այլ կերպ ասած, ենթադրվում է, որ համակարգերը պետք է մատակարարեն անհրաժեշտ լարումը և հոսանքը ՝ հարգելով դրա սահմանները: Բացի այդ, այն կարող է ունենալ պաշտպանական բաղադրիչներ `մյուս համակարգերի անվտանգությունն ու պատշաճ պահվածքը երաշխավորելու համար: Սովորաբար այն հիմնված է մարտկոցի և լարման կարգավորիչի սխեմայի վրա, բայց շատ այլ հնարավորություններ կարող են ավելացվել, ինչպիսիք են էներգիայի կառավարման տեխնիկան և մի քանի տեսակի պաշտպանություն: - ensգայարանների համակարգ. Այս համակարգը բաղկացած է բոլոր տվիչներից և սարքերից, որոնք պատասխանատու են պահանջվող տվյալների հավաքման համար: այն կարող է միացված լինել հիմնական համակարգին մի քանի եղանակով ՝ սերիական արձանագրություններ, ի թիվս այլոց արձանագրություններ, այդ իսկ պատճառով իսկապես կարևոր է տիրապետել այս բոլոր տեխնիկաներին, որպեսզի կարողանանք որոշել ամենահարմարը: Ընդհանուր առմամբ, սերիական արձանագրություններն այնպիսիներն են, որոնք հաճախ ընտրվում են ՝ իրենց ավելի փոքր թվով կապերի և բազմակողմանիության պատճառով, մինչ այժմ ամենահայտնիներն են SPI, I2C և UART արձանագրությունները: - Հեռաչափության համակարգ. Այս համակարգը պատասխանատու է CanSat- ի և վերգետնյա կառավարման կայանի միջև անլար կապ հաստատելու համար, որը ներառում է անլար հաղորդակցության արձանագրությունը և սարքավորումները: - Հիմնական համակարգ. Այս համակարգը պատասխանատու է մյուս բոլոր համակարգերի փոխկապակցման համար, այնպես, որ այն նաև վերահսկում և համաժամեցնում է նրանց գործունեության հաջորդականությունը ՝ որպես օրգանիզմ:

Քայլ 1: Հիմնական համակարգը

Շատ պատճառներով մենք ընտրել ենք ARM® Cortex®-M4F- ի վրա հիմնված միկրոկառավարիչ, դա ցածր էներգիայի MCU է, որն առաջարկում է շատ ավելի բարձր պրոցեսորային հզորություն, գումարած մի քանի գործառույթներ, որոնք սովորաբար չեն երևում RISK միկրոկոնտրոլերներում, ինչպիսիք են DSP գործառույթները: Այս բնութագրերը հետաքրքիր են, քանի որ դրանք հնարավորություն են տալիս մեծացնել CanSat հավելվածների առանձնահատկությունների բարդությունը ՝ առանց միկրոկոնտրոլերը փոխելու անհրաժեշտության (իհարկե, նաև նրա սահմանները հարգելով):

Քանի դեռ նախագիծը մի քանի ֆինանսական սահմանափակումներ ուներ, ընտրված միկրոկառավարիչը նույնպես ենթադրվում էր, որ պետք է մատչելի լիներ, ուստի տեխնիկական պայմաններին հետևելով ՝ մենք ընտրեցինք ARM® Cortex®-M4F- ի վրա հիմնված MCU TM4C123G LaunchPad- ը:. Նաև փաստաթղթերը (արտադրողի տրամադրած տվյալների թերթերը և բնութագրերը) և MCU- ի IDE- ն եղել են առավելություններ, որոնք իսկապես պետք է հաշվի առնել, քանի դեռ դրանք շատ են օգնել զարգացման գործընթացին:

Այս Cansat- ում մենք որոշեցինք այն պարզ պահել և պարզապես այն զարգացնել ՝ օգտագործելով մեկնարկման տախտակը, բայց, իհարկե, ապագա նախագծերում դա տարբերակ չի լինի ՝ հաշվի առնելով, որ մեկնարկային տուփում ընդգրկված մի քանի հնարավորություններ իրականում անհրաժեշտ չեն մեր նախագծի համար, գումարած դրա ձևաչափը շատ սահմանափակեց մեր CanSat- ի կառուցվածքի նախագիծը, քանի դեռ CanSat- ի չափսերը նվազագույն են:

Այսպիսով, այս համակարգի համար համապատասխան «ուղեղ» ընտրելուց հետո հաջորդ քայլը նրա ծրագրակազմի մշակումն էր, ինչպես նաև պարզության համար մենք որոշեցինք պարզապես օգտագործել հաջորդական ծրագիր, որը կատարում է հետևյալ հաջորդականությունը 1 Հց հաճախականությամբ.

Սենսորների ընթերցումներ> տվյալների պահեստավորում> տվյալների փոխանցում

Սենսորների մասը հետագայում կբացատրվի սենսորային համակարգում, ինչպես նաև տվյալների փոխանցումը `հեռաչափության համակարգում: Ի վերջո, այն պետք է սովորեր, թե ինչպես ծրագրավորել միկրոկառավարիչը, մեր դեպքում մենք պետք է սովորեինք MCU- ի, GPIO- ի, I2C մոդուլի, UART մոդուլի և SPI մոդուլի հետևյալ գործառույթները:

GPIO- ն, կամ պարզապես ընդհանուր նշանակության մուտքն ու ելքը, նավահանգիստներ են, որոնք կարող են օգտագործվել մի քանի գործառույթներ կատարելու համար, եթե դրանք ճիշտ տեղադրված են: Հաշվի առնելով, որ մենք չենք օգտագործում որևէ C գրադարան GPIO- ի համար, նույնիսկ մյուս մոդուլների համար, մենք պետք է կազմաձևեինք բոլոր անհրաժեշտ գրանցամատյանները: Այդ պատճառով մենք գրել ենք հիմնական ուղեցույց, որը պարունակում է օրինակներ և նկարագրություններ, որոնք վերաբերում են մեր կողմից օգտագործվող մոդուլների գրանցամատյաններին, որոնք առկա են ստորև:

Բացի այդ, կոդը պարզեցնելու և կազմակերպելու համար ստեղծվեցին մի քանի գրադարաններ: Այսպիսով, գրադարանները ստեղծվել են հետևյալ նպատակների համար.

- SPI արձանագրություն

- I2C արձանագրություն

- UART արձանագրություն

- NRF24L01+ - հաղորդիչ

Այս գրադարանները հասանելի են նաև ստորև, բայց հիշեք, որ մենք օգտագործել ենք Keil uvision 5 IDE- ն, ուստի այդ գրադարանները չեն աշխատի ծածկագիր կազմողի համար: Ի վերջո, բոլոր գրադարանները ստեղծելուց և անհրաժեշտ բոլոր նյութերը սովորելուց հետո վերջնական ծածկագիրը հավաքվեց, և ինչպես կարող եք պատկերացնել, այն հասանելի է նաև ստորև:

Քայլ 2: ensգայարանների համակարգ

Այս համակարգը բաղկացած է բոլոր սենսորներից և սարքերից, որոնք պատասխանատու են CanSat- ի աշխատանքի պայմանների մասին տեղեկատվության հավաքման համար: Մեր դեպքում մենք ընտրել ենք հետևյալ տվիչները.

- 3 առանցքի թվային արագացուցիչ - MPU6050

- 3 առանցքի թվային գիրոսկոպ - MPU6050

- 3 առանցքի թվային մագնիսաչափ - HMC5883L

- թվային բարոմետր - BMP280

- և GPS - Tyco A1035D

Ընտրությունները հիմնականում հիմնված էին մատչելիության վրա, ինչը նշանակում էր, որ քանի դեռ մեխանիկական և էլեկտրական (հաղորդակցման արձանագրություն, էլեկտրամատակարարում և այլն) բնութագրերը համատեղելի էին մեր նախագծի հետ, ընտրության վրա լրացուցիչ պարամետրեր չկիրառվեցին, նաև այն պատճառով, որ որոշ սենսորների առկայությունը ընտրանքները սահմանափակ էին: Սենսորները ձեռք բերելուց հետո ժամանակն էր դրանք գործի դնել:

Այսպիսով, առաջինը, որն ուսումնասիրվեց, 3 առանցքի թվային արագացուցիչ և գիրոսկոպ էր, որը կոչվում էր MPU6050 (այն կարելի է հեշտությամբ գտնել ցանկացած վայրում, քանի դեռ այն լայնորեն օգտագործվում է ARDUINO նախագծերում), դրա հաղորդակցությունը հիմնված է I2C արձանագրության վրա, յուրաքանչյուր ստրուկ ունի հասցե, որը թույլ է տալիս մի քանի սարքեր զուգահեռաբար միացնել միմյանց, հաշվի առնելով, որ հասցեն 7 բիթանոց է, և մոտ 127 սարք կարելի է միացնել նույն սերիական ավտոբուսում: Այս հաղորդակցության արձանագրությունը գործում է երկու ավտոբուսների վրա ՝ տվյալների ավտոբուս և ժամացույցի ավտոբուս, ուստի տեղեկատվությունը փոխանակելու համար վարպետը պետք է ուղարկի ժամացույցի 8 ցիկլ (ի դեպ տեղեկատվությունը պետք է տեղավորվի բայթ, քանի դեռ այդ հաղորդակցությունները հիմնված են) բայտի չափի վրա) ստացման կամ փոխանցման գործողության մեջ: MPU6050- ի հասցեն է ՝ 0b110100X, իսկ X- ն օգտագործվում է կարդալու կամ գրելու գործողություն կանչելու համար (0 -ը ՝ գրելու գործողություն, իսկ 1 -ը ՝ ընթերցման գործողություն), այնպես որ, երբ ցանկանում եք կարդալ սենսորը, պարզապես օգտագործեք նրա հասցեն որպես 0xD1 և երբ ուզում եք գրել, պարզապես օգտագործեք դրա հասցեն որպես 0xD0:

I2C արձանագրությունը ուսումնասիրելուց հետո MPU6050- ն իրականում ուսումնասիրվել է, այլ կերպ ասած `կարդացվել է դրա տվյալների թերթը, այն գործարկելու համար անհրաժեշտ տեղեկատվություն ստանալու համար, այս սենսորի համար պահանջվում էր կազմաձևել ընդամենը երեք գրանցամատյան, էներգիայի կառավարում 1 գրանցամատյան - հասցե 0x6B (երաշխավորելու համար, որ սենսորը քնի ռեժիմում չէ), գիրոսկոպի կազմաձևման գրանցամատյանը `հասցեն 0x1B (գիրոսկոպի ամբողջական մասշտաբի կազմաձևման համար) և վերջապես արագացուցիչի կազմաձևման գրանցամատյանը` հասցեն 0x1C (ներ արագացուցիչի ամբողջական մասշտաբի կազմաձևման համար): Կան մի քանի այլ գրանցամատյաններ, որոնք կարող են կազմաձևվել ՝ թույլ տալով օպտիմալացնել սենսորի աշխատանքը, բայց այս նախագծի համար այդ կազմաձևերը բավարար են:

Այսպիսով, սենսորը ճիշտ կազմաձևելուց հետո այժմ կարող եք կարդալ այն: Desiredանկալի տեղեկատվությունը տեղի է ունենում 0x3B և 0x48 գրանցամատյանների միջև, յուրաքանչյուր առանցքի արժեքը բաղկացած է երկու բայթից, որոնք կոդավորված են 2 -ի լրացման եղանակով, ինչը նշանակում է, որ կարդացած տվյալները պետք է փոխարկվեն իմաստալից լինելու համար (դրանք կլինեն քննարկվել է ավելի ուշ):

MPU6050- ի հետ աշխատելուց հետո ժամանակն էր ուսումնասիրել 3 առանցքի թվային մագնիսաչափը ՝ HMC5883L անունով (այն կարելի է նաև հեշտությամբ գտնել ցանկացած վայրում, քանի դեռ այն լայնորեն օգտագործվում է ARDUINO նախագծերում), և կրկին նրա հաղորդակցության արձանագրությունը սերիական արձանագրությունն է: I2C. Դրա հասցեն է ՝ 0b0011110X, իսկ X- ն օգտագործվում է կարդալու կամ գրելու գործողություն կանչելու համար (0 -ը ՝ գրելու գործողություն, իսկ 1 -ը ՝ ընթերցման գործողություն), այնպես որ, երբ ուզում եք կարդալ սենսորը, պարզապես օգտագործեք նրա հասցեն որպես 0x3D և երբ ուզում եք գրել, պարզապես օգտագործեք դրա հասցեն որպես 0x3C:

Այս դեպքում, HMC5883L- ը նախնական ձևակերպելու համար անհրաժեշտ էր երեք գրանցամատյանի կազմաձևում, կազմաձևման գրանցամատյան A - հասցե 0x00 (տվյալների ելքային արագությունը և չափման ռեժիմը կազմաձևելու համար), կազմաձևման գրանցամատյան B - հասցեն 0x01 (սենսորի շահույթը կարգավորելու համար) և վերջին, բայց ոչ պակաս, ռեժիմի գրանցամատյանը `հասցեն 0x02 (սարքի աշխատանքային ռեժիմը կազմաձևելու համար):

Այսպիսով, HMC5883L- ի ճիշտ կազմաձևումից հետո այժմ հնարավոր է կարդալ այն: Desiredանկալի տեղեկատվությունը տեղի է ունենում 0x03 և 0x08 գրանցամատյանների միջև, յուրաքանչյուր առանցքի արժեքը բաղկացած է երկու բայթից, որոնք կոդավորված են 2 -ի լրացման եղանակով, ինչը նշանակում է, որ կարդացած տվյալները պետք է փոխարկվեն իմաստալից լինելու համար (դրանք կլինեն քննարկվել է ավելի ուշ): Մասնավորապես, այս սենսորի համար դուք պետք է միանգամից կարդաք բոլոր տեղեկությունները, հակառակ դեպքում այն կարող է չաշխատել առաջարկվածի պես, քանի դեռ ելքային տվյալները գրված են այս գրանցամատյաններում միայն այն ժամանակ, երբ գրառվել են բոլոր գրանցամատյանները: այնպես որ անպայման կարդացեք բոլորը:

Վերջապես, ուսումնասիրվեց թվային բարոմետրը ՝ մեկ այլ I2C արձանագրության սենսոր, որը նույնպես կոչվեց BMP280 (այն նույնպես հեշտությամբ կարելի է գտնել ցանկացած վայրում, քանի դեռ այն լայնորեն օգտագործվում է ARDUINO նախագծերում): Դրա հասցեն է b01110110X, ինչպես նաև X- ն օգտագործվում է կարդալու կամ գրելու գործողություն կանչելու համար (0 -ը `գրելու գործողություն, իսկ 1 -ը` ընթերցման գործողություն), այնպես որ, երբ ուզում եք կարդալ սենսորը, պարզապես օգտագործեք նրա հասցեն որպես 0XEA և երբ ցանկանում եք գրել, պարզապես օգտագործեք դրա հասցեն որպես 0XEB: Բայց այս սենսորի դեպքում I2C հասցեն կարող է փոխվել ՝ փոխելով SDO կապի լարման մակարդակը, ուստի GND- ի կիրառման դեպքում այս հասցեն լինելու է b01110110X, և եթե VCC- ն կիրառել այս քորոցին, հասցեն գնում է b01110111X լինելու համար, նաև այս սենսորում I2C մոդուլը միացնելու համար դուք պետք է VCC մակարդակ կիրառեք սենսորի CSB քորոցում, այլապես այն ճիշտ չի աշխատի:

BMP280- ի համար միայն երկու գրանցամատյան պետք է կազմաձևվեր այն գործարկելու համար, ctrl_meas ռեգիստրը `հասցեն 0XF4 (տվյալների ձեռքբերման ընտրանքները սահմանելու համար) և կազմաձևման գրանցամատյանը` հասցեն 0XF5 (տեմպը սահմանելու համար, ֆիլտրը և սենսորի ինտերֆեյսի ընտրանքները):

Կարգավորումների հետ գործն ավարտելուց հետո ժամանակն է, թե ինչն է իսկապես կարևոր ՝ տվյալների բուն, այս դեպքում ցանկալի տեղեկատվությունը տեղի է ունենում 0XF7 և 0XFC գրանցամատյանների միջև: Թե ջերմաստիճանը, թե ճնշման արժեքը կազմված են երեք բայթից, որոնք կոդավորված են 2 -ի լրացման եղանակով, ինչը նշանակում է, որ կարդացած տվյալները պետք է փոխարկվեն իմաստալից լինելու համար (այս բաները կքննարկվեն ավելի ուշ): Նաև այս սենսորի համար, ավելի մեծ ճշգրտություն ստանալու համար կան մի քանի ուղղիչ գործակիցներ, որոնք կարող են օգտագործվել տվյալների փոխակերպման ժամանակ, դրանք գտնվում են 0X88 և 0XA1 գրանցամատյանների միջև, այո, կա 26 բայթ ուղղիչ գործակիցներ, այնպես որ, եթե ճշգրտությունը այնքան էլ կարևոր չէ, պարզապես մոռացեք դրանք, այլապես այլ ճանապարհ չկա:

Եվ վերջապես GPS- ը `Tyco A1035D, այս մեկը հիմնված է UART սերիական արձանագրության վրա, մասնավորապես` 4800 կբիթ/վրկ արագությամբ, առանց պարիտետային բիթերի, տվյալների 8 բիթերի և 1 կանգառի բիթերի: UART- ը կամ ունիվերսալ ասինխրոն ընդունիչ/հաղորդիչ, սերիական արձանագրություն է, որի մեջ տեղեկատվության համաժամացումը կատարվում է ծրագրային ապահովման միջոցով, ուստի դա ասինխրոն արձանագրություն է, նաև այս բնութագրի պատճառով տեղեկատվության փոխանցման և ստացման արագությունը շատ ավելի փոքր է: Հատկապես այս արձանագրության համար փաթեթները պետք է սկսվեն սկզբնական բիթով, սակայն կանգառի բիթը պարտադիր չէ, և փաթեթների չափը 8 բիթ է:

GPS - Tyco A1035D- ի դեպքում պահանջվում էր երկու կոնֆիգուրացիա ՝ setDGPSport (հրաման 102) և Query/RateControl (հրաման 103), այս բոլոր տեղեկությունները, ինչպես նաև այլ ընտրանքներ հասանելի են NMEA տեղեկատու ձեռնարկում, արձանագրությունում: օգտագործվում է GPS- ի մոդուլների մեծ մասում: 102 հրամանը օգտագործվում է բաուդ արագությունը, տվյալների բիթերի քանակը և պարիտետային բիտերի առկայության կամ չկիրառման և կանգառի բիթերը սահմանելու համար: 103 հրահանգը օգտագործվում է GGA, GLL, GSA, GSV, RMC և VTG ստանդարտ NMEA հաղորդագրությունների ելքը վերահսկելու համար, դրանք մանրամասն նկարագրված են տեղեկատու ձեռնարկում, սակայն մեր դեպքում ընտրվածը GGA- ն է, որը նշանակում է Գլոբալ Տեղորոշման համակարգի ֆիքսված տվյալներ:

Երբ GPS - TycoA1035D- ը ճիշտ կազմաձևված է, այժմ միայն անհրաժեշտ է կարդալ սերիական նավահանգիստը և զտել ստացված տողը `ըստ ընտրված պարամետրերի, որպեսզի թույլ տա տեղեկատվության մշակումը:

Բոլոր սենսորների մասին բոլոր անհրաժեշտ տեղեկություններն իմանալուց հետո միայն լրացուցիչ ջանքեր պահանջվեցին `ամեն ինչ միացնելու համար մեկ ծրագրում` օգտագործելով նաև սերիական հաղորդակցության գրադարանները:

Քայլ 3. Հեռաչափության համակարգ

Այս համակարգը պատասխանատու է ցամաքային կառավարման և CanSat- ի միջև հաղորդակցություն հաստատելու համար, բացի ծրագրի պարամետրերից, այն նաև սահմանափակվել է այլ կերպ, քանի դեռ ՌԴ -ի փոխանցումը թույլատրված է միայն որոշ հաճախականությունների տիրույթներում, որոնք զբաղված չեն այլ ՌԴ ծառայություններ, ինչպիսիք են բջջային ծառայությունները: Այս սահմանափակումները տարբեր են և կարող են փոխվել երկրից երկիր, ուստի կարևոր է միշտ ստուգել թույլատրված հաճախականությունների տիրույթները ընդհանուր օգտագործման համար:

Շուկայում առկա են մատչելի գներով ռադիոկայանների բազմաթիվ տարբերակներ, այս բոլոր համակարգերն առաջարկում են մոդուլյացիայի տարբեր եղանակներ տարբեր հաճախականություններով, այս համակարգի համար մեր ընտրությունը բաղկացած էր 2.4 ԳՀց հաճախականությամբ RF հաղորդիչից ՝ NRF24L01+ - ից, քանի որ այն արդեն ուներ լավ հաստատված հաղորդակցության արձանագրություն, քանի դեռ ստուգման համակարգեր, ինչպիսիք են ավտոմատ ճանաչման և ավտոմատ փոխանցման համակարգերը: Բացի այդ, էներգիայի ողջամիտ սպառման դեպքում դրա փոխանցման արագությունը կարող է հասնել մինչև 2 Մբիթ / վ արագության:

Այսպիսով, նախքան այս հաղորդիչի վրա աշխատելը, եկեք մի փոքր ավելին իմանանք NRF24L01+ - ի մասին: Ինչպես արդեն նշվեց, դա 2.4 ԳՀց հաճախականությամբ ռադիո է, որը կարող է կազմաձևվել որպես ընդունիչ կամ հաղորդիչ: Հաղորդակցություն հաստատելու համար յուրաքանչյուր հաղորդիչ ունի հասցե, որը կարող է կազմաձևել օգտագործողը, հասցեն կարող է լինել 24 -ից 40 բիթ ՝ ըստ ձեր կարիքների: Տվյալների գործարքները կարող են տեղի ունենալ մեկ կամ շարունակական եղանակով, տվյալների չափը սահմանափակվում է 1 բայթով, և յուրաքանչյուր գործարք կարող է կամ կարող է չստեղծել ճանաչման պայման `ըստ հաղորդիչի կազմաձևերի:

Հնարավոր են նաև այլ մի քանի կոնֆիգուրացիաներ, ինչպիսիք են ՝ ՌԴ ազդանշանի ելքի նկատմամբ շահույթը, ավտոմատ փոխանցման ռեժիմի առկայությունը կամ չլինելը (եթե այդպես է ուշացումը, մյուս բնութագրերի միջև փորձարկումների քանակը կարող է ընտրվել) և մի քանի այլ հնարավորություններ, որոնք անպայման օգտակար չեն այս նախագծի համար, բայց ամեն դեպքում դրանք հասանելի են բաղադրիչի տվյալների թերթիկում ՝ դրանց վերաբերյալ որևէ հետաքրքրության դեպքում:

NRF24L01+ - ը «խոսում» է SPI լեզվով, երբ խոսքը վերաբերում է սերիական հաղորդակցությանը, այնպես որ, երբ ուզում եք կարդալ կամ գրել այս հաղորդիչը, պարզապես առաջ գնացեք և դրա համար օգտագործեք SPI արձանագրությունը: SPI- ն սերիական արձանագրություն է, ինչպես նշվեց նախկինում, որում ստրուկների ընտրությունը կատարվում է CHIPSELECT (CS) քորոցով, որը լիարժեք երկկողմանի հետ մեկտեղ (ինչպես վարպետը, այնպես էլ ստրուկը կարող են փոխանցել և ստանալ զուգահեռաբար) բնութագիրը Այս արձանագրությունը թույլ է տալիս տվյալների գործարքների շատ ավելի մեծ արագություն:

NRF24L01+ - ի տվյալների թերթիկը տրամադրում է մի շարք հրամաններ `այս բաղադրիչը կարդալու կամ գրելու համար, ներքին ռեգիստրներին մուտք գործելու տարբեր հրամաններ կան, այլ գործառնությունների շարքում` RX և TX բեռնվածություն, ուստի, կախված ցանկալի գործողությունից, կարող է պահանջվել հատուկ հրաման: կատարել այն: Ահա թե ինչու հետաքրքիր կլիներ նայել տվյալների թերթիկին, որում կա ցուցակ, որը պարունակում և բացատրում է բոլոր հնարավոր գործողությունները հաղորդիչի վրա (մենք չենք պատրաստվում դրանք թվարկել հենց այստեղ, քանի որ դա այս հրահանգների հիմնական կետը չէ)):

Բացի ընդունիչ սարքից, այս համակարգի մեկ այլ կարևոր բաղադրիչն է այն արձանագրությունը, որի միջոցով ուղարկվում և ստացվում են բոլոր ցանկալի տվյալները, քանի դեռ համակարգը ենթադրաբար աշխատում է մի քանի բայթ տեղեկատվության հետ միաժամանակ, կարևոր է իմանալ յուրաքանչյուր բայտի իմաստը, ահա թե ինչու է աշխատում արձանագրությունը, այն թույլ է տալիս համակարգին կազմակերպված կերպով բացահայտել ստացված և փոխանցված բոլոր տվյալները:

Որպեսզի ամեն ինչ պարզ լինի, օգտագործվող արձանագրությունը (հաղորդիչի համար) բաղկացած էր 3 բայթից բաղկացած վերնագրից, որին հաջորդում էին սենսորի տվյալները, քանի դեռ սենսորների բոլոր տվյալները բաղկացած էին երկու բայթից, յուրաքանչյուր տվիչի տվյալին տրվում էր նույնականացման համար: 0x01- ից և կիսալուսնի հաջորդականությամբ, այնպես որ յուրաքանչյուր երկու բայթ կա նույնականացման բայթ, այս կերպ վերնագրերի հաջորդականությունը չի կարող պատահաբար կրկնվել ըստ սենսորի ընթերցումների: Ստացողն ավարտվեց նույնքան պարզ, որքան հաղորդիչը, արձանագրությունը պարզապես պետք է ճանաչեր հաղորդիչի ուղարկած վերնագիրը և այն բանից հետո, երբ պահեց ստացված բայթերը, այս դեպքում մենք որոշեցինք վեկտոր օգտագործել դրանք պահելու համար:

Այսպիսով, ընդունիչ սարքի վերաբերյալ բոլոր անհրաժեշտ գիտելիքները կատարելուց և հաղորդակցության արձանագրությունը որոշելուց հետո, ժամանակն է ամեն ինչ դնել միևնույն կոդի մեջ և վերջապես կատարել CanSat- ի որոնվածը:

Քայլ 4: Էներգետիկ համակարգ

Այս համակարգը պատասխանատվություն է կրում այլ համակարգերին էներգիա մատակարարելու համար, որոնք նրանք պահանջում են ճիշտ աշխատել, այս դեպքում մենք որոշեցինք պարզապես օգտագործել մարտկոց և լարման կարգավորիչ:Այսպիսով, մարտկոցի չափսերի համար վերլուծվեցին CanSat- ի գործունեության որոշ պարամետրեր, որոնք կօգնեն մոդելի սահմանմանը և ամբողջ համակարգին սնուցելու համար անհրաժեշտ հզորությանը:

Հաշվի առնելով, որ CanSat- ը պետք է կարողանա մի քանի ժամ աշխատել միացված վիճակում, ամենահարմար բանը էներգիայի սպառման ամենածայրահեղ իրավիճակների դիտարկումն էր, որոնցում CanSat- ին ամրացված յուրաքանչյուր մոդուլ և համակարգ կսպառեր հնարավորինս ամենաբարձր հոսանքը: Այնուամենայնիվ, կարևոր է նաև ողջամիտ լինել այս պահին մարտկոցի չափսերը չբարձրացնելու համար, ինչը նույնպես հետաքրքիր չէ CanSat- ի քաշի սահմանափակումների պատճառով:

Բոլոր համակարգերի բաղադրիչների բոլոր տվյալների թերթերին ծանոթանալուց հետո, համակարգի սպառած ընդհանուր հոսանքը մոտավորապես 160 մԱ / ժ էր, հաշվի առնելով 10 ժամ ինքնավարությունը, 1600 մԱ / ժ մարտկոցը բավարար էր համակարգին պատշաճ աշխատանքային պայմաններ երաշխավորելու համար:

Մարտկոցի անհրաժեշտ լիցքը իմանալուց հետո, անկախ ինքնավարությունից, պետք է հաշվի առնել նաև այլ ասպեկտներ, ինչպիսիք են չափը, քաշը, աշխատանքի ջերմաստիճանը (քանի դեռ CanSat- ը պահվում է հրթիռի ներսում), լարվածությունն ու ուժը: որին նույնը, ի թիվս այլոց, ներկայացվում է:

Քայլ 5: Կառուցվածքը

Կառուցվածքը իսկապես կարևոր է CanSat- ի անվտանգության համար, չնայած այն մի փոքր անտեսված էր այս նախագծում (իրականում մեծ հետաքրքրություն չուներ CanSat- ի մեխանիկական մասի զարգացման մեջ, քանի որ բոլոր անդամների դասընթացները կապված էր էլեկտրոնիկայի հետ) Քանի դեռ նախագիծը հիմնված էր գոյություն ունեցող օրինաչափության վրա, CanSat- ի օրինակը ՝ շատ չմտածելով, թե ինչպիսի տեսք կունենա, անհրաժեշտ էր, ուստի այն պետք է ձևավորվի գլանային ձևով ՝ մոտ 6, 1 սմ տրամագծով և մոտ 11, 65 սմ բարձրությամբ (նույն չափաբաժինը սոդա):

Արտաքին կառուցվածքի հետ աշխատելուց հետո ամբողջ ուշադրությունը կենտրոնացած էր ամրացման համակարգի վրա, որը պատասխանատու էր գլանաձև կառուցվածքի ներսում բոլոր տախտակները պահելու համար, ինչպես նաև հնարավորություն տալով կլանել այն արագացումները, որոնց ենթարկվելու էր CanSat- ը, դրա մասին որոշ քննարկումներից հետո:, որոշվեց երկու կառույցներն ամրացնել բարձր խտության փրփուրի ձուլման միջոցով `ցանկալի ձևերին:

Արտաքին կառուցվածքը կառուցվել է ցանկալի տրամագծով PVC խողովակների միջոցով, որպեսզի կառույցը փակվի, PVC խողովակների որոշ ծածկոցներ են օգտագործվել

Քայլ 6. Եզրակացություններ և ապագա մտքեր

CanSat- ը դեռ պետք է փորձարկվի գործողության մեջ, մենք իրականում դիմում ենք հրթիռների մրցույթի (որը տեղի կունենա դեկտեմբերին), ինչպես նաև ամբողջ շենքը անցնելուց հետո (մի տեսակ, մենք դեռևս դեռ պետք է ավարտենք որոշ իրեր) և զարգացում գործընթացի, որոշ հեռանկարների և նշումների, որոնք մենք կարծում էինք, որ հետաքրքիր կլինի կիսվել բոլորիդ հետ, դիտարկվեցին հիմնականում պայքարների, խորհուրդների և նույնիսկ լավ փորձառությունների մասին, ուստի այստեղ ասվում է.

- projectրագրի սկիզբը դարձավ ամբողջ ծրագրի զարգացման ամենածաղկուն շրջանը, ցավոք, վերջնաժամկետին խումբը մի տեսակ անհետաքրքրված էր նախագծով, գուցե անմիջական արդյունքների բացակայության, կամ գուցե պարզապես հաղորդակցության բացակայության պատճառով: մի քանի լավ բան դուրս եկավ նախագծից

- Մեծ ջանքեր պահանջվեցին ստացողը գործարկելու համար, քանի որ բոլոր գրադարանները մշակվել են զրոյից, նաև այն պատճառով, որ նմանատիպ իրերը փորձարկելու համար անհրաժեշտ է երկու տարբեր ծրագիր և կարգավորումներ:

- Մեր դեպքում ամենալավ գաղափարներից չէր միկրոհսկիչների վրա աշխատել գրանցամատյանների կազմաձևերի հիման վրա, ոչ բոլոր անդամներն են կարողացել հետևել խմբի մնացած անդամներին, ինչը հանգեցնում է որոշ խնդիրների, ինչպիսիք են առաջադրանքների բաժանումը: Կան մի քանի տոննա արժանապատիվ գրադարաններ այն միկրոկառավարիչի համար, որը մենք օգտագործում էինք, ուստի շատ ավելի լավ գաղափար կլիներ օգտագործել այդ ռեսուրսները, կա նաև IDE կոչվող Code Composer, որը նաև առաջարկում է տոննա ռեսուրսներ այդ միկրոկոնտրոլերների համար:

- CanSat- ը դեռ շատ բարելավումների կարիք ունի, այս փորձը հիմնված էր հիմնական տեխնիկայի և հմտությունների վրա, ինչպես նաև մի քանի հարցեր հաշվի չէին առնվել, ուստի ապագայում հուսով եմ, որ այս CanSat- ի բարձրակարգ տարբերակը կարող է իրականություն դառնալ ավելի մեծ ջանքերով և քրտնաջան աշխատանքով:.