Idea telemetrialähettimestä

Raketin kyydissä voi viedä korkeuksiin kaikenlaista kivaa. Kameroita, korkeusmittareita, telemetrialähettimiä, kananmunia...
tt
Site Admin
Posts: 635
Joined: 20 January 2003 16:09:08
Nimi: Timo Toivanen
Location: Espoo

Idea telemetrialähettimestä

Post by tt » 09 March 2015 01:12:45

Syksyisen jatkokurssin jälkeen olen pyöritellyt mielessä mahdollisia helpohkosti toteutettavia telemetriavärkkejä pieniin raketteihin. Tässä olisi yksi.

Ardupilot-projekti käyttää helikoptereissa ja muissa lentävissä härpättimissä telemetriaa varten radiopalikoita, jotka on rakennettu HopeRF:n HM-TRP radiomodulin ympärille. Tässä 3DR telemetriaradiosetissä on USB-tikuksi tehty maa-asema ja lentävään päähän tarkoitettu pienempi kortti. Radiomoduli itsessään on noin postimerkin kokoinen, tarkoitettu langattomaksi sarjaportiksi ja käyttää Silabsin Si1000 radioprosessoria. Modulia saa 433, 868 ja 915MHz versioina ja siitä irtoaa maksimissaan 100mW lähetystehoa. Moduli on tarkoitettu käytettäväksi sellaisenaan, mutta prossun softa on mahdollista vaihtaa. Avoimen lähdekoodin SiK on vaihtoehtoinen firmis tuolle prossulle.

Idea olisi koodata HM-TRP:lle SiK-pohjainen softa, joka juttelee GPS-vastaanottimelle ja lähettää sijaintitietoa Ardupilotin käyttämällä Mavlink-protokollalla. Näin saataisiin kunnollinen mutta kuitenkin pienikokoinen telemetrialähetin ilman että rautaa pitäisi suunnitella alusta alkaen uudelleen. Mavlinkkiä ymmärtäviä maa-asemasoftia on useita ja niitä löytyy myös mobiilialustoille. Nämä on tarkoitettu UAV-koptereiden ohjaamiseen, mutta useimpia pitäisi voidä käyttää muidenkin lentävien kapineiden kanssa. 3DR:n maa-asemaradio toimisi sellaisenaan ja sen saa kiinni OTP-USB:llä varustettuihin mobiililaitteisiin.

GPS-vastaanottimen saa suoraan tai pienillä kötöstyksillä kiinni HM-TRP:n sarjaporttiin ja koko härveliä voi käyttää suoraan yhdellä pienellä LiPo-kennolla. Modulissa ei ole hirveästi vapaita IO-linjoja, mutta luulisin että paineanturin ja ulkoisen muistipiirin saa siihen kiinni kohtuullisella vaivalla.

Si1000:n ohjelmointi ei valitettavasti ole ihan niin helppoa kuin mihin Arduino-kansa on tottunut. 8051-ydin on suoraan 80-luvulta eikä kääntöympäristö ole hirveän käyttäjäystävällinen. Lisäksi pitää (ilmeisesti) hankkia erillinen ohjelmointilaite.

Euroopassa 868MHz alueella saa lähettää täydellä 100mW teholla ja huonoillakin antenneilla pitäisi päästä kilometrien kantomatkoihin.

3DR-telemetriaradio:
http://store.3drobotics.com/products/3dr-radio
http://www.goodluckbuy.com/ardupilot-3d ... enna-.html (kiinakopio 868 megahertsille)

HM-TRP:
http://www.hoperf.com/rf/data_link_module/HM-TRP.htm

SiK-firmis:
https://github.com/tridge/SiK

Mavlink:
http://qgroundcontrol.org/mavlink/start

Maa-asemasoftia:
https://code.google.com/p/happykillmore-gcs/
http://fightingwalrus.com/pages/idronectrl
https://github.com/DroidPlanner

Löytyisikö kiinnostuneita tutustumaan 8051:n ja SDCC:n saloihin? Voin vähintäänkin konsultoida :)
Mikään ei tietenkään estä aloittamasta radiosuuntimalähettimestä. Silloin modulille tarvitsee vain tarjota sähköä ja softan pitää osata sanoa "PIIP".

Valmiimpia ratkaisuja löytyy, jos on valmis tinkimään lentävän osan koosta:
http://www.anarduino.com/miniwireless/ Kortti on isompi, mutta siinä on AVR-prossu, iso muistipiiri ja jänniteregut valmiina. Radio ei ole HM-TRP vaan korttiin on tarjolla muita HopeRF:n radioita joista suurin osa on yhteensopivia HM-TRP:n kanssa.
Tarjolla on myös uutta LoRa-tekniikkaa käyttäviä radioita. Näillä pitäsi mainospuheiden perusteella saavuttaa tavallisia yhden taajuuden radioita huomattavasti pidemmälle kantavia ja häiriösietoisempia yhteyksiä.
“Scientists dream about doing great things. Engineers do them.”
- James A. Michener

tt
Site Admin
Posts: 635
Joined: 20 January 2003 16:09:08
Nimi: Timo Toivanen
Location: Espoo

Re: Idea telemetrialähettimestä

Post by tt » 01 September 2015 11:01:49

Löysin taas yhden kivan radiokortin. Prosessorina on ilmeisesti aiemmista löydöistä tuttu Si1000 varustettuna muinaisella 8051-ytimellä, mutta kortti on miellyttävän pienikokoinen (11 x 25mm) ja toimii alimmillaan 0.9V käyttöjännitteellä.

http://uk.rs-online.com/web/p/lower-pow ... s/7619862/
http://docs-europe.electrocomponents.co ... 1108e3.pdf
“Scientists dream about doing great things. Engineers do them.”
- James A. Michener

OH6MQM
Posts: 6
Joined: 18 July 2015 21:46:46

Re: Idea telemetrialähettimestä

Post by OH6MQM » 03 October 2015 12:26:10

>>
Valmiimpia ratkaisuja löytyy, jos on valmis tinkimään lentävän osan koosta:
http://www.anarduino.com/miniwireless/ Kortti on isompi, mutta siinä on AVR-prossu, iso muistipiiri ja jänniteregut valmiina. Radio ei ole HM-TRP vaan korttiin on tarjolla muita HopeRF:n radioita joista suurin osa on yhteensopivia HM-TRP:n kanssa.
>>

Hei

Onko sinulla tiedossa tähän maa asemaa ?.

Tunnen vaan Mavlink tuella olevia asemia.


Itsellä on APM Planner multikopterille joka on MAVlink protokollalla.
En ole läytänyt yksinkeratista esimerkkiä kuinka saisi pelkän mavlink protokollan
pikku Arduinoon.

Olisi tarvetta myös yksinkertaiselle telemetrialähetimelle RC purjekoneeseen

T. Esko P

tt
Site Admin
Posts: 635
Joined: 20 January 2003 16:09:08
Nimi: Timo Toivanen
Location: Espoo

Re: Idea telemetrialähettimestä

Post by tt » 05 October 2015 23:08:01

Tuo Anarduinon kortti olisi tarkoitus opettaa puhumaan Mavlinkkiä, jolloin samalla taajuusalueella toimiva 3DR:n maa-asema pelittää. En ole nähnyt suoraan toimivaa esimerkkiä, mutta tarvittavat koodit voi riipiä Ardupilotin lähdekoodeista. Protokolla ei sinäänsä ole hirveän monimutkainen ja se on hyvin dokumentoitu. Sille löytyy jopa porttausohje: http://qgroundcontrol.org/dev/mavlink_o ... n_tutorial

Lähettimen mavlink-toteutuksen ei tarvitse olla mitenkään täydellinen, vaan pelkän paikkaviestin lähetyksen pitäisi riittää.


HopeRF on julkaissut uuden version HM-TRP:stä: http://www.hoperf.com/rf/data_link_module/HM-TRLR-S.htm
Pikaisen nuuskinnan perusteella tuo näyttäisi olevan jo jonkin aikaa markkinoilla olleen RFM96W-radiomodulin ja Texas Instrumentsin MSP430 mikrokontrollerin yhdistelmä. HopeRF:n virallisesta kuvasta prossun merkinnät on pyyhitty pois, mutta yhden jälleenmyyjän sivulla oleva kuva paljasti tyypiksi MSP430G2533. http://www.ti.com/product/msp430g2533
MSP430 on Arduinoissa käytettävien AVR:ien kanssa samassa teholuokassa, mutta toteutettu tämän vuosituhannen teknologialla. Sille on tarjolla mukavia kehitysympäristöjä ja suuren harrastajayhteisön tuki.
Veikkaisin että ei kestä enää pitkään ennen kuin tuolle on tarjolla vaihtoehtoinen softa. Viimeistään silloin pitää hommata noita itsekin...
“Scientists dream about doing great things. Engineers do them.”
- James A. Michener

tt
Site Admin
Posts: 635
Joined: 20 January 2003 16:09:08
Nimi: Timo Toivanen
Location: Espoo

Re: Idea telemetrialähettimestä

Post by tt » 23 May 2016 19:24:12

Taas uusi tuttavuus: http://www.rocketscream.com/blog/produc ... ith-radio/
- HopeRF:n LoRa-radiomoduli
- Kunnollinen Cortex-M0 prossu
- Muistia, RTC
- SMA-antenniliitin
- LiPo-laturi ja 3.3V regulaattori

:D
“Scientists dream about doing great things. Engineers do them.”
- James A. Michener

jkoljo
Posts: 2
Joined: 29 May 2016 19:09:22
Nimi: Juha Koljonen

Re: Idea telemetrialähettimestä

Post by jkoljo » 29 May 2016 19:13:47

OpenPilotin OPLink-moduulit on todettu toimivaksi. Perustuvat HopeRF:n RFM22B-moduuliin, eli 433 MHz ja maksimissaan 100mW. Voi helposti konfiguroida siten, että maa-asemaan liitytään USB:lla (-> virtuaalisarjaportti) ja raketissa jutellaan TTL sarjaporttia.

Kuvassa valkoinen piiri. Iso plussa on, että OPLinkkiä ei kiinnosta mitä siellä liikkuu, joten ei tarvitse vaitata päätä esim mavlinkilla. 3DR radiot perustuvat OPLinkin designiin.
Attachments
maa-asema.jpg
elektroniikka.jpg

tt
Site Admin
Posts: 635
Joined: 20 January 2003 16:09:08
Nimi: Timo Toivanen
Location: Espoo

Re: Idea telemetrialähettimestä

Post by tt » 01 June 2016 16:34:48

Ei kai 3DR-radioitakaan kiinnosta mitä siellä liikkuu. Minua mavlink kiinnostaa sen takia, että maa-asemasoftaa ei tarvitsisi koodata itse vaan voisi käyttää suoraan esim. qgroundcontrol:ia.

Varmaan myös OPLinkistä saa 868Mhz versioita? Se alue houkuttelee kompaktimpien antennien ja suurempien luvallisten lähetystehojen vuoksi.
“Scientists dream about doing great things. Engineers do them.”
- James A. Michener

jkoljo
Posts: 2
Joined: 29 May 2016 19:09:22
Nimi: Juha Koljonen

Re: Idea telemetrialähettimestä

Post by jkoljo » 01 June 2016 21:40:50

OPLinkista ei ole 868 MHz versiota, mutta voit modata sellaisen itse. OPLinkin käyttämästä RFM22B:stä on olemassa 868 MHz variantti.

Mavlinkin kanssa leikkiminen ei ole kivaa protokollan heikohkon dokumentaation vuoksi. Jos kuitenkin innostut sen kanssa leikkimään, pymavlinkista voi olla hyötyä ainakin referenssinä. Onneksi rakettikäytössä tarvittavien eri pakettien määrä on melko pieni.

Post Reply