Форум @ BelAstro.Net

[Lupus]

[Pova]

Вчера наконец-то потестили пепелац в динамике!

Пояснения к видео:
-зонд YY подвешен на нити к потолку
-функционирует автономно
-ардуино сначала раскручивает зонд в одну сторону (плавно), затем тормозит(плавно). В момент смены направления вращения серва поворачивает на заданный угол фотик.
-фотик выполняет программу съёмки, определяемую скриптом, по командам с ардуино

Общие впечатления:
-всё заработало прекрасно с первого раза, что не может не радовать!
-конструкция вполне рабочая, даже с учётом значительного превышения по весу полезной нагрузки(процентов на 50). Так что динамики добавится

[DzmitryK]

Когда запуск уже?..

[Pova]

Дим, месяца через два, не раньше...
Надо решить уйму вопросов. К самому интересному мы ещё даже не приступали. Так что впереди будет много интересного!

[Lupus]

Откопал в огромной теме по XEXUN ТК102 распиновку. В субботу мы разобрались с распиновкой (которая отличается от той, что приводил Вова (Pova) выше) -- надо сравнить для отчётности. Лёша, вроде, смог направить NMEA-протокол на Arduino, а значит есть большая вероятность, что информация будет независимо логироваться на бортовую SD-карту.

Ребяты, если кто увидит дешёвый карт-ридер для microSD -- дайте знать. А то постоянно возникает затык со съёмом информации с бортовой карточки.

[Shooter]

Я могу предоставить дешевый карт-ридер для микро-сд,но только с возвратом когда-нибудь

[Pova]

Вит, ты привёл один-в-один распиновку, что я давал
Смотри, http://www.forum.belastro.net/viewtopic.php?p=27866#27866
Ты привёл распиновку для варианта "lond cable"

[redhead]

Полная информация о распиновке осталась в планетарии...

[Pova]

Свежая информация по проекту.
В субботу любовались работой автоматики
Зонд бодро находил источник света и неотступно поворачивался вслед за передвижениями последнего. Смотрелось устрашающе, утром выложу видео
Итого успешно испытана связка фоторезисторы - двигатель осевого вращения.

По нашему новому фотику ixus 70 выяснилась неприятность: по usb он не заряжается (!так пишут!). Народ заморачивается поэтому муляжами батарейки и подходящими источниками питания. В максимуме фотик жрёт 0,6А.
Муляж аккума я могу организовать. Что будем мутить с питанием?
http://www.linear.com/product/LTC3400 или http://www.linear.com/product/LTC3402 не подойдут? 3400 можно на трекер пустить...
Хотя можно и кренкой, с 6V добыть 3,7 не так и плохо должно получаться...

[Lupus]

Ё...

Всё чаще думаю, что этот фотик должен пойти лесом...

Кренка не пойдёт -- 3,7 В выхода из 6 не получится, т.к. та же LM350 хоть и даёт 3 А тока на выходе, но дельта Vin-Vout (разность входного Vin и выходного Vout напряжений) должна быть не менее 3 В, а у нас 6-3,7 = 2,3 В. Можно поискать кренки на 3,3 В, но захочет ли фотик работать с таким напряжением?

Что касается повышающих DC/DC преобразователей (ШИМ). Т.к. энергию из зеркальной вселенной мы качать не можем, то для них справедливо соотношение: КПД*Vin*Iin = Vout*Iout, откуда входной ток Iin = (Vout*Iout)/(Vin*КПД). Если мы хотим на выходе иметь ток 1,5 А и напряжение 5 В, а питать это счастье 3 В, то от батарейки будет отбираться (5*1,5)/(3*0,8) = 3,125 А. Так что батарейка будет садится быстро.

Далее. Есть огромное число недорогих решений. Основы можно почитать тут: "Повышающий DC-DC преобразователь. Принцип работы".
А вот конкретные примеры: "Повышающий DC-DC преобразователь (топология boost)" -- "при подаче на вход напряжения 3...5В, на выходе выдает стабильное напряжение 5В. Преобразователь рассчитан на максимальный выходной ток порядка 300 мА". Увы, но в лоб с микрухой MC34063 получить бОльший ток не получится (стоит она порядка $0,5) -- это подтверждают калькуляторы для расчёта преобразователей на основе этой микросхемы: ТУТ и ТУТ. Как выход из положения -- в выходную часть поставить мощный полевой транзистор. Обсуждение этого можно почитать ТУТ.
Схема в аттаче. Можно даже сделать понижающе-повышающий преобразователь (на входе от 14 В до 4 В, на выходе 5 В, ток 0,5 А -- "Повышающе-понижающий преобразователь напряжения для зарядки КПК от батареек").

Не знаю, можно ли раскачать её до 1,5 А...

Второй вариант -- готовая микруха, но за другие деньги. Вов, предложенные тобой LTC'шки подойдут (точнее, только LTC3402, т.к. LTC3400 имеет только 100 мА выходного тока, а нам надо 600 мА), но я не уверен, что их легко будет найти -- на ekit.by их нет. Но есть TPS61030 и TPS61031 -- по 19000 br каждая. TPS61030 имеет регулируемый выход от 1,8 В до 5,5 В при входном питании от 1,8 В до 5,5 В. Выходной ток до 3,6 А. TPS61031 имеет стандартное выходное напряжение 3,3 В 3,6 А при таких же входных параметрах, как и у TPS61030. К сожалению, TPS61032 на 5 В выхода нету на ekit.by.

Все эти микрухи DC/DC имеют обвязку в виде электролитических конденсаторов и дросселя с резисторами (см. аттач).

В общем, у нас явный разброд и шатание в плане источника питания. Новый фотик хочет 3,7 В (и не ясно, заработает ли от 3,3 В), GPS и моторы -- 5 В, Arduino 8 В - 9 В, датчик давления 10 В (ну ладно -- 9 В ему хватит), а исходные батарейки у нас квантуются по 3 В и при этом будут "садиться".

Изначально я думал использовать LM7805 для получения на выходе 5 В (фотик, GPS и моторы) и LM7808 для 8 В (Arduino). Эти кренки, согласно даташиту, работают, пока Vin-Vout >= 2 В. Значит, как только внешнее напряжение сядет ниже 10 В, отрубится Arduino (т.к. её должна питать кренка LM7808), а при просадке напряжения до 7 В отключатся двигатели, подзарядка фотика и подзарядка GPS. Отсюда я делал вывод, что бортовое напряжение должно быть 12 В. Но наш новый фотик показывает чудеса совместимости, поэтому он отключится при просадке питания на его кренке LM350 до 6,7 В, т.е. до 7 В. При этом у нас ужасно плохой КПД -- примерно 5/12 = 0,4 для питания силовой части (двигатели, GPS), 0,7 для Arduino и чудовищные 0,3 для фотика!

В общем, преобразовывать всё кренками -- это ужасно! Мы половину их емкости будем вбухивать в нагрев, при этом низкое давление будет затруднять теплоотвод даже с радиатором. Думаю, надо разделить -- что питать кренками, а что DC/DC-преобразователями.
Например, Arduino потребляет не много, а значит можно использовать повышающую схему на недорогой MC34063, которая имеет достаточный выходной ток для Arduino. Для GPS и моторов можно купить TPS61030 и настроить её на 5 В на выходе. Для фотика... Ну, раз он потребляет до 0,6 А, то можно либо использовать MC34063 в понижающем режиме, но обязательно с полевым транзистором, либо ещё одну TPS61030 или TPS61031, если он заработает от 3,3 В. В этом случае у нас фотик будет питаться 6 В (через преобразователь), а всё остальное -- 3 В.

В общем, я не знаю, как лучше поступить. Лёша переживал, что импульсные помехи от DC/DC могут плохо сказаться на датчиках. Arduino просто запитать от батареек не очень хорошо -- напряжение просаживается. Но и DC/DC имеют неприятную особенность -- наличие электролитических конденсаторов большой ёмкости в условиях низких температур и давления.

Я снова в замешательстве по-поводу бортового питания -- уже третья попытка, а всё равно нет ясности.

[zyxman]

Моторы вы можете запитать ШИМ. Думаю амплитуду вольт до 20 изоляция выдержит точно, а для неперегрева главное действующее значение.

DC-DC нужно внимательно читать и считать - если частоту преобразования раскачать повыше, хотя-бы до 500КГц, то может хватить и относительно недорогой керамики, которая не боится морозов. Плюс еще есть пленочные конденсаторы - они тоже не такие нежные как электролиты.

Ну и собственно говоря, как показывает практика промышленного использования офисного китая, он с его дешевыми электролитами переживает в уличных условиях аж до пары лет, так что весьма вероятно что один полет электролиты переживут, а их не так уж дорого будет и каждый раз новые впаивать.
А старые продавать коллекционерам как побывавшие в космосе

[Lupus]

[Lupus]

В общем, обещанных видеороликов с испытаний мы так и не дождались, потому озвучиваю следующие итоги "совещания" по бортовому питанию: моторы будут запитываться 6 В от CR-батереек (типа тех, что летали в прошлый раз, пусть разряжаются хоть до 2 В), Arduino -- 9 В от трёх CR-батареек (нужно замерить общий ток потребления Arduino, но пока напряжение не просядет до 7 В всё будет работать), датчик давления -- 9-10 В от трёх "таблеток" (потребление мизерное), GPS -- от повышающего DC/DC-конвертера на базе MC34063 (по току и КПД нам отлично подходит). Вопрос с фотиком пока открытый -- в зависимости от того, какой именно будет лететь.

[Lupus]

В позапрошлые выходные я, Гена (redhead) и Макс (biz_0n) активно потыкались в наш GPS-трекер осциллографом, за счёт чего удалось прояснить вопрос с актуальной распиновкой для "Xexun TK-102-2". Позже Лёше (Deimos) удалось "прослушать" GPS, надеюсь скоро удастся логировать информацию на бортовую карточку.

Актуальная распиновка штекера в аттаче. Нам важны только пины 1 ("земля"), 3 (NMEA-выход) и 8 (+5 В). Первый пин в самом трекере -- самый правый, если смотреть со стороны аккумулятора.

[zyxman]

[Lupus]

Нет, ШИМ амплитудой до 5 В -- больше нам не нужно с точки зрения усилия и энергозатрат.

[zyxman]

[Lupus]

Мотор будет питаться от 6 В батарейки, шимировать его будет Arduino.

[Pova]

Немного видео с испытаний зонда в планетарии в субботу.
Два фоторезистора, разделённых перегородкой, отлично справились с ориентацией зонда на свет!
Реализован алгоритм поиска источника света, разворота зонда по направлению к свету и удержание требуемой ориентации вне зависимости от вносимых возмущений (исследовали вращение и маятниковые качения по двум осям). Всё работает!

[Pova]

В воскресенье попробовали побросать парашют с крестовиной с подвешенным весовым макетом зонда.
Времени на подготовку оказалось мало, дели всё в спешке (как обычно). Парашют тестили лётный, однако новые отверстия в крестовине не сделали (хотя парашют по диаметру на 10 см меньше). Это привело к несколько более уплощённой форме купола. Но на первый раз сойдёт. Тем более, что крестовина из ПВХ хоть и упругая (см. видео), но тяжёлая (более 100г вместе с парашютом!). При желаемом лимите в грамм 50-60 при использовании карбона... Да и груз мы подвесили жесточайший - свыше 1100г, полуторакратный избыток! Однако результаты вполне приемлемые получились. Скорость спуска приемлемая (система свыше 1200г!!!), при движении вверх "пропеллер" парашюта не раскручивается. Хотя просто в висе на ветру вполне себе вращался, что указывает на осевую стабилизацию при движении вверх - то, что надо!