CANSAT & ARDUINO step by step

Transkript

1 CANSAT & ARDUINO step by step Jens Dalsgaard Nielsen SATLAB Aalborg Universitet Danmark 1/45

2 Arduino CANSAT - MÅL At måle ved hjælp af sensor temperatur, tryk, acceleration, CO2, lys,... At sende målte data til jord At gemme målte data ombord i CANSAT (backup) 2/45

3 CAN SAT HW dåse :-) Ramme/skelet Indmad CANSAT & ARDUINO Arduino micro controller Sensorer (aktuatorer) Radiolink til jord Onboard Storage (SD kort) Faldskærm Strømforsyning: 9V batteri 3/45

4 SW & HW 4/45

5 CANSAT SW CANSAT & ARDUINO Bruger skrevet program i sproget C/C++ minimalversion på mindre end 10 linier kode Jordstation Serielt standard program teraterm(windows), arduino konsol,... et program der kan sende og modtage karakterer på en seriel port (rs232, usb-rs232) 5/45

6 Det første problem - Installation Arduino SW specielt for windows xp/vista/7 special attention der skal installeres drivere til det specifikke Arduino board: uno, mega,... Følg instrukser 6/45

7 Er det muligt? Gjorde det i lørdags på XP og windows 7 for Arduino Uno så JA :-) Er det svært? NEJ? men læs vejledning først. Et check: W7 uden drivere blinker TX lysdioden IKKE når arduino sender data over serielle forbindelse 7/45

8 Andre operativsystemer? Linux ingen installation af ekstra drivere MAC ingen installation af ekstra drivere 8/45

9 Jord segment Windows : teraterm gratis Linux: minicom gratis MAC : lignende terminal 9/45

10 mere om dette senere 10/45

11 Arduino programstruktur Læs sensor fortolke læsning sende data hjem 11/45

12 Arduino programstruktur 12/45

13 Kørbart eksempel 13/45

14 her er jeg her er jeg her er jeg her er jeg (med 1 sekund mellem linierne) Eksempel 14/45

15 Lineær: Sensor temperatur - LM35 10 mv/grad Celcius fra +2 til +150 gr Celcius analogread(kanal) 15/45

16 analog måling: Arduino har 6 analoge kanaler der kan måle spænding i området 0-5V. Temperatur analogread(5) 16/45

17 Gemning af værdier heltal (int) [ ] kommatal (float) - 1*10^38...1*10^38 ca Arduino måler spænding i heltal 0V ~= 0 - i måletal 5V ~= 1023 så man skal selv regne om! 17/45

18 Første måling 18/45

19 Indendøre : 20 grader 20 * 10mV = 200 mv = 0.2V Første måling - II Vi måler: 40 hvorfor? 19/45

20 Indendøre : 20 grader 20 * 10mV = 200mV Vi måler 40 hvorfor? Første måling - II fordi (0.2V/5V)*1023 = 40 altså ingen Volt 20/45

21 Ingeniør/SI enheder 1 tælletal svarer til 5/1023 V ok???? - ledende spørgsmål... 21/45

22 Ingeniør/SI enheder NOPE vi arbejder jo i heltal 20 grader tælletal 40 5*40=/1023 = 200/1023 = 0!!! (der rundes ned) 22/45

23 Løsning 1 send tælletal (40) lav selv omregning hjemme på PC 23/45

24 Løsning 2 - kommatal tvinges over og regne i kommatal 24/45

25 Tryk og højde 1 atm std kPa Aalborg : kpa I 400 m ca 95 kpa 25/45

26 Tryk sensor mpx m ~= 4.4V 400m ~= 3.9V 0.5V/400m eller 0.005V/4m ( 1 tælletal) 26/45

27 Accelerometer 27/45

28 intet specielt! Storage, radio osv osv Alt der skrives med Serial.print(ln) skrives også til radio sdkort så... 28/45

29 29/45

30 Digitale input/output Der er digital input og output: høj/sand ~= 5V lav/falsk ~= 0V Kan benyttes til kontakter mm 30/45

31 31/45

32 32/45

33 digitalt input Problem: hvad nu hvis der intet er tilslutte digitale indgang? Så svæver den == ikke pålidelig Arduino kan forbinde digitale udgang med intern modstand til 5V. Ingen tilslutning på indgang så måles der høj(5v) pinmode(pin, INPUT); // set pin to input digitalwrite(pin, HIGH); // turn on pullupresistor(20kohm) 33/45

34 Analog output i tælletal frekvens ca 490 Hz dvs ca 2 msec pr periode 34/45

35 35/45

36 setup simpel output 36/45

37 Rigtig måling 37/45

38 øvelse1 mål spænding på analog 3 skriv ud sæt analog 3 med ledning fra hhv 3.3V og 5V 38/45

39 next step modular coding Formål: at kunne forberede et forsøg Ide: At man i forvejen kan lave noget funktionalitet. Metode: arduino projekt en skjult fil 39/45

40 40/45

41 41/45

42 Funktioner - modularisering Det talte sprog ;-) setup loop maal senddata SovLIdt gåtiltop 42/45

43 43/45

44 44/45

45 til tasterne 45/45