🍻 🦁 🤱 RandomRace.ru - إيجاد اتجاه الدمى (البداية) 🧑🏾‍🤝‍🧑🏼 👩‍👦 🛎️

من أين أتت الفكرة؟

تعهد أحد أصدقائي القدامى بمناقشة مشروعه الجديد معي - جميعنا في وقت واحد كنا مغرمين بسباقات المغامرة ، والتي يوجد الكثير منها في منطقتنا ، لكن ذلك لم يسمح لشخص بالعيش في إمكانية التنبؤ بسباق مغامرة كلاسيكي - يتم وضع نقاط التحكم (CP) من قبل الناس ، مما يعني يمكن التنبؤ بها على الأقل قليلاً.
هذه هي الطريقة التي ظهر بها RandomRace.ru (لفترة وجيزة - RR).

لذا ، فإن الفكرة الرئيسية لـ RR هي إطلاق تروس السباق على الكرات في الهواء ، عند ارتفاع عشوائي ، سوف تنفجر الكرات ، وستسقط التروس على المظلات. سيعطي KP إحداثيات GPS لخادم السباق ، ثم يبحث المشاركون عنها. من حيث المبدأ ، تم تصميم قواعد المسابقة بحيث يتم إرجاع تحقيقات KP إلى المنظمين من قبل المشاركين. وبطبيعة الحال ، بالإضافة إلى تلك المسابير التي ميزت نفسها بزيادة العشوائية وحلقت في مكان ما ~~في ..~~بعيد. يجب على هؤلاء المنظمين البحث عن المنظمين بأنفسهم. حدث ذلك أنه نتيجة لذلك ، تناولت الحل الفني لمهمة "آخر 100 متر" ، عندما وصل المنظمون إلى المكان ، أريد حقًا العثور على نقطة التفتيش ، والإحداثيات غير دقيقة. لهذا الغرض ، تم التخطيط لاستخدام تحديد الاتجاه - كل مسبار يحمل جهاز إرسال لاسلكي ، ويحمل المنظمون مستقبل تحديد الاتجاه.

المتطلبات العامة للمرسل:

- الوزن الخفيف والحجم
- مدعوم من خلية ليثيوم بوليمر (بطارية من هاتف محمول)
- عمر بطارية لا يقل عن 24 ساعة
- سعر منخفض ، لأن احتمال فقدان الجهاز كبير

متطلبات الاستقبال العامة:

- الوزن والحجم المعتدل
- الهوائي الاتجاهي
- الإشارة الصوتية والمرئية لمستوى الإشارة
- عمر البطارية لمدة ساعتين على الأقل
- مدى اكتشاف جهاز الاستقبال - من 100 متر في الغابة.

في وقت لاحق ، بدأ فريقنا بالمشاركة في التحدي العالمي للبالونات الفضائية ، وكذلك في الأحداث الأخرى ، وبالطبع ، تم استخدام المنارات في جميع الحالات.

الترددات والهوائيات

يجب التخلي عن الترددات القياسية "صيد الثعالب" بسبب أبعاد الهوائيات ، ونتيجة للتداول المؤلم ، تقرر استخدام تردد 433 ميجاهرتز. بدون ترخيص مشروط ، لا يتطلب هوائيات كبيرة ، وهناك عدد من أجهزة الإرسال والاستقبال للبيع لهذا النطاق. يجب أن يكون هوائي المرسل متعدد الاتجاهات ، هوائي الاستقبال - على العكس من ذلك ، موجه بشكل ضيق. في حالة جهاز الإرسال ، لم يكن هناك خيار معين - هوائي الربيع أو هوائي مطبوع. بالنسبة للمتلقي ، فإن الخيار أوسع - إطار ، إطار كلاسيكي "fox" + دبوس ، مربع مزدوج أو ثلاثي ، يوجا ، قناة موجة. أمسية أخرى في منتدى السكروأدت التأملات المؤلمة إلى استنتاج أنها كانت مربع مزدوج. هذا هو الحل الوسط بين الحجم المتميز والبساطة وجودة الاستقبال. حجم الهوائي بأكمله حوالي 18 * 18 * 8 سم ، المربع الأمامي عبارة عن هزاز مفتوح ، والخلف أكبر قليلاً ، وعاكس مغلق. تم تركيب لوحة الاستقبال في فجوة الهزاز. من المستحسن أن تتحمل هندسة مثل هذه الهوائيات بأكبر قدر ممكن من الدقة. إن مادة تصنيع الهوائي عبارة عن أنبوب فرامل لـ "Lada" وعدة قطع من زجاج شبكي ، يتم الحصول عليها في مخزن المؤن.

يتم الاحتفاظ بمربعين من الأنبوب بواسطة جزء قطري ولوحين شبه منحرفين بزاوية في الزوايا. يتم تشديد الهيكل بأكمله بشكل موثوق مع روابط الكابلات. لتصنيع الأجزاء ، قمت بطباعة الرسومات بمقياس حقيقي ولصقها على زجاج شبكي. ثم قام بحفر ثقوب وقطع الخطوط باستخدام المنشار. على الرغم من مخاوفي ، اتضح أن الهوائي متصلب إلى حد ما ، ولكن في نفس الوقت ، كان الزجاج الشفاف مادة هشة للغاية وانكسر بسرعة. في المرة الثانية ، تم صنع أجزاء غير معدنية من الهوائي وفقًا لنفس الرسومات على قاطع ليزر من الخشب الرقائقي (بفضل Fablab Polytechnic ). تمت إضافة قبضة مسدس وثقوب الإغاثة إلى الرسومات. للحماية من الماء ، تم طلاء الخشب الرقائقي بورنيش رذاذ الأكريليك.

تعلم طهيها

بالنسبة لجميع الإلكترونيات في المشروع ، تم استخدام وحدات التحكم الدقيقة من سلسلة STM8 - ليست الأكثر شيوعًا ، لكني أحبها. إن السعر المنخفض ، وهو أحد الشروط الرئيسية في هذا المشروع ، والأجهزة الطرفية الغنية ، والقدرة على تشغيل الميكرونات مباشرة من بطارية Li-Po ، والبساطة العامة واللوحات التجريبية الجيدة هي ما يجذبني إلى هذه الرقائق. ومن الجدير بالذكر بساطة المجالس ، لأن مخيط MK على سلك واحد (أحيانًا 2 - لا يزال بحاجة إلى إعادة تعيين). يعمل مصحح أخطاء الأجهزة على نفس الواجهة.
وميض وحدة التحكم الدقيقة STM8 ، تحتاج إلى مبرمج متوافق. يمكن شراء المبرمج بشكل منفصل ، ولكن من الأسهل والأرخص أن تأخذ أحد لوحات STM8-something_disc-DISCOVERY. لاستخدام المبرمج المضمن ، من الضروري فك وصلات 2 وتوصيل المسامير من اللوح إلى الجهاز المستهدف. أنا شخصياً أستخدم مبرمجًا تم فصله في الأصل عن STM8S-DISCOVERY ، وللوميض الشامل ، أستخدم محولًا خاصًا مع اثنين من التماسيح ومسبرين من المختبر. لسوء الحظ ، لا يتم تحويل gcc إلى STM8 kernel ؛ يجب عليك استخدام إصدارات مجانية من المترجمين المدفوعين. في حالتي ، هذا هو سبب ، بيئة التطوير stvd.

الإصدار الأول للإلكترونيات

جهاز الإرسال

بالنسبة للنسخة الأولى من الجهاز ، تم شراء وحدات Telecontrolli. للمرسلات - RT4-433 (RT14-433 لاحقًا). في البداية بدا وكأنه خيار جيد. للتحكم في الوحدات في جهاز الإرسال ، تم استخدام واحدة من أرخص وحدات MCU - STM8S003F3 ، في حزمة SO-16 ، والتي كانت مناسبة للحام. المخطط العادي هو في الواقع MCU ، مكثف إلزامي ، مكثف ترشيح في دائرة الطاقة ، وحدة راديو ، LED ومقاوم لها. يصدر المرسل مرة واحدة في الثانية تقريبًا نبضة معدلة نصف ثانية تقريبًا بتردد 200 هرتز ويومض LED. هذا الاختلاف في المنارة نجا من العديد من التجارب والتجسيدات.
تم استخدام الألواح المنهوبة الذاتية الصنع ،

PP الصيني مع seeedstudio ؛

هوائيات - الينابيع والمطبوعة.

كانت هناك أيضًا تجارب مع مصابيح LED مختلفة وتيارات مختلفة - على سبيل المثال ، كان يعتقد أن ومضات قصيرة حادة ذات لون أزرق غير طبيعي من داخل حاوية شفافة يمكن أن تساعد في العثور على الحاوية في الغابة في الليل. اختلفت الوحدات اللاسلكية أيضًا ، اعتمادًا على ظروف السوق للمكونات اللاسلكية.

المتلقي

بالنسبة للباحث عن اتجاه المستقبِل ، تم استخدام وحدات RRQ14-433 من نفس Telecontrolli. تحتوي الوحدة على نتيجتين - البيانات المستلمة والمستوى التناظري لـ AGC ، وهي أيضًا RSSI. كلاهما متصل بوحدة التحكم الدقيقة STM8S903C ، ولكن خرج البيانات كان في حالة فقط ، تم تجاهل الإشارة عليه من قبل البرامج الثابتة. تم استقصاء RSSI باستمرار باستخدام وحدة تحكم ADC المضمنة. يجب أن تكون إشارة قوة الإشارة ذات شقين - من ناحية بصرية ، مع وجود أعداد كبيرة معتدلة مرئية ليلًا ونهارًا. من ناحية أخرى ، تحتاج إلى إرفاق صوت - حتى لا تضطر إلى إلقاء نظرة على المؤشر باستمرار. حسنًا ، تقاليد هوليوود هي كذلك - يجب أن تكون صريرًا. كانت وحدة التحكم مرة أخرى من عائلة STM8S ، ولكن الأخرى كانت STM8S903 ، ومجهزة بمصدر جهد مرجعي مدمج ، وهو مطلوب لقياس RSSI. تم تعيين المؤشر لمؤشر LED مكون من رقمين مكون من 7 أجزاء.لم أكن أرغب حقًا في إنشاء دوائر كلاسيكية تشبه الأردوين مع جبل من المقاومات والمؤشرات الديناميكية وأشياء أخرى ، لذلك ذهب سائق LED المتكامل STP16CP05 إلى العمل. هذا عبارة عن سجل إزاحة 16 قناة مع التثبيت الحالي عند كل مخرج ، ويتم تعيين القيمة الحالية بواسطة مقاوم واحد في وقت واحد لجميع المخرجات. 16 قناة - فقط رقمين من 7 مقاطع + نقاط عشرية. المؤشر نفسه هو ببساطة مؤشر بحجم مميز مع أنود مشترك. الصوت الذي أحدثته في اللحظة الأخيرة من سماعات الرأس الخاصة بالمشغل التي أتت في متناول اليد. تم توصيل سماعات الرأس من خلال المقاوم (حتى لا تعذب MK بالتيارات العالية) ، إلى المخرجات المباشرة والعكسية لجهاز ضبط الوقت MK. نظرًا لأن وحدة الراديو تتطلب 5 فولت ، كان علي رفع جهد الإمداد (طراز خليتين LiPo إلى 800mAh) وتعيين LDO إلى 5V (ليس في الدائرة).لم أكن أرغب في إثارة ضجيج على الإطلاق مع المؤشرات الديناميكية ، لذلك ذهب سائق STP16CP05 LED المدمج إلى العمل. هذا عبارة عن سجل إزاحة 16 قناة مع التثبيت الحالي عند كل مخرج ، ويتم تعيين القيمة الحالية بواسطة مقاوم واحد في وقت واحد لجميع المخرجات. 16 قناة - فقط رقمين من 7 مقاطع + نقاط عشرية. المؤشر نفسه هو ببساطة مؤشر بحجم مميز مع أنود مشترك. الصوت الذي أحدثته في اللحظة الأخيرة من سماعات الرأس الخاصة بالمشغل التي أتت في متناول اليد. تم توصيل سماعات الرأس من خلال المقاوم (حتى لا تعذب MK بالتيارات العالية) ، إلى المخرجات المباشرة والعكسية لجهاز ضبط الوقت MK. نظرًا لأن وحدة الراديو تتطلب 5 فولت ، كان علي رفع جهد الإمداد (طراز خليتين LiPo إلى 800 مللي أمبير) وتعيين LDO إلى 5V (ليس في الدائرة).لم أكن أرغب في إثارة ضجيج على الإطلاق مع المؤشرات الديناميكية ، لذلك ذهب سائق STP16CP05 LED المدمج إلى العمل. هذا عبارة عن سجل إزاحة 16 قناة مع التثبيت الحالي عند كل مخرج ، ويتم تعيين القيمة الحالية بواسطة مقاوم واحد في وقت واحد لجميع المخرجات. 16 قناة - فقط رقمين من 7 مقاطع + نقاط عشرية. المؤشر نفسه هو ببساطة مؤشر بحجم مميز مع أنود مشترك. الصوت الذي أحدثته في اللحظة الأخيرة من سماعات الرأس الخاصة بالمشغل التي أتت في متناول اليد. تم توصيل سماعات الرأس من خلال المقاوم (حتى لا تعذب MK بالتيارات العالية) ، إلى المخرجات المباشرة والعكسية لجهاز ضبط الوقت MK. نظرًا لأن وحدة الراديو تتطلب 5 فولت ، كان علي رفع جهد الإمداد (طراز خليتين LiPo إلى 800 مللي أمبير) وتعيين LDO إلى 5V (ليس في الدائرة).هذا عبارة عن سجل إزاحة 16 قناة مع التثبيت الحالي عند كل مخرج ، ويتم تعيين القيمة الحالية بواسطة مقاوم واحد في وقت واحد لجميع المخرجات. 16 قناة - فقط رقمين من 7 مقاطع + نقاط عشرية. المؤشر نفسه هو ببساطة مؤشر بحجم مميز مع أنود مشترك. الصوت الذي أحدثته في اللحظة الأخيرة من سماعات الرأس الخاصة بالمشغل التي أتت في متناول اليد. تم توصيل سماعات الرأس من خلال المقاوم (حتى لا تعذب MK بالتيارات العالية) ، إلى المخرجات المباشرة والعكسية لجهاز ضبط الوقت MK. نظرًا لأن وحدة الراديو تتطلب 5 فولت ، كان علي رفع جهد الإمداد (طراز خليتين LiPo إلى 800mAh) وتعيين LDO إلى 5V (ليس في الدائرة).هذا عبارة عن سجل إزاحة 16 قناة مع التثبيت الحالي عند كل مخرج ، ويتم تعيين القيمة الحالية بواسطة مقاوم واحد في وقت واحد لجميع المخرجات. 16 قناة - فقط رقمين من 7 مقاطع + نقاط عشرية. المؤشر نفسه هو ببساطة مؤشر بحجم مميز مع أنود مشترك. الصوت الذي أحدثته في اللحظة الأخيرة من سماعات الرأس الخاصة بالمشغل التي أتت في متناول اليد. تم توصيل سماعات الرأس من خلال المقاوم (حتى لا تعذب MK بالتيارات العالية) ، إلى المخرجات المباشرة والعكسية لجهاز ضبط الوقت MK. نظرًا لأن وحدة الراديو تتطلب 5 فولت ، كان علي رفع جهد الإمداد (طراز خليتين LiPo إلى 800 مللي أمبير) وتعيين LDO إلى 5V (ليس في الدائرة).المؤشر نفسه هو ببساطة مؤشر بحجم مميز مع أنود مشترك. الصوت الذي أحدثته في اللحظة الأخيرة من سماعات الرأس الخاصة بالمشغل التي أتت في متناول اليد. تم توصيل سماعات الرأس من خلال المقاوم (حتى لا تعذب MK بالتيارات العالية) ، إلى المخرجات المباشرة والعكسية لجهاز ضبط الوقت MK. نظرًا لأن وحدة الراديو تتطلب 5 فولت ، كان علي رفع جهد الإمداد (طراز خليتين LiPo إلى 800mAh) وتعيين LDO إلى 5V (ليس في الدائرة).المؤشر نفسه هو ببساطة مؤشر بحجم مميز مع أنود مشترك. الصوت الذي أحدثته في اللحظة الأخيرة من سماعات الرأس الخاصة بالمشغل التي أتت في متناول اليد. تم توصيل سماعات الرأس من خلال المقاوم (حتى لا تعذب MK بالتيارات العالية) ، إلى المخرجات المباشرة والعكسية لجهاز ضبط الوقت MK. نظرًا لأن وحدة الراديو تتطلب 5 فولت ، كان علي رفع جهد الإمداد (طراز خليتين LiPo إلى 800 مللي أمبير) وتعيين LDO إلى 5V (ليس في الدائرة).

يقيس البرنامج الثابت لجهاز التحكم باستمرار مستوى RSSI ، ويحاول العثور على القمم هناك في وقت استقبال إشارة الراديو ، وحسابها في "الببغاوات" معينة وعرضها على المؤشر. يتم تحويل هذه الببغاوات إلى مدة "صفير" الدورية. عند الببغاوات 0 ، مكتشف الاتجاه صامت ؛ عند 99 ، فإنه ينقر باستمرار. تم إعادة برمجة البرنامج الثابت لجهاز الإرسال 100،500 مرة ، ويرجع ذلك أساسًا إلى إعادة حساب RSSI مميزة. الرمز من هناك لن أظهر أي شخص ، لا يمكنك تخويف أشخاص من هذا القبيل.

الأول pancake.com

كانت الاختبارات والمسابقات الأولى التي استخدمت نظام "Find me" الذي تم الحصول عليه ناجحة بشكل عام ، وقد مكّن محدد الاتجاه من العثور على مسبار ساقط في الغابة عدة مرات. أظهر الهوائي اتجاهًا مقبولًا ، ويمكن سماع المجسات ، كما هو متوقع ، على الراديو. مسافة الكشف في الغابة هي أيضا في حدود المعقول. من الاكتشافات غير السارة ، كانت معلمات وحدات الإرسال "تسير" تمامًا من حالة إلى أخرى - كل من التردد والقوة. تم ضبط وحدات مختلفة على القنوات 32-42 ، مع توقع 34. كما تصرف مستوى RSSI على جهاز الاستقبال أيضًا إلى حد ما ، ولكن بعض الشامانية في خوارزمية جهاز الاستقبال سمحت لنا برؤية قيمة معينة مشابهة للمؤشر في مستوى إشارة جهاز الإرسال في بعض الببغاوات. تحسبًا لدفعة أخرى ، أصبح واضحًا فجأةأن وحدات الإرسال الرئيسية للمشروع بأكمله أصبحت أكثر تكلفة بكثير واختفت تقريبًا من السوق. في حالة حزن ، كنت أبحث عن كنوز aliexpress ، دون أمل كبير في إيجاد بديل.

وهنا.

ثم يتبع .

الروابط:
تابع: geektimes.ru/post/270170
تقريبًا باللغة الإنجليزية: www.randomrace.ru/2015/gsbc/preparation/transmitter/eng
RandomRace: randomrace.ru (أقرب المسابقات: www.randomrace.ru/2016/spring )
مصادر الثابتة: sourceforge.net/projects/randomracebeacon
GBSC: www.balloonchallenge.org/teams/15

RandomRace.ru - إيجاد اتجاه الدمى (البداية)