Geekly articles weekly

Selbstgemachtes elektronisches Höhenmesser-Variometer mit Ton- und Lichtwarnsignalen

Es kann im Flugsport als zusÀtzliches Mittel zur GewÀhrleistung der Sicherheit eingesetzt werden, wenn:


- Fallschirmspringen ausfĂŒhren;
- Fliegen mit einem Gleitschirm;
- FlĂŒge mit Ultraleichtflugzeugen

Bild

Vorteile dieser Lösung:

- ein geringer Preis fĂŒr Komponenten (1200-1500 r im Einzelhandel, wenn der Kauf in chinesischen Online-Shops viel billiger ist);
- einfache Montage (kann abends auf einem Steckbrett montiert werden, also in der Regel in einer halben Stunde);
- hohe Genauigkeit der Höhenmessung;
- Kompaktheit und geringes Gewicht des GerÀts;
- Programmcode öffnen (Sie können Änderungen vornehmen, die Schwellenwerteinstellungen fĂŒr den Betrieb des GerĂ€ts Ă€ndern);
- Es kann als Modul zur Messung des atmosphĂ€rischen Drucks verwendet werden (relative Höhe, vertikale Geschwindigkeit und atmosphĂ€rischer Druck werden stĂ€ndig ĂŒber den COM-Anschluss ĂŒbertragen).
- Wird sowohl von einer autonomen Gleichstromquelle (6-20 V) als auch von einem Mini-B-USB-Kabel gespeist.

Schöpfungsgeschichte:

AltVar +, wie ich es nannte, wurde auf Basis dieses Projekts in Form eines Variometer-Hochtöners erstellt. Der Prototyp auf einem Steckbrett montiert. Es gab nur zwei wichtige Komponenten:
- Arduino Nano V3-Mikrocontroller-Karte
- Gy-68-Drucksensor

Das GerÀt reagierte mit einem Quietschen auf die Höhen und Tiefen, aber es gab keine Anzeichen. Deshalb musste ich das Programm verfeinern.

Bild

Jetzt ĂŒbertrĂ€gt die Karte die Werte fĂŒr Höhe und vertikale Geschwindigkeit an den COM-Anschluss des Computers.
Ich wollte mehr Autonomie und fĂŒgte ein 4-digitales 7-Segment-Display hinzu, legte eine Platine mit einem Sensor in ein provisorisches GehĂ€use und baute eine Batterie ein. Das Display zeigte den Wert der relativen Höhe.
Jetzt kann das Instrument sowohl zur Messung der relativen Höhe als auch als hochprÀzises Barometer verwendet werden.

Bild

Ich habe es einige Zeit benutzt, weil Nur wenige Minuten nach dem Einschalten war eine Tendenz erkennbar, das Wetter zu Àndern.
Tatsache ist, dass die Genauigkeit des Sensors ungefĂ€hr - + 0,17 m betrĂ€gt. Die Änderung des atmosphĂ€rischen Drucks um ein Zehntel mmHg. Die Spalte Ă€ndert den ZĂ€hlerstand um mehr als einen Meter.

Freunde und Bekannte von FallschirmjĂ€gern wussten, dass ich so ein hausgemachtes Produkt hatte. Sie trieben mich auch zum nĂ€chsten Schritt und schlugen auf seiner Grundlage vor, ein HöhensignalgerĂ€t zusammenzubauen - einen „Quietscher“.
Von der Anzeige auf einem 4-digitalen 7-Segment-Display wurde fast sofort abgelehnt, weil Wenn Sie sie sofort aufhĂ€ngen 2, reichen mir die digitalen Beine gerade noch aus, und der Ausgabecode verbraucht "unermesslich" MK-Ressourcen. DarĂŒber hinaus gibt es bei dieser Anzeigemethode einen spĂŒrbaren stroboskopischen Effekt, der die visuelle Wahrnehmung von Informationen beeintrĂ€chtigt.

Angezeigte Daten zu Höhe und vertikaler Geschwindigkeit auf dem LCD-Display 1602 (16 Zeichen, 2 Zeilen).

Also sagte mir der BetrĂŒger, wie ich ihn nennen soll.

Bild

AltVar + zeigte regelmĂ€ĂŸig die geringsten Änderungen in Höhe und vertikaler Geschwindigkeit.

Um ein Audiosignal auszugeben, habe ich einen Teil des Quellprojektcodes verlassen .
Tagelang getestet. AltVar + arbeitete stetig.
Eher - es gab keinen Fehler! In der eigenstĂ€ndigen Version (mit einem 200-mA-9-V-Element vom Typ „Krona“) arbeitete es 8 Stunden ohne Unterbrechung und wurde durch Strom abgeschaltet.

Der Code fĂŒr den Mikrocontroller wurde mit dem Arduino 1.0.6- Compiler erstellt . In mehreren Schritten schrittweise HinzufĂŒgen von Funktionen.

Der Programmalgorithmus funktioniert einfach und unkompliziert:

- Werte fĂŒr Höhe und vertikale Geschwindigkeit werden stĂ€ndig auf dem LCD-Display angezeigt;
- Die erhaltenen Werte fĂŒr Höhe und vertikale Geschwindigkeit werden mit den vom Benutzer festgelegten Schwellenwerten verglichen, und die Ergebnisse dieses Tests geben Ton- und Lichtsignale ab.

Beim Einschalten des GerĂ€ts werden die vom Benutzer angegebenen Schwellenwerte fĂŒr Höhen und Geschwindigkeiten angezeigt. Auf den ersten Blick ist es umstĂ€ndlich - aber informativ!

Video-Upload 1

Änderungen können vorgenommen werden, indem die Werte im Programm geĂ€ndert und nach dem Kompilieren auf den Mikrocontroller hochgeladen werden.
Der Algorithmus des Programms ist so aufgebaut, dass Sie vor jedem Sprung AltVar + initialisieren mĂŒssen (ausschalten - einschalten). Wir "schwingen" es irgendwie. WofĂŒr ist das?

Nach dem "Spannen" haben wir:

- der genaueste Wert der Nullhöhe des Standorts;
- Die Werte der Variablen, die fĂŒr die Anzahl der Tonsignale verantwortlich sind, nehmen die Anfangswerte an.
- Batteriestrom sparen

Das Programm ist, wie bereits erwĂ€hnt, fĂŒr Fallschirmspringer ausgelegt. Der "chinesische Schreibstil" wird es auch AnfĂ€ngern ermöglichen, ihn zu verstehen. Alles ist einfach und eindeutig, wie es mir scheint.
Ich sehe keine Hindernisse, um es fĂŒr einen Gleitschirm (Motorschirm) und ALS anzupassen.

Die Programmzeilen enthielten, soweit ich konnte, ausfĂŒhrliche Kommentare.
Die „Kappe“ zeigt die erforderlichen Komponenten, Verbindungen der Elemente und Widerstandswerte an.
Sie können es in einem Texteditor oder im Compiler öffnen und sehen.

In dieser Version des Programms sind drei Höhen fĂŒr hohe vertikale Geschwindigkeit eingestellt:

- Bereitschaft (Bereit) - 1 Piepton (1000 m einstellen);
- Warnungen (Alarm) - 3 Tonsignale (800 m);
- Alarm (Alarm) - Dauerschallsignal (600 m)

Bild

Das Signal wird entfernt, wenn die vertikale Geschwindigkeit auf eine Schwellengeschwindigkeit (eingestellt - 25 m \ s) abfÀllt. Ich habe

Bild

zwei weitere Informationsschallsignale eingegeben:
- Wenn eine bestimmte Höhe (Steigung) an Bord des Flugzeugs erreicht wird ( 300 m bei einer vertikalen Geschwindigkeit von mehr als +1 m \ s);
- Beim Erreichen einer bestimmten Höhe (Baza) beim Abstieg mit dem Fallschirm (200 m bei einer vertikalen Geschwindigkeit von mehr als –1 m \ s) wurde hier die Reaktionshöhe auf ein Minimum von 25 m begrenzt, da nach dem Einschalten von AltVar + verschiedene unvorhergesehene DruckstĂ¶ĂŸe am Boden möglich sind Signal);

Bild

Informationen werden im folgenden Format angezeigt:
1 Zeile Alt: * * * * (Meter) - (Zeichen negativer Höhe)
2 Zeile Var: * *. * (Meter pro Sekunde) -V- (Abnahme) + ^ + (Anstieg) Ich
habe den Standard-Compiler-Zeichengenerator verwendet und nicht russifiziert. Daher ist alles in Englisch.

ZusÀtzlich wurden alle Tonsignale durch eine LED dupliziert.

Durch Verbinden von AltVar + ĂŒber den COM-Anschluss können Sie ein GerĂ€t eines Drittanbieters verwenden, um ein vertikales Flugprofil aufzuzeichnen. Zuerst nutzte ich diese Gelegenheit, um das Programm zu debuggen und beschloss, es zu verlassen.
Um den genauen Wert des atmosphĂ€rischen Drucks zu erhalten, muss die fĂŒr diese Zwecke reservierte Codevariable geĂ€ndert werden. Dann gibt es Ă€ußerst genaue Ablesungen des atmosphĂ€rischen Drucks.
Andernfalls liefert das GerÀt ohne diese Korrektur Messungen der Höhe und der vertikalen Geschwindigkeit mit ziemlich hoher Genauigkeit.

Es ist möglich, die FunktionalitÀt weiter zu erhöhen.

Zum Beispiel:
- Messen der Spannung einer Stromquelle;
- Notdaten aus dem Protokoll aufzeichnen (eine Art "virtuelles" SyPReS ");
- einen Vibrationsalarm auslösen;
- etc. usw.
Aber jetzt habe ich mit diesen Signalen aufgehört.

Montage von Prototypen zum Testen vor Ort.


Ich habe alle AltVar + -Komponenten auf das Steckbrett gelötet

Bild

und das Board unter den LCD-Bildschirm gelegt, was sicherlich kein Dogma ist. Sie können es daneben platzieren. Das GerÀt wird flacher, aber breiter.

Bild

Hergestellt aus 4 mm KunststoffgehĂ€use fĂŒr das GerĂ€t selbst und fĂŒr den Akku (9V "Krona"). Verarbeitete Fugen und Kanten, aus einer Aerosolspraydose ausgeblasen.
Was soll ich sagen ... "Kondovo" ist passiert.

Bild

Vielleicht nicht kompakt genug. TatsÀchlich war es möglich, eine kleine Seifenschale mit ausgeschnittenen Löchern zur Anzeige, einen Schalter und einen Audioanschluss zu verwenden. Aber was passiert ist, ist was passiert ist.

Zumindest gibt es etwas zu testen.

Die Schritte in diesem Test sind wie folgt:

- StabilitÀt im statischen Zustand;
- AutonomieprĂŒfung;
- „Aufzugstest“ mit sehr niedrigen Schwellenwerten fĂŒr Höhen und vertikale Geschwindigkeiten;
- FallschirmsprĂŒnge mit erhöhten (in der Höhe) Schwellenwerten fĂŒr den Betrieb des GerĂ€ts

Video 2 „Aufzugstest“ , deutlich bis 1:45, dann öffnete sich die Box und die Kamera knackte
sie, in OK,

ich denke, es war erfolgreich.

Wurden gefragt:

- Ansprechhöhen 20 => 15 => 10 m;
- vertikale Geschwindigkeit -0,6 m \ s (an der Empfindlichkeitsgrenze);
- Die Höhe im Set betrÀgt 8 m.
- Abstiegshöhe 5 m.

Beim Passieren aller Höhen hat AltVar + eine bestimmte Anzahl von Malen „gebleicht“. Und die LED blinkte.
Nachdem ich die vertikale Geschwindigkeit unter den Schwellenwert gesenkt hatte, entfernte ich den Alarm. Das heißt, er verhielt sich ziemlich vorhersehbar, wie ich es geplant hatte.

Wir werden es weiter testen.

Fast jeder kann ein solches GerĂ€t auf Wunsch zusammenbauen und mithilfe eines Open-Source-Codes fĂŒr seine Aufgaben programmieren.

Ich fasse zusammen

Verwendete Komponenten:

- Arduino Nano V3-Mikrocontroller-Karte
- Gy-68-Drucksensor
- LCD - 1602-Display
- 3,5-mm-Audiobuchse;
- WiderstÀnde 4k7, 1K, 330 Ohm;
- 5V LED;
- "Krona" Batterie;
- wechseln;
- Steckbrett mit Leitern

Software:

- Arduino 1.0.6. , Anschließen der Bibliothek - Port, Sensor, Display und Lautsprecher
- die Skizze (ein Programm , das in den Mikrocontroller geladen wird)

PS ausgelegt , das Kleid, die Montage AltVar + zu vereinfachen. Aber noch nicht gemacht.

Bild

Paragliding Firmware AltVar + v1.1

Quietscht als erstes Projekt und zeigt Höhe und vertikale Geschwindigkeit an.
Leuchtet die LED mit einer Abnahme auf, sogar auf dem Minimum.

AltVar + kann auch als grĂŒne LED-Taschenlampe verwendet werden :)

Weiterentwicklung dieses Projekts (3.3-Volt-Version)

Source: https://habr.com/ru/post/de390437/

More articles:


All Articles