🔫 💅🏽 🍜 RandomRace.ru - menemukan arah untuk dummies (mulai) 🎉 🧟 🍄

Dari mana ide itu berasal?

Salah satu teman lama saya berusaha untuk membahas usaha barunya dengan saya - kita semua pada satu waktu gemar balap petualangan, yang ada banyak di daerah kami, tetapi itu tidak memungkinkan seseorang untuk hidup damai dalam prediksi perlombaan petualangan klasik - titik kontrol (KP) ditempatkan oleh orang, yang berarti setidaknya bisa diprediksi sedikit.
Ini adalah bagaimana RandomRace.ru muncul (secara singkat - RR).

Jadi, ide utama RR adalah untuk meluncurkan gigi balap pada bola ke udara, pada ketinggian acak, bola akan meledak, dan roda gigi akan jatuh pada parasut. KP akan memberikan koordinat GPS mereka ke server lomba, dan para peserta kemudian akan mencarinya. Pada prinsipnya, aturan kompetisi dirancang sehingga probe KP dikembalikan ke penyelenggara oleh para peserta. Tentu saja, selain itu probe yang membedakan diri mereka sendiri dengan meningkatnya keacakan dan terbang di suatu tempat ~~di ..~~jauh sekali. Penyelenggara seperti itu harus mencari sendiri penyelenggaranya. Kebetulan, sebagai hasilnya, saya mengambil solusi teknis dari tugas "100 meter terakhir", ketika penyelenggara tiba di tempat itu, saya benar-benar ingin menemukan pos pemeriksaan, dan koordinatnya tidak akurat. Untuk tujuan ini, direncanakan menggunakan penemuan arah - setiap probe membawa pemancar radio, dan penyelenggara membawa penerima penemuan arah.

Persyaratan pemancar umum:

- berat dan volume ringan
- ditenagai oleh sel lithium-polimer (baterai dari ponsel)
- daya tahan baterai minimal 24 jam
- harga murah, karena probabilitas kehilangan perangkat cukup besar

Persyaratan penerima umum:

- berat dan volume sedang
- antena directional
- indikasi suara dan visual tingkat sinyal
- masa pakai baterai minimal 2 jam
- jangkauan deteksi penerima - dari 100 meter di hutan.

Kemudian, tim kami mulai mengambil bagian dalam Global Balloon Space Challenge , serta dalam acara-acara lainnya, dan, tentu saja, suar digunakan dalam semua kasus.

Frekuensi dan antena

Frekuensi standar "perburuan rubah" harus ditinggalkan karena dimensi antena, dan sebagai hasil dari musyawarah yang menyakitkan, diputuskan untuk menggunakan frekuensi 433 MHz. Tanpa syarat kondisional, tidak memerlukan antena besar, ada sejumlah pemancar dan penerima yang dijual untuk kisaran ini. Antena pemancar harus omnidirectional, antena penerima - sebaliknya, berorientasi sempit. Dalam hal pemancar, tidak ada pilihan khusus - antena pegas atau yang dicetak. Untuk penerima, pilihannya lebih luas - bingkai, bingkai "rubah" + pin klasik, persegi dua atau tiga, yoga, saluran gelombang. Satu malam lagi di forum Guladan meditasi yang menyakitkan mengarah pada kesimpulan bahwa, bagaimanapun, sebuah kotak ganda. Ini adalah kompromi antara ukuran yang berbeda, kesederhanaan dan kualitas penerimaan. Ukuran seluruh antena adalah sekitar 18 * 18 * 8 cm. Alun-alun depan adalah vibrator terbuka, bagian belakang sedikit lebih besar, reflektor tertutup. Papan penerima dipasang di celah vibrator. Geometri antena semacam itu diinginkan untuk bertahan seakurat mungkin. Bahan untuk pembuatan antena adalah pipa rem untuk "Lada" dan beberapa potong kaca plexiglass, yang diperoleh di dapur.

Dua kotak dari tabung dipegang oleh bagian diagonal dan dua pelat trapesium bersudut di sudut-sudutnya. Seluruh struktur diperketat dengan ikatan kabel. Untuk pembuatan komponen, saya mencetak gambar dalam skala nyata dan menempelkannya di kaca plexiglass. Kemudian dia mengebor lubang dan memotong kontur dengan gergaji ukir. Terlepas dari kekhawatiran saya, antena ternyata agak kaku, tetapi pada saat yang sama, plexiglass adalah material yang terlalu rapuh dan cepat pecah. Kedua kalinya, bagian antena yang bukan logam dibuat sesuai dengan gambar yang sama pada pemotong laser dari kayu lapis (terima kasih, Fablab Polytechnic ). Pegangan pistol dan lubang bantuan ditambahkan ke gambar. Untuk melindungi terhadap air, kayu lapis dilapisi dengan pernis semprotan akrilik.

Belajar memasaknya

Untuk semua elektronik dalam proyek ini, mikrokontroler dari seri STM8 digunakan - bukan yang paling populer, tapi saya suka mereka. Harga rendah, yang merupakan salah satu syarat utama dalam proyek ini, peripheral yang kaya, kemampuan untuk memberi daya mikron langsung dari baterai Li-Po, ketidaktahuan umum dan papan demo yang baik adalah yang menarik saya untuk chip ini. Perlu juga dicatat kesederhanaan papan, karena Dijahit MK pada 1 kawat (kadang-kadang 2 - masih perlu diatur ulang). Hardware debugger bekerja pada antarmuka yang sama.
Untuk menginstal mikrokontroler STM8, Anda memerlukan pemrogram yang kompatibel. Programmer dapat dibeli secara terpisah, tetapi lebih mudah dan lebih murah untuk mengambil salah satu papan STM8-something_disc-DISCOVERY. Untuk menggunakan pemrogram bawaan, perlu melepaskan 2 jumper dan menghubungkan pin dari papan ke perangkat target. Secara pribadi, saya menggunakan seorang programmer yang semula terputus dari STM8S-DISCOVERY, dan untuk flashing massal saya menggunakan adaptor khusus dengan dua buaya dan dua probe dari tester. Sayangnya, gcc tidak porting ke kernel STM8, Anda harus menggunakan versi kompiler berbayar yang gratis. Dalam kasus saya, ini adalah raisonance, lingkungan pengembangan stvd.

Versi elektronik pertama

Pemancar

Untuk versi pertama perangkat, modul Telecontrolli dibeli. Untuk pemancar - RT4-433 (nanti RT14-433). Awalnya itu sepertinya pilihan yang bagus. Untuk mengontrol modul dalam pemancar, salah satu MCU termurah digunakan - STM8S003F3, dalam kasus SO-16, nyaman untuk disolder. Skema dangkal sebenarnya adalah MCU, kapasitor wajib, kapasitor penyaringan dalam rangkaian daya, modul radio, LED dan resistor untuk itu. Sekitar sekali per detik, pemancar memancarkan pulsa termodulasi sekitar setengah detik dengan frekuensi 200 Hz dan berkedip LED. Variasi mercusuar ini telah bertahan beberapa uji coba dan inkarnasi.
Papan

rampasan buatan sendiri digunakan, PP Cina dengan seeedstudio;

Antena - pegas dan dicetak.

Ada juga percobaan dengan LED yang berbeda dan arus yang berbeda - misalnya, diperkirakan bahwa kilatan pendek tajam warna biru yang tidak alami dari dalam wadah transparan dapat membantu menemukan wadah di hutan pada malam hari. Modul radio juga bervariasi, tergantung pada kondisi pasar untuk komponen radio.

Penerima

Untuk pencari arah penerima, digunakan modul RRQ14-433 dari Telecontrolli yang sama. Modul ini memiliki dua output - data yang diterima dan tingkat analog AGC, juga RSSI. Keduanya terhubung ke mikrokontroler STM8S903C, tetapi output data hanya dalam kasus, sinyal di atasnya diabaikan oleh firmware. RSSI terus-menerus disurvei menggunakan pengontrol ADC bawaan. Indikasi kekuatan sinyal harus dua kali lipat - di satu sisi secara visual, dengan jumlah yang cukup besar terlihat siang dan malam. Di sisi lain, Anda harus memasang suara - sehingga Anda tidak harus terus-menerus melihat indikator. Ya, tradisi Hollywood seperti itu - seharusnya mencicit. Kontroler itu lagi dari keluarga STM8S, tetapi yang lain adalah STM8S903, dilengkapi dengan sumber tegangan referensi bawaan, yang diperlukan untuk mengukur RSSI. Indikator diberi indikator LED 7-segmen dua digit.Saya tidak benar-benar ingin membuat sirkuit seperti arduin klasik dengan segunung resistor, indikator dinamis, dan hal-hal lain, sehingga driver LED terintegrasi STP16CP05 masuk ke bisnis. Ini adalah register geser 16 saluran dengan stabilisasi arus pada setiap keluaran, dan nilai arus ditetapkan oleh satu resistor sekaligus untuk semua keluaran. 16 saluran - hanya 2 digit dari 7 segmen + titik desimal. Indikator itu sendiri hanyalah sebuah indikator ukuran yang berbeda dengan anoda umum. Suara yang saya buat pada saat terakhir dari headphone pemain yang datang ke tangan. Headphone dihubungkan melalui resistor (agar tidak menyiksa MK dengan arus tinggi), ke output langsung dan terbalik dari timer MK. Karena modul radio membutuhkan 5V, saya harus menaikkan tegangan suplai (model 2-sel LiPo ke 800mAh) dan mengatur LDO ke 5V (tidak ada di sirkuit).Saya sama sekali tidak ingin membuat keributan dengan indikator dinamis, sehingga driver LED terintegrasi STP16CP05 masuk ke bisnis. Ini adalah register geser 16 saluran dengan stabilisasi arus pada setiap keluaran, dan nilai arus ditetapkan oleh satu resistor sekaligus untuk semua keluaran. 16 saluran - hanya 2 digit dari 7 segmen + titik desimal. Indikator itu sendiri hanyalah sebuah indikator ukuran yang berbeda dengan anoda umum. Suara yang saya buat pada saat terakhir dari headphone pemain yang datang ke tangan. Headphone dihubungkan melalui resistor (agar tidak menyiksa MK dengan arus tinggi), ke output langsung dan terbalik dari timer MK. Karena modul radio membutuhkan 5V, saya harus menaikkan tegangan suplai (model 2-sel LiPo ke 800mAh) dan mengatur LDO ke 5V (tidak ada di sirkuit).Saya sama sekali tidak ingin membuat keributan dengan indikator dinamis, sehingga driver LED terintegrasi STP16CP05 masuk ke bisnis. Ini adalah register geser 16 saluran dengan stabilisasi arus pada setiap keluaran, dan nilai arus ditetapkan oleh satu resistor sekaligus untuk semua keluaran. 16 saluran - hanya 2 digit dari 7 segmen + titik desimal. Indikator itu sendiri hanyalah sebuah indikator ukuran yang berbeda dengan anoda umum. Suara yang saya buat pada saat terakhir dari headphone pemain yang datang ke tangan. Headphone dihubungkan melalui resistor (agar tidak menyiksa MK dengan arus tinggi), ke output langsung dan terbalik dari timer MK. Karena modul radio membutuhkan 5V, saya harus menaikkan tegangan suplai (model 2-sel LiPo ke 800mAh) dan mengatur LDO ke 5V (tidak ada di sirkuit).Ini adalah register geser 16 saluran dengan stabilisasi arus pada setiap keluaran, dan nilai arus ditetapkan oleh satu resistor sekaligus untuk semua keluaran. 16 saluran - hanya 2 digit dari 7 segmen + titik desimal. Indikator itu sendiri hanyalah sebuah indikator ukuran yang berbeda dengan anoda umum. Suara yang saya buat pada saat terakhir dari headphone pemain yang datang ke tangan. Headphone dihubungkan melalui resistor (agar tidak menyiksa MK dengan arus tinggi), ke output langsung dan terbalik dari timer MK. Karena modul radio membutuhkan 5V, saya harus menaikkan tegangan suplai (model 2-sel LiPo ke 800mAh) dan mengatur LDO ke 5V (tidak ada di sirkuit).Ini adalah register geser 16 saluran dengan stabilisasi arus pada setiap keluaran, dan nilai arus ditetapkan oleh satu resistor sekaligus untuk semua keluaran. 16 saluran - hanya 2 digit dari 7 segmen + titik desimal. Indikator itu sendiri hanyalah sebuah indikator ukuran yang berbeda dengan anoda umum. Suara yang saya buat pada saat terakhir dari headphone pemain yang datang ke tangan. Headphone dihubungkan melalui resistor (agar tidak menyiksa MK dengan arus tinggi), ke output langsung dan terbalik dari timer MK. Karena modul radio membutuhkan 5V, saya harus menaikkan tegangan suplai (model 2-sel LiPo ke 800mAh) dan mengatur LDO ke 5V (tidak ada di sirkuit).Indikator itu sendiri hanyalah sebuah indikator ukuran yang berbeda dengan anoda umum. Suara yang saya buat pada saat terakhir dari headphone pemain yang datang ke tangan. Headphone dihubungkan melalui resistor (agar tidak menyiksa MK dengan arus tinggi), ke output langsung dan terbalik dari timer MK. Karena modul radio membutuhkan 5V, saya harus menaikkan tegangan suplai (model 2-sel LiPo ke 800mAh) dan mengatur LDO ke 5V (tidak ada di sirkuit).Indikator itu sendiri hanyalah sebuah indikator ukuran yang berbeda dengan anoda umum. Suara yang saya buat pada saat terakhir dari headphone pemain yang datang ke tangan. Headphone dihubungkan melalui resistor (agar tidak menyiksa MK dengan arus tinggi), ke output langsung dan terbalik dari timer MK. Karena modul radio membutuhkan 5V, saya harus menaikkan tegangan suplai (model 2-sel LiPo ke 800mAh) dan mengatur LDO ke 5V (tidak ada di sirkuit).

Firmware dari pengontrol secara terus-menerus mengukur level RSSI, mencoba menemukan puncak di sana pada saat menerima sinyal radio, menghitungnya ke dalam "burung beo" tertentu dan menampilkannya pada indikator. Burung beo ini dikonversi menjadi durasi "bip" berkala. Pada 0 beo, pencari arah tidak bersuara, pada 99, ia terus menerus berdecit. Firmware pemancar dibangun kembali 100.500 kali, terutama karena penghitungan ulang RSSI yang berbeda. Kode dari sana saya tidak akan menunjukkan kepada siapa pun, Anda tidak dapat menakut-nakuti orang seperti itu.

Pancake.com pertama

Tes dan kompetisi pertama menggunakan sistem "temukan aku" yang diperoleh pada umumnya berhasil, pencari arah memungkinkan untuk menemukan probe yang jatuh di hutan beberapa kali. Antena menunjukkan orientasi yang dapat diterima, probe, seperti yang diharapkan, dapat didengar di radio. Jarak deteksi di hutan juga masuk akal. Dari penemuan yang tidak menyenangkan, itu adalah parameter dari modul pemancar cukup "berjalan" dari satu contoh ke yang lain - baik frekuensi dan daya. Modul yang berbeda mencicit pada saluran 32-42, dengan yang diharapkan 34. Tingkat RSSI pada penerima juga berperilaku agak aneh, tetapi beberapa perdukunan dalam algoritma penerima memungkinkan kita untuk melihat pada indikator nilai tertentu yang mirip dengan tingkat sinyal pemancar di beberapa burung beo. Mengantisipasi membuat batch lain, tiba-tiba menjadi jelasbahwa modul pemancar utama untuk seluruh proyek telah menjadi jauh lebih mahal dan umumnya hampir menghilang dari pasaran. Dengan sedih, aku dengan sedih mencari-cari harta karun aliexpress, tanpa banyak harapan menemukan penggantinya.

Dan disini.

Dan kemudian mengikuti .

Link:
Lanjutan: geektimes.ru/post/270170
Sekitar hal yang sama dalam bahasa Inggris: www.randomrace.ru/2015/gsbc/preparation/transmitter/eng
RandomRace: randomrace.ru (event berikutnya: www.randomrace.ru/2016/spring )
Sumber semua firmware: sourceforge.net/projects/randomracebeacon
GBSC: www.balloonchallenge.org/teams/15

RandomRace.ru - menemukan arah untuk dummies (mulai)