Variometer altimeter elektronik buatan rumah dengan sinyal peringatan suara dan cahaya

Ini dapat digunakan dalam olahraga penerbangan sebagai sarana tambahan untuk memastikan keamanan dalam:


- melakukan lompatan parasut;
- Terbang dengan paralayang;
- penerbangan dengan pesawat ultralight

gambar

Keuntungan dari solusi ini:

- harga komponen yang kecil (1200-1500r di ritel, ketika membeli di toko online China jauh lebih murah);
- kemudahan perakitan (dapat dirakit di malam hari, di atas papan tempat memotong roti sehingga umumnya dalam setengah jam);
- Akurasi tinggi pengukuran tinggi;
- kekompakan dan berat perangkat yang rendah;
- buka kode program (Anda dapat membuat perubahan, mengubah pengaturan ambang untuk pengoperasian perangkat);
- dapat digunakan sebagai modul untuk mengukur tekanan atmosfer (ketinggian relatif, kecepatan vertikal, dan tekanan atmosfer terus-menerus ditransmisikan melalui port COM).
- Didukung oleh sumber daya DC otonom (6-20V) dan kabel USB Mini-B.

Sejarah Penciptaan:

AltVar +, demikian saya menyebutnya, dibuat berdasarkan proyek ini dalam bentuk variometer - tweeter. Prototipe dipasang di papan tempat memotong roti. Itu hanya memiliki dua komponen signifikan:
- Papan mikrokontroler Arduino Nano V3
- Sensor tekanan Gy-68

Perangkat merespon dengan mencicit ke atas dan ke bawah, tetapi tidak ada indikasi. Karena itu, saya harus menyelesaikan program.

gambar

Sekarang papan menyiarkan nilai ketinggian dan kecepatan vertikal ke port COM komputer.
Saya ingin lebih banyak otonomi dan saya menambahkan layar 4-digital 7-segmen, menyertakan papan dengan sensor dalam wadah darurat, dan membuat baterai. Layar menunjukkan nilai ketinggian relatif.
Sekarang instrumen dapat digunakan untuk mengukur ketinggian relatif dan barometer presisi tinggi.

gambar

Saya menggunakannya untuk beberapa waktu, karena hanya beberapa menit setelah dinyalakan, kecenderungan perubahan cuaca terlihat jelas di sana.
Faktanya adalah bahwa keakuratan sensor sekitar - + 0,17 m. Perubahan tekanan atmosfer sepersepuluh mmHg. kolom mengubah pembacaan meter lebih dari satu meter.

Teman-teman dan kenalan pasukan terjun payung tahu bahwa saya memiliki produk buatan sendiri. Mereka juga mendorong saya ke langkah berikutnya, mengusulkan atas dasar untuk merakit perangkat pensinyalan ketinggian - "squeaker".
Dari indikasi pada layar 7-segmen 4-digital, menolak segera, karena jika Anda menggantungnya segera 2, maka kaki digital akan cukup bagi saya nyaris, dan kode output mengkonsumsi sumber daya MK "tak terukur." Selain itu, dengan metode tampilan ini, ada efek stroboskopik yang nyata, yang merusak persepsi visual akan informasi.

Menampilkan tinggi dan data kecepatan vertikal pada - LCD - layar 1602 (16 karakter, 2 baris).

Jadi penipu itu memberi tahu saya apa yang harus memanggilnya.

gambar

AltVar + secara teratur menunjukkan sedikit perubahan ketinggian dan kecepatan vertikal.

Untuk mengeluarkan sinyal audio, saya meninggalkan bagian dari kode proyek sumber .
Mengujinya selama berhari-hari. AltVar + bekerja dengan mantap.
Lebih tepatnya - tidak ada kegagalan! Dalam versi yang berdiri sendiri (dengan elemen tipe 200mA 9V "Krona"), ia bekerja selama 8 jam tanpa istirahat dan dimatikan dengan listrik.

Kode program untuk mikrokontroler dibuat menggunakan kompiler Arduino 1.0.6. Dalam beberapa tahap, secara bertahap menambah fungsionalitas.

Algoritma program bekerja secara sederhana dan langsung:

- nilai ketinggian dan kecepatan vertikal terus ditampilkan pada layar LCD;
- nilai ketinggian dan kecepatan vertikal yang diperoleh dibandingkan dengan nilai ambang yang ditetapkan oleh pengguna, dan hasil tes ini memberikan sinyal suara dan cahaya.Ketika

perangkat dihidupkan, nilai ambang ketinggian dan kecepatan yang ditentukan oleh pengguna ditampilkan. Sekilas rumit - tapi informatif!

Upload video 1

Perubahan dapat dilakukan dengan mengubah nilai-nilai dalam program dan setelah kompilasi, unggah ke mikrokontroler.
Algoritma dari program ini dibangun sedemikian rupa sehingga sebelum setiap lompatan Anda perlu menginisialisasi AltVar + (matikan - nyalakan). Kami semacam "ayam" itu. Untuk apa ini?

Setelah "memiringkan" kita memiliki:

- nilai paling tinggi dari ketinggian nol situs;
- nilai variabel yang bertanggung jawab untuk jumlah sinyal suara mengambil nilai awal;
- Menghemat daya baterai

Program ini, seperti yang telah saya sebutkan, dirancang untuk skydivers. "Gaya tulisan Cina" dalam penulisan bahkan memungkinkan seorang pemula untuk memahaminya. Semuanya sederhana dan tidak ambigu, menurut saya.
Saya melihat tidak ada kendala untuk mengadaptasinya untuk paraglider (paramotor) dan ALS.

Garis program, sejauh yang saya bisa, memberikan komentar lengkap.
"Tutup" menunjukkan komponen yang diperlukan, interkoneksi elemen, peringkat resistor.
Anda dapat membukanya di editor teks atau di kompiler dan lihat.

Dalam versi program ini, tiga ketinggian diatur untuk kecepatan vertikal tinggi:

- kesiapan (Siap) - 1 bip (set 1000 m);
- peringatan (Peringatan) - 3 sinyal suara (800 m);
- Alarm (Alarm) - sinyal suara kontinu (600 m)

gambar

Sinyal akan dihapus ketika kecepatan vertikal menurun ke kecepatan ambang batas (set - 25 m). Saya

gambar

memasukkan dua sinyal suara informasi lebih lanjut:
- ketika ketinggian tertentu (Climb) tercapai di papan pesawat ( 300 m pada kecepatan vertikal lebih dari +1 m);
- ketika mencapai ketinggian tertentu (Baza) ketika turun dengan parasut (200 m pada kecepatan vertikal lebih dari –1 m \ s, di sini ketinggian respons dibatasi hingga minimum 25 meter karena berbagai lonjakan tekanan yang tak terduga dimungkinkan di tanah setelah mengaktifkan AltVar +, yang akan menyebabkan sinyal);

gambar

Informasi ditampilkan dalam format:
1 baris Alt: * * * * (meter) - (tanda tinggi negatif)
2 baris Var: * *. * (meter per detik) -V- (penurunan) + ^ + (naik) Saya
menggunakan generator karakter kompiler standar, tidak Russify. Karena itu, semuanya dalam bahasa Inggris.

Selain itu, semua sinyal suara diduplikasi oleh LED.

Dengan menghubungkan AltVar + melalui port COM, Anda dapat menggunakan perangkat pihak ketiga untuk merekam profil penerbangan vertikal. Pada awalnya, saya menggunakan kesempatan ini untuk men-debug program dan memutuskan untuk meninggalkannya.
Untuk mendapatkan nilai tepat tekanan atmosfer, perlu mengubah variabel kode yang disediakan untuk keperluan ini. Lalu akan ada pembacaan tekanan atmosfer yang sangat akurat.
Jika tidak, perangkat tanpa koreksi ini menyediakan pengukuran tinggi dan kecepatan vertikal dengan akurasi yang cukup tinggi.

Dimungkinkan untuk meningkatkan fungsionalitas lebih lanjut.

Misalnya:
- mengukur tegangan sumber daya;
- merekam data darurat dari log (semacam "virtual" SyPReS ");
- Menempatkan tanda getar;
- dll. dll.
Tetapi untuk sekarang saya telah berhenti pada set sinyal ini.

Perakitan prototipe untuk pengujian di lapangan.


Disolder semua komponen AltVar + di papan tempat memotong roti,

gambar

menempatkan papan di bawah layar LCD, yang tentu saja bukan dogma. Anda dapat menempatkannya di sebelahnya. Alat akan menjadi lebih rata tetapi lebih lebar.

gambar

Terbuat dari rumah plastik 4 mm untuk perangkat itu sendiri dan untuk baterai (9V "Krona"). Sendi dan tepi yang diproses, meledak dari kaleng aerosol.
Apa yang bisa saya katakan ... "Kondovo" terjadi.

gambar

Mungkin tidak cukup kompak. Bahkan, adalah mungkin untuk menggunakan sabun kecil dengan lubang cut-out untuk menunjukkan, saklar dan konektor audio. Tetapi yang terjadi adalah apa yang terjadi.

Setidaknya ada sesuatu untuk diuji.

Langkah-langkah dalam pengujian ini adalah sebagai berikut:

- stabilitas dalam keadaan statis;
- pemeriksaan otonomi;
- "elevator test" dengan nilai ambang batas ketinggian dan kecepatan vertikal yang sangat rendah;
- penerjunan parasut dengan ambang tinggi (tinggi) untuk pengoperasian perangkat

"uji lift" Video 2 , secara signifikan hingga 1:45, kemudian kotak dibuka dan kamera memecahkannya
, di OK

saya pikir itu berhasil.

Ditanya:

- ketinggian respons 20 => 15 => 10 m;
- kecepatan vertikal -0,6 m \ s (pada batas sensitivitas);
- ketinggian dalam set adalah 8 m;
- ketinggian menurun 5 m.

Saat melewati semua ketinggian, AltVar + "diputihkan" beberapa kali. Dan LED berkedip.
Setelah menurunkan kecepatan vertikal di bawah nilai ambang batas - Saya menghapus alarm. Artinya, dia berperilaku cukup mudah ditebak, seperti yang saya rencanakan.

Kami akan mengujinya lebih lanjut.

Hampir semua orang dapat merakit perangkat seperti itu jika diinginkan dan, menggunakan kode sumber terbuka, programkan untuk tugas mereka.

Saya meringkas

Komponen yang digunakan:

- Papan mikrokontroler Arduino Nano V3
- Sensor tekanan Gy-68
- LCD - Layar 1602
- jack audio 3,5 mm;
- resistor 4k7, 1K, 330 ohm;
- 5V LED;
- Baterai "Krona";
- beralih;
- papan tempat memotong roti dengan

Perangkat lunak konduktor :

- Arduino 1.0.6. , Menghubungkan perpustakaan pelabuhan, sensor, layar dan speaker
- sketsa (program yang dimuat ke mikrokontroler)

PS dirancang gaun itu, untuk menyederhanakan perakitan AltVar +. Namun belum dibuat.

gambar

Paralayang firmware AltVar + v1.1

Mencicit sebagai proyek awal, menunjukkan ketinggian dan kecepatan vertikal.
Menyalakan LED dengan penurunan, bahkan minimum.

AltVar + juga dapat digunakan sebagai senter LED hijau :)

Pengembangan lebih lanjut dari proyek ini (versi 3.3-volt)

Source: https://habr.com/ru/post/id390437/


All Articles