🛌🏿 👨🏽‍🏫 🔨 Altímetro-variômetro eletrônico caseiro com sinais de aviso sonoro e luminoso 🍲 👇 ⛹🏽

Pode ser usado em esportes de aviação como um meio adicional de garantir a segurança em:

- realizar saltos de paraquedas;
- voando em um parapente;
- voos em aeronaves ultraleves

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Vantagens desta solução:

- um pequeno preço dos componentes (1200-1500r no varejo, ao comprar nas lojas online da China é muito mais barato);
- facilidade de montagem (pode ser montada à noite, em uma tábua de pão, geralmente em meia hora);
- alta precisão na medição de altura;
- compacidade e baixo peso do dispositivo;
- abra o código do programa (você pode fazer alterações, alterar as configurações de limite para a operação do dispositivo);
- Pode ser usado como um módulo para medir a pressão atmosférica (altura relativa, velocidade vertical e pressão atmosférica são constantemente transmitidas através da porta COM).
- Alimentado por uma fonte de energia DC autônoma (6-20V) e um cabo USB Mini-B.

Histórico de criação:

O AltVar +, como eu o chamei, foi criado com base neste projeto na forma de um variômetro - tweeter. O protótipo montado em uma tábua de pão. Ele tinha apenas dois componentes significativos:
- Placa do microcontrolador Arduino Nano V3
- Sensor de pressão Gy-68

O dispositivo respondeu com um chiado nos altos e baixos, mas não havia indicação. Portanto, eu tive que finalizar o programa.

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Agora, a placa transmite os valores de altura e velocidade vertical para a porta COM do computador.
Eu queria mais autonomia e adicionei uma tela digital de 4 segmentos de 7 dígitos, coloquei uma placa com um sensor em um estojo improvisado e coloquei uma bateria nela. O visor mostrou o valor da altura relativa.
Agora, o instrumento poderia ser usado para medir a altura relativa e um barômetro de alta precisão.

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Eu usei por algum tempo, porque apenas alguns minutos depois de ligá-lo, era visível uma tendência a mudar o clima.
O fato é que a precisão do sensor é de aproximadamente - + 0,17 m. A mudança na pressão atmosférica em um décimo de mmHg. a coluna altera a leitura do medidor em mais de um metro.

Amigos e conhecidos de paraquedistas sabiam que eu tinha um produto tão caseiro. Eles também me empurraram para o próximo passo, propondo, com base, a montagem de um dispositivo de sinalização de altura - um "squeaker".
A partir da indicação em uma tela digital de 4 segmentos e 7 dígitos, recusou-se quase imediatamente, porque se você pendurá-los imediatamente 2, as pernas digitais serão suficientes apenas para mim e o código de saída consumirá recursos MK "de maneira incomensurável". Além disso, com esse método de exibição, há um efeito estroboscópico perceptível, que estraga a percepção visual da informação.

Dados de altura e velocidade vertical exibidos no visor LCD - 1602 (16 caracteres, 2 linhas).

Então o malandro me disse como chamá-lo.

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O AltVar + mostrou regularmente as menores alterações de altura e velocidade vertical.

Para emitir um sinal de áudio, deixei parte do código do projeto de origem .
Testei por dias a fio. AltVar + trabalhou de forma constante.
Mais verdadeiramente - não houve falha! Na versão autônoma (com um elemento do tipo "Krona" de 200mA 9V), ele trabalhou por 8 horas sem interrupção e desligado por energia.

O código para o microcontrolador foi criado usando o compilador Arduino 1.0.6. Em várias etapas, adicionando gradualmente funcionalidades.

O algoritmo do programa funciona de maneira simples e direta:

- os valores de altura e velocidade vertical são constantemente exibidos no visor LCD;
- os valores obtidos da altura e da velocidade vertical são comparados com os valores limite definidos pelo usuário, e os resultados deste teste emitem sinais de som e luz.

Quando o dispositivo é ligado, são exibidos os valores limite das alturas e velocidades especificadas pelo usuário. À primeira vista pesado - mas informativo!

Upload de vídeo 1 É

possível fazer alterações alterando os valores no programa e após o upload da compilação no microcontrolador.
O algoritmo do programa é construído de tal maneira que, antes de cada salto, você precisa inicializar o AltVar + (desligue-o - ligue-o). Nós meio que "empurramos" isso. Para que serve isso?

Após o "armar", temos:

- o valor mais preciso da altura zero do site;
- os valores das variáveis responsáveis pelo número de sinais sonoros assumem os valores iniciais;
- economize energia da bateria

O programa, como já indiquei, é projetado para para-quedistas. O "estilo chinês" da escrita permite que até mesmo um iniciante o entenda. Tudo é simples e inequívoco, como me parece.
Não vejo obstáculos para adaptá-lo a um parapente (paramotor) e ALS.

As linhas do programa, tanto quanto pude, forneceram comentários exaustivos.
A “tampa” indica os componentes necessários, interconexões de elementos, classificações de resistores.
Você pode abri-lo em um editor de texto ou no compilador e ver.

Nesta versão do programa, três alturas são definidas para alta velocidade vertical:

- prontidão (Pronta) - 1 sinal sonoro (ajuste de 1000 m);
- alertas (alerta) - 3 sinais sonoros (800 m);
- Alarm (Alarm) - sinal sonoro contínuo (600 m)

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.O sinal será removido quando a velocidade vertical diminuir para uma velocidade limite (set - 25 m \ s).

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Digitei mais dois sinais sonoros informativos:
- quando uma certa altitude (Climb) for atingida a bordo da aeronave ( 300 m a uma velocidade vertical superior a +1 m \ s);
- ao atingir uma certa altura (Baza) ao descer de para-quedas (200 m a uma velocidade vertical de mais de –1 m \ s, aqui a altitude de resposta foi limitada a um mínimo de 25 metros, uma vez que várias oscilações imprevistas de pressão são possíveis no solo após ligar o AltVar +, o que causará sinal);

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As informações são exibidas no formato:
1 linha Alt: * * * * (metros) - (sinal de altura negativa)
2 linha Var: * *. * (metros por segundo) -V- (diminuição) + ^ + (aumento) Eu
usei o gerador de caracteres do compilador padrão, não Russify. Portanto, tudo está em inglês.

Além disso, todos os sinais sonoros foram duplicados por um LED.

Ao conectar o AltVar + pela porta COM, você pode usar um dispositivo de terceiros para gravar um perfil de voo vertical. No começo, usei essa oportunidade para depurar o programa e decidi deixá-lo.
Para obter o valor exato da pressão atmosférica, é necessário alterar a variável de código reservada para esses fins. Depois, haverá leituras extremamente precisas da pressão atmosférica.
Caso contrário, o dispositivo sem essa correção fornece medições de altura e velocidade vertical com precisão bastante alta.

Você pode continuar construindo funcionalidade.

Por exemplo:
- medir a tensão de uma fonte de energia;
- registrar dados sobre condições de emergência do registro (uma espécie de " SyPReS virtual ");
- coloque um alerta vibratório;
- etc. etc.
Mas, por enquanto, parei neste conjunto de sinais.

Montagem de protótipos para testes em campo.

Soldei todos os componentes do AltVar + na placa de ensaio e

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coloquei a placa sob a tela LCD, o que certamente não é um dogma. Você pode colocá-lo próximo a ele. O aparelho ficará mais plano, porém mais largo.

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Feito de caixa plástica de 4 mm para o próprio dispositivo e para a bateria (9V "Krona"). Juntas e bordas processadas, sopradas para fora de uma lata de spray de aerossol.
O que posso dizer ... "Kondovo" aconteceu.

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Talvez não seja compacto o suficiente. De fato, foi possível usar uma pequena saboneteira com furos para indicar, um interruptor e um conector de áudio. Mas o que aconteceu é o que aconteceu.

Há algo para testar, pelo menos.

As etapas neste teste são as seguintes:

- estabilidade em estado estático;
- verificação de autonomia;
- “teste de elevador” com valores-limite muito baixos de alturas e velocidades verticais;
- saltos de pára-quedas com limiares elevados (em altura) para a operação do dispositivo

Video 2 “teste de elevador” , significativamente até 1:45, depois a caixa se abriu e a câmera rachou
, em OK

, acho que foi bem-sucedida.

Foram perguntados:

- alturas de resposta 20 => 15 => 10 m;
- velocidade vertical -0,6 m \ s (no limite de sensibilidade);
- a altura do conjunto é de 8 m;
- altitude de descida 5 m.

Ao ultrapassar todas as altitudes, AltVar + "branqueava" um número especificado de vezes. E o LED piscou.
Depois de diminuir a velocidade vertical abaixo do valor limite - removi o alarme. Ou seja, ele se comportou de maneira bastante previsível, como planejei.

Vamos testá-lo ainda mais.

Quase todo mundo pode montar um dispositivo assim, se desejar e, usando um código-fonte aberto, programá-lo para suas tarefas.

Eu resumo

Componentes utilizados:

- Placa do microcontrolador Arduino Nano V3
- Sensor de pressão Gy-68
- LCD - Display 1602
- Conector de áudio de 3,5 mm;
- resistores 4k7, 1K, 330 ohms;
- LED 5V;
- bateria "Krona";
- interruptor;
- placa de ensaio com condutores

Software:

- Arduino 1.0.6. , Ligação da biblioteca de porta, o sensor, mostrador e altifalante
- o esboço (um programa que é carregado para o microcontrolador)

PS concebido o vestido, para simplificar a montagem AltVar +. Mas ainda não feito.

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Firmware parapente AltVar + v1.1

Squeaks como projeto inicial, indica altura e velocidade vertical.
Acende o LED em uma diminuição, mesmo no mínimo.

O AltVar + também pode ser usado como uma lanterna LED verde :)

Desenvolvimento adicional deste projeto (versão de 3,3 volts)

Altímetro-variômetro eletrônico caseiro com sinais de aviso sonoro e luminoso