Lennuki instrumendid arvutiekraanile

[andreie]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

felch, mis tegija mina olen, ma rohkem programmeerija...

murphy hõikas välja, et kasutab mikropascalit, AVR-i versioon: http://www.mikroelektronika.co.yu/en..._avr/index.htm
Ega seal midagi hirmsat ei ole, debumine on teatud olukordades tülikam. Enamuse mikrokontrollorite jaoks on vaid C/Assembler programmeerimisvahendid.

Kui arvutuste tegemisel on tarvis teada täpset ajastust, siis on mikrokontrollerist kõvasti abi - paned igale lugemile ja NMEA reale sisemise timestamp'i külge ja pildinäitamise arvuti ei pea reaalajas mitut asja korraga tegema.

[lendurhenry]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

Otsisin veel 16bit 16channel USB DAQ boarde ja neid on hulgim, kuid kõigil hind alates 500 daala.
Mõned näited:
http://www.datx.com/images/pdfs/dt9800.pdf
http://www.turnkey-solutions.com.au/da_dt9800.htm
http://www.iotech.com/catalog/daq/daqboard3000usb.html
http://www.entegra.co.uk/embedded_co...er_sbc6711.htm
http://www.adeptscience.co.uk/produc...SB-1616FS.html

On ka 50 daalaseid, kuid neil täpsus ja kanalite arv tiba väiksem:
http://www.dataq.com/products/startkit/di148.htm
http://www.hytekautomation.com/Products/IUSBDAQ.html

Ma ei mõista. Isegi meil maksab 16x16bit AD konverter 500EEK kanti, vaja USB-ga võrgutada ja saame kohe 15x hinna?
Henry

[felch]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

No näed - tasub ise teha! Mina paneks ta mingi kontrolleri külge, sinna ka muud andurid. Kontroller omakorda USB-sse.

[lendurhenry]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

Seni valmis asjadest on ikkagi kõige asisem see prototüüpimise plaat:
http://www.olimex.com/dev/aduc-p7026.html

Tollel on küll analoog sisendid 12bit ja 4 16-st jagavad DAC-dega samu jalgu, kuid pisut mässates saaks sinna kõik vajalikud andurid peale joota ja ära ühendada. Ilmselt kannatab sealne protsessor ka pisut koodi.

Hind sparkfun-s 80 daala. Sinna lisanduks 22 daala transpordikulu. Seega, kui sealt rohkem midagi ei telliks selle saadetisega, siis ca 1500EEK. Kas ise ehitades saab parema asja ilma et sinna ülearu palju aega kulutaks?
Henry

[felch]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

Saab ikka. Pealekauba tahtsid ju ise 16-bitist muundit. Seal seda pole mitte. Softi ka praktiliselt o´pole kaasas. Võrgust ilmselt leiaks aga muudele kontrolleritele samuti.
DAC-e sul pole vist vaja.

[KaruTEC]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

mina oponeeriks 16 biti vastu. reaalse 16 biti saavutamine on väga keeruline ülesanne. Ei maksa tuua võrdlust helitehnikaga, kuna seal absoluutväärtused ei ole olulised.
16 bitine konverter nõuab 2astmel -17 täpsusega referencet ja ka muud ahelad peavad olema väga täpsed. Ei ole mõtet teha nagu hiina testrit mille täpsus on +-0.00001% ja +-34 alumist numbrit
12 bitti on enam kui piisav, see on 0.025% ! Nii täpset andurit sul niikuinii pole ja ei ole vajagi.

[jakim]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

16bit suht mõtetu tagaajada, kommertslennunduse jaoks sertifitseeritud transponderi koodris istub näiteks atmega kivi oma 10bit muunduriga....
Vanasti oli Blanikul niit klaasil millejärgi kõiki asju tunnetatud sai. Güro töötas patareidel ja neid tavaliselt polnud... Aga idee isenesest huvitav ja väärib lahendamist kindlasti. Tasuks alustada rõhuanduritega , elektroonilised gürod pole nii töökindlad et pilves usaldada tasuks.

[andreie]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

Olimex müüb ka ise plaate, postikulud olid vist $8, nende lehel on ka juhend. Nad aktsepteerivad ka ühispanga u-kaarti.

Ma natukene mõtlesin seda asja nii- ja naapidi, ja ma siiski arvan, et kõige mõistlikum on riputada analoogandurid DAQ külge ja GPS järjestikpordi külge. Eeliseks on:
1) saad kohe põhiasjaga hakata tegelema.
2) programm on ühes tükis, mitte hajutatud mikrokontrolleri ja põhiarvuti vahel
3) ei killusta ennast saja asja vahel.
Kui tehnilistel põhjustel antud lahendus ei päde, võtad tehnoloogiliselt järgmise keerukusastmega lahenduse.

[murphy]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

dsPIC-il on piisavalt jõudlust. Sellele ka pascali keel ainult et sellele pole lisentsi muretsenud :P, ( lisents andis ainult pascali kellel AVRi ja PIC 8-bitti controlleritele vabad käed). siis 6k limit koodil, natu nigel arvestades et parematel megades mälu. Muide seda softi EI SAA pirada, kui just asmix laiali ei lõhu ja ymberi ei kirjuta.
Kui keegi sul midagi kokku paneb siis minu pakutud kivides oli 14bitti muundureid vähemalt 1, video jaoks mõeldud .Aga pic18 seerias on ka päris häid kive. Täna siis proovisin ka pascali FAT libary järgi, MMC/SD kaarti oma töötab korralikult. MP3 faili luges, txt vaile lugesin ja kirjutasin. CF kaarti oma pole proovinud aga usun et seegi sama lihtne.

[lendurhenry]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

Güroanduritel on eraldi 0 asendi väljund, mis annab pool max väljundpingest. Ikka selleks, et 0 nurkkiirust kalibreerida temperatuuri jms. muutustest tingitud vigadega. Lisaks on eraldi temperatuuri väljund. Sellise anduriga peaks saama üsna täpselt mõõta. Arvestada saab ka seda, et nurkkiirus ei saa eriti kiiresti muutuda. Lennukil on paras inertsimoment ja selle pööramiseks on vaja küllaldaselt jõudu. Seega saab nurkkiirust keskmistada üle sadade lugemite, mis peaks elimineerima ka häired. Mida tihedam lugem, seda täpsem tulemus. Kui on ainult 512 taset, siis ei ole seal midagi keskmistada, näit püsib konstantne pikka aega. Seega güroandurite peal kasutaks maksimaalset, mis võtta on.
Kiirendusanduritega on muidugi teine lugu. Need võtavad igasugu vibratsiooni kinni ja seal ei ole juba seetõttu väga suurel täpsusel mõtet. Pigem tuleb isegi jämedalt konvertides kasutada filtreid.

Jakim, miks kasutatakse transponderi koodris A/D konverterit? Äkki C reziimil kõrgusinfo lugemiseks õhurõhu abil? Sellisel juhul polegi suurt täpsust vaja, kuna sellega täpsustatakse lähemal asuvate lennukite asukohta. Asi selles, et lennuki kaugus sekundaarradarist pole päris sama, mis horisontaalne kaugus, mida kuvatakse radari display peal. A reziimi transponderiga langevad need kaugused enam vähem kokku kaugemal ja madalamal lendavate lennukite puhul. Kuna sekundaarradarid on nii ehitatud, et nad päris peakohal lennukeid ei püüa, siis piisab üsna vähesest kõrgusinfo täpsusest, et horisontaalne kaugus paika ajada. 100m per jaotis näiteks.

Niit on praegugi kõigi purjekate kupli peal. Blanikul kipub esimene niit üsna tihti tuulutusavasse ronima, niisketes oludes kleepub see kupli külge, samas lennata saab ka kuuli või tunde järgi. Patareiga käib ainult pöörangunäitaja (nn. labidas), mis näitab lennuki nurkkiirust ümber vertikaaltelje. Praegu on meil kõigil patareid sees. Mehhanilise aviohorisondi jaoks on kaks akut, mis annavad 24 volti, mis lastakse veel läbi 3 faasilise muunduri, mille väljundiks oli vist 36V. Selleks on siis üks muna, mis üritab tänu selle sees olevale hoorattale oma asendit säilitada. Nende suureks puuduseks on häiriv undamine, mis Blanikute puhul pole muidugi probleemiks, kuna need vihisevad ilma seletagi.

Aga tuletan meelde. Avio-horisont pole eesmärk omaette. See on boonuseks. Eesmärk on võimaldada elektroonikal tunnetada maa suhtes vertikaalsuunalist kiirndust, et teha senisest paremat variomeetrit. Niipalju kui ma uurinud olen, ei ole sellist projekti keegi maailmas kunagi ette võtnud. Seega võib siit välja kooruda midagi enneolematult head. Selleks aga, et elektroonika teaks, mis on vertikaalsuund ja millises asendis on lennuk selle suhtes, selleks ongi güro anduried vaja. Väga täpseid sealjuures. Põhimõtteliselt saab jämedalt määratleda vertikaalsuunda ka teiste parameetrite järgi. Näiteks, kui kiirendusandurid mõõdavad, et lennuk lendab pidevas ülekoormuses, siis järelikult lennatakse spiraalis. Enam-vähem saab kaldenurga välja arvutada ülekoormuse järgi. Pöörlemissuuna peab aga ikka kürode pealt lugema. Saab asja määrata ka kompassi järgi. Kui on 3D kompass, siis tead alati horisontaalsuunda lõunakaarte suunas. Täpselt pikki seda suunda lennates on raske vertikaalsuunda määrata, see on kusagil risti tasandis ilmakaarte suuna suhtes. Aga kui jällegi spiraalis lennatakse, siis on see lihtne - vertikaalsuund on risti imakaarte suuna pöörlemisele. Seega saab suuna igasuguste kalkulatsioonidega kätte, ning güro andureid saaks kasutada ainult selle täpsustamiseks või viivituse elimineerimiseks. Sama on vertikaalkiirusega - kiriendusandurid on ainult täpsustamiseks ja viivituse elimineerimiseks. Tegelik kõrgus ja selle muutumise kiirus tuleb kas rõhu või GPS järgi.

See veel ei ole kalkulatsioonivajadustest kõik. Vaja on arvestada lennuki polaari (lennukiiruse ja vajumiskiiruse suhte graafikut) erinevatel tingimustel. Mida kiiremini lennuk lendab, seda kiiremini vajub. Sama ka efektiivsest kiirusest madalamatel kiirustel. Näiteks on headel lennukitel efektiivne kiirus nii 100km/h, kus need vajuvad ca 50cm/s. 200km/h juures võib aga vajumiskiirus olla 3m/s ja 80km/h juures 1m/s. See vajumiskiirus on vaja lennuki tõusukiirusele juurde liita, et leida õhu reaalne tõusu kiirus. See on keerukas, kuna polaar sõltub veel kohtumisnurgast, libisemisnurgast, ülekoormusest, kaalust jms. parameetritest. Seega on vaja teada kindlasti pneumaatlist kiirust, ehk kiirust õhu suhtes. GPS annab teada ainult kiiruse maa suhtes. Siis on vaja teada veel, kas lennuk libiseb. Siinjuures oleks raske elektroonikat sundida niiti jälgima. Ülekoormus tuleb kiirendusanduritest. Kokkuvõtteks peaks saama variomeetri, mis näitab igasugustes lennutingimustes õhu tõusmise kiirust. St. seda saab usaldada ka suurel kiirusel tõusust läbi põrutades. Sellist asja pole keegi suutnud saavutada. Tavaline variomeeter oma mitme sekundilise viivitusega isegi ei pruugi sellele reageerida, rääkimata siis positiivse näidu näitamisest (suurest kiirusest tulenev vajumine on suurem, kui õhu tõusmiskiirus). Ambitsiooniks on veel lasta arvutil fikseerida tõusu asukoht GPS abil ja näidata suunda selle tsentri poole, kui otsustad kiiruse maha võtta ja tagasi suunduda.

Mikrokontrolleri eesmärk oleks see, et statsionaarne seade suudaks maksimaalselt aidata ka neid, kes pihuarvutit või läpakat lennukisse kaasa ei võta. Sellisel juhul peab leppima pisikese display-ga, mis oskab nädata erinevaid parameetreid ja suunda ning kaugust kuhugi. Kas siis lennuväljale või tõusu tsentrisse või marsruudi pöördepunktini. Pihuarvuti annaks siin juurde graafilise navigeerimise kaartil. St. näed pealtvaates, ilmakaarte suunas enda asukohta, liikumistrajektoore jms. infot. Läpakas annaks juurde 3D pildi, kus simuleeritakse reaalset ja võimaldatakse ka aerofotode käigupealset kokkupanekut. St. kui satudki pilve sisse, siis näed display pealt maad, nagu varem nägid aknast.

Olen täiesti kindel, et kui selline asi toimib ja sellest õnnestuks toode teha ning ära sertifitseerida, siis nii 50kEEK puhul oleks see tõeline müügihitt. Seega tasub mõelda, kuidas asi korralikult valmis teha.
Henry

[lendurhenry]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

Murphy, kust sa loed välja, et ADuC7026 on dsPIC? Kas 64kB on sellise programmi jaoks hinnanguliselt väike ruum? Kas flash on käigu pealt üle kirjutatav või saab seda üle kirjutada ainult programmeerimise käigus? Sinna peaks lisaks programmile mahtuma ka polaaride info. See oleks nii 256B per graafik ja kui õnnnestub muud parameetrid valemite abil arvesse võtta, siis ühest statsionaarse seadme puhul piisab. 8kB peaks töötlusandmete jaoks piisav olema. Või laetakse flashist programmijupp RAM-i ja programm peab kah sealt jooksma? Siis läheb küll kitsaks. Aga loen, et tal on olemas mingi external memory interface...
Ühesõnaga ma ei orienteeru veel üldse mikrokontrollerite maailmas, kuid tundub sobiv ja kõige vähem aretamist nõudev platvorm. Piisaval hulgal A/D konvertereid juba kivis. USB ühendus ja ruum andurite kinnitamiseks samale plaadile. Pane kokku nagu lego, pisut tinutamist ja programmeerimist. Muude variantide puhul on vist vaja hullult trükiplaati konstrueerida, söövitada ja puurida. Muidugi kui keegi selles osas aitab, siis miks mitte.

Mis puutub muundureid, siis ma otsisin sellist, millel oleks multiplekser juba sisse ehitatud, nagu varem soovitati. Saan aru, et sa soovitad multiplekserit eraldi kivina kasutada ja seda kontrolleriga juhtida?
Henry

[felch]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

Ei ole sellel ega ka teistel kontrolleritel mitut muundit. Ikka üksainus, mille sisendit kommuteeritakse (multipleksitakse) kivi erinevate viikude külge. Seega ei saa mtme anduri signaali üheaegselt (noh, ütleme: suure kiirusega) lugeda vaid ikka ükshaaval.
Muundeid on igasuguse töökiirusega, tuleb valida sobiv. Tegelikult on vähe tõenäoline, et sul on tõesti vaja meeletult kiiresti mõõta.
dsPIC ei ole ARM vaid ikka Microchipi toodang.
Flash on oma olemuselt mitu korda kirjutatav, sõltuvalt kontrollerist ka proge jooksmise käigus (nt. bootloaderid). Andmeid (tabelid, pildid jne) võib hoida seal või prose sisemises EEPROMis. Muutuvaid mõõteandmeid tuleks hoida RAMis, mida saab osadele kontrolleritele väljast juurde riputada.
Trükiplaadi tegemine pole üldse raske. Ei pea isegi keemiaga mässama hakkama - foorumlane KaruTEC freesib neid ka ühekaupa valmis (erinevalt Kamitrast jms tootjatest, kelledelt ühekaupa tellimine läheb mõttetult kalliks).
Mina teekisn kindlasti oma plaadi aga see pole muidugi ainuke võimalus. Aga võin aidata skeemi (ja PCB) joonistamisega. Peaks vaid soovid täpselt kirja panema.
16 bitti on tõepoolest natuke palju. Vähemasti nõuab see üsna suurt täpsust ka ülejäänud skeemilt. Isegi prose oleks kasulik mõõtmise ajaks seisma panna (see on lihtne, nii tehakse).
Ma arvan küll, et kontroller võiks sisaldada oma ekraani, klaviatuuri (?) ja ta suhtleks anduritega, mõõdaks ja töötleks tulemusi. Logiks daatat. Võiks omada väljundit üle USB. Viimase puhul võiks mõelda USB rauda sisaldavale kivile sest FT232-ga COM porti tekitades jääb sidekiirus (minu teada) ikkagi piiratuks 115200bd-ga. MMC-kaardi lugemiseks on seda kole vähe. Sama probleem on mul oma spektromeetri juures. Võimalik, et kasutan mõnda teist kontrollerit.
LCD võiks olla graafiline (kas on vaja?).Näiteks selline: http://www.multilabs.net/ezDISPLAY.html - puuteekraaniga! Värviline oleks edevam ja ehk isegi vajalik.
Assembleris kirjutamisel on 64kB hirmus suur ruum. Muud keeled tahavad rohkem saada.
Spektromeetri softi teen asmis ja seni olen kulutanud 4kB. Selle sees on ka MMC-ga suhtlemine, GPSi lugemine jm.

[lendurhenry]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

OK. Hästi. Teeme siis oma plaadi kui mul siin hakkajad kaaskannatajad abiks

Ekraanist. See peaks muidugi olema graafiline. Tekstilise monitori peale ei saa isegi kõige elementaarsemat inffi näidata. Ei pea olema värviline, ei pea olema puutetundlik. Reeglina lennu ajal armatuurini ei ulatugi või on see ebamugav. Kõigest kõige olulisem tegur on nähtavus. Ta peab olema selgelt nähtav, kui päike peale paistab. Võimalik, et kõrvale tuleks panna fotosensor, mis lülitab hämaras taustvalgustuse sisse. Seal krõgel õhus on põhiprobleemiks päike. Seepärast kannavad kõik purilendurid idioodi unistust, kuna ilma on lihtne päieksepistet saada. Päike ei peagi otse näidikutele peale paistma või sind pimestama, see võib ka küljelt paista, kuid kogu armatuur on sellises valguses niivõrd kontrastne, et hägusalt LCD-ld on midagi raske välja lugeda. Mis veelgi hullem, spiraalilennu ajal tiirutab päike 360 kraadi ümber sinu ja ka muutuvad olud teevad nähtavuse raskeks. Seega näidik olgu parem mustvalge, ühevärviline, kuid olgu selge, klaar, kontrastne ja kirgas. Kui keegi oskab soovitada, oleks tohutult abiks.

Juhtseadmete peale olen kah mõelnud. Klahvistik tuleks paigutada kuhugi lähemale. Kõige parem oleks juhise otsa tõmmata nuppudega käepide. Umbes selline. Olen isegi mõelnud, et sellises võiks olla sees 2D kiirendusandurid, et juhise liikumist jälgida. Nii on kõige lihtsam. Kuhugi reostaate paigaldada on palju tülikam või isegi ohtlik. Aga noh, tagasiside juhistelt polegi esialgu prioriteet. On küll üks juhtkang, millel oleks tagasiside hädavajalik - tagatiivad. Need on sellised kerepoolsed juhtpinnad tiibadel, mille asendi muutmine lubab lennukil madalama kiirusega lennata. Samas muudavad need lennuki polaari kardinaalselt, kuna on suureks takistuseks liikumisel. Tagatiibade asend on küll tunde järgi varieeritav, kuid seal piisaks ühest andurist, mis ütleb et tagatiivad on kinni. Klahvistikku võib ka tagatiiva kangi otsa panna, kuna see on reeglina pihus spiraalilennu ajal.

Alguses kui plaanisin läpakat kasutada, siis soetasin endale USB-sse torgatava numbriklahvistiku. See on piisavalt väike, et näiteks kuhugi põlve otsa kinnitada. Display 5''-ne videosisendiga. Väiksemat ei leidnud. Alul hankisin 7''-se, see ei mahtunud üldse ära. Praegu kasutan asja auto navigaatorina.
Henry

[felch]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

Displei ongi vist asi, mille valikust peaks alustama. Otse langevas päikesevalguses on raske normaalselt nähtavat pilti tagada. Kas ei ole mingit võimalust displeid varjata?
Tegelikult peaks langev valgus pilti hästi nähtavaks tegema ja mured tekivad pimeduses aga ilma katsetamata vist ei saa kindlalt väita.
Mul on üks 128*64 pix. displei. LED taustavalgusega. Sellega saaks katsetada.
Klaviatuur juhiku otsas on hea mõte. Lennukis vist ainus variant. Selle kangi võiksid ära tellida, kui nuppudest piisab. Tavaklaverilt millegi sisse toksimine võtaks ilmselt lootusetult kaua aega, selle ajaga oled ammu vastu maad....
Kui palju inffi lennu kohta koguneb? Äkki pole MMC-d vaja (kuigi selle kirjutamine pole ka probleem).

[lendurhenry]

Vs: Lennuki instrumendid arvutiekraanile

Üritasin siis omal käel natuke ennast kontrollerite alal harida. Lappasin enam vähem kõik protsessorid tevalo kataloogist läbi, pidades meeles märgusõnasid AVR ja PIC, kuid 8bit-ste seast midagi vaimustavat ei leidnud. Maksimum peaks olema:
PIC18F4550
Sellel 32kB Flash, 2k RAM, 13x10bit ADC, USB

32bit prosedest leidsin sellise:
AT91SAM7S64
64kB Flash, 16kB SRAM, 8x10bit ADC, USB 2.0

Nähes mikroprotsessorite võimaluste ning mälu piiratust ning nende odavat hinda tekkis mõte paigutada neid süsteemi mitu tükki. Iga mooduli jaoks oma, ning üks võimsam keskne, mis need kokku võtab, SD kaartile logib ja infi display moodulile ja bluetooth-le edastab. On see mõeldav või mõistlik?

Milliste prosedega teil siin kogemust või mida soovitate kasutada?
Henry