Felépítés, programozás

ELŐZŐ CIKKEM - ajánlatos előbb azt elolvasni

A CanSat felépítése

- egy atmega168 (kőkemény 16 MHz) processzoron alapuló adatfeldolgozó egység(DHU/Data Handling Unit)
- a DHU-hoz köthető nyomás és hőmérséklet szenzorok (analog portokon keresztül)
- rádió adó (persze ennek külön processzora van) <<< 434 MHz-n kell majd küldenie az adatokat
- 9V-os alkalin elem
- belső merevítő szerkezet
- porszenzor (infravörös LED + egy fényérzékelő)
- külső doboz,burkolat (kólás dobooz, vagy azzal méretben megegyező valami)
- ejtőernyő

A kiemelt elemeket megkaptuk az alap csomagban, ám nem követelmény, hogy felhasználjuk őket, így a belső merevítő szerkezetet és a hőmérséklet szenzort is lecseréljük, hogy céljainknak jobban megfeleljenek. A többit nekünk kell beszereznünk, vagy előállítanunk, úgy, hogy az összköltség ne haladja meg az 500 eurós értéket.

A doboz valószínűleg üveggyantából fogjuk elkészíteni, mert azt úgy formálhatjuk, ahogy akarjuk és az aljára egy tölcsért szeretnénk beépíteni, hogy jobban összegyűjtse a port a levegőből. Az ejtőernyő méreteit már kiszámoltuk, már csak össze kell varrják (a lányok) és tesztelhetjük is.

A programozás

Az Arduino nevű fejlesztői környezettel történik a programozás, melynek nyelve a C++-ra épül, ám leegyszerűsíti azt, így bárki nekiállhat az Arduino segítségével programozni, hamar belejön. A weboldalán sok hasznos tutorial és példaprogram van, valamint a fórumán is található egy elég aktív segítő közösség.

A programunk nagyrészt már kész van. A CanSat-ünk már képes másodpercenként küldeni a nyomás és hőmérséklet adatait a számunkra kiosztott frekvencián (434,150 MHz). A por szenzor még integrálásra vár és csak akkor adhatom hozzá a szükséges kódot a programhoz, ha már az is be van szerelve, de ez már nem olyan nagy munka, hiszen csak annyi lesz a dolgom, hogy a benne található infravörös LED-et "villogtassam" és a fényérzékelővel begyűjtse a porszemek által visszavert sugarakat, ami ismét elég egyszerű folyamat, hála az Arduino-nak.

A képen látható egy Arduino Diecimilia DHU,amely hasonlít a miénkhez, de jóval több digitális és analóg portja van. (A mi lapkánk csak 3 analóg porttal rendelkezik és még pár digitálissal, de ezek pont elégnek bizonyulnak, hogy kiszolgálják a 3 szenzort és még két LED-et).

A mérés menete

A megépített szerkezetet (CanSat) belepakoljuk egy Intruder rakétába, melyben éppen csak annyi hely van, hogy két darab 11,5 cm magas eszköz és az ejtőernyőjük beférjen. (Egyszerre két csapat lövi fel a cansat-jét). Itt látható egy fellövésről készített videó (a rakétatípus nem ugyanaz, amit mi használni fogunk): Cansat Launch 2011.

A rakéta pár másodperc alatt eléri a kb. 1 km-es magasságot (kb. 20g gyorsulás, 550 km/h végsebesség, ez azért nem semmi), ahol egyszerűen kidobja magából az eszközöket és ő is egy ejtőernyő segítségével tér vissza földre.

Ebben a pillanatban kezdi el a CanSat a valódi küldetését, másodpercenként küldi az adatokat a földi egységhez, ami jelen esetben egy pár emberből, egy laptopból, egy vevőből és egy Yagi antennából fog állni (persze asztal meg szék :P ). Az esés ideje kb. 120 másodperc, mivel a sebesség korlátozva van 8 és 11 m/s közé. (1,2 km 10 m/s-os sebességgel pont 120 másodperc).

A földi állomáson az adatokat az antenna által befogott jeleket a vevő hanggá alakítja, majd ezeket a számítógép az AGW Monitor és AGW Packet Engine programokkal értelmezi. Ugyancsak itt nyílik lehetőség az adatok való idejű lementésére (data logging) egy .txt fájlba, amiből pár kattintással egy Microsoft Office Excel táblázatot "varázsolunk". Itt majd különböző átlagokat számolunk stb., majd a következő napon előadást tartunk a kielemzett mérési eredményekről, elmeséljük, hogy hol hibáztunk a mérések során és megmondjuk azt is, hogy hogyan kerülhettük volna ezt el.

A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!