Balloon tracker application
kaklik opened this issue · 2 comments
Modul datalogeru byl již několikrát použit na balonových letech v kombinaci s moduly GPS02, ALTIMET a ISM02B LoRa.
Ukazuje se, že tato sestava je velmi častá kombinace modulů, která je použita opakovaně. (Např. i v zařízení GEODOS). Dává tak smysl funkce těchto modulů sloučit, nebo upravit tak, aby výsledek byl snadněji použitelný a ještě více spolehlivý.
V případě použití na balonu by tak nový modul byl doplňkem k systému TF-ATMON, který by stále sloužil jako hlavní kanál pro přenos telemetrie v reálném čase přes 433 MHz SIK modem. Nové zařízení by pak mělo primární funkci sekundárního LoRa trackeru sloužícímu ke spolehlivému dohledání.
Kromě těchto dvou vysílačů (LoRa a SiK) by byl stále zachován ještě záložní CW morse maják s nízkým výkonem na 433MHz a samostatným napájením, který umožní dohledání při úplném selhání předchozích dvou systémů, nebo při výpadku navigace.
Nový DATALOGGER02A by tak měl splňovat tyto požadavky:
- Asi stále zachovat architekturu založenou na ATmega (pokud stále jdou sehnat) i když k ní existuje mnoho výhrad viz #4
- Je ale potřeba nějak vyřešit problém s napájecím napětím verzus frekvence MCU #7
- Zachovat montáž na MLAB desku (aby to šlo snadno používat při experimentech s dalšími moduly)
- Snížit rozměry oproti původnímu velkému PCB DATALOGGER01
- Předpokládat napájení z jednoho externě připojeného článku velikosti 18650 (48g) místo původní dvojice LS33600 (90g každá), tohle rovnou vyřeší problém #8, například z modulu LION1CELL.
- Jako zdroj polohy předpokládat připojení TFGPS, která bude připojená přes Autopilot GPS&SAFETY konektor
- Umožnit napájení pro GPS selektivně řízeně vypnout z firmware. Nejspíš stejným způsobem jako napájení SDkarty.
- Přidat teploměr a tlakoměr ALTIMET02 na jeden PCB.
- Přidat celý LoRa modul
- Odpojování napájení SDkarty vyřešit lépe #2
- Zvážit výměnu současného RTC za nový obvod #9, který zároveň zajistí jednoznačné sériové číslo měření. Původní RTC obvod byl vybraný tak, aby umožnil udržet poměrně přesný čas přes dlouhé měřené úseky. Nevím ale o tom, že by se to někdy využilo.
- Vznikl také nápad tam přidat IMU, což má opodstatnění pro dektekci volného pádu (prasknutí balonu), nebo detekci toho že to někdo přenáší (krade GEODOS). Víc se s MCU co nyní v datalogeru je asi upočítat nedá. Doteď jsme všude používali ICM-20948
- Přidat konektory odpovídající pixhawk standardu. (Názvy odpovídají názvům v dokumentu)
- GPS&SAFETY (s 5V výstupem)
- UART ty musí být dva typy s různými pinouty
- pro připojení směrem k payloadu např LABDOS, který musí být napájen z dataloggeru
- pro připojení směrem k autopilotu - zároveň jako způsob napájení dataloggeru z autopilota
- I2C port (s 5V výstupem napájení a I2C posílené TCA4307)
- SPI port (taktéž 5V napájení)
- Přidat pinem vypínatelný měnič na 5V z interního 3.3V napájení, který bude napájet výše zmíněné konektory.
Možné využití
Takhle upravený dataloger by měl minimálně následující využití
- Tracker stratosférického balonu na LoRa
- Náhrada současné obdobné kombinace modulů v GEODOSu
- V případě připojení k autopilotovi přes UART by umožnil přenos některých zpráv přes LoRa i bez toho, aby autopilot disponoval vyvedenou SPI sběrnicí. Což by třeba v případě balonu, nebo obecně použití s TF-ATMONem umožnilo používat menší Pixhawk autopiloty.
Vhodným řešením dilema s napájením by zřejmě bylo použití superkondenzátoru, jako UPS. Tím by nebylo nutné do dataloggeru integrovat LION1CELL modul a mohl by stále být připojován externě.
Měli bychom mít skladem 50F variantu v dostatečném množství.
Takové řešení ale potřebuje IC, který vyřeší přechod z externího napájení 3.3V na backup napájení z kondenzátoru, který má maximálně 2.7V. Obvody, které jsem našel jsou například:
Je jich ale více.