Электронное оборудование ракет - БРЭО,часть XIV

 
+
+1
-
edit
 

Svuvich

новичок
высотомер моделизм полетный ракетомоделизм акселерометр gps
Здравствуйте! Я решил заняться разработкой довольно сложного бортового оборудования для моделей ракет. Для себя и для продажи в будущем, врать не буду. И очень бы хотелось, чтобы оно понравилось ракетчикам.
Перед этим я где-то пол года изучал ракетомодельные форумы и оборудование уже имеющееся в продаже.
Вроде нарисовал схему для себя и составил список датчиков и функции которые обычно хотят видеть (и которые хотел бы видеть сам), но всё же хотелось спросить у вас: что стоит добавить? что может стоит заменить?
Основная концепция состоит в том, что на одну универсальную плату можно впаять любой модуль из списка, что позволит выбрать только необходимые покупателю функции и не платить за то что ему не нужно. Она будет универсальная на сколько вообще возможно.
При этом плата будет довольно компактная: при проектировании я постараюсь вписаться в ширину 20-22мм, а длину сделать настолько малой насколько возможно.
Принципиальную схему показывать не буду, но в подробностях опишу функционал и какие важные элементы ставил:
Барометрический датчик bmp280 позволит довольно часто измерять атмосферное давление и переводить его в значения высоты и скорости.
Трёхосевой акселерометр и гироскоп mpu-6050 будет позволять измерять ускорения по всем трём осям (максимум ±16g) и угловые скорости. Эта информация будет обрабатываться и использоваться для вещи, о которой чуть ниже.
Трёхосевой акселерометр H3LIS331DL будет с приемлемой точностью измерять ускорения там, где 16g другого не хватает. Можно будет настраивать предел измерений (±100 200 или 400g) - чем меньше, тем точнее. На практике 100g будет хватать с головой. Инфомация вряд ли будет как-то использоваться во время полёта, так что будет писаться напрямую на карту памяти в лог полёта.
4 силовых ключа можно будет запрограммировать на включение на определённой высоте или в апогее, + можно будет добавить задержку в секундах. Возле каждого силового транзистора будет стоять светодиод, которым на земле можно будет проверить его (транзистора) работоспособность. + небольшая схема на другом транзисторе будет позволять измерять с помощью АЦП микроконтроллера сопротивление подключённого (или не подключённого) воспламенителя.
GSM/GPS/Bluetooth модуль Sim868 будет регистрировать координаты и скорость с частотой до 5 раз в секунду, позволит проводить настройки, калибровку и предстартовую подготовку с помощью мобильного приложения. На некоторой высоте до земли и непосредственно на ней будет отправляться смс с текущими координатами. + после приземления можно будет позвонить на установленную сим карту, тогда аппаратура сбросит вызов и пришлёт в ответ смс со свежими координатами. Все три антенны будут подключаться обычными IPX разъёмами - они довольно маленькие и лёгкие, а если прочность соединения кажется недостаточной, всегда можно залить каплей какого-нибудь силикониума.
Дополнительные программируемые цифровые пины общего назначения (логика 3.3/5 вольт на выбор для каждого пина отдельно) - думаю поставить 4 таких для соединения с остальным оборудованием ракеты. Бывает всякое, и лишними они вряд ли станут. Подумаю над использованием их для возможности интегрирования в модели самолётов или коптеров, а не только ракеты. Сам же буду подключать к стартовому столу.
Индикация из баззера и rgb светодиода. Баззер так же будет использоваться для упрощения поиска.
Ну и самое вкусное на мой взгляд - активная стабилизация. Можно будет подключить 2 сервомашины и управлять вектором тяги небольшого двигателя, или подкючить 4 и управлять аеродинамическими рулями. Ракета будет просто поддерживать вертикальный полёт и предотвращать вращение.
Micro sd карта как само собой разумеющееся. Будут записываться абсолютно все показания датчиков (даже температура, которую зачем-то умеют измерять mpu-6050 и bmp280) и решения принимаемые микроконтроллером.
Порт usb ещё если нет компьютера с Bluetooth адаптером и телефона.
Всё это чудо будет в состоянии питаться напряжением от 6 до 12 вольт. Лучше всего от хорошей "кроны" или li-pol аккума на 7.4/11.1 вольт. Причём напряжение питания будет измеряться и плата неназойливо предупредит о возможной кончине используемой батарейки :D
Со временем добавлю в прошивку аварийные протоколы, что позволит спасти ракету в нештатных ситуациях.
Для windows и android будут написаны программы для настройки и калибровки. По bt можно будет скачать данные с платы даже не касаясь ракеты после приземления. Если будет оправдано, то напишем приложение и для ios.
Ко всему прочему, на 3д принтере будет печататься маунт для крепления внутри ракеты, стакан для установки двигателя с управлением вектором тяги (аналогичный тому что стоит на оборудовании "signal r2", но с регулировкой) и крепления для антенн из пластика abs. Будут входить в комплект или нет - тоже на выбор. Скриншот внешнего вида маунта прилагается ("ламели" планировались для защиты платы, но вещь спорная и от неё позже отказался).
ЦЕНА "бешеной" не будет. И прибыль пойдёт, по большей части, на новые проекты. Планирую закончить разработку и лётные испытания к лету следующего года.
P.S. Мне очень жаль, что не могу дать ничего кроме текста и одного скриншота крепления, но я приложу все силы чтобы реализовать описанное.
Прикреплённые файлы:
29iAGFyEQpQ[1].jpg (скачать) [1277x707, 165 кБ]
 
 
 58.0.3029.11058.0.3029.110
Это сообщение редактировалось 20.08.2018 в 07:29

Xan

координатор

Svuvich> 4 силовых ключа

Вот картинка с двумя ключами (в нижней части картинки).
В каждом ключе использована пара полевиков, чтоб можно было управлять низкими (3 вольта) сигналами от МК.
Падение на выбранных транзисторах при 1 ампере 0.2 вольта, при 4 амперах 1 вольт.
Входные сигналы от МК — IGN_1 и IGN_2 (слева).
Контрольные напряжения на воспламенителях IGNITER_1 и IGNITER_2 (справа) — подаются на АЦП МК для измерения.

В верхней части картинки — система безопасности. Она подаёт напряжение на ключи.
Чтоб верхний транзистор включился, МК должен дёргать ножкой IGN_ENABLE много раз. Чтоб получившаяся переменка выпрямилась и зарядила кондюр С1 до порога открывания транзистора.

Предполагается, что МК проверяет своё состояние, что всё хорошо, потом проверяет, есть ли у него в памяти ключ, разрешающий зажигание, и только в этом случае он один раз дёргает ножкой IGN_ENABLE.
В следующем цикле он опять всё проверяет и опять, может быть, дёргает ножкой.
И только после многих успешных проверок транзистор включится.

При включении питания транзистор надёжно выключен, так что никакие переходные процессы или помехи не подожгут ракету в руках.
По-хорошему, при включении ключ в оперативной памяти должен затираться. А сильно потом, когда ракета готова полететь и все люди спрятались, ракете по радио передаётся ключ.

В этой схеме можно проверять целостность воспламенителей без включения главного ключа.
А можно и при включенном, но коротким импульсом.

Всё рассчитано на один литиевый элемент.
Электроника нынче при 3 вольтах отлично работает.
Прикреплённые файлы:
Ign.png (скачать) [874x1155, 23 кБ]
 
 
 
Это сообщение редактировалось 20.08.2018 в 15:21

Xan

координатор

Для тупых монтажников с дрожащими руками есть "полуавтоматический" инструмент:

Manual & Semi-automatic SMT placement
Manual SMT assembly from Fritsch

Движения делаются руками человека, а направляет человека комп. Индикаторами и железкой.

Наверное в конторе, где народу много и монтажник занимается только пайкой, это пригодилось бы.

Так-то прикольно, но пишут, однако, что 15 килоойро.
Да и скорость не намного больше, чем у меня вручную.
 
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

опытный

Туповатый вопрос, но...
А что произойдет с ЛиПошкой если ее кратковременно нагреть до 150-170*С?
В типовых характеристиках нашел что температура эксплуатации не должна превышать +60*С. Для некоторых марок ЛиПошек допускается эксплуатация max.+85*С.
А вопрос "туповатый" потому что - "А зачем?".
Хочу батарейку на термоклей закрепить, и клея придется много налить, а температура у моего термопистолета +150-170.
 68.0.3440.10668.0.3440.106
Это сообщение редактировалось 10.09.2018 в 23:51
RU Mihail66 #11.09.2018 00:25  @Mihail66#10.09.2018 22:58
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

опытный

Mihail66> А что произойдет с ЛиПошкой если ее кратковременно нагреть до 150-170*С?

Сам нашел ответ на свой вопрос

Эксперимент по нагреву литий полимерного аккумулятора
http://www.compel.ru/lib/articles/chto-proizoydyot-esli-nagret-litievyiy-akkumulyator
 68.0.3440.10668.0.3440.106
+
-
edit
 

Maksimys

втянувшийся
Можно жидкими гвоздями (красный тюбик) скрепить. Адгезия к разным материалам многим лучше чем у термоклея и не усаживается в толстом слое.
 1818

Xan

координатор

Mihail66> Хочу батарейку на термоклей закрепить, и клея придется много налить, а температура у моего термопистолета +150-170.

Сам клей не настолько горячий.
И батарейку он сильно не нагреет.
Креосаны в своих роликах лепят этим термоглюем десятки батареек 18650.
 
RU Mihail66 #11.09.2018 08:52  @Maksimys#11.09.2018 07:00
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

опытный

Maksimys> Можно жидкими гвоздями ...
Идея рабочая, но ждать пока засохнет не хочется.
Батарейку планирую прилепить на печатную плату со стороны пайки, где даже обкусанные выводы ежом торчат. И придется сначала под термоклеем выводы спрятать, а потом на него-же 2 батарейки приклеить.
 68.0.3440.10668.0.3440.106
Это сообщение редактировалось 11.09.2018 в 09:20

Mihail66
mihail66

опытный

Xan> И батарейку он сильно не нагреет.
Почти во всех источниках читаю, что батарейка боится малейшего перегрева с пожарными последствиями, вот и "струхнул". Оказалось это все "пугалки".
 68.0.3440.10668.0.3440.106
+
+1
-
edit
 

Xan

координатор

Mihail66> вот и "струхнул".

И правильно сделал:
(✅Как у меня взлетел Аккумулятор ?? Литий оказывается взрывается Безопасен ли электро транспорт - YouTube)

:D:D:D

Кстати, разряженные аккумы сильно безопаснее.
Чем и надо пользоваться.

А процесс зарядки — опасен, особенно в конце. Особенно выше 4.2.
И про балансир не надо забывать, если больше одной последовательно. Или каждую банку индивидуально заряжать.
 

Mihail66
mihail66

опытный

Xan> ... Или каждую банку индивидуально заряжать.

У меня именно так задумано. У каждой батарейки имеется свой индивидуальный разъемчик.
 68.0.3440.10668.0.3440.106
+
-
edit
 

Maksimys

втянувшийся
Можно выровнять площадку/плоскость термоклеем со стороны пайки (нанести термоклей на плату и пока горячий , прижать через пакет чем-то ровным) , а потом прилепить батарейки к площадке на двусторонний скотч.
 1818
RU Mihail66 #11.09.2018 10:38  @Maksimys#11.09.2018 10:19
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

опытный

Maksimys> ... прилепить батарейки к площадке на двусторонний скотч.

Со скотчем боюсь оторвутся на взлете.
 68.0.3440.10668.0.3440.106
+
-
edit
 

Maksimys

втянувшийся
Могут.

Есть другой вариант - приклеить к плате пластиковые жимки , а потом ими стянуть батарейки.
Или ещё лучше - между батарейками и платой положить прослойку из бумаги или резины и стянуть всё друг с другом жимками.
 1818
RU Mihail66 #11.09.2018 13:40  @Maksimys#11.09.2018 12:42
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

опытный

Maksimys> Или ещё лучше - между батарейками и платой положить прослойку из бумаги или резины и стянуть всё друг с другом жимками.
Места почти нет, платка в корпус с трением по стенкам проходит. А вот прилепить батарейки на клей как раз получится.
Прикреплённые файлы:
DSCF3931.JPG (скачать) [3545x1833, 774 кБ]
 
DSCF3932.JPG (скачать) [3855x1912, 806 кБ]
 
 
 68.0.3440.10668.0.3440.106

Xan

координатор

На Алиэкспрессе есть парочка батареек формата 18650:

us18650vtc5-vtc5.pdf
INR18650-25R.pdf

С постоянным разрядным током 20 ампер, импульсным 100 ампер, рабочей температурой в конце разряда 110 градусов.

Как-то я немножечко удивился!!! :D
 

Mihail66
mihail66

опытный

Xan> На Алиэкспрессе есть парочка батареек формата 18650:

Да китайцы сейчас цены на такие банки до 100р./шт. обрушили (это с бесплатной доставкой). Но срок службы у них не больше трех месяцев. Я покупал в электроотвертку, уже выкинул.
 68.0.3440.10668.0.3440.106

Mihail66
mihail66

опытный

Xan> На Алиэкспрессе есть парочка батареек формата 18650:

Вот они.

1 шт. X 3,7 В 2800 мАч 18650 литий ионная аккумуляторная батарея для фонарик 18650 3,7 В 18650 батареи Бесплатная доставка желтый купить на AliExpress

Купить товар 1 шт. X 3,7 В 2800 мАч 18650 литий ионная аккумуляторная батарея для фонарик 18650 3,7 В 18650 батареи Бесплатная доставка желтый в категории Аккумуляторы на AliExpress. 1 шт. X 3,7 В 2800 мАч 18650 литий-ионная аккумуляторная батарея для фонарик 18650 3,7 В 18650 батареи Бесплатная доставка желтый Наслаждайся ✓Бесплатная доставка по всему миру! ✓Предложение ограничено по времени! ✓Удобный возврат! //  ru.aliexpress.com
 
 68.0.3440.10668.0.3440.106

pinko

втянувшийся

Xan> На Алиэкспрессе есть парочка батареек формата 18650:

Хотя на эту тему. Нашел 4 старых батарейных блока от ноутбуков, каждый с несколькими 18650, взял и разделил батареи. Каждый из них были полностью разряжены 1,5 - 2,3В.

Зарядил их ЛИПО зарядным устройством на 99 центов от Ebay. Теперь все они работают очень хорошо и использую их как основной источник в устройствах где размер позволяет - не вижу проблем. Сокровища можно найти в каждом мусоре. :)
 62.062.0
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

Xan

координатор

Mihail66> Вот они.

Noname, чего ещё от них ожидать? :)

Вот файл, забыл про него сказать:
20140629200801.pdf
В гугле первой ссылкой.

Это мне хотелось батарейки на 10 ампер, предполагал использовать панасоников с гарантированным током около 6 ампер. В режиме изнасилования.
А тут вдруг дают на 30 ампер! :)


pinko> Нашел 4 старых батарейных блока от ноутбуков

Да, в ноутах батарейки хорошие. Сам пользовался. :)
 
Последние действия над темой

в начало страницы | новое
 
Поиск
Поддержка
Поддержи форум!
ЯндексЯндекс. ДеньгиХочу такую же кнопку
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru