Si además quieres enviarnos un Artículo para el Blog y redes sociales, pulsa el siguiente botón:
Como hemos ido anunciando en el foro de socios estos últimos días vamos a abrir un concurso para construir una sonda subespacial (hasta 40-45km de altura).
Aquí están las especificaciones preliminares:
Concurso para el desarrollo de un sistema de control y sensor para un globo sonda.
Antecedentes:
¿Qué es Daedalus?
Daedalus es un proyecto ideado por un grupo de aficionados al espacio y la robótica cuyo objetivo era enviar un globo sonda (Near Space 1) a la estratosfera dentro de las actividades previstas para la Campus Party que se celebra en Valencia entre el 26 de julio y 1 de agosto de 2.010. (Ya que no pudo lanzarse en la Campus Party Europa que se celebró en Madrid entre el 14 y el 18 de abril de 2.010).
Actualmente el equipo ha lanzado ya dos sondas la NS1 y la NS1b (pueden verse los datos en el blog del proyecto: http://daedalus.sondasespaciales.com/ " onclick="window.open(this.href);return false; ), y está en el proceso de diseño y preparación de una tercera sonda (NS2), en la que se rehará todo el proyecto a partir de los datos obtenidos por las experiencias anteriores.
Objetivos:
El objetivo de este concurso es diseñar y fabricar el equipo electrónico de la sonda y de la parte de recepción de datos en la estación de tierra para que cumpla los requisitos necesarios que convierta la sonda en una plataforma de lanzamiento.
El equipo se compone de tres partes diferenciadas:
Especificaciones sonda:
* Posicionamiento
- GPS: Debe incluir un sistema GPS (también es posible usar Galileo o Glonass) que especifique la posición (latitud, longitud y altura) del globo. Atención: Se debe elegir un sistema que funcione durante todo el vuelo (muchos GPS dejan de funcionar por encima de 18km).
- Unidad Inercial: Debe incluir un sistema inercial que de la aceleración en los 3 ejes y los giros del sistema en 3 ejes (es recomendable medir también las vibraciones).
* Fotografía: El sistema debe ser capaz de capturar fotografías
- Baja resolución: el sistema debe ser capaz de capturar y enviar fotografías, deberán ser en color y de tamaño mínimo QVGA .
- Alta resolución: el sistema debe ser capaz de controlar una cámara (interruptores) de alta resolución (la cámara será proporcionada externamente).
* Sensores:
- Iluminación y medida de radiación solar: interesa medir la radiación solar en las siguientes bandas (mínimo): IR (~850nm, ~920-940nm), UV (~380-400nm), Azul (~465-470nm), Verde (~520-525nm), Rojo (~640-645nm).
- Temperatura externa (2 sondas): sería preferible una precisión mínima del 1%
- Humedad externa e interna.
- Temperatura interna (3 sondas): sería preferible una precisión mínima del 5%
- Presión/altura barométrica: debe medir la presión externa (e interna) de la sonda lo cual nos dará una estimación de la altura de la misma.
* Sistema de transmisión: Deberá poder transmitir a la estación de tierra la posición (GPS e inercial) y los datos obtenidos por los sensores (además de la imagen de la cámara de baja resolución). Las transmisiones tanto de este sistema deben alcanzar los 60km de distancia.
* Radio-baliza. El sistema debe poder transmitir su posición GPS a la estación terrena. Se recomienda usar una combinación de radio-baliza con un sistema GSM/SMS.
* Alimentación: el sistema de sensores deberá tener una autonomía mínima de 3h, el sistema de radio-baliza deberá tener una autonomía mínima de 24h. Las baterías deberán ser recargables o incluir en un apartado especial en el presupuesto el gasto por pilas.
* Almacenamiento: el sistema debe ser capaz de almacenar los datos de los sensores recogidos durante el vuelo, así como imágenes (resolución VGA) y la posición GPS. Se recomienda usar una tarjeta de memoria externa (tipo SD o similar).
* La estación de tierra debe ser capaz de recir los datos proporcionados por la sonda y enviarlos a un PC conectado mediante un puerto USB (directo o a través de un conversor Serial-USB)
* Bonus. Se valorará positivamente que:
- El sistema sea capaz de grabar y transmitir vídeo (>0.1fps).
- El sistema tenga un peso reducido (<1kg).
- El sistema tenga una duración de baterías por encima de lo especificado, especialmente el sistema de posicionamiento y radiobaliza.
- El sistema sea capaz de posicionar con precisión una plataforma durante el vuelo (3 ejes) donde se ubicará una cámara fotográfica de alta resolución para fotografía nocturna de larga exposición (corrección de vibraciones) o fotografiar la corona solar (posicionamiento fino y corrección de vibraciones).
- Posibilidad de ampliación a otros sensores externos. Cada “sensor” incluirá:
Documentación a entregar
Las propuestas deben incluir:
* Presupuesto
* Diseño funcional del sistema
Presupuesto asignado
A.R.D.E. ha asigando un presupuesto para la realización de este proyecto de un máximo de 400€.
Patrocinio por parte de A.R.D.E.
El patrocinio por parte de A.R.D.E. implica la aceptación de la normativa de proyectos ( http://wiki.webdearde.com/index.php?title=ARDE:Proyectos " onclick="window.open(this.href);return false; ) y no es exclusivo, es decir, se pueden buscar otras fuentes de financiación para presupuestos mayores de 400€ (indicar esto último en la documentación a entregar).
S2
Ranganok Schahzaman
Dimensionen el micro a las necesidades de la sonda, vamos a contar el numero de señales que será necesario manejar 😉 :
- Acelerómetro 3axis --> 3 x analog out
- Giroscopio 3axis --> 3 x analog out
- Magnetomet 3axis --> 3 x analog out
- Sensor Presion --> 1 x analog out
- Sensor Temp --> 1 x digital out
- Sensor Hum --> 1 x digital out
- Sensor RGB 4chan --> 1 x I2C out
- GPS --> 1 x UART ó SPI
- GSM/SMS --> 1 x UART ó SPI
- Cámara --> ❓
Es decir, el micro necesita como mínimo gestionar simultáneamente: 10 entradas analog, 1 puerto I2C, 2 puertos serie, 2 entradas digitales y algo mas para la cámara
Creo que el modulo Espardino con el ARM7 puede gestionar de forma integral toda la IMU y atacar los driver de los motores mediante las GPIOs ... y la verdad es que 40eur no parece un robo
¿Y por que no un 8051? Está soportado por el SDCC
Yo he usado el C8051F342, de Silab, y la verdad que es cojonudo, tiene casi todas las I/O multiplexadas (puedes conectar casi cualquier patilla a casi cualquier periferico interno). Me he acordado de el gracias al post de aramjimenez que mostraba las necesidades minimas.
Desarrolla hasta 48Mips a 48Mhz, y el tema del patillaje multiplexado te permite usar el mismo periferico interno para tratar con distintos dispositivos externos sin muchas limitaciones
Podeis hojear las caracteristicas aqui:
http://www.silabs.com/pages/DownloadDoc.aspx?FILEURL=Support%20Documents/TechnicalDocs/C8051F342_short.pdf&src ="ProductMatrix"" onclick="window.open(this.href);return false;
http://www.silabs.com/products/mcu/usb/Pages/default.aspx " onclick="window.open(this.href);return false;
Trae usb integrado y tienen unas plaquitas de desarrollo a muy buen precio, las Toolstick:
http://www.silabs.com/PRODUCTS/MCU/Pages/ToolStick.aspx " onclick="window.open(this.href);return false;
La programadora a ~18$ y la plaquita de desarrollo a ~10$
http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/ToolStick_F342_DC_UG.pdf " onclick="window.open(this.href);return false;
Acabo de ver la Sparduino, la verdad que pinta bien, pero no he podido encontrar el esquema por ningun lao (tampoco he buscao mucho, todo sea dicho). Pero si nos vamos a partir los cuernos con que la parte del software sea libre, lo logico es que no usemos una placa que no lo sea, nos quedaria un proyecto "cojo" en el sentido de poder publicar todo, de software a hardware con herramientas libres.
Dado que necesitamos gran capacidad de proceso nos basamos nuevamente en la NS1 de Astronomia y metemos una placa que admita una distribución light de linux, asi se le enchufan tambien las camaras para transmisión de imagenes, beagle, picoITX, PC100... está todo inventado...
Esto se anima, ¿cuantos estamos ya para currar en el proyecto?
furri.
Los ARM7 no los conozco (es decir, no he trabajado con ellos), de todas formas cogería el micro suelto y le haría yo mismo la placa, ya que la Espardino (y similares) tienen muchos contactos abiertos y otras características que en tierra funcionan dpm pero a 30km de altura pueden fallar muy fácilmente. Pero si Boops y Juan están de acuerdo podríamos ir por este camino.
Sobre el 8051, la verdad es que no los quiero ni en pintura, estuve trabajando hace tiempo con ellos y excepto el TINI (que se programa directamente en java) todo los demás era un coñazo programarlos. Periféricos multiplexados los tienen todas las marcas (o casi todas), así que eso no me preocupa.
Sobre meter un microPC (beagle, picoITX, etc.), me parece matar moscas a cañonazos, no se si merece la pena por la penalización de consumo que se va a tener.
Por ahora me inclino más por un PIC24 o un dsPIC con un par de puertos serie, un puerto I2C, uno SPI y algunas analógicas (y si no queda más remedio un USB OTG para enchufarle una cámara USB). Lo único que requiere una capacidad alta de adquisición de datos son los giroscopios y dado que los pics nuevos están saliendo con 200ksps en el ADC no me preocupa demasiado (a 100kHz lo único que leeríamos sería ruido de los sensores).
S2
Ranganok Schahzaman
