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飛行紀錄器 DIY

飛行紀錄器 DIY

最近幾顆電池都大肚子... 於是興起了想自製飛行紀錄器的念頭.

打算紀錄 電流、電壓、高度、速度、經緯度、G值 ... 等等飛行數據

雖然知道已經有現成的產品 (e.g. eagle tree)

不過希望在不花太多錢的狀況下完成

同時, 留下遠端監控的可能性, 未來也許搭配雙向遙控系統, 把參數傳回.
由於工作忙碌的關係, 因此這篇可能只能利用業餘時間慢慢玩...

先貼上電流感應的部份.



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  • khhfly 威望 +1 感謝分享 2011-11-29 08:55
  • flying-Apple 威望 +1 推廣飛行 2011-11-28 14:09
  • suen 威望 +2 推廣飛行 2011-11-28 13:02
  • blackpai 威望 +1 感謝分享 2011-11-28 12:39

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又一位程式高手出現了!! Pizza 的飛友有福了!!
Myfox 兄的計畫如何呢? 打算做 Open Source 嗎??

如果把您想要功能全做上去,恐怕體積不小。

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目前計劃在 20~30g 之間, 因為我的飛機與電池動力皆很小, 恐怕無法撘載太多重量.

至於 source 的部份, 因為在不多花錢的狀況下, 會選用工作既有的測試下腳料來做,
外面恐怕不容易買不到類似的零件

不過概念上應該可以利用 arduino 來實現...

晚點有空再把構想中的方塊圖貼上.

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這是構想中的遠端部分 (飛機) 的架構圖

主要功能:
G sensor: 三軸加速度計
GPS: 紀錄2D經緯度座標
Barometer: 氣壓計, 紀錄高程, 綜合 GPS 產生精確的 3D 座標與距離計算, 換算精確的 3D 速度
Hall sensor: 霍爾感應器, 電流勾表的原理, 測量電流
Volt. ADC: 電池電壓轉換
Magnetic sensor: 三軸磁力計, 電子羅盤

綜合以上, 配合 LCD 螢幕可以即時觀測數值, 方面在地面調機

Flash: 大容量儲存空間, 可以每秒 10 次取樣, 詳細紀錄, 事後可透過 USB 傳輸到 PC 轉成 excel 試算表
精確分析過程資料

USB: 連接 PC 資料下載, 韌體升級使用

FrSky D8R: FrSky 的 2.4G 雙向8 CH 接收機, 用來做線上調機使用 (這部分要自己花錢...待議)

FrSky 目前有開放接口的規格, 瀏覽過一次發現蠻容易使用的, 所以還在考慮線上雙向回報是否有必要
因為一般的飛行大約 3~10 分鐘就下來了, 操控時其實根本連看遙控器螢幕都來不及, 是否有雙向即時
讀取數據的必要?
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  • khhfly 威望 +1 感謝分享 2011-11-29 09:29

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這是設想中的本地端 (遙控器端) 的架構

主要是經驗告訴我, 光是飛行中讀取 遙控器上的倒數計時器, 都手忙腳亂了,
哪有時間讀取 LCD 所回報的資訊?

因此設想在 DSX7 控上, 把 FrSky DJT 雙向發射模組放入, 再把 bluetooth 連接
DJT 的 UART 端口.

bluetooth 模組上的 firmware 自行修改後, 解析 DJT protocol, 再轉發到配對的
andorid 手機

這樣就不用醜斃的螢幕掛在控上, 而且 android 手機自行撰寫 app 程式可以收到
資料後, 直接報讀, 用唸的, 比較不會分心...

不過仍然還在考慮這個雙向傳輸的必要性... 這部分我總覺得是 JR 這類廠商的
促銷手段. 實質上一般的飛行都是在 100m 上下, 根本沒必要使用雙向傳輸

警報類的告警, 透過飛機上安裝的 buzzer 就可以讓操作者得知了, 有必要搞這麼複雜
再傳回控上嗎?? 還浪費接收的電力
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  • khhfly 威望 +1 感謝分享 2011-11-29 09:29
  • suen 威望 +2 我很贊同 2011-11-29 08:43
  • tdcipkcu 威望 +1 厲害的整合構想 2011-11-29 02:54

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我也是覺得飛行中應該沒幾個人有時間低頭看螢幕的.....
不過讓手機自動報出飛行狀態,倒是一個很酷的構想!!

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引用:
原帖由 myfox 於 2011-11-29 00:56 發表


這是設想中的本地端 (遙控器端) 的架構

主要是經驗告訴我, 光是飛行中讀取 遙控器上的倒數計時器, 都手忙腳亂了,
哪有時間讀取 LCD 所回報的資訊?

因 ...
另外一個也許可行的方案

直接使用高階手機安置在機體上,因為這些感測器都有了
透過Andriod讀取這些感測器信號,這現成的Andriod軟體及應用程式也有了,原始碼應該也有了
看要先在Andriod端運算完後再透過GPRS回傳給PC還是要直接回GPRS回傳給PC再由PC端運算
Andriod-->GPRS(使用現行商業3G網路當空中資料載波,無頻率觸法及干擾問題,但受限於信號強度範圍)-->PC,介面整合的話網路上應該有
只要電池夠力,應該飛50公里沒問題,就像閞車在公路上講電話不會斷話一樣.不過遙控器也許要再想一下要不要透過gprs還是另外再獨立掛射頻,如果發射及接收可以一起整合到GPRS那麼台北遙控高雄起飛就不是夢了

倒是需要兩張SIM卡,便宜了電信業者
不過電壓電流部份應該就無法辦到就是了.

[ 本帖最後由 khhfly 於 2011-11-29 09:28 編輯 ]
寧靜以致遠

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引用:
原帖由 khhfly 於 2011-11-29 09:17 發表


Andriod-->GPRS(使用現行商業3G網路當空中資料載波,無頻率觸法及干擾問題,但受限於信號強度範圍)-->PC,介面整合的話網路上應該有
...
這我有現成已經完成的 pcb, 原本是我自己當作「尋機器」用的, 隨時可在手機上的 google map
標示飛機位置

主要仍然這樣的構想, 必要性 v.s. 費用, 一般使用者會買單嗎?...



上圖就是我的 GSM 尋機器, 直接插在電池的分壓頭上就可以正常使用了, 重量約 18g
(大小可以對照旁邊的 9g 伺服機)

回報位置的方式有:

1. 紀錄在內存 flash 或者外插 SD 卡, 事後由 USB 下載, 或取下 SD 卡可得到詳細軌跡

2. 由 GPRS 回報, 即時在 google map 顯示任一時刻的位置

3. 透過簡訊回報位置, 即時 google map 查詢 (使用預付卡即可, 不用申請 3G/GPRS 服務)

4. 透過電話遙控回報

5. 透過 SMS 遙控回報、設定

只是懷疑這樣的產品, 用戶的接受度?

除非是北風場這類昂貴的機子, 否則.... ??

[ 本帖最後由 myfox 於 2011-11-29 10:17 編輯 ]
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  • 陳老大 威望 +1 造福飛友、功德無量。 2013-7-16 03:31
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引用:
原帖由 myfox 於 2011-11-29 10:09 發表


這我有現成已經完成的 pcb, 原本是我自己當作「尋機器」用的, 隨時可在手機上的 google map
標示飛機位置

主要仍然這樣的構想, 必要性 v.s. 費用, 一般使用者會買單嗎?...

http://img411.imageshack.us/ ...
䦕版大可真是神人級, GSM的GPRS模組看起來好像是siemens出品的那塊 ?

DIY是純屬好玩吧 就像當初1992,1993開發Linux 的芬蘭作者Torvalds說的.,別人問他為了什麼,他說 just for fun ~

印度電影三個傻瓜也提到,先做你自己想做的,之後成功只是其中的附加價值之一, 不是嗎?

[ 本帖最後由 khhfly 於 2011-11-29 11:09 編輯 ]
寧靜以致遠

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好像大家對 GSM 尋機器還興趣比較高, 那我稍微介紹一下,
目前設計的軟體功能非常多, 但是考慮到眾家高手其實 86 機會很低
所以其中一種最不花錢的模式, 最簡單, 最不用月租費的使用方式就是:

買張預付卡, 放到 PCB 上, 然後起飛前插到電池的分壓充接頭上,
(所以可以多架飛機共用, 沒有其他額外連接線, 自行注意這 PCB 額外 18g 配重即可
但是因為在電池附近, 重心一般不會影響太多)

之後萬一 86 了, 打電話到這張預付卡門號, 尋機器會直接發簡訊把座標發送到您的手機

如果您的手機是 android / iphone 之類的智慧型手機, 直接可以在手機上 google map 看到您的位置與飛機的位置

如果您不使用智慧手機, 那如果有 Garmin 之類的 GPS 手持機, 把簡訊上的座標輸入
然後 Garmin 這類的機器會告訴你飛機在你的哪個方位, 距離有多遠, 跟著走去找就好了.

這種使用方式, 不用花什麼月租費、維護費, 除非 86 平常也不用付錢.  (86 一次, 花簡訊費 3 元上下, 修機除外 )
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  • 小U 威望 +1 專業知識 2011-12-2 00:41
  • khhfly 威望 +1 精品 2011-11-30 14:21
  • Resen 威望 +1 Good!! 2011-11-30 11:02

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另外, 本裝置有通過各國電信認證, 外銷沒問題...

若搭配 GPRS SIM 卡, 還可配套網際網路線上即時追蹤
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  • khhfly 威望 +1 通過認証的精品~ 2011-11-30 19:11

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電流 與電壓轉換部份大致完成

圖上是 電流 hall sensor, 目前因為我的電變僅 40 A, 因此選用電流感應 +/- 50A 規格

黃色: 電池分壓 68K + 10K (0805)
紅色: 3V3 供電
黑色: 地
橙色: hall 感應電流轉換電壓輸出. +/- 50A = 3V3~0

另外因為共地問題, 為了萬一 BEC 地電位不同保護作用, 兩邊的地電位原本是完全隔離
現接上 100 Ohm (DIP) 併聯.



正面加上 0.1uF (缺料, 隨手拿了 0.33uF) 反交連電容.

電源部分完成, 剩下連接至主板...

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主板 含全部 sensor + GPS

大小與 10 元硬幣對照
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  • khhfly 威望 +1 感謝分享 2011-12-3 12:13

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開發版...

臨時附加了 JTAG 介面 (右邊洞洞版,  成品將移除)

整合前面的 電源供應 sensor 前, 先使用 function generater 測試 sample
離線後再透過 USB 回傳 PC 檢驗成果
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  • khhfly 威望 +1 感謝分享 2011-12-3 11:19
  • 李阿土 威望 +2 讚! 2011-12-2 07:12
  • megazone 威望 +1 看起來真酷 2011-12-1 21:27

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使用 sin 波形輸入時, 以 10 Hz sample 存到內部 Flash, 再 download 到 PC
轉成 XLS 表格後, 製圖如上

解析度 OK

以電源的變化來說 10Hz 取樣應該足夠.
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  • suen 威望 +1 還有一家叫 JETI 的也有做雙向模組 2011-12-2 08:47

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