Bacheloroppgave, forprosjekt - Elektra - Linjeforeningen for elektro ...
Bacheloroppgave, forprosjekt - Elektra - Linjeforeningen for elektro ...
Bacheloroppgave, forprosjekt - Elektra - Linjeforeningen for elektro ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
3.5 Sensorvurdering<br />
Når det kommer til sensorer på helikopteret begynner det <strong>for</strong>t å bli snakk om mye tilleggsutstyr. Det er vanskelig<br />
å sette prioriteringer på de <strong>for</strong>skjellige sensorene, da helikopteret kan holde seg stabilt kun ved hjelp av gyro.<br />
SparkFun har en ott guide til akselerometre og gyroskop, det er tatt utgangspunkt i. 1<br />
Akselerometer kan plasseres i hver av retningene (x,y,z) og registrerer endringer. Kan også hjelpe til <strong>for</strong> å<br />
holde helikopteret i riktig høyde i lufta. Akselerometre nnes i ere <strong>for</strong>mater; Scale-Range, Interface og<br />
antall akser målt.<br />
-Scale-range beskriver rekkevidden og maksimalverdi det kan måle. Sparkfun har alt fra ±1G til ±250G.<br />
Helikopteret vil nok ikke trenge verdier større enn 2-3G maksimalt, tror vi. Flere akselerometre kan justere<br />
rekkevidde etter krav vs. oppløsning.<br />
-Interface går ut på output fra sensoren. Letteste å bruke er analog spenning proposjonal med målt verdi.<br />
Akselerometeret gir ut analog verdi som må via ADC på kontrolleren <strong>for</strong> sensor input. Vil helst slippe å<br />
måtte bruke en ADC-port på kontrolleren, og ønsker selv å bruke digital interface på vanlig I/O port.<br />
-Antall akser er selv<strong>for</strong>klarende. 1, 2 eller 3 akser <strong>for</strong> målingen. X- og y-retning vil gi oss bevegelse i<br />
retningene, og z-retning kan ha free-fall detection og akselerasjon opp/ned. Det er også mulig å plassere<br />
en i halen <strong>for</strong> å måle rotasjon rundt egen akse.<br />
SparkFun anbefaler BMA-1803-akse digitalt (4-Wire SPI eller I2C) med variabel oppløsning m.m. <strong>for</strong> ca<br />
$30.<br />
Gyroskop måler vinkelhastigheter, altså hvor raskt det spinner rundt sin akse. I motsetning til akselerometer<br />
blir den ikke påvirket av tyngdekraften. Vanligvis er signalet enten RPM eller Grader/Sekund. Da det<br />
er fullt mulig å måle rotasjon i alle akser(x,y,z); Roll, Pitch og Yaw, selv om 3-akse enda ikke er veldig<br />
vanlig. Output er mulig å få i digitalt eller analogt <strong>for</strong>mat. SparkFun anbefaler IGT-3200 3-akse gyroskop<br />
med I2C til $50.<br />
Høydemåler vil ansees som lavere prioritering. Dette er ikke nødvendig <strong>for</strong> å y helikopteret, men vil kunne gi<br />
nyttig in<strong>for</strong>masjon om helikopteret. Her nnes det ere teknologier, og alle har sine <strong>for</strong>deler og ulemper.<br />
Det nnes barometriske trykkmålere med presisjon opptil 9cm trykk;SCP-1000 D01, men disse kan få <strong>for</strong><br />
svak oppløsning og må kalibreres før hver yvning. SparkFun har en rekke UltraSonic sensorer <strong>for</strong> bruk, <strong>for</strong><br />
ca $30 som er små og enkle å implementere;Ultrasonic Range Finder, men disse har riktig nok kun 6-7 meter<br />
rekkevidde. En tredje mulighet er IR-måling som har samme teknologi som approksimasjonssensoren, men<br />
her er det også uvisst om rekkevidden. Mulig en kraftig laser og presis fotodiode kan gjøre jobben, men<br />
dette må vi gjøre mer <strong>for</strong>skning på fra vår side. Det kan godt hende at trykkmåler vil gi det beste<br />
resultatet, selv med 9cm oppløsning.<br />
GPS er strømkrevende tillegg, som vil få laveste prioritet. Krever datatrakk fra helikopteret, og vil også<br />
trenge kartprogram på maskin <strong>for</strong> plotting av reise. Dette vil være en stor jobb og kreve mye tid av<br />
gruppa. Siden helikopteret i hovedsak skal være lite og low-power blir GPS et tillegg som må brukes lite<br />
under ight. Ved suksessfull implementering av GPS kan helikopteret også lære å y til koordinater på<br />
egenhånd og Autopilot.<br />
Kompass er en liten komponent, koster ca $30 og kommuniserer oftest via I2C. HMC6352 har 0.5 grad oppløsning,<br />
trenger 2.7 -> 5.2V spenning og trekker 1mA ved 3V. Kompass kan, ved ferdig PC-interface,<br />
enkelt implementeres i kretsen og vise retningen i to akser på datamaskin.<br />
Termometer kan være praktisk å plassere ved kretskort og motorer som er kjent <strong>for</strong> å bli varme. Ved intensiv<br />
yvning kan disse bli veldig varme, og en infokapsel om motortemperatur kan advare pilot om å måtte y<br />
<strong>for</strong>siktigere. DS18B20<br />
Approksimasjonssensor blir praktisk sett som en ryggesensor i bil. IR-diode og fotosensitiv diode måler<br />
avstand og piping-/lysing-/rumblepack-indikasjon ved nær måling. En teknologi vi har observert brukte<br />
en diode fastmontert på rotorblad og ved rotasjoner fungerte som en radar. Helikopteret dette var på<br />
holdt seg da unna vegger og personer automatisk.<br />
1 Alle sensorer fra Sparkfun kommer på breakout board med punkter <strong>for</strong> lodding eller header-pins. Sensorer er betydelig mindre<br />
uten kretskortet det kommer på. Accelerometer and Gyro Buying Guide - http://www.sparkfun.com/tutorials/167<br />
10
Change language