Basic HTML Version
Linux Inside
37
High Altitude Ballooning
περιπτώσεις που κατασκευάζεις κάτι δικό σου. Πολύ επιγραμ-
ματικά θα αναφέρω τα βασικά βήματα. Κατ’ αρχάς, έχουμε
ένα συγκεντρωμένο πλήθος πληροφορίας. Αυτό ονομάζεται
telemetry string. Αυτή την πληροφορία τη συντάσσουμε με κα-
θορισμένο τρόπο, όπως ορίζει το APRS Protocol. Αυτό που
παίρνουμε, ονομάζεται APRS Status Message και πρέπει να
το ενθυλακώσουμε σε ένα AX.25 Frame. Το AX.25 είναι το
αντίστοιχο του Ethernet και TCP του OSI, καθώς σου δίνει τη
δυνατότητα διευθυνσιοδότησης και εντοπισμού σφαλμάτων.
Το Callsign που μας δίνει το Υπουργείο, είναι στην πραγματι-
κότητα το source address του ΑΧ.25, όπως η MAC address
του Ethernet. Αφού δημιουργήθηκε ένα AX.25 με source
address το callsign και με payload το telemetry string, τότε
προχωράμε στη διαμόρφωση του Frame. Αυτή που χρησιμο-
ποιείται στο APRS δίκτυο, είναι η Audio Frequency-Shift
Keying. Στην AFSK το λογικό «μηδέν» περιγράφεται με 2.200
κύκλους/sec, δηλαδή, 2200Hz, ενώ το λογικό «ένα» στα
1200Hz. Επειδή οι ακουστικοί αισθητήρες που διαθέτει ο άν-
θρωπος είναι ευαίσθητοι σε αυτές τις συχνότητες, μπορούμε
πράγματι να ακούσουμε τις ίδιες τις μεταδόσεις. Αυτό που
απομένει, είναι να στείλουμε το παραγόμενο AFSK σήμα σε
ένα RF module. Το συγκεκριμένο που θα χρησιμοποιήσω,
παίρνει το σήμα, το διαμορφώνει σε NBFM και το μεταδίδει
στους 144.8MΗz όπου δουλεύει το APRS. Εννοείται ότι όλα
αυτά είναι software γραμμένο για Arduino και είναι open
source! Επίσης, το σύστημα, εκτός του ότι στέλνει όλες τις
παραπάνω πληροφορίες με τηλεμετρία κάτω στη Γη, τις κα-
ταγράφει και σε μία microSD, κάτι σαν το μαύρο κουτί των αε-
ροπλάνων που καταγράφει όλες τις δραστηριότητες. Το
software για την επεξεργασία των αισθητήρων και της μνήμης
το βρίσκουμε σε open source projects. Για την κάμερα και το
GPS έγραψα δικές μου βιβλιοθήκες, τις οποίες διαθέτω στο
κοινό μέσω του αποθετηρίου μου, στο www.github.com.
Το συστήματα αρχικά τα έφτιαχνα με Arduino και bread-
boards και εφόσον πετύχαινε το πειραματικό σχέδιο, τότε
προχωρούσα στο σχεδιασμό του PCB.
Τα εξαρτήματα κυρίως τα αγόραζα από τα www.sparkfun.
com, www.digikey.com και www.seeedstudio.com και τις πλα-
κέτες τις σχεδίαζα με το DipTrace.
Το σύστημα πτήσης
(εικόνα 5)
είναι ένας ATMega644P
στα 7.3MHz και τον προγραμματίζω στο Arduino IDE, αφού εί-
μαι ακόμα αρχάριος στα ηλεκτρονικά! Η πλακέτα είναι
10x5εκ. και περιλαμβάνει SMD και Through Hole components.
Γενικά το Arduino είναι μία πολύ χρήσιμη πλατφόρμα για
τον αρχάριο, γιατί εκτός από το hardware, παρέχει ένα IDE
αρκετά απλοϊκό για τη συγγραφή κώδικα, όπως και αμέτρη-
τες open source libraries. Ωστόσο, πιστεύω ότι αν θέλεις να
φτιάξεις κάτι πιο ώριμο και να διευρύνεις τις γνώσεις σου, θα
πρέπει να μάθεις να φτιάχνεις τις δικές σου πλατφόρμες από
το μηδέν. Έτσι έκανα και εγώ μετά από τις προτροπές των φί-
λων από το εξωτερικό.
Εφεδρικό σύστημα ανάκτησης
Η τηλεμετρία είναι ο μόνος τρόπος να παρακολουθείς σε
πραγματικό χρόνο την πορεία του HAB. Αλλά πάντα φοβάσαι
μήπως κάτι δεν πάει καλά και γι’ αυτό κατασκευάζεις ένα
εφεδρικό σύστημα εντοπισμού. Το δικό μου αποτελείται από
έναν αυτοσχέδιο συνδυασμό μονάδων
(εικόνα 6)
. Δουλεύει
σαν αντικλεπτικό σύστημα, όπου στέλνεις ένα SMS και απα-
ντά με συντεταγμένες.
Οι μονάδες είναι ένα Arduino, ένα GPS και ένα GSM
modem. Η λειτουργία του είναι πολύ απλή. Το Arduino βρί-
σκεται διαρκώς σε sleep mode.
Όταν ληφθεί ένα SMS από το modem, τότε αυτό διακόπτει
το sleep mode του Arduino. Εκτελείται ένας απλός κώδικας
που διαβάζει το SMS text και δίνει εντολή στο GPS να του δώ-
σει πίσω τις τρέχουσες συντεταγμένες. Αυτές ενσωματώνο-
νται σε ένα SMS text και το Arduino δίνει εντολή να σταλθεί το
μήνυμα. Όλο το software το έχω γράψει ο ίδιος και θα το
βρείτε και αυτό στο αποθετήριό μου.
Όπως και το APRS, έτσι και το GSM είναι ένα δίκτυο με πα-
γκόσμια κάλυψη και διαθέσιμο στο κοινό. Ωστόσο, αυτό δεν
χρειάζεται άδεια για εκπομπή και λήψη. Η κινητή τηλεφωνία
έχει εμπορική εφαρμογή, όπως όλοι ξέρετε!
Για το πιστό κοινό
Όταν με το καλό ανακτήσω το φορτίο, θα ανεβάσω όλες τις εικό-
νες στο www.facebook.com/slaros.project. Το κοινό θα ψηφίσει
μέσω των Likes που θα κάνει στις εικόνες και όποια εικόνα βγει
πρώτη, θα τη στείλω ταχυδρομικά σε φωτογραφικό χαρτί σε
όλους!
Κεντρικό σύστημα πτήσης.
5
Το τρέχον σχέδιο της κάψουλάς μου.
4