| Line 77... |
Line 77... |
| 77 |
\href{http://www.mlab.cz/}{stavebnice MLAB} |
77 |
\href{http://www.mlab.cz/}{stavebnice MLAB} |
| 78 |
|
78 |
|
| 79 |
Komunikace s řídícím systémem sítě stanic je aktuálně řešena terminálem na RS232 tvořeného modulem \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/RS232SINGLE01A}{RS232SINGLE01A} respektive jeho USB variantou \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/USB232R01B}{USB232R01B}. Další možnosti připojení jsou následující: |
79 |
Komunikace s řídícím systémem sítě stanic je aktuálně řešena terminálem na RS232 tvořeného modulem \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/RS232SINGLE01A}{RS232SINGLE01A} respektive jeho USB variantou \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/USB232R01B}{USB232R01B}. Další možnosti připojení jsou následující: |
| 80 |
|
80 |
|
| 81 |
\begin{itemize} |
81 |
\begin{itemize} |
| 82 |
\item |
- |
|
| 83 |
Ethernet - modulem \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/ETH01A}{ETH01A} |
82 |
\item Ethernet - modul \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/ETH01A}{ETH01A} |
| 84 |
\item |
- |
|
| 85 |
Konvertor z TTL na sběrnici CAN \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/TTLCAN01B}{TTLCAN01B} |
83 |
\item Konvertor z TTL na sběrnici CAN \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/TTLCAN01B}{TTLCAN01B} |
| 86 |
\item |
- |
|
| 87 |
Konvertor z TTL na sběrnici RS485. \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/TTLRS48501A}{TTLRS48501A} |
84 |
\item Konvertor z TTL na sběrnici RS485. \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/TTLRS48501A}{TTLRS48501A} |
| 88 |
\item |
- |
|
| 89 |
GSM (pro odlehlé oblasti) |
85 |
\item GSM výhodné pro odlehlé oblasti a odesílání informací o poruchách. |
| - |
|
86 |
\item USB - je přímo osazeno na použitém řídícím modulu a lze jej použít jako servisní terminál a k aktualizaci firmwaru pomocí bootloaderu. |
| 90 |
\end{itemize} |
87 |
\end{itemize} |
| 91 |
|
88 |
|
| 92 |
Jako hlavní řídící MCU této jednotky byl vybrán ARM STM32F103R8T v modulu |
89 |
Jako hlavní řídící MCU této jednotky byl vybrán ARM STM32F103R8T v modulu |
| 93 |
\href{/doku.php?id=cs:stm32f10xrxt}{STM32F10xRxT01A} |
90 |
\href{/doku.php?id=cs:stm32f10xrxt}{STM32F10xRxT01A}. Firmware je pak dále popsán v kapitole \ref{Box_firmware}. |
| 94 |
|
91 |
|
| 95 |
\paragraph{Napájení systému} |
92 |
\paragraph{Napájení systému} |
| 96 |
|
93 |
|
| 97 |
Ve vývojové fázi funkčního vzoru je napájení systému řešeno PC ATX zdrojem, ze kterého jsou využity +5 V a +12 V větve. Toto řešení se neukázalo jako příliš optimální vzhledem ke špatné spolehlivosti PC zdrojů při provozu s nízkou zátěží v dalším prototypu bude proto ATX zdroj pravděpodobně nahrazen jiným spínaným zdrojem určeným pro tento druh aplikace. |
94 |
Ve vývojové fázi funkčního vzoru je napájení systému řešeno PC ATX zdrojem, ze kterého jsou využity +5 V a +12 V větve. Toto řešení se neukázalo jako příliš optimální vzhledem ke špatné spolehlivosti PC zdrojů při provozu s nízkou zátěží v dalším prototypu bude proto ATX zdroj pravděpodobně nahrazen jiným spínaným zdrojem určeným pro tento druh aplikace. |
| 98 |
|
95 |
|
| Line 129... |
Line 126... |
| 129 |
spolehlivost. Akční členy proto jsou pružiny s |
126 |
spolehlivost. Akční členy proto jsou pružiny s |
| 130 |
přepalovacími PE pojistkami (silonové vlákno, nebo stuha |
127 |
přepalovacími PE pojistkami (silonové vlákno, nebo stuha |
| 131 |
přepalovaná výkonovým rezistorem) ke spínáni proudu do rezistorů |
128 |
přepalovaná výkonovým rezistorem) ke spínáni proudu do rezistorů |
| 132 |
je využit modul \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/NFET4X01B}{NFET4X01B} |
129 |
je využit modul \href{http://www.mlab.cz/PermaLink/NFET4X01B}{NFET4X01B} |
| 133 |
|
130 |
|
| - |
|
131 |
Dále se nám podařilo sestrojit prototyp odpalování pružiny pro otevírání víka pozemní vypouštěcí stanice. Tento pokus nejlépe ilustruje toto |
| - |
|
132 |
|
| - |
|
133 |
\href{http://www.mlab.cz/redmine/attachments/download/3/video-2013-03-09-23-43-33.mp4}{video}. |
| - |
|
134 |
|
| - |
|
135 |
U tohoto prototypu bylo zjištěno, že doba přepalování je poměrně dlouhá, což není vhodné. Jedním ze záměrů zhotovitele bylo nezničit odpor, což pravděpodobně nebude možné, aby doba spouštění nebyla příliš dlouhá. |
| - |
|
136 |
\begin{figure}[hbtp] |
| - |
|
137 |
\centering |
| - |
|
138 |
\includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/odpalovac2.jpg} |
| - |
|
139 |
\caption{Odpalovač víka} |
| - |
|
140 |
\label{fig:odpalovac} |
| - |
|
141 |
\end{figure} |
| - |
|
142 |
|
| - |
|
143 |
|
| 134 |
\section{Firmware pozemní stanice} |
144 |
\section{Firmware pozemní stanice} |
| - |
|
145 |
\label{Box_firmware} |
| 135 |
|
146 |
|
| 136 |
\subsection{Real-time operační systém} |
147 |
\subsection{Real-time operační systém} |
| 137 |
Pro ovládání celého systému byl zvolen real-time operační systém (RTOS). Ten byl zvolen především pro zjednušení programování vypouštěče, konkrétně nastavování periférií procesoru a řízení vícevláknové aplikace na něm běžící.\\ |
148 |
Pro ovládání celého systému byl zvolen real-time operační systém (RTOS). Ten byl zvolen především pro zjednušení programování vypouštěče, konkrétně nastavování periférií procesoru a řízení vícevláknové aplikace na něm běžící.\\ |
| 138 |
Jako RTOS pro tuto aplikaci tak byl zvolen ChibiOS, který splňuje standardní požadavky na RTOS a také s ním máme zkušenosti s programováním jiných aplikací pod procesory ARM a ovládáním modulů \href{http://www.mlab.cz/}{stavebnice MLAB}. |
149 |
Jako RTOS pro tuto aplikaci tak byl zvolen ChibiOS, který splňuje standardní požadavky na RTOS a také s ním máme zkušenosti s programováním jiných aplikací pod procesory ARM a ovládáním modulů \href{http://www.mlab.cz/}{stavebnice MLAB}. |
| - |
|
150 |
|
| 139 |
\subsection{Vysvětlení funkce firmwaru} |
151 |
\subsection{Vysvětlení funkce firmwaru} |
| - |
|
152 |
|
| 140 |
Aplikace pro ovládání odpalování se dá rozdělit na čtyři funkční bloky, které jsou realizovány pomocí vláken. Funkční diagram je zobrazen na Obr. \ref{fig:Diag_firmware}. V následujících kapitolách bude podrobněji rozebrána funkce jednotlivých vláken aplikace. |
153 |
Aplikace pro ovládání odpalování se dá rozdělit na čtyři funkční bloky, které jsou realizovány pomocí vláken. Funkční diagram je zobrazen na Obr. \ref{fig:Diag_firmware}. V následujících kapitolách bude podrobněji rozebrána funkce jednotlivých vláken aplikace. |
| 141 |
\subsubsection{Blikání LED} |
154 |
\subsubsection{Blikání LED} |
| 142 |
V tomto vlákně je realizované prosté blikání LED, které slouží pro signalizaci běhu programu. Mezi tím, kdy dioda svítí a nebo je vypnutá je vlákno uspáno. Tím je vyřešeno jak časování tak úspora prostředků procesoru. |
155 |
V tomto vlákně je realizované prosté blikání LED, které slouží pro signalizaci běhu programu. Mezi tím, kdy dioda svítí a nebo je vypnutá je vlákno uspáno. Tím je vyřešeno jak časování tak úspora prostředků procesoru. |
| 143 |
\subsubsection{Vypouštění} |
156 |
\subsubsection{Vypouštění} |
| 144 |
Toto vlákno se stará o kompletní sekvenci pro vypuštění balónu. Po spuštění a inicializaci proměnných spadne program do nekonečné smyčky ve které je následně uspán a čeká na probuzení. To nastane ve třech případech:\\ |
157 |
Toto vlákno se stará o kompletní sekvenci pro vypuštění balónu. Po spuštění a inicializaci proměnných spadne program do nekonečné smyčky ve které je následně uspán a čeká na probuzení. To nastane ve třech případech:\\ |
| Line 373... |
Line 386... |
| 373 |
Registrace jednotlivých stanic a správa uživatelů v kooperaci s |
386 |
Registrace jednotlivých stanic a správa uživatelů v kooperaci s |
| 374 |
projektem \href{http://www.astrozor.cz/}{Astrozor} |
387 |
projektem \href{http://www.astrozor.cz/}{Astrozor} |
| 375 |
\end{itemize} |
388 |
\end{itemize} |
| 376 |
|
389 |
|
| 377 |
\section{Problémy a jejich řešení} |
390 |
\section{Problémy a jejich řešení} |
| - |
|
391 |
|
| 378 |
Dosud jsme narazili hned na několik problémů, které ovlivnili naše další rozhodování a realizaci. Mezi ně patří: |
392 |
Dosud jsme narazili hned na několik problémů, které ovlivnili naše další rozhodování a realizaci. Mezi ně patří: |
| 379 |
\begin{itemize} |
393 |
\begin{itemize} |
| 380 |
\item |
394 |
\item |
| 381 |
Potíže s legislativou - omezení týkající se povolení vypuštění balónu. Jedná se předně o omezení váhová a materiálová. |
395 |
Potíže s legislativou - omezení týkající se povolení vypuštění balónu. Jedná se předně o omezení váhová a materiálová. |
| 382 |
\item |
396 |
\item |
| Line 386... |
Line 400... |
| 386 |
\item |
400 |
\item |
| 387 |
Dostupnost materiálů - aktuálně potíže s dopravou tlakových lahví s héliem. |
401 |
Dostupnost materiálů - aktuálně potíže s dopravou tlakových lahví s héliem. |
| 388 |
\end{itemize} |
402 |
\end{itemize} |
| 389 |
Navrhovaná řešení jednotlivých problémů jsou uvedena v technické části vždy u příslušné kapitoly. |
403 |
Navrhovaná řešení jednotlivých problémů jsou uvedena v technické části vždy u příslušné kapitoly. |
| 390 |
|
404 |
|
| 391 |
\newpage |
- |
|
| 392 |
\section{Dílčí výsledky a jejich diskuze} |
405 |
\section{Pneumatická část napouštěcího systému} |
| - |
|
406 |
|
| 393 |
Naším prvním dílčím výsledkem je několik návrhů řešení jednotlivých částí popsaných výše. |
407 |
Pneumatika napouštěče balónu řeší problém dávkování nosného plynu do balónu. Pro experimenty s funkčním vzorem přístroje byl jako nosný plyn vybráno helium, jako bezpečný inertní plyn. |
| - |
|
408 |
|
| 394 |
Dále nalezení konkrétních součástí, jejichž objednávka včetně fyzického zajištění se bude realizovat příští týden. |
409 |
Pro dávkování nosného plynu do balónu byly uvažovány dva koncepty. |
| 395 |
Dále se nám podařilo sestrojit prototyp odpalování pružiny pro otevírání víka pozemní vypouštěcí stanice. Tento pokus nejlépe ilustruje toto \href{http://www.mlab.cz/redmine/attachments/download/3/video-2013-03-09-23-43-33.mp4}{video}. |
- |
|
| 396 |
U tohoto prototypu bylo zjištěno, že doba přepalování je poměrně dlouhá, což není vhodné. Jedním ze záměrů zhotovitele bylo nezničit odpor, což pravděpodobně nebude možné, aby doba spouštění nebyla příliš dlouhá. |
- |
|
| - |
|
410 |
|
| 397 |
\begin{figure}[hbtp] |
411 |
\begin{enumerate} |
| 398 |
\centering |
- |
|
| 399 |
\includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/odpalovac2.jpg} |
412 |
\item Použití jednorázové plynové kartuše naplněné právě potřebným množstvím plynu. |
| 400 |
\caption{Odpalovač víka} |
413 |
\item Použití opakovaně plnitelné tlakové lahve |
| 401 |
\label{fig:odpalovac} |
414 |
\end{enumerate} |
| - |
|
415 |
|
| 402 |
\end{figure} |
416 |
\subsection{Tlaková nádoba} |
| - |
|
417 |
|
| - |
|
418 |
Pro první případ uvažující jednorázovou plynovou náplň byla vybrána tlaková nádoba zobrazena na obrázku \ref{fig:helium} |
| 403 |
|
419 |
|
| 404 |
\begin{figure} |
420 |
\begin{figure} |
| 405 |
\centering |
421 |
\centering |
| 406 |
\includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/Kartuse_s_heliem.png} |
422 |
\includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/Kartuse_s_heliem.png} |
| 407 |
\caption{Lahev hélia} |
423 |
\caption{kartuse_helium} |
| 408 |
\label{fig:helium} |
424 |
\label{fig:helium} |
| 409 |
\end{figure} |
425 |
\end{figure} |
| 410 |
|
426 |
|
| 411 |
\begin{figure} |
427 |
\begin{figure} |
| 412 |
\centering |
428 |
\centering |
| 413 |
\includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/Redukcni_ventil.png} |
429 |
\includegraphics[width=10cm, height=8cm]{img/Redukcni_ventil.png} |
| 414 |
\caption{Redukční ventil} |
430 |
\caption{Redukční ventil} |
| 415 |
\label{fig:ventil} |
431 |
\label{fig:ventil} |
| 416 |
\end{figure} |
432 |
\end{figure} |
| 417 |
|
433 |
|
| 418 |
\newpage |
434 |
|
| 419 |
\section{Doporučení pro příští cvičení} |
- |
|
| 420 |
Tato část není příliš vhodná pro naše komentáře neboť pracujeme na samostatném tématu. Co se týká konkrétně našeho týmu, potřebovali bychom k dispozici patřičně vybavenou laboratoř, ve které bychom mohli provádět realizaci. |
- |
|
| 421 |
Cvičení jsou jinak vedena zajímavě, hodně zaměřena na standardní samostatnou úlohu, což nám vyhovuje. |
- |
|
| - |
|
435 |
|
| 422 |
|
436 |
|
| 423 |
\newpage |
437 |
\newpage |
| 424 |
|
438 |
|
| 425 |
\begin{thebibliography}{99} |
439 |
\begin{thebibliography}{99} |
| 426 |
\bibitem{cement}{například síť CEMeNt} |
440 |
\bibitem{cement}{například síť CEMeNt} |