NEDsat v.1.0

Už je to 3 roky od prvního konceptu NEDsatu a konečně jsem se dostal k realizaci. Sice oproti původnímu návrhu je značně odlišný ale účel je stejný „především seznámení se a otestování konstrukce se solárním napájením, stavba a naprogramování konstrukce s ohledem na minimální spotřebu, možnost vzdálené komunikace a konfigurace s otestováním maximální komunikační vzdálenosti, a hlavně udržet vše v chodu bez servisního zásahu po co nejdelší dobu. Prostě v principu vesmírný satelit či meziplanetární sonda.“

Jako základ je použitá plastová vodotěsná dóza na potraviny, která zajišťuje dostatečnou tuhost a ochranu před deštěm. Ve dně (resp. víčku) jsou přišroubované magnety pro uchycení k železnému podkladu. Vrchní stranu pokrývá plastová deska s 6 ks vodotěsných solárních panelů 6V/1W zapojených paralelně. Elektřina vyrobená v panelech jde do solárního regulátoru který dále nabíjí li-ion akumulátor 2200mAh.

Mozkem celého NEDsatu je Arduino UNO, nebo spíše jeho čip ATmega328P taktovaný na 8MHz interním oscilátorem a napájený je přímo z akumulátoru.

Jediné použité čidlo je modul DFRobot Gravity s čipem MAX17043, který měří stav baterie v mV a %.

Ke komunikaci slouží primárně RF modul SRX882 na 433MHz který vysílá stav akumulátoru v podobě impulsů (1 impuls = 5%) – k zachycení vysílání používám SDR přijímač.

Dále pokud je nabití akumulátoru více než 50% následuje po RF vysílání ještě aktivace bluetooth modulu HC-05 (pomocí tranzistoru) a vysílání stavu baterie v % a v mV.

Ještě je tam jedna LEDka která bliká do rytmu RF vysílání a svitem signalizuje aktivaci bluetooth, pár kondenzátorů na napájení a pull-up rezistor na reset pinu MCU.

Program má 5 funkčních režimů které běží podle stavu akumulátoru. Při nabití akumulátoru nad 50% vysílá RF i bluetooth, jinak jen RF pro ušetření energie.

Přehled režimů:

Režim	Stav baterie	Spánek	Vysílání	Kapacita podíl
1	> 80 %	4 mA / 5 min	40 mA / 2.5 min	20 % (400 mAh)
2	> 50 %	4 mA / 10 min	40 mA / 2.5 min	30 % (600 mAh)
3	> 20 %	4 mA / 20 min	40 mA / 0.5 min	30 % (600 mAh)
4	> 10 %	4 mA / 30 min	40 mA / 0.5 min	10 % (200 mAh)
5	< 10 %	4 mA / 60 min	40 mA / 0.5 min	10 % (200 mAh)

Odhadovaná výdrž:

Režim	Baterie (%)	Průměrný odběr	Výdrž (hod)	Výdrž (dní)
1	80–100 %	16.0 mA	25.0 h	1.0 dne
2	50–80 %	11.2 mA	53.6 h	2.2 dne
3	20–50 %	4.88 mA	123.0 h	5.1 dne
4	10–20 %	4.59 mA	43.6 h	1.8 dne
5	0–10 %	4.30 mA	46.5 h	1.9 dne
Celkem	0–100 %	—	291.7 h	12.2 dne

Jak je vidět z tabulek výdrž je odhadovaná na 12 dní při 2000mAh akumulátoru při běhu čistě z akumulátoru. Jelikož mám akumulátor o něco větší a mám solární panel tak by neměl být problém s dlouhodobou funkčností. Mám vyzkoušené že akumulátor se dobije ze 4% na 70% za 3 hodiny na přímém slunci, bez slunce to bude horší ale aspoň na pokrytí spotřeby by to stačit mohlo.

Návrhy na zlepšení ve verzi 2

Jako vždy je pořád co zlepšovat tak si to sepíšu postupně v krocích:

• Prodloužení pauzy před vypnutím BT – občas se neodešle celá zpráva
• Snížení spotřeby upravením svitu LED při nízkém stavu baterky
• Snížení spotřeby v režimu spánku
• Přidání více čidel
• RF přijímač pro poslech nezávislý na SDR