Rubrika: Projekt NEDSAT

Podařilo se mi zprovoznit zobrazování online meteodat z mého NEDsatu. Odkaz najdete vlevo pod položkou NEDsat meteodata. Je tam aktuální teplota, vlhkost a tlak vzduchu v Žamberku.

Máme tady další iteraci mého projektu NEDsat. Nově přibylo čidlo teploty, vlhkosti a tlaku vzduchu a data se odesílají pomocí NodeMCU po WiFi na můj NAS do csv souboru.

Pokračování textu NEDsat verze 4.0

Jen malá aktualizace. Díky novému solárnímu regulátoru mám vysoké přebytky energie a tak jsem upravil program aby při stavu baterky nad 95% nevypínal BT a vysílal zprávy každou minutu. Při tom bude blikat LEDkou. Uvidíme jak to bude vypadat nyní. Případně přidám další plýtvátka 🙂

Upravený program je ke stažení tady:

Máme tu další vylepšení mého NEDsatu (1), (2), (3)

Tentokrát jsem to vzal z gruntu. Nechal jsem vyrobit DPS, vyměnil jsem solární regulátor a hodně jsem rozšířil kód který má nyní 588 řádků (v.1 měla 92 řádků).

DPS obsahuje indikační LEDku, RF vysílač, BT vysílač vypínaný MOSFETem, teplotní čidlo DS18B20 a MCU ATmega328P. Dále tu máme měřič baterie DFRobot Gravity, čidlo INA219 měřící proud z panelu a solární nabíječku SDBK03TA CN3158.

První revize DPS měla pár chyb které jsem opravil a v podkladech už je vše v pořádku

Program je dost upravený ale základ je stejný, hlavní smyčka běží na 8MHz a provádí vysílání morseovky a případně i BT, střídané se spánkem, který trvá dle nabití baterie.

Režimy jsou následující:

1. BAT > 80%, vysílání BT + RF, spánek 5 minut
2. BAT > 50%, vysílání BT + RF, spánek 10 minut
3. BAT > 20%, vysílání RF, spánek 20 minut
4. BAT > 10%, vysílání RF, spánek 30 minut
5. BAT < 10%, vysílání RF, spánek 60 minut

Režim spánku je jen čekání instrukcí delay s podtaktovaným MCU na 125kHz při kterém je spotřeba jen 1,8mA.

Nový solární regulátor dokáže dostat z panelu víc energie i při nízkém osvitu a tak není potřeba velkého šetření.

Nově je při aktivním BT možné se připojit a odesláním znaku „e“ aktivovat příkazovou konzoly. Jsou implementované následující příkazy:

• teplota – teplota systému
• baterka – stav baterky
• panel – proud ze solárního panelu
• info – informace o systému
• zaznamnik – záznamník vzkazu
• odeslicw – odešle zprávu v morseovce
• end – konec terminálu

Program je snad dost přehledný a snažil jsem se ho okomentovat aby bylo vše přehledné. Všechny zprávy odesílané na BT jsou vysílané 3x pro spolehlivost.

Jde o menší vylepšení původního NEDsatu v. 1.0.

Základní HW zůstal původní. Přidal jsem čidlo teploty DS18B20 a modul na měření proudu z panelu INA219.

Větší změny proběhly v SW. Pro úsporu energie jsem upravil RF vysílání, nyní jsou výstupní pulsy generovány PWM; LED dioda bliká v kratších intervalech; čekání na připojení k BT je zkráceno na 1 minutu; jsou vypnuté některé obvody v MCU; a hlavně je MCU v době čekání podtaktováno na 125kHz. Díky těmto úpravám klesnul proud v IDLE na 1,8mA (z původních 4mA); zkrátil se vysílací čas a tím snížil o trochu proud v probuzeném stavu.

Zkusil jsem monitorovat proud z panelu externím čidlem při slunečném dnu a mám tu pěkný graf:

Je poznat že ve špičkách dával panel i 500mA. Proud je ovlivněný stavem nabití akumulátoru takže není moc vypovídající o tom co panel zvládne.

Další úpravy pro v. 3.0

Jak to tak bývá práce nikdy nekončí, a tak tu mám pár typů co bude ve verzi 3.0:

• vlastní DPS – nechám vyrobit v číně
• další úspora energie – režim spánku, vypínání dalších periferií
• BT menu se zápisníkem
• vlastní řízení dobíjení – regulátor nedobíjí na 100% a ruší BT při plném dobití

Dále chci změřit kolik dají reálně panely připojením k pevné zátěži a měřením proudu. Tím získám přesnější přehled o výrobě.

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.“

Pokračování textu NEDsat v.1.0

Jak už název napovídá NEDSAT bude testovací „satelit“. „Satelit“ je v uvozovkách úmyslně, prakticky jde o jakousi maketu satelitu která bude pouze na Zemi. Základ vychází z myšlenky cubesatu, miniaturního satelitu. Rozměrově proto půjde o krychli o hraně 10cm na jejímž povrchu budou z 5 stran solární panely a čidla. Na spodní straně musí NEDSAT stát a proto na ní budou gumové nožky a ve středu silný magnet na uchycení ke kovovému povrchu. Spodní strana bude také jako jediná odklápěcí a tím zajistí přístup k vnitřnímu HW.

Úkolem NEDSATu bude sbírat data na dané pozici, ukládat je do paměti a v případě žádosti je odeslat po RF spojení.

Budou se sbírat následující hodnoty: venkovní teplota, vnitřní teplota a vlhkost, tlak vzduchu, stav akumulátoru, osvětlení panelů, aktuální čas a datum. Dál uvidíme, možná magnetické pole připadně radiace, to se pozná v průběhu. K ukládání dat nejspíš poslouží SD karta. Jako řídící MCU plánuji nejspíš Arduino UNO, resp. jen jeho MCU ATmega, pro minimalizování odběru.

RF spojení se základnovou stanicí NEDCPU bude probíhat v pásmu 433MHz, pomocí modulů HC-12 s čipem SI4463. Tyto moduly je možné konfigurovat na velmi nízkou spotřebu a nebo na velký dosah (až stovky metrů) nebo různé kombinace. Primárně bude poslouchat v módu minimální spotřeby a pokud zachytí žádost o komunikaci přepne se do standartního módu a po ukončení přenosu přejde opět do úsporného módu.

Cíle NEDSATU

Účelem NEDSATU je 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.