রকেট টেলিমেট্রি/পজিশন ট্র্যাকার: 7 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

এই প্রকল্পটি 9 ডিওএফ সেন্সর মডিউল থেকে একটি এসডি কার্ডে ফ্লাইট ডেটা লগ করা এবং একই সাথে সেলুলার নেটওয়ার্কের মাধ্যমে সার্ভারে তার জিপিএস অবস্থান প্রেরণ করার উদ্দেশ্যে করা হয়েছে। এই সিস্টেম রকেট খুঁজে পেতে অনুমতি দেয় যদি সিস্টেমের অবতরণ এলাকা এলওএসের বাইরে থাকে।

ধাপ 1: অংশ তালিকা

টেলিমেট্রি সিস্টেম:

1x ATmega328 মাইক্রোকন্ট্রোলার (Arduino UNO, Nano)

1x মাইক্রো এসডি ব্রেকআউট -

1x মাইক্রো এসডি কার্ড - (আকার FAT 16/32 ফরম্যাটে কোন ব্যাপার না) - অ্যামাজন লিঙ্ক

1x Gy -86 IMU - অ্যামাজন লিঙ্ক

অবস্থান ট্র্যাকিং:

1x ATmega328 মাইক্রোকন্ট্রোলার (Arduino UNO, Nano) (প্রতিটি সিস্টেমের নিজস্ব মাইক্রো প্রয়োজন)

1x Sim800L GSM GPRS মডিউল - অ্যামাজন লিংক

1x সিম কার্ড (অবশ্যই ডেটা প্ল্যান থাকতে হবে) - https://ting.com/ (টিং শুধুমাত্র আপনি যা ব্যবহার করেন তার জন্য চার্জ)

1x NEO 6M GPS মডিউল - অ্যামাজন লিংক

সাধারণ অংশ:

1x 3.7v লিপো ব্যাটারি

1x 3.7-5v স্টেপ-আপ কনভার্টার (যদি আপনি পিসিবি তৈরি না করেন)

1x রাস্পবেরি পাই, বা যে কোনও কম্পিউটার যা একটি পিএইচপি সার্ভার হোস্ট করতে পারে

-3D প্রিন্টারে অ্যাক্সেস

পিসিবির জন্য BOM স্প্রেডশীটে তালিকাভুক্ত

-গারবাররা গিটহাব রেপোতে আছেন -https://github.com/karagenit/maps-gps

ধাপ 2: সাবসিস্টেম 1: পজিশন ট্র্যাকিং

পরীক্ষামূলক:

একবার আপনার হাতে সিস্টেমের যন্ত্রাংশ (NEO-6M GPS, Sim800L) হাতে থাকলে, আপনাকে সিস্টেমগুলির কার্যকারিতা স্বাধীনভাবে পরীক্ষা করতে হবে যাতে আপনি সিস্টেমগুলিকে একীভূত করার সময় কী কাজ করছে তা বের করার চেষ্টা করার জন্য আপনার মাথাব্যথা হবে না।

জিপিএস টেস্টিং:

জিপিএস রিসিভার পরীক্ষা করতে, আপনি উব্লক্স (ইউ-সেন্টার সফটওয়্যার) দ্বারা প্রদত্ত সফ্টওয়্যার ব্যবহার করতে পারেন

অথবা গিথুব রেপোতে সংযুক্ত টেস্ট স্কেচ (জিপিএস টেস্ট)

1. ইউ-সেন্টার সফ্টওয়্যার দিয়ে পরীক্ষা করার জন্য, কেবল ইউএসবি এর মাধ্যমে জিপিএস রিসিভার প্লাগ করুন এবং ইউ-সেন্টারে কম পোর্ট নির্বাচন করুন, সিস্টেমটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে এর পরে আপনার অবস্থান ট্র্যাক করা শুরু করবে।

2. একটি মাইক্রো-কন্ট্রোলার দিয়ে পরীক্ষা করতে, জিপিএস-টেস্টিং স্কেচটি আইডিই এর মাধ্যমে একটি আরডুইনোতে আপলোড করুন। তারপরে রিসিভারের লেবেলযুক্ত পিনের সাথে আরডুইনো এবং জিপিএস আরএক্স পিনকে ডিজিটাল 3 এবং টিএক্স পিনকে আরডুইনোতে ডিজিটাল 4 এ সংযুক্ত করুন। অবশেষে আরডুইনো আইডিই -তে সিরিয়াল মনিটর খুলুন এবং বাউড রেট 9600 সেট করুন এবং প্রাপ্ত কো -অর্ডিনেট সঠিক কিনা তা যাচাই করুন।

দ্রষ্টব্য: NEO-6M মডিউলে স্যাটেলাইট লকের একটি ভিজ্যুয়াল আইডেন্টিফায়ার হল যে লাল নেতৃত্বাধীন সূচক প্রতি কয়েক সেকেন্ডে একটি সংযোগ নির্দেশ করবে।

SIM800L পরীক্ষা:

সেলুলার মডিউলটি পরীক্ষা করার জন্য আপনার একটি সক্রিয় ডেটা প্ল্যানের সাথে একটি সিম কার্ড নিবন্ধিত হতে হবে, আমি টিংকে সুপারিশ করি কারণ তারা শুধুমাত্র মাসিক ডেটা প্ল্যানের পরিবর্তে আপনি যা ব্যবহার করেন তার জন্য চার্জ করে।

সিম মডিউলের লক্ষ্য হল GPS রিসিভার দ্বারা প্রাপ্ত অবস্থানের সাথে সার্ভারে HTTP GET অনুরোধ পাঠানো।

1. সেল মডিউলটি পরীক্ষা করার জন্য সিমকার্ডটি মডিউলে theোকান যাতে চ্যাম্পেড এন্ডটি মুখোমুখি হয়

2. সিম মডিউলটিকে GND এবং 3.7-4.2v উৎসের সাথে সংযুক্ত করুন, 5v ব্যবহার করবেন না !!!! মডিউল 5v এ চলতে সক্ষম নয়। আরডুইনোতে সিম মডিউল আরএক্সকে এনালগ 2 এবং টিএক্সকে এনালগ 3 এ সংযুক্ত করুন

3. সেল মডিউলে কমান্ড পাঠাতে সক্ষম হওয়ার জন্য গিথুব থেকে সিরিয়াল পাস-থ্রু স্কেচ আপলোড করুন।

4. এই টিউটোরিয়ালটি অনুসরণ করুন অথবা HTTP GET কার্যকারিতা পরীক্ষা করার জন্য AT কমান্ড টেস্টারের ট্রায়াল ডাউনলোড করুন

বাস্তবায়ন:

একবার আপনি যাচাই করেছেন যে উভয় সিস্টেমই স্বাধীনভাবে কাজ করে, আপনি মাইক্রোকন্ট্রোলার গিথুব -এ সম্পূর্ণ স্কেচ আপলোড করার দিকে এগিয়ে যেতে পারেন। আপনি সিস্টেমটি ওয়েব সার্ভারে ডেটা পাঠাচ্ছে কিনা তা যাচাই করতে 9600 বডিতে সিরিয়াল মনিটর খুলতে পারেন।

*আপনার নিজের সার্ভার আইপি এবং পোর্ট পরিবর্তন করতে ভুলবেন না এবং আপনি যে সেল প্রদানকারীর ব্যবহার করছেন তার জন্য APN খুঁজে পেতে ভুলবেন না।

পরবর্তী ধাপে যান যেখানে আমরা সার্ভার সেট আপ করি

ধাপ 3: সার্ভার সেটআপ

রকেটের অবস্থান প্রদর্শন করার জন্য একটি সার্ভার সেটআপ করার জন্য, আমি হোস্ট হিসাবে একটি রাস্পবেরি পাই ব্যবহার করেছি, কিন্তু আপনি যে কোন কম্পিউটার ব্যবহার করতে পারেন।

একটি RPI- এ lightphp স্থাপনের জন্য এই টিউটোরিয়ালটি অনুসরণ করুন এবং তারপর Gthub থেকে php ফাইলগুলি আপনার RPI এর/var/www/html ফোল্ডারে অনুলিপি করুন। শুধু কমান্ড ব্যবহার করার পরে

সুডো সার্ভিস লাইটপিডি ফোর্স-রিলোড

সার্ভার পুনরায় লোড করতে।

আপনার রাউটারে সার্ভারের সাথে সম্পর্কিত পোর্টগুলি ফরওয়ার্ড করতে ভুলবেন না যাতে আপনি দূর থেকে ডেটা অ্যাক্সেস করতে পারেন। Rpi এ এটি পোর্ট 80 হওয়া উচিত, এবং বহিরাগত পোর্ট একটি নির্বিচারে সংখ্যা হতে পারে।

RPI এর জন্য একটি স্ট্যাটিক আইপি সেট করা একটি ভাল ধারণা যাতে আপনি যে পোর্টগুলি ফরোয়ার্ড করেন তা সর্বদা RPI এর ঠিকানার দিকে নির্দেশ করে।

ধাপ 4: সাবসিস্টেম 2: টেলিমেট্রি লগিং

পজিশন ট্র্যাকিং সিস্টেম থেকে আলাদা মাইক্রোকন্ট্রোলারে টেলিমেট্রি প্রোগ্রাম চলে। ATmega328- এ মেমরির সীমাবদ্ধতার কারণে এই সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়েছিল যে উভয় প্রোগ্রাম একটি সিস্টেমে চলতে সক্ষম হচ্ছে না। বর্ধিত স্পেসিফিকেশন সহ মাইক্রোকন্ট্রোলারের আরেকটি পছন্দ এই সমস্যাটি সমাধান করতে পারে এবং একটি কেন্দ্রীয় প্রসেসর ব্যবহারের অনুমতি দিতে পারে, তবে আমি সহজে ব্যবহারের জন্য আমার হাতে থাকা অংশগুলি ব্যবহার করতে চেয়েছিলাম।

বৈশিষ্ট্য: এই প্রোগ্রামটি অনলাইনে পাওয়া অন্য একটি উদাহরণের উপর ভিত্তি করে।

• প্রোগ্রামটি স্থানীয়ভাবে আপেক্ষিক উচ্চতা (প্রারম্ভে শূন্য পড়া উচ্চতা), তাপমাত্রা, চাপ, এক্স দিকের ত্বরণ (আপনাকে সেন্সরের শারীরিক অভিযোজনের ভিত্তিতে পড়া ত্বরণের দিক পরিবর্তন করতে হবে), এবং একটি টাইমস্ট্যাম্প (মিলিসে))।
• লঞ্চপ্যাডে বসে স্টোরেজ স্পেস নষ্ট করার সময় ডেটা লগ করা থেকে রোধ করার জন্য, সিস্টেমটি শুধুমাত্র একটি উচ্চতা পরিবর্তন (প্রোগ্রামে কনফিগারযোগ্য) সনাক্ত করার পরে ডেটা লেখা শুরু করবে এবং রকেটটি তার আসল অবস্থায় ফিরে আসার পরে ডেটা লেখা বন্ধ করবে। উচ্চতা, অথবা 5 মিনিটের ফ্লাইটের সময় শেষ হয়ে যাওয়ার পরে।
• সিস্টেমটি নির্দেশ করবে যে এটি একটি একক নির্দেশক LED এর মাধ্যমে চালিত এবং ডেটা লিখছে।

পরীক্ষামূলক:

সিস্টেমটি পরীক্ষা করার জন্য প্রথমে এসডি কার্ড ব্রেকআউট সংযুক্ত করুন

আরডুইনো এসডি কার্ড

পিন 4 ---------------- সিএস

পিন 11 -------------- DI

পিন 13 -------------- SCK

পিন 12 -------------- ডিও

এখন I^2C এর মাধ্যমে সিস্টেমের সাথে GY-86 সংযোগ করুন

Arduino GY-86

পিন A4 -------------- SDA

পিন A5 -------------- এসসিএল

পিন 2 ---------------- INTA

এসডি কার্ডে datalog.txt নামে প্রধান ডিরেক্টরিতে একটি ফাইল তৈরি করুন যেখানে সিস্টেম ডেটা লিখবে।

মাইক্রোকন্ট্রোলারে Data_Logger.ino স্কেচ আপলোড করার আগে ALT_THRESHOLD এর মান 0 তে পরিবর্তন করুন যাতে সিস্টেম পরীক্ষার উচ্চতা উপেক্ষা করে। আপলোড করার পর, সিস্টেমের আউটপুট দেখার জন্য 9600 বাউডে সিরিয়াল মনিটর খুলুন। নিশ্চিত করুন যে সিস্টেমটি সেন্সরের সাথে সংযোগ করতে সক্ষম এবং সেই ডেটা SD কার্ডে লেখা হচ্ছে। সিস্টেমটি আনপ্লাগ করুন এবং কার্ডে ডেটা লেখা আছে কিনা তা যাচাই করতে আপনার কম্পিউটারে এসডি কার্ড োকান।

ধাপ 5: সিস্টেম ইন্টিগ্রেশন

সিস্টেমের প্রতিটি অংশ মূল পিসিবিতে ব্যবহৃত একই কনফিগারেশনে কাজ করে তা যাচাই করার পরে এটি সব একসাথে আনার এবং লঞ্চের জন্য প্রস্তুত হওয়ার সময়! আমি পিসিবির জন্য গারবার্স এবং AGগল ফাইলগুলি অন্তর্ভুক্ত করেছি এবং গিথুবে পরিকল্পিত। ওএসএইচ পার্ক বা জেএলসির মতো একটি প্রস্তুতকারকের কাছে জারবারগুলি আপলোড করতে হবে যাতে সেগুলি তৈরি হয়। এই বোর্ডগুলি দুটি স্তর এবং সস্তা বোর্ডগুলির জন্য 10cmx10cm শ্রেণীর অধিকাংশ উৎপাদনের মধ্যে খাপ খাইয়ে যথেষ্ট ছোট।

একবার আপনি বোর্ডগুলি উত্পাদন থেকে ফিরে আসার সময় স্প্রেডশীটে পাওয়া সমস্ত উপাদান এবং বোর্ডে অংশগুলির তালিকা সোল্ডার করার সময়।

প্রোগ্রামিং:

সবকিছু সোল্ডার হওয়ার পরে আপনাকে দুটি মাইক্রোকন্ট্রোলারে প্রোগ্রামগুলি আপলোড করতে হবে। বোর্ডের স্থান বাঁচাতে আমি কোন ইউএসবি কার্যকারিতা অন্তর্ভুক্ত করি নি কিন্তু আইসিএসপি এবং সিরিয়াল পোর্টগুলি ভেঙে ফেলেছি যাতে আপনি এখনও প্রোগ্রামটি আপলোড এবং পর্যবেক্ষণ করতে পারেন।

• প্রোগ্রামটি আপলোড করার জন্য একটি প্রোগ্রামার হিসাবে একটি Arduino বোর্ড ব্যবহার করার জন্য এই টিউটোরিয়ালটি অনুসরণ করুন। ICSP_GPS পোর্টে SimGpsTransmitter.ino এবং ICSP_DL পোর্টে Data_Logger.ino আপলোড করুন (PCB- এর ICSP পোর্ট একই লেআউট যা স্ট্যান্ডার্ড Arduino UNO বোর্ডে পাওয়া যায়)।

• একবার সমস্ত প্রোগ্রাম আপলোড হয়ে গেলে আপনি ব্যাটারি ইনপুট থেকে ডিভাইসটিকে 3.7-4.2V দিয়ে পাওয়ার করতে পারেন এবং সিস্টেমটি কাজ করছে কিনা তা যাচাই করতে 4 টি ইন্ডিকেটর লাইট ব্যবহার করতে পারেন।

  • প্রথম দুটি লাইট 5V_Ok এবং VBATT_OK নির্দেশ করে যে ব্যাটারি এবং 5v রেল চালিত।
  • টেলিমেট্রি লগিং সক্রিয় আছে তা বোঝাতে তৃতীয় আলো DL_OK প্রতি 1 সেকেন্ডে ঝলক দেবে।
  • সেলুলার এবং জিপিএস মডিউল সংযুক্ত হয়ে গেলে এবং সার্ভারে ডেটা পাঠানোর পর শেষ আলো SIM_Transmit চালু হবে।

ধাপ 6: ঘের

আমি যে রকেটের চারপাশে এই প্রজেক্টটি ডিজাইন করছি, তার অভ্যন্তরীণ ব্যাস 29 মিমি, ইলেকট্রনিক্সকে সুরক্ষিত করার জন্য এবং রকেটটির নলাকার দেহের ভিতরে সমাবেশকে ফিট করার অনুমতি দেওয়ার জন্য আমি একটি সাধারণ দুটি অংশ 3 ডি মুদ্রিত কেস তৈরি করেছি যা একসঙ্গে বোল্ট করা আছে এবং আছে ইন্ডিকেটর লাইটের জন্য পোর্ট দেখা। মুদ্রণের জন্য STL ফাইল এবং আসল.ipt ফাইলগুলি গিথুব রেপোতে রয়েছে। আমি এটি মডেল করিনি কারণ আমি তখন ব্যাটারি ব্যবহার করব কিনা তা নিশ্চিত ছিলাম না, কিন্তু আমি কেসটির নীচে ফ্লাশ বসানোর জন্য 120 এমএএইচ ব্যাটারির জন্য ম্যানুয়ালি একটি বিশ্রাম তৈরি করেছি। এই ব্যাটারিটি ~ 200mA বিদ্যুত ব্যবহারে সিস্টেমের জন্য min 45min সর্বাধিক রানটাইম দেবে বলে অনুমান করা হয় (এটি প্রসেসরের ব্যবহার এবং ডেটা ট্রান্সমিশনের জন্য পাওয়ার ড্র এর উপর নির্ভর করে, যোগাযোগের সময় বিস্ফোরণে 2A এর উপরের দিকে টানতে সিম 800L উদ্ধৃত করা হয়)।

ধাপ 7: উপসংহার

এই প্রকল্পটি দুটি পৃথক সিস্টেমের একটি খুব সহজবোধ্য বাস্তবায়ন ছিল, যে কারণে আমি শুধু অ্যামাজনে পাওয়া বিচ্ছিন্ন মডিউল ব্যবহার করছিলাম সামগ্রিক সিস্টেম ইন্টিগ্রেশনটি কিছুটা দুর্বল কারণ প্রকল্পের সামগ্রিক আকার এটি যা করে তার জন্য বেশ বড়। কিছু নির্মাতাদের প্রস্তাবের দিকে তাকিয়ে, সেলুলার এবং জিপিএস উভয়ই অন্তর্ভুক্ত একটি এসআইপি ব্যবহার করে সামগ্রিক প্যাকেজের আকার ব্যাপকভাবে হ্রাস পাবে।

আমি নিশ্চিত যে ফ্লাইট টেস্টিং এর পরে আমাকে প্রোগ্রামে কিছু পরিবর্তন করতে হবে এবং যেকোনো পরিবর্তন সহ গিথুব রেপো আপডেট করতে হবে।

আশা করি আপনি এই প্রকল্পটি উপভোগ করেছেন, আপনার কোন প্রশ্ন থাকলে নির্দ্বিধায় আমার সাথে যোগাযোগ করুন।