Слайд 1Новый конструктор регулярной лиги чемпионата «Воздушно-инженерная школа»
Разработчики:
CanSat в Самаре
Владимирская область
2020
Слайд 2Недостатки имеющегося конструктора
Конструктивные:
Неудобство использования плат поперек аппарата
Тяжелая металлическая конструкция
Крепление торцевых
элементов в двух точках
Недостаточная компактность
Электромонтажные:
Сложность подключения плат между собой
Избыточные габаритные
разъемы
Сложность установки своих плат
Электротехнические и электронные:
Устаревающий микроконтроллер
Дорогой программатор
Невозможность отладки
Отсутствие методов адекватной работы с АКБ
5В питание МК
Организационное
Фрагментарная документация
Слайд 4Конструкция аппарата: сборка стека
Слайд 5Конструкция аппарата: пример сборки целиком
Слайд 6Микроконтроллер
Сравнение используемого сейчас и нового микроконтроллера
Слайд 7Среды разработки под STM32
Atmega:
Atmel Studio (бесплатная, AVR + ATSAM)
MplabX (бесплатная,
AVR (beta) + ATSAM (beta) + PIC)
STM32:
CubeIDE (от производителя, только
STM32)
Keil (платная, много что поддерживает, де факто стандарт для индустрии)
IAR (платная, много что поддерживает)
CoIDE (бесплатная, не только STM32)
Atolic TrueStudio (не только STM32, устарел, по сути из него вырос CubeIDE)
Слайд 8Особенности разработки для STM32
Стоит учитывать наличие и использовать с осторожностью:
STM32
Cube
GitHub
Слайд 9Датчики
Датчики старого конструктора:
DS1820 (температура, 1wire)
ADXL345 (Ускорение, SPI)
BMP280 (Давление, SPI)
Датчики нового
конструктора:
DS18B20 (температура, 1wire)
LSM6DS3 (ускорение + угловая скорость, SPI)
LIS3MDL (индукция магнитного
поля, SPI)
BME280 (давление + влажность, SPI)
LSM9DS1 (опциональный, не запаян, ускорение, угловая скорость, индукция магнитного поля, SPI)
ATGM336H (GNSS, UART)
Слайд 109DOF
+
=
9DOF – полноценная инерциальная навигация и ориентация в пространстве
Слайд 11GNSS
Чудо китайской электронной промышленности – навигационный модуль за 200р
3,3В
NMEA
Поддержка активной
антенны
Слайд 12Кроме того
Дополнительные средства:
Расширитель портов для INT и DataReady пинов датчиков
(I2C)
Сдвиговый регистр для выходов (SPI-подобный)
Мультиплексор
Операционный усилитель
Коммутация нагрузок:
Транзисторы
RemoveBeforeFlight
Слайд 13Структура электроники аппарата: Плата с датчиками
Слайд 14Структура электроники аппарата: Плата с датчиками
Слайд 15Структура электроники аппарата: плата МК
Фирменный шрифт внедрен в файл презентации
для отображения на компьютерах, на которых данный шрифт отсутствует.
Слайд 16Структура электроники аппарата: плата МК
Слайд 17Структура электроники аппарата: система питания
Фирменный шрифт внедрен в файл презентации
для отображения на компьютерах, на которых данный шрифт отсутствует.
Слайд 18Структура электроники аппарата: система питания
Слайд 19Структура электроники аппарата: радио плата
Фирменный шрифт внедрен в файл презентации
для отображения на компьютерах, на которых данный шрифт отсутствует.
Слайд 20Структура электроники аппарата: радио плата
Слайд 21FPGA
FPGA – field programmable gate array. Она же программируемая логическая
матрица (ПЛМ), она же программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС)
Слайд 22FPGA
Фирменный шрифт внедрен в файл презентации для отображения на компьютерах,
на которых данный шрифт отсутствует.
Слайд 23Что с этим вообще делать?
Матрица коммутации
Независимый генератор сигналов
Управляемый источник ШИМ
Генератор
частоты
Преобразователь интерфейсов
SPI-UART
SPI-I2C
SPI-параллельный выход
Первичная обработка данных
Работа с датчиком и упаковка данных
Простые
вычисления
Переупаковка данных с камеры
Полноценная обработка
Инерциальная навигация
Обработка видео
Обработка GPS (NMEA строка)
Слайд 24Структура электроники аппарата: FPGA
Фирменный шрифт внедрен в файл презентации для
отображения на компьютерах, на которых данный шрифт отсутствует.
Слайд 25Структура электроники аппарата: FPGA
Слайд 26Кумарин Алексей Андреевич
CanSat в Самаре
Вопросы можно задать в группе в
ВК
vk.com/cansat_samara
Клуб молодежного
аэрокосмического приборостроения
«Космический градиент»
vk.com/space_gradient