اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران

گزارش طراحی دقیق کن ستتیم سها

1390مهرماه

اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران 2

معرفی تیمسرپرست گروه: محمد کاظم حوری:اعضا

) مهدی چنگانی ) کارشناسی الکترونیک) ایمان محمدی ) کارشناسی الکترونیک) مهرداد قربانی ) کارشناسی کامپیوتر) مرتضی یوسفیان ) کارشناسی مکانیک

استاد راهنما: دکتر علیرضا فرجی ) عضو هیئت علمیدانشگاه کاشان(

3

فهرست مطالبتغییرات بعد از طراحی اولیه•روند عمر•ویژگیهای سیستم•زیرسیستم ها و اجزای آنها•شرح نرم افزار•شرح ساخت و آزمونها•بودجه بندی •نتیجه گیری•

اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران

4

تغییرات بعد از طراحی اولیه

به دالیل زیر:RFM12BPحذف ماژول •انجام ماموریت آن توسط سایر زیرسیستم ها•

ولت در فرستنده 12نیاز به ولتاژ •RFM12BP

کاهش وزن، توان مصرفی ، هزینه و حجم•تلفیق پورت تصویر و اطالعات اتمسفر در ایستگاه •

زمینی و برنامه آن

اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران

5

روند عمرروشن کردن سیستم کن ست وتحویل به گروه مسابقات•پرتاب توسط گروه مسابقات•تشخیص هوشمند شروع سقوط و باز شدن چتر•ارسال پیام آغاز ماموریت به ایستگاه زمینی •ارسال اطالعات اتمسفر و تصویر به صورت زنده به ایستگاه •

زمینیرسیدن به سطح زمین و تشخیص هوشمند پایان سقوط•ارسال پیام برخورد با زمین•شروع گسترش آنتن و ارسال لوگوی تیم به ایستگاه زمینی•پایان عملیات •

اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران

6

ویژگی های سیستم

انجام سه عملیات در کالس استاندارد•استفاده از تفلون به منظور بدنه کن ست•تصمیم بر ضد ضربه کردن کن ست•استفاده از امکانات صوتی در برنامه ایستگاه زمینی•نرم افزاری جهت صحت بیشتر Chek Sum دارای •

اطالعات

اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران

7

زیرسیستم تصویر برداری

گرفتن اطالعات بخش •

اتمسفر

گرفتن تصویر از سنسور •

OV7670

MMCذخیره در حافظه •

ارسال به ایستگاه زمینی•

اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران

LPC2378

MMC Card

OV7670 ZigbeeATMega

32

ماموریت تصویربرداری

SCCB (Serial Camera Control Bus )دارای باس • برای تنظیم رجیسترهای آن

YUVفضای رنگ • برای گرفتن تصویر به Yاستفاده از کانال •

صورت سیاه سفید )درجه خاکستری(144x 176 (QCIF)دقت تفکیک پذیری • برای ذخیره BMPاستفاده از فرمت •

تصاویر

OV7670سنسور تصویر

ماموریت تصویربرداری

YUVفضای رنگ

U بر حسب Vنمودار تغییرات 0.5% روشنایی )50 با مقدار

=Y)

تصویر به همراه هر سه کانال

YUV

Yتصویر با کانال

تصویر با کانال U

Vتصویر با کانال

ماموریت تصویربرداری

RLE و فشرده سازی BMPفرمت تصویری

14 Byte Header

56 Byte Info Header

256 Byte

Palette

25344 Byte

Image Data

•Header شامل اطالعتی در مورد خود سایز فایل و BMPفرمت

•Info Header ،نوع فشرده سازی عمق تصویر و ...سایز،تفکیک پذیری،

• Palette رابطه ی بین هرپیکسل و رنگ آن

• Image Data اطالعات تصویر

11

زیرسیستم اتمسفر

سنسور دما و •رطوبت

سنسورفشار•GPSماژول •میکروکنترلر•

اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران

atmega32

ماژول

gps

سنسور

دما و رطوب

ت

ارتباط با واحد فرستنده رادیویی و واحد تصویربرداری

سنسور

فشار

12

آنتن زیرسیستم گسترش ر روی زمین و ازwاهواره بwرود مwه فwه بwبا توج

بین رفتن برتwری هwواییy قبلی، مجبwور هسwتیم

اسwتفاده جدیwدی آنتن از داده ارسwال بwرای

نمwاییم. این آنتن از نwوع فwنری می باشwد و پس

سwانتیمتر می 16از بwاز شwدن بwه طwول تقریwبی

بwا بهwره تwا db 9رسwد کwه توانwد داده را می

متر بدون مشکل ارسال نماید.500مسافت

اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران

13

زیرسیستم ارتباطی :فرستنده انتخابیZigbee :2.4فرکانس انتخابی GHz

مصرف توان بسیار پایین و •امنیت باال

سادگی پیاده سازی •مناسبقیمت •زمان پیوستن به شبکه بسیار •

سریع استاندارد جهانی• نرخ بیت باال و تعداد بیشتر •

اولین دوره مسابقات ملی کن ست کانال هاایران

14

شرح نرم افزار برای پیشبرد RAD و Prototypeاستفاده از مدل توسعه نرم افزاری •

پروژه نرم افزار های متعدد برای انتخاب پورت، Option) قابلیت انعطاف پذیری نرم افزار •

سرعت دریافت، نشانگرهای جداکننده ی فیلدهای هر فریم و طول تصاویر یا فریم های اطالعات اتمسفر (

از پورت سریالورودیدریافت • صحت اطالعات ورودی: بررسی مطابقت

ورودی با استاندارد تعریف شده بین نرم افزار و سخت افزار

نمایش جلوه های گرافیکی حالت دریافت رسم نمودار نرخ دریافت اطالعات

ورودی و تولید خروجیپردازش •آنالیز اطالعات خام و تولید خروجیاولین دوره مسابقات ملی کن ست ذخیره اطالعات آنالیز شده

ایران

15

خروجینمایش•به روز رسانی نمودارهای مانیتورینگ نمودار اطالعات اتمسفر بر

حسب زمان نمودار اطالعات اتمسفر بر

حسب ارتفاعنمایش تصویر دریافت شدهرسم مسیر طی شده

مانیتورینگ آفالینآنالیز مجدد و • امکان تحلیل مجدد اطالعات پس از

دریافت مشاهده دقیق تر تصاویر و امکان

بزرگنمایی تصاویر امکان نمایش تصاویر و فیلم به صورت

دلخواهfpsانیمیشن و با

اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران

16

شرح ساخت

تست و راه اندازی زیر سیستمها •طراحی و ساخت مدار چاپی بردهای واسط •

زیرسیستم ها طراحی و ساخت بدنه و چتر •مونتاژ نمونه کن ست و آزمایش •

اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران

17

آزمونهاGPSتست ماژول •تست سنسور دما و رطوبت•تست زیرسیستم ارتباطی روی سطح زمین و در •

فواصل مختلفتست سنسور تصویر•تست کامل زیرسیستم اتمسفر روی سطح زمین•تست سقوط کن ست توسط چتر طراحی شده•

اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران

18

بودجه بندی

اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران

نام قطعه توان مصرفی )گرم(جرم هزینه )دالر(

Zigbeeماژول 10 973.5 mW 50OV7670سنسور 17 60 mW 25

سنسور فشار 8 5 mW 12GPSماژول 10 100 mW 30

سنسور دما و رطوبت

0.1 1.5 mW 20

ARMمیکروکنترلر 5 50mW 10AVRمیکروکنترلر 8 50mW 3

منبع تغذیه 90 ---- 50بدنه و چتر 110 ---- 14

PCB50 و سایر ادوات ---- 18آنتن 20 ---- 13

جمع کل 328.1 1240mW 245

اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران 19

بودجه بندی دیتا)فریم شروع اطالعات )انتخابی( 70فریم اطالعات اتمسفر)بایت Chksum( )بایت(2 )انتخابی فریم قالبBMP( 25 تصویر)کیلو بایت )فریم پایان اطالعات )انتخابی

20

نتیجه گیریدرصد پیشرفت•

%70زیرسیستم اتمسفر • %60زیر سیستم تصویربرداری •%70زیرسیستم ارتباطی •%50زیرسیستم گسترش آنتن •

درصد همکاری اعضا : •% هر یک از اعضا20به صورت مشترک و مشارکت •

برنامه آینده:• متر 100تست نهایی در ارتفاع •اولین دوره مسابقات ملی کن ست متر500تست نهایی در ارتفاع •

ایران

اولین دوره مسابقات ملی کن ست ایران 21

به امید سرافرازی کشورمان ایران

با تشکر از صبرتان

پایان