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Nos interesa todo aquello con alas, hélices o, en definitiva, que vuele. Investigación, desarrollo, divulgación y ocio en torno al sector Aeroespacial.


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CanSat: electrónica y análisis de datos

4 participantes

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Admin

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Este es el apartado que más se adecua a aquellos miembros del club a los que os gustan las cosillas de electrónica y que el mundo Aeroespacial os quede un poquito más alejado.

La idea sería diseñar las placas de cero para poder adaptarles los componentes que queramos para estudiar la física del cohete (de especial interés altímetros y acelerómetros). La idea sería fabricarlas, de nuevo, con la impresora 3D adaptándole una multiherramienta Dremel para hacer las pistas.

Aquí también nos gustaría que los alumnos de cursos superiores nos orientárais un poco acerca de qué aspectos del vuelo del cohete sería interesante analizar para que los que se encarguen del tema electrónica sepan qué componentes se deben integrar. Más adelante se abrirá un hilo para estudiar a fondo toda la física del cohete.

Esperamos vuestras aportaciones, en especial que se manifiesten aquellos socios a los que les gusta/entienden algo del tema (No es necesario saber mucho previamente, sólo tener ganas de aprender haciendo Very Happy).

https://clubvuelouc3m.activo.mx

Jorge Martínez

Jorge Martínez

Dejo un enlace sobre como fabricar un beeper, que no es más que un circuito electrónico con un altavoz que emite una serie de pitidos para facilitar la localización del cohete una vez cae a tierra. Podemos utilizarlo como base y modificar algunas cosas. Un saludo

http://www.tripoli-spain.org/tripoli/experiencias/LOCALIZADOR%20%20ACUSTICO.pdf

Admin

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Añado aquí informacion sobre el dispositivo RRC3 para el cohete:

https://www.madcowrocketry.com/rrc3-altimeter-xtreme/
http://www.missileworks.com/products/

https://clubvuelouc3m.activo.mx

4CanSat: electrónica y análisis de datos Empty Raspberry pi zero Dom 04 Dic 2016, 16:09

albertonogueras



En este post voy a mostrar como la raspberry pi zero es una buena opción para la toma de datos en el cohete.


  • ¿Que es la raspberry pi zero?


Es un ordenador de placa única y compacto de software libre y bajo coste. Cuenta con un procesador Broadcom BCM2835, que precisamente es que el potenciaba las Raspberry Pi originales, pero es que además trabaja a 1 GHz por lo que es un 40% mas rápido que los modelos anteriores.

CanSat: electrónica y análisis de datos 1366_2000

La Raspberry Pi Zero cuenta además con 512 MB de RAM, una ranura microSD, un puerto miniHDMI, y dos puertos microUSB, uno para conexión de dispositivos de datos y otro para proporcionarle la alimentación.

Sin olvidar que además contamos con el conector GPIO de 40 pines que tiene la misma disposición de pines que las RPi A+/B+/2B.


  • Especs. Técnicas

-1Ghz, Single-core CPU
-512MB RAM
-Mini HDMI and USB On-The-Go ports
-Micro USB power
-HAT-compatible 40-pin header
-Composite video and reset headers

CanSat: electrónica y análisis de datos 720px-Location_of_connectors_and_ICs_on_Raspberry_Pi_Zero.svg


  • Consumo energético

La placa consume 5V de forma continua
~160 mA (0.8 W)
La corriente puede ser suministrada a traves de un cable micro usb. Puesto que el cohete debe tener su propia autonomía existe como opcion incorporarle una bateria externa de litio o emplear pilas AAA para alimentarla durante un largo tiempo. Para ello necesitaremos un adaptador de 5V

CanSat: electrónica y análisis de datos Battery-pack-zero-1
CanSat: electrónica y análisis de datos Battery-pack-zero-5

Otra opcion es utilizar una bateria de ion litio (usada en móviles)
https://www.adafruit.com/products/2011

CanSat: electrónica y análisis de datos Wiring
CanSat: electrónica y análisis de datos 1944-00

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  • Toma de datos y recogida


El sistema que porpongo utilizar se denomina BerryIMU el cual incorpora:
-Acelerómetro
-Barómetro
-Altímetro
-Magnetómetro
-Gyroscopio

CanSat: electrónica y análisis de datos 2015-01-24T11:42:48.221Z-BerryIMU-Product1.jpg.855x570_q85_pad_rcrop

La página oficial es: https://www.tindie.com/products/ozzmaker/berryimu-accelerometer-gyroscope-magnetometer/

CanSat: electrónica y análisis de datos BerryIMUProd3-300
CanSat: electrónica y análisis de datos BerryIMUProd2-300
CanSat: electrónica y análisis de datos BerryIMUProd6-600
CanSat: electrónica y análisis de datos BerryIMU-Arduino-600


Además en la propia página incluyen links de todo tipo en los que explican como leer los datos de los sensores:

http://ozzmaker.com/berryimu-quick-start-guide/
http://ozzmaker.com/2014/12/01/compass1/
http://ozzmaker.com/2014/12/17/compass2/
http://ozzmaker.com/2015/01/23/compass3/
http://ozzmaker.com/2015/04/27/compass04/

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  • Software


En la página oficial de raspberry recomiendan usar "Raspbian", un debian de linux optimizado para la RPI que tiene menor consumo y nos permite leer datos.

CanSat: electrónica y análisis de datos Addtod

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  • Precio

: (he tratado de obtener todas las piezas en la misma página para optimizar el precio y gastos de envio)

-Raspberry pi zero : 5$

https://www.adafruit.com/product/2885

-BerryIMU : 25$ (envió gratuito a españa así que no importa que sea otra página)

https://www.tindie.com/products/ozzmaker/berryimu-accelerometer-gyroscope-magnetometer/

-5V booster para bateria: ~3$ aprox

https://www.modmypi.com/electronics/power-and-batteries/usb-5v-voltage-booster-step-up-module

-Tarjeta microsd 16GB: 5,5€

https://www.amazon.es/SanDisk-Ultra-Tarjeta-microSDHC-adaptador/dp/B010Q57SEE/ref=sr_1_6?s=electronics&ie=UTF8&qid=1480867567&sr=1-6&keywords=memoria+tarjeta+sd

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En el caso de utilizar bateria de litio este es el link:

https://www.adafruit.com/products/2011


TOTAL: 36,40€ (Proyecto de pilas AAA)

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Este es un proyecto funcional de RPI zero :

https://blog.adafruit.com/2016/07/29/rocket-pi-is-a-raspberry-pi-based-rocket-flight-recorder-piday-raspberrypi-raspberry_pi/

CanSat: electrónica y análisis de datos NewImage-167



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Camara que usan en el video:

https://www.adafruit.com/categories/177

Viktor Nan



Buenas a todos,

Debido a que todavía sigue habiendo dudas respecto a que placa usaremos para la aviónica en el cohete he decidido publicar este post en el cual mostraré, de manera reducida, cuales son las opciones que tenemos (en este caso serán tres) y cuáles son los pros y contras de cada una, junto con unos presupuestos aproximados (intentaré que sean sacados de sitios donde podemos obtener factura, así que si encontráis esos mismos componentes más baratos en otro sitio no os extrañéis).
Para ponernos en situación, básicamente necesitamos una placa lo más pequeña posible, con capacidad para integrar diversos módulos o componentes (acelerómetro, barómetro, GPS, Mobius CAM, microservo o servo de 9g, lector microSD, módulo de Bluetooth…).

Empezaré exponiendo cuáles son las tres opciones para la placa (el cerebro del cohete):

1. Arduino:

Arduino es una plataforma de electrónica “open-source” o de código abierto compuesta por un hardware y un software.

En cuanto al software, podemos hablar que cuenta con su lenguaje de programación (basado en Wiring) y también con su propio IDE (basado en Processing). Es muy fácil de aprender, incluso para gente que nunca ha escrito código, por lo que es una muy buena opción para el cohete ya que no se requerirán conocimientos previos para participar en el desarrollo y se puede aprender rápidamente.

En cuanto al hardware, para resumirlo podemos decir que Arduino consta de diversas placas las cuáles son microcontroladores (los más usados son el Atmega168, Atmega328, Atmega1280 y Atmega8, por su sencillez y bajo coste) que cuentan con una serie de puertos de entrada y salida. Algunas de los modelos disponibles son: Arduino Mega, Uno, Micro, Zero… (estas dos últimas son las que nos interesan por su tamaño reducido).

Arduino puede funcionar como un microcontrolador, con un programa diseñado con su IDE y capaz de funcionar independientemente, o como interfaz entre un ordenador y otro dispositivo.
Para complementarlo se usan escudos o mochilas (shields) que le añaden nuevas funcionalidades, como en este caso serían el GPS, barómetro, acelerómetro… y se usan en diversos proyectos que van desde una impresora 3D hasta drones o coches teledirigidos.

Ahora, centrándonos en el cohete, si elegimos Arduino las mejores opciones radican en la Micro o la ZERO. Hay otras alternativas como usar la UNO o incluso la MEGA, pero, a pesar de ser más potentes, su tamaño es mucho mayor que las anteriores y traen funcionalidades que no necesitamos.

La placa Micro tiene un tamaño muy reducido (48 x 13 mm) y pesa solo 13 g, opera a 5V y tiene una entrada de entre 7V y 12V (se puede alimentar con baterías de 9V), cuenta con 20 pines digitales y 7 con PWM (resumiendo actúa como si la salida fuese analógica). También cuenta con 12 entradas analógicas y una memoria de 32 KB, funciona a 16MHz y cuenta con una conexión micro USB.
Precio Micro oficial: (http://www.electronicaembajadores.com/Productos/Detalle/26/LCA1016/modulo-arduino-micro---5v-16mhz): 18,60  €

La placa ZERO es mucho más potente, cuenta con más salidas, más memoria y más capacidad de procesamiento siendo solo un poco más grande (68 x 30mm) y pesada (12g).
Precio Zero oficial:
(http://www.electronicaembajadores.com/Productos/Detalle/26/LCA1032/modulo-arduino-m0-zero): 23,97  €
[La tienda se encuentra en el centro de Madrid]

A esta placa se le añadirían los distintos módulos:

Acelerómetro: como en todo hay diversas opciones, una de las mejores es Adafruit 9-DOF IMU Breakout - L3GD20H + LSM303, acelerómetro, giroscopio y magnetómetro por 18.62 €, también esta el MPU-6050 con acelerómetro y giroscopio (https://www.amazon.es/SODIAL-MPU-6050-giroscopio-Acelerometro-Arduino/dp/B00K67X810/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1481070294&sr=8-1&keywords=MPU-6050) por 2.68 €
Barómetro: BMP085 Barometric Pressure/Temperature/Altitude Sensor, llega hasta los 9 kilómetros y también recoge temperatura. El precio varía demasiado, pero las buenas están a 18,61 €

Otra gran opción es comprar el Adafruit 10-DOF IMU Breakout - L3GD20H + LSM303 + BMP180 (acelerómetro, giroscopio, magnetómetro, barómetro y termómetro), por 28,50 € (RECOMENDADO) que incorpora todo lo mencionado anteriormente y de gran calidad.
GPS: GPS-NEO (https://www.amazon.es/XCSOURCE-Controlador-Aeronave-Arduino-TE237/dp/B011BBMKA4/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1481071671&sr=8-1&keywords=arduino+gps) Precio: 16,99 €

Precio Total (dependiendo de los módulos y placa): 50 € ~ 70 €

También podemos añadirle unos servos para hacer un sistema de guiado electrónico, dejo algunos enlaces sobre ello aquí: http://www.instructables.com/id/Arduino-Powered-Rocket-Guidance-System/
https://www.youtube.com/watch?v=pTDpV6fkEA8

2. Raspberry Pi (Zero):

No hablaré mucho de ella, porque Alberto ya hizo un gran trabajo exponiendo las diversas características de la misma y por qué deberíamos usarla.
Usaríamos, por tanto, la Raspberry Pi Zero (Precio: 4,66 €) a la cual habría que instalarle un sistema operativo (probablemente Linux, como Debian) y se podría programar usando diversos lenguajes, los más usados son C y Python, pero yo recomiendo este último por su simplicidad y su potencia, aparte de que Linux y Python se complementan muy bien.
Como sensores, Raspberry Pi funciona igual que Arduino, le añadiríamos un módulo, en este caso el BerryImu (Precio: 23,33 €), que cuenta con acelerómetro, giroscopio, barómetro y magnetómetro. A ello le añadiríamos un módulo GPS (GPS HAT de Adafruit, precio: 55,45 €, los hay más baratos, pero este merece la pena) y quizás otro de temperatura.
Lo bueno de la Raspberry es su capacidad de procesamiento, ya que, mientras Arduino es un microcontrolador, Raspberry es un ordenador en miniatura, esto significa que sería más rápido a la hora de realizar cálculos, pero no captaría tan bien los datos de los sensores como Arduino (es posible que pierda datos o no tengan tanta resolución, pero eso quizás se pudiese arreglar).

Precio Total: ~ 70 €

Proyectos con Raspberry: https://www.raspberrypi.org/blog/rocket-man/

3. Otros (Módulos ya construidos):

Estos son placas que incorporan todos los componentes que necesitamos (el problema es que en principio no tienen tanta capacidad de modificaciones como las dos anteriores opciones):
RRC3: desarrollado por Missileworks específicamente para cohetes, cuenta con una memoria capaz de guardar 7 vuelos de 68 min cada uno, un temporizador, acelerómetro y altímetro, aparte de un GPS de muy alta calidad y algunos usan Xbee pro de 900Mhz para la transmisión de datos y/o GPS. El problema es que al usar 900 Mhz (frecuencia que usa la red de telefonía 3G en España) probablemente sea “ilegal” en España.
Precio: solo altímetro (69 €) o GPS (232 €)
Naza: también es otra opción. Es una controladora de vuelo usada en los drones de alta capacidad, cuenta con GPS, barómetro y acelerómetro y, aunque no esté diseñado para cohetes, sigue siendo una opción.
Precio: ~ 150 €

Adicional:

Mobius CAM (cámara para grabar el vuelo): 60 ~ 90 €
Microservo (guiado electrónico): https://www.amazon.es/SODIAL-piezas-servos-helicoptero-coches/dp/B00L8WN8GW/ref=sr_1_2?ie=UTF8&qid=1481111426&sr=8-2&keywords=micro+servo x6 servos de 9g por 10 €
Lector SD + Tarjeta SD (almacenar datos): ~ 15 €
Módulo Bluetooth: https://www.amazon.es/XINTE-Inal%C3%A1mbrica-Bluetooth-esclavo-Arduino/dp/B00H07UJL6/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1481111169&sr=8-1&keywords=modulo+bluetooth por 4,15 €
Buzzer (suena y nos ayuda a localizar el cohete): https://www.amazon.es/Ecloud-3-3-5V-activa-activaci%C3%B3n-Sensores/dp/B017CWSF2I/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1481111202&sr=8-1&keywords=buzzer por 1,5 €
Batería: pila de 9V, pilas AA, recargables, NiMH, LiPo... (el precio varía demasiado pero no pasa de los 20 €)

Por todo lo expuesto, creo que la mejor opción probablemente sea Arduino (¿ZERO?), ya que requerimos de un microcontrolador y no de un pequeño ordenador, al menos por ahora, con la máxima calidad en sensores, algo en lo cual gana Arduino, y que nos ofrezca libertad a la hora de modificar, ampliar, añadir… junto con los módulos previamente mencionados. En este post lo explican bastante bien: https://m.reddit.com/r/rocketry/comments/1un9mm/raspberry_pi_in_a_rocket/?utm_source=amp&utm_medium=comment_list&compact=true

¿Qué opináis vosotros que necesitamos? ¿Creéis que nos viene bien la capacidad de procesamiento de la Raspberry? ¿Quizás conseguir el RRC3 solo con altímetro?

Admin

Admin
Admin

Buenas! Para añadir algo a lo que habéis aportado, he estado mirando las cámaras que utilizan en tripoli, y parece que están especialmente adaptadas para cohetes(se puede variar el ángulo de la cámara), algo que quizás deberíamos tener en cuenta a la hora de elegir.

Flycamonev2 : 50€ aprox www.robotbirds.com http://www.modeltronic.es/download/Manual_fco2_303_defritenes.pdf

https://clubvuelouc3m.activo.mx

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