projekte:molnija:servicemodul
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projekte:molnija:servicemodul [2016/05/09 19:56] – [Telemetrie] yc | projekte:molnija:servicemodul [2016/06/01 13:25] – [Stromversorgung MSM] sev | ||
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**Aufgaben: | **Aufgaben: | ||
- | * Mechanisches Grundgerüst (mechanische und elektrische Anbindung der Experimentmodule) | + | * Bereitstellung von standardisierten Schnittstellen |
- | * Schnittstelle | + | * Spannungsversorgung |
- | * Stromversorgung für die Experimente (geregelte Spannung aus dem Akku) | + | * Datenschnittstelle |
- | * Messung von Health-Telemetrie | + | * diskrete |
- | * Messung grundlegender meteorologischer Missionsdaten (Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, | + | * drahtlose Übertragung von |
- | * Datenmanagement (Downlink-Puffer, | + | * Position und Höhe |
- | * Ansteuerung des Telemetriesenders | + | * grundlegenden meteorologischen Daten |
- | * GPS | + | * Batteriespannung |
- | * Recovery-Fähigkeit | + | * Nutzdaten der Experimente |
+ | * Recovery-Fähigkeit | ||
**Komponenten: | **Komponenten: | ||
* Stromversorgung | * Stromversorgung | ||
- | * Akku: 2 oder 3 Zellen LiPo / LiIon, 500mAh - 3Ah (TBC, siehe Temperaturverlauf) | + | * Akku: 2, 3 oder 4 Zellen LiPo, 1,5Ah - z.B. [[http:// |
- | * Step-Down-Regler auf 5V für das Servicemodul und die Experimente | + | * Step-Down-Regler auf 5V für das Servicemodul und die Experimente |
* LDO auf 3,3V für GPS, MCU, Sensorik | * LDO auf 3,3V für GPS, MCU, Sensorik | ||
- | * Experiment-Stromversorgung abschaltbar? | ||
* Sensorik | * Sensorik | ||
- | * GPS (uBlox, optional externe aktive Antenne) | + | * GPS uBlox - MAX-M8Q, UART |
* Akkuspannung - Spannungsteiler, | * Akkuspannung - Spannungsteiler, | ||
- | | + | * Luftdruck / Temperatur - Bosch BMP180, I2C / BMD183, SPI |
- | | + | |
- | * Stromverbrauch (vllt entbehrlich) | + | |
* TM-Sender | * TM-Sender | ||
- | * FSK-Sender | + | * FSK-modulierter PLL-Sender |
- | * Band: bevorzugt | + | |
- | * Datenrate: 100 kSym/s? | + | |
**Experiment-Interface** | **Experiment-Interface** | ||
- | * Variante 1: zweifach vorhanden | + | * Steckverbinder: D-Sub 9pol, weiblich |
- | * Stromversorgung (5V, 1A (TBC)) | + | - GND |
- | * Serielle Schnittstelle (115k2 UART, Downlink only) | + | - Spannungsversorgung |
- | * Zwei diskrete Signale | + | - 1x RS-422 Receiver |
+ | - 1x Signal MSM -> EXP | ||
+ | - 1x Signal MSM <- EXP | ||
+ | * Spannungsversorgung | ||
+ | * 5V, belastbar mit 1A | ||
+ | * im MSM gegen Überstrom abgesichert | ||
+ | * Datenschnittstelle | ||
+ | * Seriell, | ||
+ | * Datenformat: | ||
+ | * Payload beinhaltet beliebige Experimentdaten, | ||
+ | * kein Handshaking, | ||
+ | * Datenintegrität durch CRC32 gesichert | ||
+ | * Signal vom MSM zum Experiment | ||
+ | * Verwendbar als programmierbare Signalleitung, | ||
+ | * optional Verwendbar als TTL-UART mit niedriger Baudrate | ||
+ | * Signal vom Experiment zum MSM | ||
+ | * Wird zum Boden übertragen | ||
+ | * Verwendbar als Statussignalisierung | ||
- | | + | **Servicemodul-Telemetrie:** |
- | * neunpoliger Bus, mind. einfach geschirmt | + | * wird einmal pro Sekunde übertragen, enthält |
- | * Sub-D 9pol | + | * Temperatur |
- | - GND | + | * Luftdruck |
- | - +Vcc (+5V, 1A (TBC)) | + | * GPS-Zeit |
- | - -Vcc (-5V (TBC)) | + | * GPS-Position |
- | - A Serielle Schnittstelle (RS-485, Downlink only) EXP1 | + | * GPS-Höhe |
- | - B Serielle Schnittstelle (RS-485, Downlink only) EXP1 | + | * Batteriespannung |
- | - A Serielle Schnittstelle (RS-485, Downlink only) EXP2 | + | |
- | - B Serielle Schnittstelle (RS-485, Downlink only) EXP2 | + | |
- | - 1Sig Exp.1 | + | |
- | - 1Sig Exp.2 | + | |
- | | + | ===== HF-Design ===== |
+ | ==== Telemetrie-Sender ==== | ||
+ | **Hardware:** | ||
+ | * Sendefrequenzbereich: | ||
+ | * Keramik-Tiefpassfilter | ||
+ | * Schutzdiode am Ausgang TPD1E04U04 o.Ä. | ||
- | ===== Telemetrie ===== | + | **Modulation / Datenformat**: |
- | **Experimente: | + | * Modulationsart: 4-RC-FSK, |
- | * Seriell, 115k2 Baud, Unidirektional (Payload -> MSM) | + | * Frame: 4 Byte Sync-Word, 2 Byte Sequence Number, 1 Byte Source ID, 1 Byte Flags, 32 Byte Payload, 4 Byte CRC32 |
- | * Frame: 2 Byte Sync-Word, 32 Byte Payload, 4 Byte Checksumme | + | * Sequence Number: 16 Bit |
- | + | * Source-ID: | |
- | **Health-Downlink: | + | |
- | * Temperatur | + | |
- | + | ||
- | **HF-Sender: | + | |
- | * Modulation: 4-RC-FSK, | + | |
- | * Frame: 4 Byte Sync-Word, 2 Byte Sequence Number, 1 Byte Source ID, 1 Byte Health-Flags, 32 Byte Payload, 4 Byte Checksum | + | |
- | * Sequence Number: 16 Bit, stetig Inkrementierend | + | |
- | * Source-ID: | + | |
* Gesamtlänge: | * Gesamtlänge: | ||
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{{: | {{: | ||
- | **Senderdesign: | + | ==== GPS-Empfänger |
- | * diskrete VCO/PLL oder IC - gibt es einen für 23cm? LMX2571 | + | * uBlox MAX-M8Q als Empfänger |
- | * Keramik-Tiefpassfilter | + | * SAW-Filter |
- | * Schutzdiode TPD1E04U04 o.Ä. | + | * Schutzdiode |
- | + | * direkt geerdete Antenne | |
- | ===== GPS ===== | + | |
- | * uBlox-RX wie uTrak | + | |
- | * SAW-Filter | + | |
- | * kein LNA? | + | |
- | * Schutzdiode | + | |
- | * direkt geerdete Antenne | + | |
* zirkulare Patchantenne: | * zirkulare Patchantenne: | ||
* lineare Patchantenne: | * lineare Patchantenne: | ||
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+ | |||
+ | ===== Stromversorgung MSM ===== | ||
+ | Es wurden bei Pollin 20 LiPo Akkus gekauft ([[http:// | ||
+ | Da diese aus alten Tabletts sind, sollen alle Akkus getestet werden und auf Brauchbarkeit überprüft werden. | ||
+ | Auf jedem Akku wurde eine fortlaufende Nummer notiert. | ||
+ | |||
+ | ^Nummer ^Spannung beim auspacken ^Gemessene Kapazität ^zuletzt geladen | ||
+ | | #1 | > 3.3V | 1450 mAh | 30.05.16 | | ||
+ | | #2 | 4.0V | 1415 mAh | 01.06.16 | | ||
+ | | #3 | 4.0V | TBD | - | | ||
+ | | #4 | 3.85V | TBD | - | | ||
+ | | #5 | 1.97V | TBD | - | | ||
+ | |||
+ | Ablauf der Messung: Akkuspannung messen, voll aufladen mit 0,6A, entladen mit 0,5A bis 3V, Kapazität notieren, Akku erneut voll aufladen und anschließend einlagern. |
projekte/molnija/servicemodul.txt · Zuletzt geändert: 2017/06/24 19:27 von sev