Avui dia 28 de maig de 2008, hem fet les primeres proves de ràdio a curta distància, és a dir, a llocs propers a la base de recepció. Primerament pensàvem fer-ho amb dos cotxes en moviment, però ja que la base ha de tenir una antena direccional, el més pràctic és estar en un punt fixe. El cas és que la base ha estat el mateix institut, en una terrassa amb vista a forces punts estratègics.
La base estava composta per una antena yagi de 5 elements, el mòdul de ràdio Maxon SD125, un portàtil connectat a aquest per poder visualitzar les dades rebudes i finalment una bateria de cotxe feia de font d’alimentació (per tant, una base autònoma). Pel que fa a l’emissor, l’hem muntat al cotxe d’en Sergi, gràcies al qual hem pogut alimentar a la ràdio mitjançant el connector de 12V del mateix cotxe. En aquest cas un microcontrolador era l’encarregat d’enviar continuament el text “meteotek08″, gràcies a un altre mòdul de ràdio Maxon SD125 amb antena helicoidal.
Els llocs escollits han estat els següents:

• Un turó de la Bisbal d’Empordà
• Un punt elevat prop de Castell d’Empordà
• L’ermita de l’Esperança (Cruïlles)
• Població de Monells
• Població de Corçà

La màxima distància de separació entre l’emissor i el receptor ha estat de 4,04 km. Tots els punts han tingut una comunicació satisfactòria (mentre ens dirigíem al lloc hi ha hagut alguna pèrdua, probablement perquè l’antena de la base no estava encara ben orientada).

Pròximament es faràn proves a major distància amb dades reals (posició, temperatura…)

Podeu descarregar-vos el fitxer KML per a Google Earth on hi trobareu els punts exactes de les proves junt amb una petita descripció. – Descarregar

Ara que finalment hem acabat el batxillerat (encara queda la selectivitat, això si) podem dedicar la major part del nostre temps a la sonda Meteotek08. De fet, durant aquest últim mes hem aconseguit força material important, entre ells:

• Ràdio (+antenes) [Les proves entre PC-PC han funcionat]
• Piles Energizer L91 (3000mAh, operatives a -40ºC)
• Peces fetes al torn per l’eix del servo
• Alguns components electrònics bàsics

Aquesta setmana passada hem estat preparant la caixa del llançament, la qual està composta per porexpan blanc, recoberta amb doble capa de manta tèrmica i a més amb estructura exterior d’alumini (vegeu les fotos). Pròximament arribarà més material, com per exemple els globus, el paracaigudes, algun component electrònic més…

Pel que fa al tema d’electrònica s’ha de dir que hi haurà petits canvis, entre ells el model de microcontrolador, que canviarà a l’Atmega128 (raó: necessitat de més Timers de 16bits i 2 unitats USART). La resta del codi està provisional però és qüestió de fer una unió estable. També cal dir que s’ha començat la programació del programa que anirà a l’ordinador i descodificarà les dades rebudes en temps real.

Us deixo amb unes quantes fotos, que com diuen valen més que mil paraules. Recordeu que l’àlbum complet està a l’apartat de Fotografies

Després de dies de treball intens el progrés de la sonda és molt satisfactori. Alguns objectius clau han estat assolits, i altres resten pendents tot i que esperem solucionar el més aviat possible.

Pel que fa als components ja disposem de força material amb el què treballar:

• Mòdul GPS Copernicus (+ Antena)
• Microcontroladors nous: Atgmega32 i Atmega8
• Càmera Nikon Coolpix L10
• Reflector de radar tubular

Altres coses encara resten pendents de decisió, són:

• Mòdul de ràdio (pròximament)
• Alimentació (possiblement piles Energizer L91)
• Paracaigudes
• Globus

Per altra banda, també cal dir que la cambra de proves que mencionàvem en el post anterior, ja està completament acabada i apunt per ser utilitzada (vegeu les fotos al final)

Pel que fa al programari, és a dir el codi que farà funcionar tots els components, aquest cap de setmana s’ha avançat en temes importants. El sensor de pressió SCP1000 ja funciona a la perfecció, junt amb els sensors de temperatura DS18B20. Com veureu al final del post, el circuit de moment envia via port sèrie les dades llegides pels sensors. El GPS ja es troba muntat, i de moment podem llegir-ne purament les dades NMEA, en format ASCII i interpretables fàcilment a simple vista però que pròximament ho farà el microcontrolador per tal de poder ser manipulades segons les nostres necessitats.

Missatge amb les dades dels sensors:

METEOTEK08 – Dades actuals:
Pressio: 101410 Pa
Temperatura: 25 C
Temperatura interior: +25.4375
Temperatura exterior: +25. 3750

El missatge del GPS (sense descodificar, missatges NMEA0183 GGA i VTG) d’on podem obtenir dades com hora UTC, posició (lat/long), altura, satèl·lits visibles, etc.:

$GPGGA,220032.00,4159.13440,N,00300.83815,E,2,07,1.48,00066,M,050,M,99,0000*6E
$GPVTG,000.0,T,002.4,M,000.00,N,000.00,K,D*20

Una proposta pels lectors: A veure si sou capaços de determinar exactament des d’on i quan estava fent aquestes proves amb el GPS utilitzant les dades que acabo de proveïr. Sort !

Finalment, us deixo amb unes quantes fotografies que són el millor per il·lustrar el progrés. Recordeu que visitant el nostre àlbum de fotografies, podreu trobar la col·lecció completa a més de descripcions i notes.

Després de passar el viatge de final de curs i la Setmana Santa hem tornat a agafar el ritme i els progressos, encara que petits, segueixen. Primer de tot cal dir que hem començat a demanar alguns components i n’han arribat d’altres. Per altra banda també cal destacar l’inici de la construcció de la caixa de porexpan per fer les proves de temperatura.

- Material aconseguit:

• Sensor de pressió baromètrica
• Pantalla LCD monocrom (128×64 píxels)
• Material divers: connectors, pins, condensadors, resistènces….

- Material demanat:

• Càmera Nikon Coolpix L10
• Reflector de radar Plastimo tubular de 2m²
• GPS Copernicus
• Antena GPS
• Microcontroladors nous ( Atmega 8 i 32)

- Material entre decisions:

• Models de globus
• Models de paracaigudes
• Models de ràdio-mòdem

Així, cal remarcar que l’elecció del reflector de radar va venir determinada per el poc pes que tenia (només 280 grams), per la facilitat de col·locar-lo penjat d’un cable, de la poca resistència que oposa a l’aire per la seva forma cilíndrica i finalment per la seva superfície de reflecció de 2m² que permet que sigui visible a 4 km de distància en només 56 cm de llargada de reflector.

Per altra banda vam decidir elegir la Nikon Coolpix L10 perquè era de les poques càmeres que per un preu molt raonable oferia 6 mp, zoom de 3x i un sistema automàtic de captura que funciona molt bé amb tot tipus de llums i amb moviment de càmera. A la vegada també permet gravar vídeos de qualitat raonable. Finalment cal destacar que funciona amb targetes SD que són les més econòmiques actualment.

Per acabar cal dir també que hem iniciat el procés de construcció de la caixa de proves de temperatura de la qual a dia d’avui ja en tenim tota la part de porexpan feta. Les peces s’han enganxat amb silicona calenta i finalment amb silicona freda s’ha sellat per evitar pèrdues entres es juntes de les peces. Ara ens falta recobrir-la amb la manta tèrmica i acabar de fer la instal·lació de cablejat i col·locar els 4 ventiladors que faran un corrent d’aire per tal de simular el més exacte possible les condicions de temperatura que es trobarà allà dalt.

Tot i que aquests dies siguem víctimes d’exàmens hem anat fent petits progressos a la sonda, bàsicament teòrics i algunes idees. Primerament cal destacar que ja tenim alguns materials (pocs però essencials) i d’altres estan pendents d’arribada (que he acabat de demanar):

- Material aconseguit

• Caixa de porexpan on ubicar tots els elements
• Servo digital (HSR 8498HB de Hitec) per la càmera
• Sensors de temperatura DS18B20 (2 u.)
• Circuit MAX3232(interfície amb l’ordinador via port sèrie)
• Targeta de memòria SD (1GB)

- Demanats i pendents d’arribada

• Sensor de pressió (SCP1000)
• Pantalla LCD monocrom (128×64) per revisar l’estat de la sonda sense necessitat d’ordinador
• Alguns microcontroladors Atmel (Atmega32 i 16) *Actualment utilitzo alguns Atmega8 que ja tenia

Pel que fa al tema de programació avui he instal·lat l’avr-toolchain de nou ja que vaig fer neteja del PC i he escollit les següents versions compilades per funcionar sota Linux (amb alguns patches) :

• Compilador i utilitats binàries: GCC 4.2.2 i Binutils 2.18
• Llibreria de programació: avr-libc 1.6.1
• Programador: avrdude 5.5

A més, ja tinc un circuit bàsic on treballar muntat. Entre aquesta setmana i la que bé miraré de fer funcionar el servo i ajuntar els codis del sensor de temperatura i SD que ja havia fet per l’openplayer.

Nota: El programari utilitzat per a la programació no es canviarà durant tot el procés encara que apareguin noves versions.

Finalment, les tasques que ja s’estan portant a terme i que estan previstes per acabar-se durant la setmana del 3 al 7 de Març són les següents:

- Documents teòrics amb l’objectiu d’oferir una visió global i entenedora de cadascuna de les parts que formen la sonda Metetek08:

• Microcontroladors: estructura i funcionament (Martí Gasull)
• El sistema de posicionament GPS (Gerard Marull)
• Estructura de l’atmosfera terrestre (Sergi Saballs)
• Ràdio (Jordi Plaja i Jordi Font)
• Servomotors (Jaume Puigmiquel)
• Sensors de temperatura i pressió (Eloi Cabrillana)

Tots aquests documents es publicaran a aquesta pàgina web un cop acabats i revisats.

- Construcció de la cambra de proves: Cambra de porexpan aïllada amb una manta tèrmica la qual contindrà gel sec a dintre juntament amb un parell de ventiladors encarregats de fer circular l’aire. L’objectiu és poder simular les baixes temperatures que haurà de suportar la sonda i comprovar que tots els sistemes electrònics funcionen correctament com també que l’aïllant estigui ben preparat.

Després de tot un cap de setmana llarg de disseny finalment he acabat amb la pàgina web del projecte Meteotek08. A partir d’ara tindrem una pàgina web oficial on poder penjar totes les novetats, contingut, fotografies, etc. de manera ordenada. La pàgina funciona amb Wordpress i el tema que he creat és inspirat en el de phpBB.com. Si us agrada aquest tema el podreu trobar a la secció de Documents perquè el pugueu utilitzar en el vostre blog lliurement.

El més probable és que us pregunteu què és això del Meteotek08. A continuació es mostren contestades les preguntes més freqüents que us podeu fer:

- Què és el projecte “Meteotek08″?

Meteotek08 és un projecte amb l’objectiu de fabricar una sonda meteorològica i posteriorment llençar-la per tal d’obtenir algunes dades i també imatges. Finalment la sonda es recupera (o això s’intentarà!) per tal de recollir les fotografies i preparar-la per un altre llançament si cal.

- Qui són els autors d’aquest projecte?

El projecte Meteotek08 es troba format pels membres del crèdit de taller de 2n de batxillerat (IES Bisbal).

- Què es pretén fer amb aquest projecte?

L’objectiu principal és lògicament fabricar i llençar la sonda meteorològica amb èxit. Gràcies a això es pretén comprendre el funcionament en general dels components que la integren i els fonaments que la fan possible: el sistema de posicionament GPS, els microcontroladors, les comunicacions via ràdio, etc.
Un altre objectiu és fer un reportatge fotogràfic de tot el procés, tant de la construcció com del llançament.

- Què podré trobar en aquesta pàgina web?

En aquesta pàgina podreu trobar tots els documents didàctics que es vagin publicant, esquemes elèctrics, codi del programa, documentació variada, etc. Tot el contingut que sigui de creació pròpia es publicarà sota llicència GFDL 1.2 per tal que altres persones o grups puguin aprendre i realitzar aquest tipus de projectes utilitzant els nostres documents sense restriccions.

Espero que hagi aclarit prou bé totes les qüestions sobre el projecte Meteotek08 i també espero que molt aviat ja puguem publicar més contingut i anunciar avenços en el projecte !