Autor długi czas przygotowywał się do budowy własnego wariometru i wysokościomierza, który w pełni odpowiadałby jego oczekiwaniom, będąc przy tym urządzeniem nieskomplikowanym. Wariometr powinien dostarczać danych dotyczących zmian wysokości w czasie i pasować do kokpitu i zamontowanych na nim urządzeń.
Na sam projekt autor poświęcił kilka godzin, rozważając wybranie odpowiedniego procesora (zdecydował się na serię PIC), wyświetlacza i czujnika. Miało to także dobre strony – zdobycie sporej wiedzy i pewność, że zaprojektowane samodzielnie urządzenie będzie w pełni użytecznym. Założenia projektu zostały osiągnięte – autorski wariometr cechuje się lepszym czasem odpowiedzi, wyższą precyzją i mniejszym szumem (fałszywe fluktuacje pomiaru) niż używane do tej pory przez autora urządzenie komercyjne (Digifly Flyer II). Autor nie planuje przerywać prac nad poprawami i ulepszeniami oprogramowania dla swojego wariometru.
Główną część urządzenia stanowi czujnik ciśnienia barometrycznego MS5611-01BA01 firmy MEAS (czujnik wyposażony jest w przetwornik 24-bitowy A/D typu ΣΔ, magistrale SPI i I²C, nie wymaga stosowania żadnych elementów zewnętrznych). Autorowi udało się zakupić czujnik zamontowany na płytce testowej, z dostępnymi wszystkimi wyprowadzeniami samego układu MS5611.
Za sterowanie wariometrem odpowiada 16-bitowy procesor PIC24FJ64GA002 od Microchipa w obudowie PDIP – umożliwiło to także testowanie urządzenia z wykorzystaniem płytki stykowej.
W wariometrze wykorzystano także wyświetlacz monochromatyczny 84x84 piksele (ze starego telefonu Nokia 5110) – jest on często stosowany przez hobbystów i dostępna jest szeroka gama dokumentacji dotyczącej jego sterowania.
Do zasilania całości wykorzystano przetwornicę step-up opartą o układ NCP1402. Zakupiony przez autora moduł pozwala na zasilanie urządzeń z jednej baterii, oferując regulowane napięcie wyjściowe w zakresie 1,5-3,3 V.
Poniżej można zobaczyć schemat i garść zdjęć z prac nad budową urządzenia.
Działające urządzenie pokazuje na wyświetlaczu następujące dane:
- 1- Prędkość pionowa (odświeżanie wskazania co 0,5 s., wyświetlana wartość z poprzedniej sekundy)
- 2- Relatywna wysokość (resetowana po włączeniu zasilania)
- 3- Timer (resetowany po włączeniu zasilania)
- 4- W tym polu pokazywane są różne wartości, zmieniające się co 2 sekundy: ciśnienie, temperatura, poziom loty, maksymalny i minimalny osiągnięty poziom lotu, maksymalna i minimalna względna wysokość oraz maksymalna i minimalna wartość przyspieszenia pionowego. Wartości te są resetowane po włączeniu zasilania.
- 5- Wykres wysokość-czas (przydatny w przypadku paralotni). Oś X jest wyskalowana na 3 s/piksel, oś Y – 4 m/piksel.
- 6- Wskaźnik poziomu baterii, odświeżany co 2 minuty.
Dodatkowo, urządzenie wyposażono w sygnalizator dźwiękowy, który wskazuje prędkość wznoszenia większą niż +0,2 m/s oraz prędkość opadania większą niż -2,5 m/s. Wznoszenie sygnalizowane jest przez przerywany sygnał dźwiękowy, o częstości i czasie trwania proporcjonalnym do prędkości wznoszenia. Opadanie sygnalizuje ciągły dźwięk, o częstości odwrotnie proporcjonalnej do szybkości opadania.
Wariometr wyposażono także w port UART (TTL; 3,3V, 9600 bd), przez który przekazywane są co 500 ms dane dotyczące ciśnienia i temperatury. Dodatkowo, wysłanie znaku „r”/”R” na port powoduje reset wariometru.
Urządzenie wyposażono w 3 przełączniki: włączający wariometr, włączający podświetlenie i uaktywniający dźwięki.
Poniżej można zobaczyć film z testów wariometru.
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=-3N-Qq-q5Jw#at=55[/youtube]
Na stronie projektu dostępne są wsady dla procesora, można też oczekiwać dalszych aktualizacji oprogramowania przez autora.
Fajne? Ranking DIY
