venerdì 15 marzo 2019

RS485 su Arduino

Dovendo acquisire dati in un posto in cui non posso usare nessuna trasmissione radio e dovendo mettere ad almeno 15-20 m il sensore dal micro controllore cercavo una trasmissione seriale "robusta" ed ho voluto provare la seriale RS485 di tipo industriale che e' data per trasmissioni fno al chilometro (ovviamente dipende dalla velocita' di trasmissione, qualita' dei cavi ecc.)


L'utilizzo e' molto trasparente. Si collega il cavo A+ con tutti i dispositivi presenti sulla linea di comunicazione (possono essere piu' di due)  ed il cavo B-

Il connettore TTL-RS485 deve essere semplicemente alimentato e collegato alla seriale TTL di Arduino sui pin D0 e D1


Sul lato PC il dongle RS485-USB e' stato riconosciuto in modo immediato da Linux

E visto che ci siamo comprati un oscilloscopio perche' non usarlo


Progetto Due

Il progetto due prevede un sistema ad alimentazione solare con una Arduino MKR1400  collegata ad un accelerometro ADXL345 che invia un SMS nel momento in cui il sensore registra un movimento



Per l'alimentazione solare ho usato un modulo basato su CN3065 per la ricarica della LiPo con una LiPo da 2000 mAh ed un pannello solare da 0.5W. I cavi sono stati saldati sulla piastra invece su usare i connettori JST (per la batteria ed il pannello solare ci sono sia i connettori JST che le basi per saldare...per l'output su SYS ho collegato i cavi dietro al JST)


Le connessioni sono piuttosto semplici

ADXL345 : il pin di interrupt e' collegato a  D8 di MKR. Gli altri cavi sono 3.3V, GND SDA ed SCL in modo standard



Un problema che e' stato riscontrato e' che l'interrupt 1 dell'ADXL345 passa da uno stato High ad uno Low mentre la MKR si aspetta l'esatto contrario per attivare l'interrupt
Per questo motivo il collegamento tra INT1 di ADXL345 e D8 di MKR1400 passa attraverso un circuito di logic inverter (in pratica una porta NOT) realizzato con un transistor 2n2222a
Sull'IN e' stato collegato INT1 di ADXL345 e su out D8 di MKR




Circuito di prova...l'interrutore serve a simulare il cambio di stato del pin
Per la versione finale sara' usato l'integrato SN74HC04N, un integrato con 6 porte NOT a tensioni tra 2 e 6V



Il consumo in standby e' di circa 20 mA (mi aspettavo di meno...forse ho sbagliato qualcosa??)




mentre quando viene attivato il GSM e si invia l'SMS la corrente raggiunge un picco di circa 220 mA con valori stabili per una decina di secondi sopra i 100 mA

Questo e' lo sketch di funzionamento
----------------------------------------------------
#include "ArduinoLowPower.h"
#include <SparkFun_ADXL345.h> 
#include <MKRGSM.h>


// Pin per wakeup
const int interruptPin = 8;
// GSM
GSM gsmAccess;
GSM_SMS sms;

ADXL345 adxl = ADXL345();           
volatile int invia = 0;


void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  pinMode(interruptPin, INPUT);
  delay(5000);
  adxl.powerOn();                     
  adxl.setRangeSetting(2);
  adxl.setInterruptLevelBit(1);
  adxl.setSpiBit(0);                  
  adxl.setActivityXYZ(1, 1, 1);       
  adxl.setActivityThreshold(50);      
  adxl.setTapDetectionOnXYZ(1, 1, 1);
  adxl.setTapThreshold(50);         
  adxl.setTapDuration(55);    
  adxl.ActivityINT(1);
  adxl.singleTapINT(1);
      
  LowPower.attachInterruptWakeup(interruptPin, funzione, CHANGE);
}

void loop() {  

if (invia == 1){
       bool connected = false;
       digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
       delay(500);
       digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
       delay(500);
       while (!connected) {
        if (gsmAccess.begin() == GSM_READY) {
          connected = true;
          } 
       delay(1000);
       sms.beginSMS("+393471xxxxxx");
       sms.print("Luca mi ha toccato");
       sms.endSMS(); 
       invia = 0;  
       }
  }    

LowPower.sleep();
}

void funzione() {
   invia = 1;
}

Bare Metal C64 con Raspberry 3D Case

Sto giocando con BMC64 e, non volendo sacrificare un case di C64 funzionante, mi sono adattato con questo caso stampato in 3D

I colori sono quelli del VIC 20 ma va benissimo cosi'




giovedì 14 marzo 2019

Regolatori di tensione per Arduino

Per provare un pannello solare con una batteria ho preso un regolatore di tensione (il pannello solare esce a circa 19 V mentre la batteria e' da 12 V



 https://www.amazon.it/gp/product/B01EL9IG6K/ref=oh_aui_search_asin_title?ie=UTF8&psc=1
Per prova ho testato un LM317, un regolatore di tensione lineare. Il componente ha una Vdroput di 3V per cui se si applica una tensione di Vin di 12 V non potremo ottenere piu' di 9 V dal Vout

Per pilotare il componente si usano 2 resistenze


Per il calcolo della Vout si usa la formula

R2 = [(Vin/1.25)-1]* R1

Per esempio se si vuole ottenere una Vout di 5v data un R1 di 220 Ohm si dovra' impostare una R2 di 660 Ohm

Questi componenti non sono molto efficienti e dissipano la corrente in eccedenza come calore.
Prendendo una Arduino ed una sorgente di una batteria di 9V si ha che la potenza dissipata e' data da

W = (9-5)V*0.04A = 0.16W

E' necessario usare un dissipatore termico per valori superiori a 0.25W
usando il rapporto di 19°C/W si ha che l'integrato si riscalda di circa 3°C


Regolatore tensione Arduino Uno

Ma ha senso usare un regolatore di tensione esterno su Arduino Uno??
La Arduino Uno usa un regolatore di tensione LDO NCP1117ST50T3G che eroga una tensione fissa di 5V con un dropout di soli 1.2V ed una tensione di Vin di 20 V.
Il pannello solare eroga in piena insolazione 19.7 V.....e' molto al limite forse troppo (le tensioni consigliate per il regolatore di tensione sono 7-12V max 19V) ma in ogni caso e' integrato un circuito di protezione


Filtro Kalman e tempo di campionamento

Stavo continuando a provare questa libreria del filtro Kalman per MPU quanto, per risparmiare spazio su disco, ho provato a modificare il tempo di campionamento da 20 ms ad 1 secondo ed ' accaduto qualcosa che non mi aspettavo




Tempo di campionamento 1 sec

Nr campioni : 5085
Media : -0.35
Range : 7.44
Std : 0.21
Varianza : 0.044
Skewness : -14.8

Tempo di campionamento 0.02 sec

Nr campioni : 67889
Media : -0.35
Range : 0.33
Std : 0.0.37
Varianza : 0.0014
Skewness : -0.011

Come si vede il valore medio e' comparabile ma la standard deviation e' decisamente peggiore con il tempo di campioanmento di 1 secondo

martedì 12 marzo 2019

Google Car Agosto 2018

Ad agosto avevo avvistato la Google Car a giro per Firenze



ed adesso mi sono ritrovato (macchina arancione) in Google Street View...anche se non e' la prima volta


MPU 6050 con filtro Kalman ed Arduino Uno

Ho trovato questa comoda libreria per interfacciare MPU6050 (un accelerometro-giroscopio triassiale) con Arduino e processare i dati con il filtro di Kalman in tempo reale

(Per un articolo di data fusion sui dati di accelerometro e giroscopio si puo' andare a questo link applicato ai filtri Kalman)


La connesione tra MPU 6050 (anche chiamato GY 521) avviene sul canale I2C. E' quindi collegare Vcc a 3,3V, GND e SDA su pin Arduino A4 ed SCL su pin Arduino A5



Ho acquisito un po' di misure e le ho poi processate con Octave. Si vede chiaramente che il valore medio dell'angolo di roll e' comparabile tra le misure con e senza filtro di Kalman...il dato che varia in modo sensibile e' la standard deviation (le misure sono state effettuate a sensore fermo e spengendo e riaccendendo il sensore per evitare un eventuale drift del giroscopio)

Le misure sono angoli di roll espressi in gradi decimali

Set senza filtro Kalman
Nr misure : 7572
Media : -6.76
Range : 2.15
Stdev : 0.2
Varianza : 0.041
Skewness : 0.054



Set 1 con fil tro Kalman
Nr misure : 28013
Media : -6.71
Range : 0.46
Stdev : 0.05
Varianza : 0.003
Skewness : -0.051


Set 2 con fil tro Kalman
Nr misure  : 11844
Media : -6.71
Range : 0.46
Stdev : 0.05
Varianza : 0.003
Skewness : -0.12



Set 3 con fil tro Kalman
Nr misure : 5545
Media : -6.76
Range : 0.35
Stdev : 0.05
Varianza : 0.0025
Skewness : 0.14



Debugger integrato ESP32S3

Aggiornamento In realta' il Jtag USB funziona anche sui moduli cinesi Il problema risiede  nell'ID USB della porta Jtag. Nel modulo...