Arduino в космосе. Часть 3. Запускаем платы в стратосферу. С GPRS-шилдом, GPS-трекером и DS18b20

Оригинал видео: Все права на это видео принадлежат автору канала: Продолжение: Испытания в сухом льду показали, что самый критичный для проекта модуль спутниковой навигации — отказал при охлаждении приёмника GPS до 40 градусов. В настоящем полёте мы ожидаем температуру как минимум на десять градусов ниже, а это значит, что электронику придётся теплоизолировать. Иначе, мы рискуем не найти зонд. До запуска осталось меньше суток, поэтому мы отбросили варианты печати корпуса на 3D-принтере, резке на лазерном плотере или выпиливания кастомных деталей #структора. Возиться с углепластиком и алюминием времени уже не было, поэтому выбрали плиты из пенополистирола. Это почти невесомый теплоизолятор, достаточно прочный на сжатие и излом, легко поддающейся обработке и склеиванию. Для гондолы мы выбрали плиты толщиной 20 миллиметров более тонкие выглядели хлипко, а толстые — казались избыточными. Начнём с раскроя пенополистирола под будущую гондолу. К ней есть два основных требования. В неё должны поместиться две Ардуино Мега 2560, каждая с двумя этажами шилдов, пучком Troyka-сенсоров и парой аккумуляторов 18650. Гондола должна получится максимально компактной. Это важно с точки зрения веса и теплоёмкости. Минимальная площадь, на которую влезут две Arduino Mega, квадрат со сторонами в 13 сантиметров. Не мудрствуя лукаво, сделаем гондолу кубической. Нам важно, чтобы детали соприкасались гранями максимально плотно, поэтому соберём простой раскроечный станок: из деревяшек, саморезов и убитого паяльника. Мы разберём отслуживший своё Goot KS-30R и достанем из него пару метров нихромовой нити. Намотаем проволоку на саморезы и подведём ток. 5 вольт хватит не только на фигурную резку бумаги, но и подойдёт для пенополистирола. Первый куб получился комом. Поэтому мы напилили деталей ещё под один корпус и немного изменили технологию. Сначала аккуратно склеили гондолу, дали ей просохнуть, удалили лишнюю пену и слегка поправили геометрию шлифовальным бруском. И лишь потом добавили силовой каркас. GPRS-шилд отказался полноценно работать в одном проекте с GPS-модулем. Библиотеки этих устройств ссылались на низкоуровневую библиотеку для работы по com-порту UART Devices. При компиляции вылезала ошибка «множественное переопределение функций». Игорь воспользовался грязным хаком и вручную изменил имена функций во всех библиотеках, отложив правильное решение проблемы — переопределение пространства имен — до послезавтра. Бортовой компьютер научился передавать GPS-координаты по SMS, но мы решили подстраховаться и переписали софт второго компьютера с помощью среды визуального программирования XOD. Для некоторых плат и модулей XOD использует код стандартных ардуиновских библиотек, но для GPRS-шилда библиотеки были написаны с нуля, поэтому конфликта как в Arduino IDE не возникло. До запуска оставалось чуть меньше двенадцати часов, но мы всё успели. Конечно же был соблазн запустить метеозонд из соседнего двора, но с учётом плотного московского авиатрафика это могло спровоцировать катастрофу. Мы получили разрешение на запуск от одного из областных аэродромов и местного УВД. Поэтому нас ждали полторы сотни километров ночной трассы. Для запуска Ардуинки мы используем метеозонд TOTEX 1200. При запуске диаметр оболочки сравним со средним человеческим ростом — 170 сантиметров, но поднимаясь, шар расширяется — на максимально высоте, в районе 25 километров шар увеличится до восьми с половиной метров. Наполним шар тремя кубометрами гелия, они дадут подъёмную силу в районе пяти килограмм. На зонде закрепили бортовой компьютер и три камеры GoPro. Две будут направлены на обычную Arduino Uno с воткнутым в тринадцатый пин сверхярким светодиодом. Третью камеру направим вниз. За пятнадцать минут до запуска мы ещё раз перепрошили все три микроконтроллера и закрыли корпус. Две GPS антенны и герметичные датчики DS18b20 закрепили армированным скотчем на выносных кронштейнах. Десять минут спустя на телефон пришли SMS с текущими координатами, высотой и температурой внутри модуля. Значит всё работает штатно. Первые минуты полёта прошли абсолютно нормально - с одной из GoPro шёл устойчивый видеосигнал, сам зонд был чётко виден в безоблачном небе. Настоящий триумф мы почувствовали через четыре минуты — когда пришла первая СМС-ка с летящего компьютера. Высота — около полутора километров, за бортом теплее чем на Земле, а внутри гондолы температура даже подросла почти на градус. Радуясь запуску мы не заметили, что профессиональный GPS-трекер, который должен помочь найти зонд, если не сработает наше устройство, уверенно показывал 0 спутников. Мы запустили зонд не удостоверившись в корректной работе, чего греха таить основной системы поиска. И теперь надежда оставалась только на самодельный компьютер. Следующие десять минут тянулись целую вечность. Ни через 10 минут, ни через двадцать, ни через полчаса смски не приходили.