telemetría para cetrería

Módulo receptor

Software

 

El Firmware, tanto en el receptor como en el emisor (equipo remoto) ha sido desarrollado utilizando el compilador CCS, que utiliza el lenguaje de programación c#, también utilizado en aplicaciones Windows por ejemplo. No es software libre, ese es uno de sus puntos flacos...

 

Por lo demás, se trata de un C estandard de toda la vida y, conociendo bien el dispositivo con el que trabajamos, podemos sacarle todo el partido sin demasiadas complicaciones.

 

Como puede intuirse, el programa, tanto en emisor como en receptor se basa en una buena gestión de las interrupciones que genera el modulo de RF. Además, el emisor utiiza un Timer para determinar cuando corresponde tomar mediciones.

 

Telemetría para cetrería

Dada mi gran afición por la practica del noble arte de la cetrería, en su modalidad de altanería, con mis halcones, decidi hace ya un tiempo abordar el diseño de un sistema de telemetría via radio 433MHz que contase al menos con altímetro y GPS en tiempo real, no olvidando que el emisor debe ser portado por el ave y, por tanto, tamaño y peso están enormemente limitados.

A continuación expondré, sin entrar en demasiado detalle, cómo he abordado el diseño de este interesantísimo sistema digital. Cabe señalar que este proyecto se llevó a cabo en 2012 - 2013, fechas en las que aún utilizaba habitualmente los microcontroladores de Microchip "de toda la vida", de los que guardo gratos recuerdos provenientes de su utilización en diversas prácticas de asignaturas que curse en mis estudios de ingeniería en Bilbao.

 

Podemos decir, por lo tanto, que se trata de un diseño "pre-Arduino", donde, sin ir más lejos, los compiladores no son "open source" y tampoco existen placas de desarrollo de bajo coste ni mucho menos "bootloader" que permita la programación via usb sin la necesidad de ningun hardware de programación adicional. Por lo demás, estos MCUs no tinen nada que envidiar a los utilizados en el entorno Arduino (Atmel).

 

El sistema consta de dos partes fisicamente separadas: emisor y receptor. Ambos son sistemas digitales basados en microcontroladores de Microchip, con el común denominador de haber sido implementados de manera un tanto precaria en lo que a soporte físico se refiere, sin PCB ni nada por el estilo.

 

Los dispositivos utilizados son, concretamente, el 18F14K50 para el emisor y el 18F2550 para el receptor, siendo reseñable que ambos tienen un consumo muy reducido y la capacidad de comunicación USB sin la necesidad de hardware dedicado.

 

 

La comunicación por radioenlace a 433MHz se ha encomendado al módulo RFM23B de Hope electronics tanto para el emisor como para el receptor. Se trata de un "transceiver", osease, es capaz tanto de emitir como de recibir datos y, aunque parezca a bote pronto que el emisor solo tiene que ser capaz de emitir y el receptor de recibir, el conjunto se ha diseñado de tal forma que permita una comunicación totalmente bidireccional entre ambos módulos, con la intención de facilitar un sistema de control y configuración mucho más flexible. Este transceptor se comnica via SPI Bus, lo que requiere variaslineas de entrada/salida y también tiene un pin (nIRQ) de solicitud de interrupción que permite un código de gestión muy eficiente por parte del MCU

 

Para la obtención de mediciones de presión barométrica, temperatura y geolocalización se han usado:

 

+ HP03 - Barómetro/termómetro digital de precisión con comunicación I2C

+ Fasttrax UC430 - minimal GPS module w/ antenna. compatible con los protocolos NMEA y Sirf Binario con

Comunicación serie. Dimensiones y consumo muy reducidos.

 

Así mismo, en el emisor, se ha utilizado una memoria EEPROM externa (no recuerdo el modelo), tambien con comunicación I2C, con el objetivo de guardar tanto parámetros de configuración como datos de vuelo (¿caja negra?).

 

Por otro lado, centrandonos en el receptor, que, si bien dispone de un display LCD alfanumérico 16x2 y un teclado de cuatro botones como rudimentario interface de usuario, se la ha añadido un módulo Bluetooth para dotar al sistema de comunicación con entornos Android, donde visualizar de forma mas amigable todos los datos de navegación en tiempo real, incluyendo geolocalización en Google Maps.

 

Para ello, he escrito una aplicación Android que permite además, añadir notas personales por reconocimiento de voz a un diario que condensa toda la información disponible junto con la fecha y hora de su adquisición. Esta aplicación se ha desarrollado utilizando el software online AppInventor, publicado por el archiconocido M.I.T. o Masachussets Institute of Technology.

 

 

 

Módulo Emisor

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