Category Archives: Smart Systems 2014 – Balloon14

D-dagen!

Mandag var den store dagen! Presist klokken 13:30, etter gjentatte tester, ble ballongen sluppet opp!
DSC_0023

DSC_0027

Allerede etter fem minutter fikk vi den første SMS-en, så ting så lovende ut allerede på det tidspunktet! Ved hjelp av koordinatene, fulgte vi ballongen litt under én time rundt Kongsberg, før vi kom til Svene, hvor vi snudde og kjørte tilbake til skolen. Ballongen hadde da retning mot og over Jondalen. Omtrent 15:30, et kvarter før vi fikk de siste GPS-variablene, skjønte vi at Vikersund og Modum var vårt neste stopp. Dette stemte godt med den forutsagte ruten, som dere ser til venstre, og den virkelige ruten ballongen hadde, til høyre:

predict-true

Til tross for mørket som kom fort, ble det enighet i gruppen om å ta en tur, slik at vi vet litt mer om terrenget til dagen etter. Etter en god matbit på Subway, satt vi oss inn i golfen til Sondre, som kjørte oss trygt frem til en skog noen få kilometer forbi Vikersund. Vi gikk til den lokasjonen som vi fikk i den siste SMS-en, men på grunn av mørket og skogens tetthet var det umulig å se.

Vi møttes klokken 9 i Hokksund dagen etter. Kledd for skog og fjell, var det klart for Mann mot natur! Kvelden før hadde vi regnet nærmere på hvor ballongen kunne ha landet, og dette viste seg å være avgjørende. For halvannen time senere etter ankomst fant vi ballongen, ca. 500m fra den “opprinnelige” lokasjonen.

Alt av utstyret overlevde, til og med ballongen! Gleden var stor, og det var god stemning i bilen hjemover. Når vi kom hjem, koblet vi opp alt for å se om dataen var lagret på SD-kortet. Alt gikk som det skulle, all dataen var lagret, og alle bildene var på plass!

Alle resultatene finnes også på hjemmesiden vår.

Nå gjenstår det bare å finpusse presentasjonen til torsdag!

For de som er interesserte, ligger Arduino-koden her.

Den store testdagen!

Timene i dag ble satt av til testing av hele systemet. Etter noen samtaler med flere personer på skolen, fikk vi lov til å kjøre opp til Kongsberg Samlesentral AS, der vi fikk en full 8-liters heliumflaske. Imens satt resten av gruppen på skolen og gjorde alt klart.

DSC_0018

Dessverre gikk ikke alt som planlagt. Vi skjønte fort at heliumflasken ikke var stor nok, så vi måtte anskaffe en flaske til. Vi måtte i tillegg kvitte oss med unødvendig vekt, og valgte derfor å fjerne de blå kablene som fungerte som støtdempere, samt et lag av boksen, slik at den fikk nokså mindre volum.

Ballongen kom seg opp til takhøyde på skolen, når vi ribbet boksen for det vi kunne. Vi har også testet elektronikken – her fungerer alt som det skulle. Nå ser det lovende ut! Til neste gang skal vi sørge for at vi har nok helium, slik at vi endelig kan slippe ballongen fri…

DSC_0020

Krasjtest

I dag kjørte vi krasjtest på ballongen. Vaktmesteren på skolen heiset seg opp 16m i lufta sammen med Jawad ved hjelp av en lift, og ballongen ble sluppet fra denne høyden. Den overlevde uten en skrape!

10814318_10152392467071809_141182124_n

Deretter gikk vi inn og regnet på hvor mye helium som var nødvendig for å fylle opp ballongen. Jo mindre helium vi har ved release, jo høyere har ballongen mulighet til å komme. Utifra beregningene vi har utført må vi ha minimum 1800l helium. Vi regnet med at radiusen ved release er på ca 35 cm, og formelen vi brukte var;

4/3 *pi * r * r * r

Høyden vi prøver å oppnå ligger på mellom 8-12 km.

Vi har også forutsatt banen ballongen vil ta når vi slipper den opp. Her brukte vi nettsiden http://predict.habhub.org, som blant annet tar hensyn til værmeldinger og diverse andre variabler. I utgangspunktet var planen å slippe den opp neste tirsdag, men det kommer an på når vi har fått tilgang til helium/hydrogen fra skolen, i tillegg til for eksempel vind og nedbør.

Bildet under viser den banen ballongen hadde hatt om den ble sluppet opp på fredag:

predict

Siste innspurt!

Da har boksen vår blitt lakkert oransje, men på grunn av den svarte stratocellen ble ikke fargen optimal. Vi har også borret hull hvor ballongen vil festes, satt to kabler på tvers av hverandre – tauet skal gjennom her.

DSC_0011

Vi har også kommet et godt stykke med loddingen vår, foreløpig ser kretsen slik ut:

DSC_0009

På fredag har vi planlagt å kjøre første betatesten av hele systemet, vi blogges da!

Enda mer fremgang

Kretskortet vårt er ferdiglagd, men etter noen diskusjoner i gruppa kom vi frem til at selve produksjonen av det blir for kostbart. Vi kommer til å vise frem konstruksjonen av kortet, slik at det forhåpentligvis også teller på karakteren. Løsningen vi valgte til slutt er å lodde alt sammen – dette skal gjøres på et Veroboard.

Lakkeringen av isoporboksen som ble gjort sist var forgjeves. Vi har kommet i kontakt med Berg Emballasje AS fra Kongsberg, som var villig til å sponse oss med deres materiale – valget falt på stratocell! Slik ser da boksen vår ut foreløpig (til neste gang skal denne også lakkeres);

DSC_0005 DSC_0006

Når det kommer til funksjoner, så er det mulig vi legger til enda ett kamera, slik at vi har ett kamera som bare tar bilder, og ett som bare filmer (evt. timelapse).

Det er ikke så mye arbeid igjen, og vi føler at vi ligger godt an. Gjenstår bare å spurte inn siste distansen!

Noen uker til launch!

Vi er fortsatt i samtaler med flere institusjoner angående tillatelse til oppskytning. Her passer man på at alle kravene oppfylles, så vi ser ikke hvorfor vi ikke skulle fått tillatelsen innvilget.

I arbeidet med kretskortet har vi møtt på flere utfordringer, først og fremst fordi vi konstant er foran pensum, slik at alt vi gjør, blir gjort for første gang. Nå gjenstår likevel bare noen små detaljer før kretskortet kan sendes til printing. Foreløpig ser kortet følgende ut;

10743435_10152353638926809_1952829246_n10752760_10152353642376809_51723706_o

Vi har også blitt enige i gruppen om å dokumentere hele flyturen på kamera med ett timelapse videoklipp, og ikke med vanlig video. Dette pga både kapasitet, batteri, og faktumet at vi uansett ikke har med mikrofon i prosjektet.

Vi er nær mållinjen når det kommer til kodingen også. Vi har fått lagt til debuglamp, som vil vise alle feilmeldingene (også når PC’en ikke er koblet til). For eksempel, så vil RGB’en lyse en spesifikk farge dersom det er noe feil med SD-kortet. Kommunikasjonen fra PI’en til Arduino er OK, men vi opplever fortsatt litt problemer når det gjelder å sende data den andre veien. Ellers har vi også noen småbugs med GSM-signaler.

Sist time tok vi oss tid og festet fallskjermen vår til en brusflaske vi fant liggende på dronesonen. Testflyvningen ble utført fra tredje etasje på skolen, som ikke var nok til å se fallskjermens fulle potensial, da hele fallet varte i ca. ett sekund. Fallskjermen klarte likevel å åpne seg, og flasken er fortsatt fin og hel. Her er ett bilde rett før flyvningen:

20141028_093140 (450x800)

Isoporboksen vår har også blitt lakkert. De neste gangene, når boksen er helt tørr, kommer vi også til å kutte den opp i riktig størrelser, slik at resten av utstyret vårt passer best mulig inn.

Kort oppdatering

Da har vi fått informert oss litt mer om lover og regler som gjelder før en eventuell oppskytning. Vi er i kontakt med Luftfartstilsynet, og vil sende inn en formell tillatelse om noen dager.

Det er fremgang i kretskortarbeidet også! Etter gjentatte forsøk, og mye blod, svette og tårer har vi endelig fått følgende melding opp på skjermen;

No error detected
No oversight detected
No warning detected

Nå skal alle delene settes sammen i PCB Editor, før designen sendes videre til Kina.

Vi har laget en opplastingsfunksjon som lagrer CSV-filer på serveren og plotter alle verdiene i databasen. Vi har i tillegg funnet ut at vi kan bruke Google Fusion Tables til å plotte alle GPS-verdiene i Google Maps.

En av datastudentene har skrevet feiltoleranse på koden, det vil si hva som skjer dersom satellittfiks mangler.

På fredag vil vi teste hvordan alle subsystemene fungerer sammen som ett system ved hjelp av en levelshifter (kjøpt på eBay), mens vi venter på at kretskortet blir klart.

Siste nytt!

Hei!

Arbeidet med prosjektet går fremover! Vi har startet med design av kretskortet og delvis også fått kretsen simulert. I tillegg har vi fått til level shifter til I2C-kommunikasjon mellom Arduino og Raspberry Pi. Det gjenstår nå å jobbe videre med kretsen slik at alle de nødvendige sensorene kan kobles til. I denne delen av prosjektet kjører vi programmet OrCAD.

Bilde

Etter litt problemer med SD-kort-leseren på Pi’en, har vi endelig fått den til å kjøre. Nå venter vi bare på å få vår egen Raspberry Pi, slik at vi kan få installert OS på den. Det samme gjelder kameraet – før vi kan jobbe videre med denne delen av prosjektet.

Temperatursensoren som har funnet frem veien fra Malaysia har vi testet, og den fungerte! Videre må vi finne ut av alle komponentene vi trenger; GPS, GSM, GY-81 (som fungerer som gyro-, baro- og akselerometer, samt som elektrisk kompass).

Vi har sakte, men sikkert begynt å skrive koden for Arduino’en, men dette er i en såpass tidlig fase at mer konkret informasjon kommer i en av de neste innleggene!

Når det kommer til vår nettside og databasen, er det noe vi har tenkt å begynne med så fort som mulig! Det er bestemt at all data skal lagres som CSV-filer, og at vi skal bruke MySQL som database for å vise frem filene på nettsiden.

Foreløpig ser det meste OK ut, men mye arbeid gjenstår!

Nytt år – nye muligheter!

Inspirert av fjorårets gruppe, er utfordringen vår er å sende opp en heliumballong som vil være i stand til å måle blant annet temperatur og lufttrykk. Denne infoen vil kunne hentes ut i grafisk form. Vi vil også inkludere en GPS som informerer om hvor ballongen befinner seg til diverse sider (koordinater). Det vil samt være mulighet til filming og bilder. Planen er også å ha en fallskjerm som vil bringe ballongen ned igjen.

I startfasen diskuterte vi hvordan vi kunne bygge videre på et prosjekt som delvis mislyktes i fjor, hva vi skulle legge til og hva vi skulle gjøre enda bedre. Alle på gruppen hadde store ambisjoner! Hvilke komponenter det hadde vært best å bruke og hva slags utstyr vi trengte ble også tatt opp.

Allerede i dette stadiet møtte vi på utfordringer. Ballongen vi hadde tilgjengelig blir utifra våre utregninger for liten med tanke på hvor høyt opp den var tiltenkt og hvor stor nyttelast den skulle ha. Vi jobbet også med å teste og få koblet opp sensorer, og koble til GSM-nettet, så her ser ting bra ut. Vi bør snart også tenke på å få koblet til en Raspberry Pi og hvilken løsning vi burde velge med tanke på kamera.

Ballongen skal opp i år!