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Telemetriesystem mit Bluetooth Datalink

Bis jetzt habe ich die Messungen an meinen E-Motoren mit dem E-Meter von Hyperion vorgenommen. Das Ding ist sehr nützlich und war eine zeitlang "state of the art", aber die Drehzahlmessung mit dem Lichtsensor fand ich etwas umständlich, ungenau und nicht ganz ungefährlich, ausserdem wollte ich eigentlich immer wissen, was sich während des Fluges abspielt.

Auf der Suche nach einer Alternative stiess ich auf das UniLog von SM-Modellbau. Das UniLog ist ein kleiner, 6 Gramm schwerer "Flight Data Recorder", der die gemessenen Daten aufzeichnen oder per RS232 Schnittstelle in Echtzeit ausgeben kann.

Besonders interessant für mich war der Drehzahlsensor für Brushless-Motoren, den man in eine der Motorzuleitungen hängen kann. Das Verfahren funktioniert sehr genau und ist viel zuverlässiger als ein Lichtsensor.

Angeregt durch Kollegen, die ihre Ideen im Internet publiziert hatten - z.B. http://www.logview.info/cms/d_bt_module.phtml und http://speedyweb.at/start/2007/07/22/mikrokopter-und-bluetooth/ - habe auch ich begonnen, mit Bluetooth zu experimentieren.

Ideen, spezialisierte Hardware oder einen PDA einzusetzen, habe ich schnell verworfen - ein Laptop war vorhanden und ein Teil mehr auf den Flugplatz zu schleppen, war auch schon egal.

Codename "Bitching Betty Plus"

Endziel war jedenfalls ein Telemetriesystem, das durch Spracheingabe gesteuert wird und wichtige Daten in Echtzeit zur Bodenstation funkt, die der Computer dann vorliest - via Bluetooth Handy-Headset.  Schliesslich will ich ja die Augen am Flieger behalten und nicht irgendwelche Anzeigen ablesen müssen. Ausserdem sollte das Ding nicht andauernd vor sich hin plappern und nur dann reden, wenn es gefragt wird.

Wichtiger Hinweis: Ich  habe mit SM Modellbau vereinbart, Informationen zum  Datenformat und zu Steuerbefehlen des UniLog nicht weiterzugeben - sorry...
Ich werde mich an diese Vereinbarung halten, soferne SM-Modellbau nicht anders entscheidet.
 Ich hoffe, dass einige Tipps und Ideen dennoch verwertbar sind.

Übersicht Systemaufbau

Onboard Komponenten

An Bord befinden sich 3 Komponenten: das UniLog Modul von SM-Modellbau, ein Teil des USB-Verbindungskabels (wird mit UniLog mitgeliefert) und ein  F2M03GXA-S01 Class 1 Bluetooth Module von Free2Move, das von Tigal (Österreich, leider Konkurs) vertrieben wurde.

Verbindungskabel

Ich habe das SM USB-Kabel auseinandergeschnitten - hat mir Überwindung gekostet - und mit einer 4-poligen Stecker/Buchse versehen. Die Teile hatte ich in der Bastelkiste - ich verwende sie auch für die Verbindung zwischen Motor und Regler bei kleinen Indoor-Flieger.

IMGP4582

Dadurch kann das Kabel in seiner ursprünglichen Funktion weiterverwenden werden.

IMGP4620


Gleichzeitg kann man es als Verbindung zwischen Unilog und Bluetooth-Modul verwenden.

IMGP4617
Bluetooth Modul

"F2M03GX / GXA are Free2move’s top of the line embedded Bluetooth™ v2.0+EDR modules with exceptional wireless transmission characteristics. They provide a fully Bluetooth™ compliant device for data and voice communications."


*** WICHTIGE HINWEISE ***
Das BT-Modul wird via UniLog Modul mit Strom versorgt!

Die Datenübertragungsrate des Unilogs beträgt 115200Bit/sec  8 Databit - 1 Stopbit - No parity-  No flowcontrol.

Die bei der Auslieferung eingestellt Datenrate ist 38400 Bit/sec, 8 Datenbit, 1 Stopp Bit, no parity, no flow control - diese Einstellung MUSS man beim ersten Mal verwenden, wenn man das Modul programmieren will. Mit der der Free2Move Software kann dann die korrekte Baudrate eingestellt werden. Details dazu in den Unterlagen von Free2Move und hier.

Zur Programmierung des Moduls kann man das SM-USB Kabel verwenden. Send/Receive müssen dazu gekreuzt sein.

f2m03gxa

Eine passende 4-polige Buchse ist mit 0.3mm dickem Kuperdraht mit den Anschlüssen des Moduls verbunden.

BITTE UNBEDINGT DAS DATENBLATT DES MODULS LESEN!!
DAS VERLÖTEN DER DRÄHTE ERFORDERT EINE RUHIGE HAND - KINDER WEGSCHICKEN, TELEFON ABSCHALTEN, BIERKONSUM EINSCHRÄNKEN !!!


"+" muss mit der roten Leitung des RS232 Kabels verbunden sein.

Zur Programmierung müssen die beiden Datenleitungen (grün) gekreuzt werden. Für die Programmierung habe ich das Modul mit 3V (2 x 1.5 Volt Alkalizellen) oder 3.3V (1xA123 LiIon) versorgt und nur Masse und die (grünen) Datenleitungen mit dem USB-Modul verbunden. Die "-" und "+" Leitung sind mit der Batterie verbunden. Masse ("-") auch ist mit dem USB-Konverter verbunden, "+" darf NICHT mit dem Computer/USB-Port verbunden, weil der Pegel dort (meist) 5V ist.

IMGP4616


Verlöteter Stecker mit Kapton-Folie geschützt.

IMGP4618


Mit Schrumpfschlauch geschütztes Modul.

Eine andere elegante Methode ist der Einsatz eines speziellen USB-RS232 Moduls, das auch eine 3.3V Quelle zur Verfügung stellt. Ich verwende das µUSB-MB5 von 4D Systems.

Komponenten am Boden

Laptop

Standard-Laptop mit Windows XP oder Vista (Einschränkungen siehe weiter unten), mit mindestens einem USB Port.

ibm-tp43-450x400


Ein Bluetooth USB adapter (Class 1) z.B. LM055 .

lm056


Ein BT-Headset, wie es auch für Mobiltelefone verwendet wird.

images
Software

Die via RS232 Schnittstelle empfangenen Daten werden von einem Python-Script ausgewertet.
Folgende Softwarekomponenten kommen zum Einsatz:

Momentan "versteht" das System die Befehle:

Die Sprachausgabe ist überraschend verständlich, die Spracheingabe funktioniert in ruhiger Umgebung zuverlässig - am Flugplatz sieht es zumindest mit meinem Motorola Headset leider anders aus.

Bis jetzt habe ich nur mit englischer Spracheingabe und - ausgabe experimentiert - andere Sprachen sollten möglich sein, ebenso die Portierung des Programmes auf MacOS oder Linux.

Da sich die Spracheingabe bei dem von mir verwendeten Headset als unzuverlässig herausgestellt hat, schalte ich die Spachausgabe nun mittels Kippschalter am Sender ein und aus.

Erfahrungen mit Microsoft Vista

Wegen meines neuen Laptops (Lenovo X300) bin ich auf Vista umgestiegen.


Trotz üppiger Hardware ist Vista träge, macht nervende Erholungspausen und vergisst hie und da Maus und Fingerprintscanner. "Normale" Wald- und Wiesenaufgabe (Browsen, Mail schreiben, Texte editieren) lassen sich leidlich erledigen, beim Rest wird Vista den übelsten Gerüchten voll gerecht (alles hat mit XP perfekt funktioniert):

Heisser Tipp: Wer derzeit zumindest solche Projekten mit Vista in Angriff nimmt muss ein eingefleischter Masochist sein. Entwender bei XP bleiben oder auf Linux bzw. Apple umsteigen, wenn man mal sehen will, wie einfach das Leben sein kann, oder wie schnell moderne Hardware wirklich ist ....

Die Portierung von Bitchin Betty Plus auf ein kleines, billiges, portables Linux System ohne bewegliche Teile wie Harddisk oder Lüfter ist daher mein nächstes Projekt ;-)

 

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