NGIMU Кіраўніцтва карыстальніка
Версія 1.6
Публічны рэліз
Абнаўленні дакументаў
Гэты дакумент пастаянна абнаўляецца, каб уключыць дадатковую інфармацыю, запытаную карыстальнікамі, і новыя функцыі, даступныя ў абнаўленнях праграмнага забеспячэння і ўбудаванага праграмнага забеспячэння. Калі ласка, праверце x-io
Тэхналогіі webсайт для апошняй версіі гэтага дакумента і прашыўкі прылады.
Гісторыя версій дакумента
| Дата | Версія дакумента | Апісанне |
| 13 студзеня 2022 г | 1.6 |
|
| 16 кастрычніка 2019 | 1.5 |
|
| 24 ліп 2019 | 1.4 |
|
| 07 лістапада 2017 | 1.3 |
|
| 10 студзеня 2017 г | 1.2 |
|
| 19 кастрычніка 2016 | 1.1 |
|
| 23 верасня 2016 | 1.0 |
|
| 19 мая 2016 г | 0.6 |
|
| 29 сакавіка 2016г | 0.5 |
|
| 19 лістапада 2015 | 0.4 |
|
| 30 чэрвеня 2015 г | 0.3 |
|
| 9 чэрвеня 2015 г | 0.2 |
|
| 12 мая 2015 г | 0.1 |
|
| 10 мая 2015 г | 0.0 |
|
Скончанаview
IMU наступнага пакалення (NGIMU) - гэта кампактная платформа IMU і збору даных, якая аб'ядноўвае ўбудаваныя датчыкі і алгарытмы апрацоўкі даных з шырокім дыяпазонам інтэрфейсаў сувязі, каб стварыць універсальную платформу, якая добра падыходзіць як для прыкладанняў у рэжыме рэальнага часу, так і для запісу даных.
Прылада ўзаемадзейнічае з дапамогай OSC і таму неадкладна сумяшчальны з многімі праграмнымі праграмамі і просты для інтэграцыі з карыстальніцкімі праграмамі з бібліятэкамі, даступнымі для большасці моў праграмавання.
1.1. Убудаваныя датчыкі і збор даных
- Трохвосевы гіраскоп (±2000°/с, 400 Гц сampстаўка)
- Трохвосевы акселерометр (±16g, 400 Гц сampстаўка)
- Трохвосевы магнітометр (±1300 мкТл)
- Бараметрычны ціск (300-1100 гПа)
- Вільготнасць
- Тэмпература1
- Акумулятар абtage, бягучы, працэнтtage, і час, які застаўся
- Аналагавыя ўваходы (8 каналаў, 0-3.1 В, 10 біт, 1 кГц сampстаўка)
- Дапаможны паслядоўны порт (сумяшчальны з RS-232) для GPS або карыстацкай электронікі/датчыкаў
- Гадзіннік рэальнага часу і
1.2. Апрацоўка дадзеных на борце
- Усе датчыкі адкалібраваны
- Алгарытм зліцця AHRS забяспечвае вымярэнне арыентацыі адносна Зямлі ў выглядзе кватэрніёна, матрыцы павароту або вуглоў Эйлера
- Алгарытм зліцця AHRS забяспечвае вымярэнне лінейнага паскарэння
- Усе вымярэнні адпавядаюць часуamped
- Сінхранізацыя часуamps для ўсіх прылад у сетцы Wi-Fi2
1.3. Інтэрфейсы сувязі
- USB
- Паслядоўны (сумяшчальны з RS-232)
- Wi-Fi (802.11n, 5 Ггц, убудаваная або знешняя антэна, кропка доступу або рэжым кліента)
- SD-карта (даступная як знешні дыск праз USB)
1.4. Кіраванне харчаваннем
- Харчаванне ад USB, вонкавага крыніцы харчавання або батарэі
- Зарадка акумулятара праз USB або вонкавае сілкаванне
- Таймер сну
1Убудаваныя тэрмометры выкарыстоўваюцца для каліброўкі і не прызначаны для дакладнага вымярэння тэмпературы навакольнага асяроддзя.
2 Для сінхранізацыі патрабуецца дадатковае абсталяванне (Wi-Fi роутер і майстар сінхранізацыі).
- Прачынанне трыгера руху
- Таймер абуджэння
- Харчаванне 3.3 В для электронікі карыстальніка (500 мА)
1.5. Асаблівасці праграмнага забеспячэння
- Графічны інтэрфейс і API з адкрытым зыходным кодам (C#) для Windows
- Наладзьце параметры прылады
- Пабудаваць дадзеныя ў рэжыме рэальнага часу
- Запісвайце дадзеныя ў рэжыме рэальнага часу file (CSV file фармат для выкарыстання з Excel, MATLAB і г.д.)
- Інструменты тэхнічнага абслугоўвання і каліброўкі Памылка! Закладка не вызначана.
Абсталяванне
2.1. Кнопка харчавання
Кнопка харчавання ў асноўным выкарыстоўваецца для ўключэння і выключэння прылады (рэжым сну). Пры націсканні кнопкі, калі прылада выключана, яна ўключыцца. Націсканне і ўтрыманне кнопкі на працягу 2 секунд, калі яна ўключана, выключыць яе.
Кнопка таксама можа выкарыстоўвацца карыстальнікам у якасці крыніцы даных. Прылада адправіць часampпаведамленне кнопкі пры кожным націску кнопкі. Гэта можа забяспечыць зручны ўвод карыстальнікам для прыкладанняў у рэжыме рэальнага часу або карысны сродак для пазначэння падзей пры рэгістрацыі даных. Для атрымання дадатковай інфармацыі глядзіце раздзел 7.1.1.
2.2. святлодыёды
Плата мае 5 святлодыёдных індыкатараў. Кожны святлодыёд рознага колеру і выконвае сваю ролю. У табліцы 1 пералічаны ролі і звязаныя з імі паводзіны кожнага святлодыёда.
| Колер | Паказвае | Паводзіны |
| Белы | Статус Wi-Fi | Выкл – Wi-Fi адключаны Павольнае мірганне (1 Гц) – Не звязана Хуткае мігценне (5 Гц) – Падключаны і чакае IP-адрас Цвёрды – Падключаны і IP-адрас атрыманы |
| Сіні | – | – |
| Зялёны | Стан прылады | Паказвае, што прылада ўключана. Ён таксама будзе міргаць пры кожным націску кнопкі або пры атрыманні паведамлення. |
| Жоўты | Стан SD-карты | Выкл – SD-карта адсутнічае Павольнае мірганне (1 Гц) – SD-карта ёсць, але не выкарыстоўваецца Цвёрды – SD-карта прысутнічае і ідзе ўваход |
| Чырвоны | Зарадка акумулятара | Выкл – Зарадная прылада не падключана Цвёрды – Зарадная прылада падключана і ідзе зарадка Мірганне (0.3 Гц) – Зарадная прылада падключана і зарадка завершана Хуткае мігценне (5 Гц) – Зарадная прылада не падключана і батарэя менш чым на 20% |
Табліца 1: паводзіны святлодыёда
Адпраўка каманды ідэнтыфікацыі на прыладу прымусіць усе святлодыёды хутка міргаць на працягу 5 секунд.
Гэта можа спатрэбіцца пры спробе ідэнтыфікаваць пэўную прыладу ў групе некалькіх прылад. Для атрымання дадатковай інфармацыі глядзіце раздзел 7.3.6.
Святлодыёды могуць быць адключаны ў наладах прылады. Гэта можа спатрэбіцца ў прылажэннях, дзе святло ад святлодыёдаў непажадана. Каманда ідэнтыфікацыі ўсё яшчэ можа выкарыстоўвацца, калі святлодыёды адключаны, і зялёны святлодыёд будзе міргаць кожны раз пры націску кнопкі. Гэта дазваляе карыстальніку праверыць, ці ўключана прылада, калі святлодыёды адключаны.
2.3. Дапаможная паслядоўная распиновка
Табліца 2 паказвае распіноўку дапаможнага паслядоўнага раздыма. Кантакт 1 фізічна пазначаны на раздыме маленькай стрэлкай, гл. малюнак 1.
| Pin | Напрамак | Імя |
| 1 | Н/Д | зямля |
| 2 | Выхад | РТС |
| 3 | Выхад | Выхад 3.3 У |
| 4 | Увод | RX |
| 5 | Выхад | TX |
| 6 | Увод | CTS |
Табліца 2: Разводка дапаможнага паслядоўнага раздыма
2.4. Серыйная распиновка
Табліца 3 паказвае распіноўку паслядоўнага раздыма. Кантакт 1 фізічна пазначаны на раздыме маленькай стрэлкай, гл. малюнак 1.
| Pin | Напрамак | Імя |
| 1 | Н/Д | зямля |
| 2 | Выхад | РТС |
| 3 | Увод | Уваход 5 В |
| 4 | Увод | RX |
| 5 | Выхад | TX |
| 6 | Увод | CTS |
Табліца 3: Разводка паслядоўнага раздыма
2.5. Распиновка аналагавых уваходаў
Табліца 4 паказвае распіноўку раздыма аналагавых уваходаў. Кантакт 1 фізічна пазначаны на раздыме маленькай стрэлкай, гл. малюнак 1.
| Pin | Напрамак | Імя |
| 1 | Н/Д | зямля |
| 2 | Выхад | Выхад 3.3 У |
| 3 | Увод | Аналагавы канал 1 |
| 4 | Увод | Аналагавы канал 2 |
| 5 | Увод | Аналагавы канал 3 |
| 6 | Увод | Аналагавы канал 4 |
| 7 | Увод | Аналагавы канал 5 |
| 8 | Увод | Аналагавы канал 6 |
| 9 | Увод | Аналагавы канал 7 |
| 10 | Увод | Аналагавы канал 8 |
Табліца 4: Распіноўка раздыма аналагавага ўваходу
2.6. Нумары дэталяў раздыма
Усе раздымы платы - гэта раздымы Molex PicoBlade™ з крокам 1.25 мм. У табліцы 5 пералічаны нумары кожнай дэталі, якія выкарыстоўваюцца на плаце, і рэкамендаваныя нумары дэталяў адпаведных спалучаных раздымаў.
Кожны адказны раз'ём складаецца з пластыкавай часткі корпуса і двух або больш абціснутых правадоў.
| Раз'ём платы | Нумар дэталі | Нумар спарвання |
| акумулятар | Загаловак Molex PicoBlade™, павярхоўны мантаж, пад прамым вуглом, 2-баковы, арт.: 53261-0271 | Корпус Molex PicoBlade™, жаночы, 2-канальны, арт.: 51021-0200
Папярэдне абціснуты провад Molex, аднаканцовы PicoBlade™, гнездо, 304 мм, 28 AWG, арт.: 06-66-0015 (×2) |
| Дапаможны серыял / Серыял | Загаловак Molex PicoBlade™, павярхоўны мантаж, пад прамым вуглом, 6-баковы, арт.: 53261-0671 | Корпус Molex PicoBlade™, жаночы, 6-канальны, арт.: 51021-0600 Папярэдне абціснуты провад Molex, аднаканцовы PicoBlade™, гнездо, 304 мм, 28 AWG, арт.: 06-66-0015 (×6) |
| Аналагавыя ўваходы | Загаловак Molex PicoBlade™, павярхоўны мантаж, пад прамым вуглом, 10-баковы, арт.: 53261-1071 | Корпус Molex PicoBlade™, жаночы, 10-канальны, арт.: 51021-1000 Папярэдне абціснуты провад Molex, аднаканцовы PicoBlade™, гнездо, 304 мм, 28 AWG, арт.: 06-66-0015 (×10) |
Табліца 5: Нумары дэталяў раздымаў платы
2.7. Памеры дошкі
КРОК 3D file і механічны чарцёж з падрабязным указаннем усіх памераў платы даступны на x-io
Тэхналогіі webсайт.
Пластыкавы корпус
Пластыкавы корпус ахоплівае плату з акумулятарам ёмістасцю 1000 мАг. Корпус забяспечвае доступ да ўсіх інтэрфейсаў платы і напаўпразрысты, так што святлодыёдныя індыкатары могуць быць бачныя. На малюнку 3 паказана плата ў зборы з батарэяй ёмістасцю 1000 мАг у пластыкавым корпусе.
Малюнак 3: Плата ў зборы з батарэяй 1000 мАг у пластыкавым корпусе
КРОК 3D file і механічны чарцёж з падрабязным указаннем усіх памераў корпуса даступны на x-io Technologies webсайт.
Аналагавыя ўваходы
Інтэрфейс аналагавых уваходаў выкарыстоўваецца для вымярэння аб'ёмуtagэс і атрымліваць даныя ад знешніх датчыкаў, якія забяспечваюць вымярэнні ў якасці аналагавага абtagд. Напрыкладampнапрыклад, датчык сілы супраціву можа быць арганізаваны ў ланцугу дзельніка патэнцыялу для забеспячэння вымярэння сілы ў якасці аналагавага аб'ёмуtage. ВыпtagВымярэнні адпраўляюцца прыладай як часampрэд аналагавых уваходных паведамленняў, як апісана ў раздзеле 7.1.13.
Распиновка аналагавых уваходаў апісана ў раздзеле 2.3, а нумары дэталяў для раздыма пералічаны ў раздзеле 2.6.
4.1. Спецыфікацыя аналагавых уваходаў
- Колькасць каналаў: 8
- Разрозненне АЦП: 10-бітны
- Sampстаўка le: 1000 Гц
- тtagе дыяпазон: ад 0 В да 3.1 В
4.2. Выхад харчавання 3.3 В
Інтэрфейс аналагавага ўваходу забяспечвае выхад 3.3 В, які можа выкарыстоўвацца для харчавання знешняй электронікі. Гэты выхад адключаецца, калі прылада пераходзіць у спячы рэжым, каб знешняя электроніка не разраджала батарэю, калі прылада не актыўная.
Дапаможны паслядоўны інтэрфейс
Дапаможны паслядоўны інтэрфейс выкарыстоўваецца для сувязі са знешняй электронікай праз паслядоўнае злучэнне.
Напрыкладample, Дадатак A апісвае, як модуль GPS можа быць падлучаны непасрэдна да дапаможнага паслядоўнага інтэрфейсу для рэгістрацыі і перадачы дадзеных GPS разам з існуючымі дадзенымі датчыка. У якасці альтэрнатывы можна выкарыстоўваць мікракантролер, падлучаны да дапаможнага паслядоўнага інтэрфейсу, каб дадаць функцыі ўводу/вываду агульнага прызначэння.
Распиновка дапаможнага паслядоўнага інтэрфейсу апісана ў раздзеле 2.3, а нумары дэталяў для спалучанага раздыма пералічаны ў раздзеле 2.6.
5.1. Спецыфікацыя дапаможнай серыі
- Хуткасць бода: Ад 7 біт/с да 12 Мбіт/с
- Апаратнае кіраванне патокам RTS/CTS: уключана/выключана
- Інвертуйце лініі перадачы дадзеных (для сумяшчальнасці з RS-232): уключана/выключана
- дадзеныя: 8-біт (без партыі)
- Стоп-біты: 1
- тtage: 3.3 В (уваходы цярпімыя да RS-232 voltagэс)
5.2. Адпраўка даных
Дадзеныя адпраўляюцца з дапаможнага паслядоўнага інтэрфейсу шляхам адпраўкі паведамлення дапаможных паслядоўных даных на
прылада. Для атрымання дадатковай інфармацыі глядзіце раздзел 7.1.15.
5.3. Атрыманне дадзеных
Даныя, атрыманыя дапаможным паслядоўным інтэрфейсам, адпраўляюцца прыладай у выглядзе паведамлення дапаможных паслядоўных даных, як апісана ў раздзеле 7.2.1. Атрыманыя байты буферызуюцца перад адпраўкай у адным паведамленні, калі выконваецца адно з наступных умоў:
- Колькасць байтаў, якія захоўваюцца ў буферы, адпавядае памеру буфера
- Ні адзін байт не быў атрыманы больш чым па тайм-аўту
- Атрыманне байта, роўнага кадраваму сімвалу
Памер буфера, тайм-аўт і сімвал кадравання можна наладзіць у наладах прылады. БылыampВыкарыстанне гэтых налад заключаецца ў тым, каб усталяваць сімвал новага радка ('\n', дзесятковае значэнне 10) так, каб кожны радок ASCII, які завяршаецца сімвалам новага радка, прымаўся праз дапаможны паслядоўны інтэрфейс высылаецца як асобная час-сцьampрэд паведамленне.
5.4. Праход OSC
Калі рэжым праходжання OSC уключаны, дапаможны паслядоўны інтэрфейс не будзе адпраўляць і атрымліваць такім чынам, як апісана ў раздзелах 5.2 і 5.3. Замест гэтага дапаможны паслядоўны інтэрфейс будзе адпраўляць і атрымліваць пакеты OSC, закадаваныя як пакеты SLIP. Кантэнт OSC, атрыманы дапаможным паслядоўным інтэрфейсам, перанакіроўваецца на ўсе актыўныя каналы сувязі ў выглядзе часуampрэд OSC пакет. Паведамленні OSC, атрыманыя праз любы актыўны канал сувязі, які не распазнаецца, будуць перанакіраваны на дапаможны паслядоўны інтэрфейс. Гэта дазваляе прамую сувязь са староннімі і карыстацкімі паслядоўнымі прыладамі OSC праз паведамленні, адпраўленыя і атрыманыя разам з існуючым трафікам OSC.
NGIMU Teensy I/O Expansion Example дэманструе, як Teensy (сумяшчальны з Arduino мікракантролер), падлучаны да дапаможнага паслядоўнага інтэрфейсу, можа выкарыстоўвацца для кіравання святлодыёдамі і прадастаўлення даных датчыкаў з дапамогай рэжыму прапускання OSC.
5.5. Апаратнае кіраванне патокам RTS/CTS
Калі апаратнае кіраванне патокам RTS/CTS не ўключана ў наладах прылады, то ўваход CTS і выхад RTS можна кіраваць уручную. Гэта забяспечвае лічбавы ўваход і выхад агульнага прызначэння, якія можна выкарыстоўваць для ўзаемадзеяння са знешняй электронікай. Напрыкладample: для выяўлення націску кнопкі або для кіравання святлодыёдам. Стан выхаду RTS усталёўваецца шляхам адпраўкі дапаможнага паслядоўнага паведамлення RTS на прыладу, як апісана ў раздзеле 7.2.2. Часampдапаможнае паслядоўнае паведамленне CTS адпраўляецца прыладай кожны раз, калі змяняецца стан уводу CTS, як апісана ў раздзеле 7.1.16.
5.6. Выхад харчавання 3.3 В
Дапаможны паслядоўны інтэрфейс забяспечвае выхад 3.3 В, які можа выкарыстоўвацца для харчавання знешняй электронікі. Гэты выхад адключаецца, калі прылада пераходзіць у спячы рэжым, каб знешняя электроніка не разраджала батарэю, калі прылада не актыўная.
Стаўкі адпраўкі, сampстаўкі і часamps
Налады прылады дазваляюць карыстальніку вызначаць хуткасць адпраўкі кожнага тыпу паведамлення аб вымярэнні, напрыкладample, паведамленне датчыка (раздзел 7.1.2), паведамленне кватэрніёна (раздзел 7.1.4) і г. д. Хуткасць адпраўкі не ўплывае на сample хуткасць адпаведных вымярэнняў. Усе вымярэнні набываюцца ўнутры на фіксаваных sampле тарыфы прыведзены ў табліцы 6. Часamp для кожнага вымярэння ствараецца, калі sampле набываецца. Часamp таму з'яўляецца надзейным вымярэннем, незалежным ад затрымкі або буферызацыі, звязанай з дадзеным каналам камутацыі.
| Вымярэнне | Sample Ацэнка |
| Гіраскоп | 400 Гц |
| Акселерометр | 400 Гц |
| Магнітометр | 20 Гц |
| Бараметрычны ціск | 25 Гц |
| Вільготнасць | 25 Гц |
| Тэмпература працэсара | 1 кГц |
| Гіраскоп і акселерометр тэмпературы | 100 Гц |
| Датчык тэмпературы навакольнага асяроддзя | 25 Гц |
| Акумулятар (працэнтtagе, час апаражніць, абtagе, цяперашні) | 5 Гц |
| Аналагавыя ўваходы | 1 кГц |
| RSSI | 2 Гц |
Табліца 6: Фіксаваныя ўнутраныя sample стаўкі
Калі зададзеная хуткасць адпраўкі большая за sample хуткасць асацыяванага вымярэння, то вымярэнні будуць паўтарацца ў некалькіх паведамленнях. Паўторныя вымярэнні можна вызначыць як паўторны часampс. Можна задаць хуткасці адпраўкі, якія перавышаюць прапускную здольнасць канала сувязі. Гэта прывядзе да страты паведамленняў. Часamps павінны быць выкарыстаны, каб пераканацца, што сістэма атрымання надзейная да страчаных паведамленняў.
Пратакол сувязі
Уся сувязь кадуецца як OSC. Даныя, якія адпраўляюцца па UDP, выкарыстоўваюць OSC у адпаведнасці са спецыфікацыяй OSC v1.0. Набор даных праз USB, паслядоўны або запісаны на SD-карту OSC закадаваны ў выглядзе пакетаў SLIP у адпаведнасці са спецыфікацыяй OSC v1.1. Рэалізацыя OSC выкарыстоўвае наступныя спрашчэнні:
- Паведамленні OSC, адпраўленыя на прыладу, могуць выкарыстоўваць лікавыя тыпы аргументаў (int32, float32, int64, час OSC tag, 64-бітны падвойны, сімвальны, лагічны, нулявы або Infinitum) узаемазаменна, а тыпы аргументаў blob і string узаемазаменна.
- Шаблоны адрасоў OSC, адпраўленыя на прыладу, не могуць утрымліваць ніякіх спецыяльных сімвалаў: '?', '*', '[]' або '{}'.
- Паведамленні OSC, якія адпраўляюцца на прыладу, могуць адпраўляцца ў пакетах OSC. Аднак планаванне паведамленняў будзе ігнаравацца.
7.1. Дадзеныя з прылады
Усе дадзеныя, якія адпраўляюцца з прылады, адпраўляюцца як часampпакет OSC, які змяшчае адно паведамленне OSC.
Усе паведамленні з дадзенымі, за выключэннем кнопкі, дапаможных паслядоўных і паслядоўных паведамленняў, адпраўляюцца бесперапынна з хуткасцю адпраўкі, вызначанай у наладах прылады.
Самы часamp пакета OSC - гэта час OSC tag. Гэта 64-бітны лік з фіксаванай кропкай. Першыя 32 біта вызначаюць колькасць секунд з 00:00 1 студзеня 1900 года, а апошнія 32 біта вызначаюць долі секунды з дакладнасцю каля 200 пікасекунд. Гэта прадстаўленне, якое выкарыстоўваецца Інтэрнэт-часам NTPampс. Час OSC tag можна пераўтварыць у дзесятковае значэнне секунд, спачатку інтэрпрэтаваўшы значэнне як 64-бітнае цэлае лік без знака, а потым падзяліўшы гэтае значэнне на 2 32. Важна, каб гэты разлік выконваўся з выкарыстаннем тыпу з плаваючай кропкай падвойнай дакладнасці, у адваротным выпадку адсутнасць дакладнасці прывядзе да значных памылак.
7.1.1. Паведамленне кнопкі
Адрас OSC: /кнопка
Паведамленне аб кнопцы адпраўляецца кожны раз, калі націскаецца кнопка харчавання. Паведамленне не ўтрымлівае аргументаў.
7.1.2. Датчыкі
Адрас OSC: /sensors
Паведамленне датчыка змяшчае вымярэнні гіраскопа, акселерометра, магнітаметра і барометра. Аргументы паведамлення зведзены ў табліцу 7.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | паплавок32 | Вось X гіраскопа ў °/с |
| 2 | паплавок32 | Вось у гіраскопа ў °/с |
| 3 | паплавок32 | Вось z гіраскопа ў °/с |
| 4 | паплавок32 | Вось акселерометра ў g |
| 5 | паплавок32 | Вось Y акселерометра ў g |
| 6 | паплавок32 | Вось z акселерометра ў g |
| 7 | паплавок32 | Вось х магнітометра ў мкТл |
| 8 | паплавок32 | Магнітометр па восі Y у мкТл |
| 9 | паплавок32 | Вось z магнітометра ў мкТл |
| 10 | паплавок32 | Барометр у гПа |
Табліца 7: Аргументы паведамлення датчыка
7.1.3. Велічыні
Адрас OSC: /magnitudes
Паведамленне аб велічынях змяшчае вымярэнні велічынь гіраскопа, акселерометра і магнітометра. Аргументы паведамлення зведзены ў Табліца 8: Аргументы паведамлення велічынь.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | паплавок32 | Велічыня гіраскопа ў °/с |
| 2 | паплавок32 | Велічыня акселерометра ў г |
| 3 | паплавок32 | Велічыня магнітометра ў мкТл |
Табліца 8: Аргументы паведамлення велічынь
7.1.4. Кватэрніён
Адрас OSC: /quaternion
Паведамленне кватэрніёна змяшчае выхад кватэрніёна бартавога алгарытму AHRS, які апісвае арыентацыю прылады адносна Зямлі (канвенцыя NWU). Аргументы паведамлення зведзены ў табліцу 9.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | паплавок32 | Кватэрніён w элемент |
| 2 | паплавок32 | Кватэрніён х элемент |
| 3 | паплавок32 | Кватэрніён y элемент |
| 4 | паплавок32 | Элемент кватэрніён z |
Табліца 9: Аргументы паведамлення Quaternion
7.1.5. Матрыца павароту
Адрас OSC: /matrix
Паведамленне матрыцы кручэння змяшчае выхад матрыцы кручэння бартавога алгарытму AHRS, які апісвае арыентацыю прылады адносна Зямлі (канвенцыя NWU). Аргументы паведамлення апісваюць матрыцу ў шэраг-асноўны парадак як паказана ў табліцы 10.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | паплавок32 | Элемент матрыцы павароту xx |
| 2 | паплавок32 | Элемент xy матрыцы павароту |
| 3 | паплавок32 | Элемент матрыцы павароту xz |
| 4 | паплавок32 | Элемент yx матрыцы павароту |
| 5 | паплавок32 | Элемент yy матрыцы павароту |
| 6 | паплавок32 | Элемент Yz матрыцы павароту |
| 7 | паплавок32 | Элемент Zx матрыцы павароту |
| 8 | паплавок32 | Элемент zy матрыцы павароту |
| 9 | паплавок32 | Элемент zz матрыцы кручэння |
Табліца 10: Аргументы паведамлення матрыцы павароту
7.1.6. Вуглы Эйлера
Адрас OSC: /Euler
Паведамленне пра вуглы Эйлера змяшчае вывад вугла Эйлера ўбудаванага алгарытму AHRS, які апісвае арыентацыю прылады адносна Зямлі (канвенцыя NWU). Аргументы паведамлення зведзены ў табліцу 11.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | паплавок32 | Вугал нахілу (x) у градусах |
| 2 | паплавок32 | Вугал нахілу (y) у градусах |
| 3 | паплавок32 | Кут рыскання/кірунак (z) у градусах |
7.1.7. Лінейнае паскарэнне
Адрас OSC: /лінейны
Паведамленне аб лінейным паскарэнні змяшчае вывад лінейнага паскарэння алгарытму аб'яднання бартавога датчыка, які апісвае паскарэнне без гравітацыі ў сістэме каардынат датчыка. Аргументы паведамлення зведзены ў табліцу 12.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | паплавок32 | Паскарэнне па восі X датчыка ў g |
| 2 | паплавок32 | Паскарэнне па восі Y датчыка ў g |
| 3 | паплавок32 | Паскарэнне па восі z датчыка ў g |
Табліца 12: Аргументы паведамлення лінейнага паскарэння
7.1.8. Паскарэнне Зямлі
Адрас OSC: /earth
Паведамленне аб паскарэнні Зямлі змяшчае выходныя дадзеныя аб паскарэнні Зямлі алгарытму зліцця бартавога датчыка, які апісвае паскарэнне без гравітацыі ў сістэме каардынат Зямлі. Аргументы паведамлення зведзены ў табліцу 13.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | паплавок32 | Паскарэнне вакол восі X Зямлі ў g |
| 2 | паплавок32 | Паскарэнне вакол восі y Зямлі ў g |
| 3 | паплавок32 | Паскарэнне вакол восі z Зямлі ў g |
Табліца 13: Аргументы паведамлення паскарэння Зямлі
7.1.9. Вышыня над узроўнем мора
Адрас OSC: /выш
Паведамленне аб вышыні змяшчае вымярэнне вышыні над узроўнем мора. Аргумент паведамлення зведзены ў табліцу 14.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | паплавок32 | Вышыня над узроўнем мора ў м |
Табліца 14: Аргумент паведамлення аб вышыні
7.1.10. тэмпература
Адрас OSC: /temperature
Паведамленне аб тэмпературы змяшчае вымярэнні кожнага з бартавых датчыкаў тэмпературы прылады. Аргументы паведамлення зведзены ў табліцу 15.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | паплавок32 | Тэмпература гіраскопа/акселерометра ў °C |
| 2 | паплавок32 | Тэмпература барометра ў °C |
Табліца 15: Аргументы паведамлення тэмпературы
7.1.11. Вільготнасць
Адрас OSC: /вільготнасць
Паведамленне аб вільготнасці змяшчае вымярэнне адноснай вільготнасці. Аргумент паведамлення зведзены ў табліцу 16.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | паплавок32 | Адносная вільготнасць у % |
Табліца 16: Аргумент паведамлення вільготнасці
7.1.12. Акумулятар
Адрас OSC: /battery
Паведамленне аб батарэі змяшчае аб'ём батарэіtagе і бягучыя вымярэнні, а таксама станы алгарытму паліўнага датчыка. Аргументы паведамлення зведзены ў табліцу 17.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | паплавок32 | Узровень батарэі ў % |
| 2 | паплавок32 | Час апаражнення ў хвілінах |
| 3 | паплавок32 | Акумулятар абtagе ў В. |
| 4 | паплавок32 | Ток батарэі ў мА |
| 5 | радок | Стан зараднай прылады |
Табліца 17: Аргументы паведамлення батарэі
7.1.13. Аналагавыя ўваходы
Адрас OSC: /аналаг
Паведамленне аб аналагавых уваходах змяшчае вымярэнні аб'ёму аналагавых уваходаўtagэс. Аргументы паведамлення зведзены ў табліцу 18.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | паплавок32 | 1 канал выпtagе ў В. |
| 2 | паплавок32 | 2 канал выпtagе ў В. |
| 3 | паплавок32 | 3 канал выпtagе ў В. |
| 4 | паплавок32 | 4 канал выпtagе ў В. |
| 5 | паплавок32 | 5 канал выпtagе ў В. |
| 6 | паплавок32 | 6 канал выпtagе ў В. |
| 7 | паплавок32 | 7 канал выпtagе ў В. |
| 8 | паплавок32 | 8 канал выпtagе ў В. |
Табліца 18: Аргументы паведамлення аналагавых уваходаў
7.1.14. RSSI
Адрас OSC: /RSSI
Паведамленне RSSI змяшчае вымярэнне RSSI (індыкатар магутнасці сігналу прыёму) для бесправаднога злучэння. Гэта вымярэнне сапраўднае, толькі калі модуль Wi-Fi працуе ў рэжыме кліента. Аргументы паведамлення зведзены ў табліцу 19.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | паплавок32 | Вымярэнне RSSI у дБм |
| 2 | паплавок32 | Вымярэнне RSSI у працэнтахtage, дзе ад 0% да 100% уяўляе сабой дыяпазон ад -100 дБм да -50 дБм. |
Табліца 19: Аргумент паведамлення RSSI
7.1.15 Дапаможныя паслядоўныя даныя
Адрас OSC: /aux serial
Дапаможнае паслядоўнае паведамленне змяшчае даныя, атрыманыя праз дапаможны паслядоўны інтэрфейс. Аргумент паведамлення можа быць аднаго з двух тыпаў у залежнасці ад налад прылады, як апісана ў Табліца 20.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | кропля | Дадзеныя прымаюцца праз дапаможны паслядоўны інтэрфейс. |
| 1 | радок | Дадзеныя, атрыманыя праз дапаможны паслядоўны інтэрфейс з заменай усіх нулявых байтаў на пару сімвалаў «/0». |
Табліца 20: Аргумент паведамлення дапаможных паслядоўных даных
7.1.16 Дапаможны паслядоўны ўваход CTS
Адрас OSC: /aux serial/cts
Уваходнае паведамленне дапаможнага паслядоўнага CTS змяшчае стан уводу CTS дапаможнага паслядоўнага інтэрфейсу, калі апаратнае кіраванне патокам адключана. Гэта паведамленне адпраўляецца кожны раз пры змене стану ўваходу CTS. Аргумент паведамлення зведзены ў табліцу 21.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | лагічны | Уваходны стан CTS. Хлусня = нізкі, Праўда = высокі. |
Табліца 21: Аргумент уваходнага паведамлення дапаможнага паслядоўнага CTS
7.1.17. Паслядоўны ўваход CTS
Адрас OSC: /serial/cts
Уваходнае паведамленне паслядоўнага CTS змяшчае стан уводу CTS паслядоўнага інтэрфейсу, калі апаратнае кіраванне патокам адключана. Гэта паведамленне адпраўляецца кожны раз пры змене стану ўваходу CTS. Аргумент паведамлення зведзены ў табліцу 22.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | лагічны | Уваходны стан CTS. Хлусня = нізкі, Праўда = высокі. |
Табліца 22: Аргумент уваходнага паведамлення Serial CTS
7.2. Дадзеныя на прыладу
Дадзеныя адпраўляюцца на прыладу ў выглядзе паведамленняў OSC. Прылада не адправіць паведамленне OSC у адказ.
7.2.1. Дапаможныя серыйныя даныя
Адрас OSC: /auxserial
Дапаможнае паслядоўнае паведамленне выкарыстоўваецца для адпраўкі даных (адзін або некалькі байтаў) з дапаможнага паслядоўнага інтэрфейсу. Гэта паведамленне можа быць адпраўлена, толькі калі не ўключаны рэжым «OSC passthrough». Аргумент паведамлення зведзены ў табліцу 23.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | OSC-блоб / OSC-радок | Дадзеныя, якія будуць перадавацца з дапаможнага паслядоўнага інтэрфейсу |
Табліца 23: Аргументы паведамлення дапаможных паслядоўных даных
7.2.2. Дапаможны паслядоўны выхад RTS
Адрас OSC: /aux serial/rts
Дапаможнае паслядоўнае паведамленне RTS выкарыстоўваецца для кіравання выхадам RTS дапаможнага паслядоўнага інтэрфейсу.
Гэта паведамленне можа быць адпраўлена, толькі калі апаратнае кіраванне патокам адключана. Аргумент паведамлення зведзены ў табліцу 24.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | Int32/float32/булевы | Стан выхаду RTS. 0 або хлусня = нізкі, ненулявы або ісціна = высокі. |
Табліца 24: Аргументы дапаможнага паслядоўнага выхаднога паведамлення RTS
7.2.3. Паслядоўны выхад RTS
Адрас OSC: /serial/rts
Паслядоўнае паведамленне RTS выкарыстоўваецца для кіравання выхадам RTS паслядоўнага інтэрфейсу. Гэта паведамленне можа быць адпраўлена, толькі калі апаратнае кіраванне патокам адключана. Аргумент паведамлення зведзены ў табліцу 25.
| Аргумент | Тып | Апісанне |
| 1 | Int32/float32/булевы | Стан выхаду RTS. 0 або хлусня = нізкі, ненулявы або ісціна = высокі. |
Табліца 25: Аргументы выходных паведамленняў паслядоўнага RTS
7.3. Каманды
Усе каманды адпраўляюцца ў выглядзе паведамленняў OSC. Прылада пацвердзіць атрыманне каманды, адправіўшы ідэнтычнае паведамленне OSC назад хосту.
7.3.1. Усталюйце час
Адрас OSC: /час
Каманда ўсталяваць час усталёўвае дату і час на прыладзе. Аргументам паведамлення з'яўляецца OSCtimetag.
7.3.2. Прыглушыць
Адрас OSC: / mute
Каманда адключэння гуку забараняе адпраўку ўсіх паведамленняў з дадзенымі, пералічаных у раздзеле 7.1. Паведамленні аб пацверджанні каманды і адказы на чытанне/запіс налад па-ранейшаму будуць адпраўляцца. Гук прылады будзе адключаны, пакуль не будзе адпраўлена каманда на ўключэнне гуку.
7.3.3. Уключыць гук
Адрас OSC: /unmute
Каманда ўключэння гуку адменіць стан адключэння гуку, апісаны ў Раздзеле 7.3.2.
7.3.4. Скінуць
Адрас OSC: /reset
Каманда скіду выканае скід праграмнага забеспячэння. Гэта эквівалентна выключэнню і ўключэнню прылады. Скід праграмнага забеспячэння будзе выкананы праз 3 секунды пасля атрымання каманды, каб пераканацца, што хост можа пацвердзіць каманду перад яе выкананнем.
7.3.5. Сон
Адрас OSC: / сон
Каманда сну перавядзе прыладу ў рэжым сну (выключана). Прылада не пяройдзе ў рэжым сну да 3 секунд пасля атрымання каманды, каб пераканацца, што гаспадар можа пацвердзіць каманду перад яе выкананнем.
7.3.6. Ідэнтычнасць
Адрас OSC: /ідэнтыфікаваць
Каманда ідэнтыфікацыі прымусіць усе святлодыёды хутка міргаць на працягу 5 секунд. Гэта можа спатрэбіцца пры спробе ідэнтыфікаваць пэўную прыладу ў групе некалькіх прылад.
7.3.7. Ужыць
Адрас OSC: /прымяніць
Каманда прымяніць прымусіць прыладу неадкладна прымяніць усе чакаючыя налады, якія былі запісаны, але яшчэ не прыменены. Пацвярджэнне гэтай каманды адпраўляецца пасля прымянення ўсіх налад.
7.3.8. Аднавіць па змаўчанні
Адрас OSC: /па змаўчанні
Каманда аднаўлення па змаўчанні верне ўсе налады прылады да заводскіх значэнняў.
7.3.9. Ініцыялізацыя AHRS
Адрас OSC: /ahrs/initialise
Каманда ініцыялізацыі AHRS паўторна ініцыялізуе алгарытм AHRS.
7.3.10. AHRS нулявы гойсанне
Адрас OSC: /ahrs/zero
Каманда AHRS zero yaw абнуліць складнік рыскання бягучай арыентацыі алгарытму AHRS. Гэтая каманда можа быць выдана, толькі калі магнітометр ігнаруецца ў наладах AHRS.
7.3.11. Рэха
Адрас OSC: /echo
Каманда рэха можа быць адпраўлена з любымі аргументамі, і прылада адкажа ідэнтычным паведамленнем OSC.
7.4. Налады
Налады прылады чытаюцца і запісваюцца з дапамогай паведамленняў OSC. Ўкладка налад праграмнага забеспячэння прылады
забяспечвае доступ да ўсіх налад прылады і змяшчае падрабязную дакументацыю для кожнай налады.
7.4.1. Прачытайце
Налады счытваюцца шляхам адпраўкі паведамлення OSC з адпаведным адрасам OSC налады без аргументаў. Прылада адкажа паведамленнем OSC з тым жа адрасам OSC і бягучым значэннем налады ў якасці аргумента.
7.4.2. Пішыце
Налады запісваюцца шляхам адпраўкі паведамлення OSC з адпаведным адрасам OSC налады і значэннем аргумента. Прылада адкажа паведамленнем OSC з тым жа адрасам OSC і новым значэннем налады ў якасці аргумента.
Некаторыя запісы налад не прымяняюцца адразу, таму што гэта можа прывесці да страты сувязі з прыладай, калі налада, якая ўплывае на канал сувязі, будзе зменена. Гэтыя параметры прымяняюцца праз 3 секунды пасля апошняга запісу любога параметра.
7.5. Памылкі
Прылада будзе адпраўляць паведамленні пра памылкі ў выглядзе OSC-паведамленняў з OSC-адрасам: /error і аднарадковым аргументам.
A. Інтэграцыя модуля GPS з NGIMU
У гэтым раздзеле апісваецца, як інтэграваць стандартны модуль GPS з NGIMU. NGIMU сумяшчальны з любым паслядоўным модулем GPS «Adafruit Ultimate GPS Прарыў - 66 каналаў з абнаўленнямі 10 Гц - Версія 3" быў абраны тут для дэманстрацыі. Гэты модуль можна набыць у Адафрут або любы іншы дыстрыб'ютар.
А.1. Налада абсталявання
Заціск батарэі-таблеткі CR1220 і правады раздыма дапаможнага паслядоўнага інтэрфейсу павінны быць прыпаяны да платы модуля GPS. Нумары дэталяў раздыма дапаможнага паслядоўнага інтэрфейсу падрабязна апісаны ў раздзеле 2.6. Неабходныя злучэнні паміж дапаможным паслядоўным портам і модулем GPS апісаны ў табліцы 26. На малюнку 5 паказаны сабраны модуль GPS з раздымам для дапаможнага паслядоўнага інтэрфейсу.
| Дапаможны паслядоўны кантакт | Штыфт модуля GPS |
| зямля | «GND» |
| РТС | Не падключана |
| Выхад 3.3 У | «3.3 В» |
| RX | «TX» |
| TX | «RX» |
| CTS | Не падключана |
Табліца 26: Падключэнне дадатковага паслядоўнага інтэрфейсу да модуля GPS
Малюнак 4: Модуль GPS у зборы з раздымам для дадатковага паслядоўнага інтэрфейсу
Батарэя CR1220 неабходная для захавання налад GPS-модуля і харчавання гадзінніка рэальнага часу пры адсутнасці знешняга сілкавання. Модуль GPS будзе губляць энергію пры кожным выключэнні NGIMU. Гадзіннік рэальнага часу значна скарачае час, неабходны для атрымання блакіроўкі GPS. Чакаецца, што акумулятар праслужыць прыкладна 240 дзён.
A.2. Налады НГІМУ
Параметр дапаможнай паслядоўнай хуткасці перадачы дадзеных павінен быць усталяваны на 9600. Гэта хуткасць перадачы дадзеных па змаўчанні для модуля GPS. Модуль GPS адпраўляе дадзеныя ў асобных пакетах ASCII, кожны з якіх завяршаецца сімвалам новага радка. Такім чынам, налада дапаможнага паслядоўнага кадравага сімвала павінна быць усталявана на 10, каб кожны пакет ASCII быў часовымampвыдаецца і перадаецца/рэгіструецца НГІМУ асобна. Дапаможная паслядоўная налада "адправіць як радок" павінна быць уключана, каб пакеты інтэрпрэтаваліся праграмным забеспячэннем NGIMU як радкі. Усе астатнія налады трэба пакінуць па змаўчанні, каб налады адпавядалі паказаным на малюнку 5.
Малюнак 5: Параметры дапаможнага паслядоўнага інтэрфейсу, настроеныя для модуля GPS
А.3. Viewі апрацоўка дадзеных GPS
Пасля таго, як налады NGIMU будуць сканфігураваны, як апісана ў раздзеле A.2, даныя GPS будуць атрыманы і накіраваны на ўсе актыўныя каналы сувязі ў якасці часуampрэдагаваць паведамленне дапаможных паслядоўных даных, як апісана ў раздзеле 7.1.15. Графічны інтэрфейс NGIMU можна выкарыстоўваць для view ўваходныя даныя GPS з дапамогай дапаможнага паслядоўнага тэрмінала (у меню Інструменты). На малюнку 6 паказаны ўваходныя даныя GPS пасля дасягнення выпраўлення GPS. Модулю могуць спатрэбіцца дзясяткі хвілін, каб дасягнуць выпраўлення пры першым уключэнні. 
Малюнак 6: Паступаючыя даныя GPS, якія адлюстроўваюцца ў дапаможным паслядоўным тэрмінале
Налады модуля GPS па змаўчанні забяспечваюць даныя GPS у чатырох тыпах пакетаў NMEA: GPGGA, GPGSA, GPRMC і GPVTG. The Даведачны дапаможнік па NMEA змяшчае падрабязнае апісанне дадзеных, якія змяшчаюцца ў кожным з гэтых пакетаў.
Праграмнае забеспячэнне NGIMU можна выкарыстоўваць для рэгістрацыі даных у рэжыме рэальнага часу ў фармаце CSV files або для пераўтварэння дадзеных, запісаных на SD-карту file у CSV fileс. Даныя GPS прадстаўлены ў auxserial.csv file. The file змяшчае два слупкі: першы слупок - часamp дадзенага пакета NMEA, згенераванага NGIMU, калі пакет быў атрыманы ад модуля GPS, а другі слупок - гэта пакет NMEA. Карыстальнік павінен апрацоўваць імпарт і інтэрпрэтацыю гэтых даных.
А.4. Налада для частаты абнаўлення 10 Гц
Стандартныя налады модуля GPS адпраўляюць даныя з частатой абнаўлення 1 Гц. Модуль можна наладзіць для адпраўкі дадзеных з частатой абнаўлення 10 Гц. Гэта дасягаецца адпраўкай пакетаў каманд для карэкціроўкі налад, як апісана ў раздзелах A.4.1 і A.4.2. Кожны камандны пакет можа быць адпраўлены з дапамогай дапаможнага паслядоўнага тэрмінала GUI NGIMU (у меню "Інструменты"). Модуль GPS вернецца да налад па змаўчанні, калі выняць батарэю.
Камандныя пакеты, апісаныя ў гэтым раздзеле, ствараюцца ў адпаведнасці з Пакет каманд GlobalTop PMTK дакументацыя з кантрольнымі сумамі, разлічанымі з дапамогай інтэрнэту Калькулятар кантрольнай сумы NMEA.
A.4.1. Крок 1 - Зменіце хуткасць перадачы да 115200
Адпраўце пакет каманд “$PMTK251,115200*1F\r\n” на модуль GPS. Уваходныя даныя тады будуць адлюстроўвацца як «смеццевыя», таму што бягучая дапаможная паслядоўная хуткасць перадачы 9600 не супадае з новай хуткасцю перадачы дадзеных GPS-модуля 115200. Налада дапаможнай паслядоўнай хуткасці перадачы павінна быць усталявана на 115200 у наладах NGIMU перад дадзеныя зноў адлюстроўваюцца правільна.
A.4.2. Крок 2 – Зменіце частату вываду на 10 Гц
Адпраўце пакет каманд “$PMTK220,100*2F\r\n” на модуль GPS. Цяпер модуль GPS будзе адпраўляць дадзеныя з частатой абнаўлення 10 Гц.
A.4.3. Захаванне налад модуля GPS
Модуль GPS аўтаматычна захавае налады. Аднак модуль GPS вернецца да налад па змаўчанні, калі акумулятар выняць.
www.x-io.co.uk
© 2022
Дакументы / Рэсурсы
 |
ТЭХНАЛОГІЯ X-IO NGIMU Высокая прадукцыйнасць Поўнафункцыянальны IMU [pdfКіраўніцтва карыстальніка NGIMU, высокапрадукцыйны поўнафункцыянальны IMU, NGIMU Высокапрадукцыйны поўнафункцыянальны IMU, прадукцыйны поўнафункцыянальны IMU, поўнафункцыянальны IMU, прадстаўлены IMU, IMU |
