NGIMU korisnički priručnik
Verzija 1.6
Public Release
Ažuriranja dokumenata
Ovaj dokument se kontinuirano ažurira kako bi uključio dodatne informacije koje traže korisnici i nove funkcije koje su dostupne u ažuriranjima softvera i firmvera. Molimo provjerite x-io
Tehnologije website za najnoviju verziju ovog dokumenta i firmver uređaja.
Istorija verzija dokumenta
| Datum | Verzija dokumenta | Opis |
| 13. januar 2022 | 1.6 |
|
| 16. oktobar 2019 | 1.5 |
|
| 24 Jul 2019 | 1.4 |
|
| 07. novembar 2017 | 1.3 |
|
| 10. januar 2017 | 1.2 |
|
| 19. oktobar 2016 | 1.1 |
|
| 23. septembar 2016 | 1.0 |
|
| 19. maja 2016 | 0.6 |
|
| 29 Mar 2016 | 0.5 |
|
| 19. novembar 2015 | 0.4 |
|
| 30. jun 2015 | 0.3 |
|
| 9. jun 2015 | 0.2 |
|
| 12. maja 2015 | 0.1 |
|
| 10. maja 2015 | 0.0 |
|
Gotovoview
IMU sljedeće generacije (NGIMU) je kompaktna IMU i platforma za prikupljanje podataka koja kombinira ugrađene senzore i algoritme za obradu podataka sa širokim spektrom komunikacijskih sučelja kako bi se stvorila svestrana platforma koja je dobro prilagođena i aplikacijama u realnom vremenu i za evidentiranje podataka.
Uređaj komunicira pomoću OSC i tako je odmah kompatibilan sa mnogim softverskim aplikacijama i jednostavan za integraciju sa prilagođenim aplikacijama sa bibliotekama dostupnim za većinu programskih jezika.
1.1. Ugrađeni senzori i prikupljanje podataka
- Troosni žiroskop (±2000°/s, 400 Hz sampstopa)
- Troosni akcelerometar (±16g, 400 Hz sampstopa)
- Troosni magnetometar (±1300 µT)
- Barometarski pritisak (300-1100 hPa)
- Vlažnost
- Temperatura1
- Battery voltage, struja, procenttage, i preostalo vrijeme
- Analogni ulazi (8 kanala, 0-3.1 V, 10-bit, 1 kHz sampstopa)
- Pomoćni serijski (RS-232 kompatibilan) za GPS ili prilagođenu elektroniku/senzore
- Sat realnog vremena i
1.2. Obrada podataka na brodu
- Svi senzori su kalibrirani
- AHRS fuzijski algoritam pruža mjerenje orijentacije u odnosu na Zemlju kao kvaternion, matrica rotacije ili Eulerovi uglovi
- AHRS fuzijski algoritam pruža mjerenje linearnog ubrzanja
- Sva mjerenja su vremenskaamped
- Sinhronizacija vremenskog okviraamps za sve uređaje na Wi-Fi mreži2
1.3. Komunikacioni interfejsi
- USB
- Serijski (RS-232 kompatibilan)
- Wi-Fi (802.11n, 5 GHz, ugrađene ili eksterne antene, AP ili klijentski način rada)
- SD kartica (dostupna kao eksterni disk preko USB-a)
1.4. Upravljanje napajanjem
- Napajanje preko USB-a, eksternog napajanja ili baterije
- Punjenje baterije preko USB-a ili eksternog napajanja
- Sleep timer
1Ugrađeni termometri se koriste za kalibraciju i nisu namijenjeni za precizno mjerenje temperature okoline.
2 Za sinhronizaciju je potreban dodatni hardver (Wi-Fi ruter i master sinhronizacije).
- Probudite okidač pokreta
- Tajmer za buđenje
- 3.3 V napajanje za korisničku elektroniku (500 mA)
1.5. Funkcije softvera
- GUI i API otvorenog koda (C#) za Windows
- Konfigurirajte postavke uređaja
- Iscrtajte podatke u realnom vremenu
- Zabilježite podatke u realnom vremenu file (CSV file format za upotrebu sa Excel, MATLAB, itd.)
- Alati za održavanje i kalibraciju Greška! Oznaka nije definirana.
Hardver
2.1. Dugme za napajanje
Dugme za napajanje se prvenstveno koristi za uključivanje i isključivanje uređaja (režim mirovanja). Pritiskom na dugme dok je uređaj isključen, uključit će se. Pritiskom i držanjem dugmeta 2 sekunde dok je uključeno isključiće se.
Dugme se takođe može koristiti kao izvor podataka od strane korisnika. Uređaj će poslati vremenski okvirampporuka dugmeta svaki put kada se dugme pritisne. Ovo može pružiti zgodan korisnički unos za aplikacije u realnom vremenu ili korisno sredstvo za označavanje događaja prilikom evidentiranja podataka. Pogledajte odeljak 7.1.1 za više informacija.
2.2. LED diode
Ploča ima 5 LED indikatora. Svaka LED dioda je različite boje i ima posebnu ulogu. Tabela 1 navodi ulogu i povezano ponašanje svake LED diode.
| Boja | Označava | Ponašanje |
| Bijelo | Wi-Fi status | Isključeno – Wi-Fi onemogućen Sporo treperi (1 Hz) – Nije povezan Brzo treperi (5 Hz) – Povezano i čeka IP adresu Solid – Povezano i IP adresa dobijena |
| Plava | – | – |
| Zeleno | Status uređaja | Označava da je uređaj uključen. Takođe će treptati svaki put kada se pritisne dugme ili se primi poruka. |
| Žuta | Status SD kartice | Isključeno – Nema SD kartice Sporo treperi (1 Hz) – SD kartica je prisutna, ali nije u upotrebi Solid – SD kartica je prisutna i prijavljivanje je u toku |
| Crveni | Punjenje baterije | Isključeno – Punjač nije priključen Solid – Punjač je povezan i punjenje je u toku Treperi (0.3 Hz) – Punjač je povezan i punjenje je završeno Brzo treperi (5 Hz) – Punjač nije priključen i baterija ispod 20% |
Tabela 1: Ponašanje LED dioda
Slanje naredbe za identifikaciju uređaju će uzrokovati da sve LED diode brzo trepću 5 sekundi.
Ovo može biti od koristi kada pokušavate identificirati određeni uređaj unutar grupe od više uređaja. Pogledajte odeljak 7.3.6 za više informacija.
LED diode mogu biti onemogućene u postavkama uređaja. Ovo može biti od koristi u aplikacijama gdje je svjetlost iz LED dioda nepoželjna. Naredba za identifikaciju se i dalje može koristiti kada su LED diode onemogućene, a zelena LED dioda će i dalje treptati svaki put kada se pritisne dugme. Ovo omogućava korisniku da provjeri da li je uređaj uključen dok su LED diode isključene.
2.3. Pomoćni serijski pinout
Tabela 2 navodi pinout pomoćnog serijskog konektora. Pin 1 je fizički označen na konektoru malom strelicom, pogledajte sliku 1.
| Pin | Smjer | Ime |
| 1 | N/A | Ground |
| 2 | Izlaz | RTS |
| 3 | Izlaz | 3.3 V izlaz |
| 4 | Input | RX |
| 5 | Izlaz | TX |
| 6 | Input | CTS |
Tabela 2: Pinout pomoćnog serijskog konektora
2.4. Serijski pinout
Tabela 3 navodi pinout serijskog konektora. Pin 1 je fizički označen na konektoru malom strelicom, pogledajte sliku 1.
| Pin | Smjer | Ime |
| 1 | N/A | Ground |
| 2 | Izlaz | RTS |
| 3 | Input | 5 V ulaz |
| 4 | Input | RX |
| 5 | Izlaz | TX |
| 6 | Input | CTS |
Tabela 3: Pinout serijskog konektora
2.5. Pinout analognih ulaza
Tabela 4 navodi pinout konektora za analogne ulaze. Pin 1 je fizički označen na konektoru malom strelicom, pogledajte sliku 1.
| Pin | Smjer | Ime |
| 1 | N/A | Ground |
| 2 | Izlaz | 3.3 V izlaz |
| 3 | Input | Analogni kanal 1 |
| 4 | Input | Analogni kanal 2 |
| 5 | Input | Analogni kanal 3 |
| 6 | Input | Analogni kanal 4 |
| 7 | Input | Analogni kanal 5 |
| 8 | Input | Analogni kanal 6 |
| 9 | Input | Analogni kanal 7 |
| 10 | Input | Analogni kanal 8 |
Tabela 4: Pinout konektora za analogni ulaz
2.6. Broj delova konektora
Svi konektori na ploči su Molex PicoBlade™ zaglavlja s nagibom od 1.25 mm. Tabela 5 navodi svaki broj dijelova koji se koristi na ploči i preporučene brojeve dijelova odgovarajućih spojnih konektora.
Svaki spojni konektor napravljen je od plastičnog dijela kućišta i dvije ili više uvijenih žica.
| Konektor za ploču | Broj dijela | Parni broj dijela |
| Baterija | Molex PicoBlade™ zaglavlje, površinska montaža, pod pravim uglom, 2-smjerno, P/N: 53261-0271 | Molex PicoBlade™ kućište, žensko, 2-smjerno, P/N: 51021-0200
Molex pre-Crimped Lead Single-Ended PicoBlade™ ženski, 304 mm, 28 AWG, P/N: 06-66-0015 (×2) |
| Pomoćni serijski / Serijski | Molex PicoBlade™ zaglavlje, površinska montaža, pod pravim uglom, 6-smjerno, P/N: 53261-0671 | Molex PicoBlade™ kućište, žensko, 6-smjerno, P/N: 51021-0600 Molex pre-Crimped Lead Single-Ended PicoBlade™ ženski, 304 mm, 28 AWG, P/N: 06-66-0015 (×6) |
| Analogni ulazi | Molex PicoBlade™ zaglavlje, površinska montaža, pod pravim uglom, 10-smjerno, P/N: 53261-1071 | Molex PicoBlade™ kućište, žensko, 10-smjerno, P/N: 51021-1000 Molex pre-Crimped Lead Single-Ended PicoBlade™ ženski, 304 mm, 28 AWG, P/N: 06-66-0015 (×10) |
Tabela 5: Brojevi dijelova konektora na ploči
2.7. Dimenzije ploče
3D KORAK file i mehanički crtež sa detaljima svih dimenzija ploče dostupni su na x-io
Tehnologije website.
Plastično kućište
Plastično kućište pokriva ploču sa baterijom od 1000 mAh. Kućište omogućava pristup svim interfejsima ploče i prozirno je tako da se LED indikatori mogu videti. Slika 3 prikazuje ploču sastavljenu sa baterijom od 1000 mAh u plastičnom kućištu.
Slika 3: Ploča sastavljena sa baterijom od 1000 mAh u plastičnom kućištu
3D KORAK file i mehanički crtež sa detaljima svih dimenzija kućišta dostupni su na x-io Technologies website.
Analogni ulazi
Interfejs analognih ulaza se koristi za mjerenje zapreminetages i dobije podatke od eksternih senzora koji daju mjerenja kao analogni voltage. Za nprampDa, senzor otporne sile može biti raspoređen u krugu djelitelja potencijala kako bi se omogućila mjerenja sile kao analogni volumentage. VoltagUređaj šalje mjerenja kao vrijemeamped poruke analognih ulaza kao što je opisano u Odjeljku 7.1.13.
Pinout analognih ulaza opisan je u Odjeljku 2.3, a brojevi dijelova za spojni konektor su navedeni u Odjeljku 2.6.
4.1. Specifikacija analognih ulaza
- Broj kanala: 8
- ADC rezolucija: 10-bitni
- Sample rate: 1000 Hz
- Voltage range: 0 V do 3.1 V
4.2. Izlaz napajanja 3.3 V
Analogni ulazni interfejs pruža izlaz od 3.3 V koji se može koristiti za napajanje eksterne elektronike. Ovaj izlaz se isključuje kada uređaj uđe u stanje mirovanja kako bi se spriječilo da vanjska elektronika isprazni bateriju kada uređaj nije aktivan.
Pomoćni serijski interfejs
Pomoćni serijski interfejs se koristi za komunikaciju sa eksternom elektronikom putem serijske veze.
Za nprample, Dodatak A opisuje kako GPS modul može biti povezan direktno na pomoćno serijsko sučelje za evidentiranje i strimovanje GPS podataka uz postojeće podatke senzora. Alternativno, mikrokontroler povezan na pomoćno serijsko sučelje može se koristiti za dodavanje ulazno/izlazne funkcionalnosti opće namjene.
Pinout pomoćnog serijskog sučelja opisan je u Odjeljku 2.3, a brojevi dijelova za spojni konektor su navedeni u Odjeljku 2.6.
5.1. Pomoćna serijska specifikacija
- Brzina prijenosa: 7 bps do 12 Mbps
- RTS/CTS hardverska kontrola toka: omogućeno/onemogućeno
- Invertirajte podatkovne linije (za RS-232 kompatibilnost): omogućeno/onemogućeno
- Podaci: 8-bit (bez zabave)
- Stop bitovi: 1
- Voltage: 3.3 V (ulazi su tolerantni na RS-232 voltagje)
5.2. Slanje podataka
Podaci se šalju sa pomoćnog serijskog sučelja slanjem poruke pomoćnih serijskih podataka na
uređaj. Pogledajte odeljak 7.1.15 za više informacija.
5.3. Prijem podataka
Podatke koje prima pomoćni serijski interfejs uređaj šalje kao pomoćnu poruku sa serijskim podacima kao što je opisano u odjeljku 7.2.1. Primljeni bajtovi se baferuju prije nego što se pošalju zajedno u jednoj poruci kada je ispunjen jedan od sljedećih uslova:
- Broj bajtova pohranjenih u baferu odgovara veličini bafera
- Nijedan bajt nije primljen duže od vremenskog perioda
- Prijem bajta jednakog karakteru kadriranja
Veličina bafera, vremensko ograničenje i karakter kadriranja mogu se podesiti u postavkama uređaja. Bivšiampupotreba ovih postavki je postavljanje znaka za uokvirivanje na vrijednost znaka novog reda ('\n', decimalna vrijednost 10) tako da svaki ASCII niz, završen znakom novog reda, prima pomoćno serijsko sučelje se šalje kao zaseban time-stamped message.
5.4. OSC prolaz
Ako je OSC režim prolaza omogućen, onda pomoćni serijski interfejs neće slati i primati na način opisan u odjeljcima 5.2 i 5.3. Umjesto toga, pomoćni serijski interfejs će slati i primati OSC pakete kodirane kao SLIP pakete. OSC sadržaj primljen od pomoćnog serijskog sučelja prosljeđuje se svim aktivnim komunikacijskim kanalima kao vremenski okviramped OSC bundle. OSC poruke primljene preko bilo kojeg aktivnog komunikacijskog kanala koji nije prepoznat bit će proslijeđene na pomoćni serijski interfejs. Ovo omogućava direktnu komunikaciju sa nezavisnim i prilagođenim OSC uređajima baziranim na serijskim putem putem poruka koje se šalju i primaju uz postojeći OSC saobraćaj.
NGIMU Teensy I/O Expansion ExampLe pokazuje kako se Teensy (Arduino kompatibilni mikrokontroler) povezan na pomoćno serijsko sučelje može koristiti za kontrolu LED dioda i pružanje podataka senzora koristeći OSC prolazni način.
5.5. RTS/CTS hardverska kontrola toka
Ako RTS/CTS hardverska kontrola toka nije omogućena u postavkama uređaja, onda se CTS ulaz i RTS izlaz mogu kontrolisati ručno. Ovo obezbeđuje digitalni ulaz i izlaz opšte namene koji se mogu koristiti za povezivanje sa eksternom elektronikom. Za nprample: za otkrivanje pritiska na dugme ili za kontrolu LED. RTS izlazno stanje se postavlja slanjem pomoćne serijske RTS poruke uređaju kao što je opisano u Odjeljku 7.2.2. A timestampUređaj šalje ovu pomoćnu serijsku CTS poruku svaki put kada se CTS ulazna stanja promijeni kao što je opisano u Odjeljku 7.1.16.
5.6. Izlaz napajanja 3.3 V
Pomoćni serijski interfejs obezbeđuje izlaz od 3.3 V koji se može koristiti za napajanje eksterne elektronike. Ovaj izlaz se isključuje kada uređaj uđe u stanje mirovanja kako bi se spriječilo da vanjska elektronika isprazni bateriju kada uređaj nije aktivan.
Pošaljite tarife, sample stope i vremenski okviramps
Postavke uređaja omogućavaju korisniku da odredi brzinu slanja za svaku vrstu mjerne poruke, nprample, poruka senzora (odjeljak 7.1.2), kvaterniona poruka (odjeljak 7.1.4), itd. Brzina slanja nema utjecaja na sampstopa odgovarajućih mjerenja. Sva mjerenja se vrše interno u fiksnoj sample stope navedene u tabeli 6. Vremenski krajamp za svako mjerenje se kreira kada sample je stečeno. The timestamp je stoga pouzdano mjerenje, nezavisno od latencije ili baferovanja povezanog sa datim komutacionim kanalom.
| Measurement | Sample Rate |
| Žiroskop | 400 Hz |
| Akcelerometar | 400 Hz |
| Magnetometar | 20 Hz |
| Barometarski pritisak | 25 Hz |
| Vlažnost | 25 Hz |
| Temperatura procesora | 1 kHz |
| Temperatura žiroskopa i akcelerometra | 100 Hz |
| Temperatura senzora okoline | 25 Hz |
| Baterija (procenttage, vrijeme za pražnjenje, voltage, struja) | 5 Hz |
| Analogni ulazi | 1 kHz |
| RSSI | 2 Hz |
Tabela 6: Fiksni interni sample rate
Ako je specificirana brzina slanja veća od sampAko se radi o stopi pridruženog mjerenja, mjerenja će se ponoviti unutar više poruka. Ponovljena mjerenja se mogu identificirati kao ponovljena vremenska prognozaamps. Moguće je odrediti brzine slanja koje premašuju propusni opseg komunikacijskog kanala. To će rezultirati gubitkom poruka. Timestamps treba koristiti kako bi se osiguralo da je prijemni sistem otporan na izgubljene poruke.
Komunikacijski protokol
Sva komunikacija je kodirana kao OSC. Podaci koji se šalju preko UDP-a koriste OSC prema OSC v1.0 specifikaciji. Podaci postavljeni preko USB-a, serijski ili upisani na SD karticu su OSC kodirani kao SLIP paketi prema OSC v1.1 specifikaciji. OSC implementacija koristi sljedeća pojednostavljenja:
- OSC poruke poslane uređaju mogu koristiti numeričke tipove argumenata (int32, float32, int64, OSC vrijeme tag, 64-bitni double, karakter, boolean, nil ili Infinitum) naizmjenično, a tipovi blob i string argumenata naizmjenično.
- Obrasci OSC adresa koji se šalju uređaju ne smiju sadržavati nikakve posebne znakove: '?', '*', '[]' ili '{}'.
- OSC poruke poslane na uređaj mogu se slati unutar OSC paketa. Međutim, zakazivanje poruka će biti zanemareno.
7.1. Podaci sa uređaja
Svi podaci koji se šalju sa uređaja šalju se kao vremenski okviramped OSC paket koji sadrži jednu OSC poruku.
Sve poruke s podacima, osim tipke, pomoćnih serijskih i serijskih poruka, šalju se kontinuirano po brzinama slanja navedenim u postavkama uređaja.
Vrijemeamp OSC paketa je OSC vrijeme tag. Ovo je 64-bitni broj sa fiksnom tačkom. Prva 32 bita određuju broj sekundi od 00:00 1. januara 1900., a posljednja 32 bita određuju razlomke sekunde s preciznošću od oko 200 pikosekundi. Ovo je reprezentacija koju koristi Internet NTP timestamps. OSC vrijeme tag može se pretvoriti u decimalnu vrijednost u sekundama tako što se prvo interpretira vrijednost kao 64-bitni neoznačeni cijeli broj, a zatim se ova vrijednost podijeli sa 2 32. Važno je da se ovaj proračun implementira korištenjem tipa s pomičnim zarezom dvostruke preciznosti, inače nedostatak preciznosti će rezultirati značajnim greškama.
7.1.1. Poruka dugmeta
OSC adresa: /dugme
Poruka dugmeta se šalje svaki put kada se pritisne dugme za napajanje. Poruka ne sadrži argumente.
7.1.2. Senzori
OSC adresa: /senzori
Poruka senzora sadrži mjerenja sa žiroskopa, akcelerometra, magnetometra i barometra. Argumenti poruke su sažeti u tabeli 7.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | float32 | X-osa žiroskopa u °/s |
| 2 | float32 | Y-osa žiroskopa u °/s |
| 3 | float32 | Z-osa žiroskopa u °/s |
| 4 | float32 | Akcelerometar x-osa u g |
| 5 | float32 | Y-osa akcelerometra u g |
| 6 | float32 | Akcelerometar z-osa u g |
| 7 | float32 | Magnetometar x osa u µT |
| 8 | float32 | Magnetometar y osa u µT |
| 9 | float32 | Magnetometar z osa u µT |
| 10 | float32 | Barometar u hPa |
Tabela 7: Argumenti poruke senzora
7.1.3. Magnitude
OSC adresa: /magnitude
Poruka magnitude sadrži mjerenja veličina žiroskopa, akcelerometra i magnetometra. Argumenti poruke su sažeti u tabeli 8: Argumenti poruke veličine.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | float32 | Magnituda žiroskopa u °/s |
| 2 | float32 | Magnituda akcelerometra u g |
| 3 | float32 | Magnetometarska veličina u µT |
Tabela 8: Argumenti poruke veličina
7.1.4. Kvaternion
OSC adresa: /quaternion
Kvaternion poruka sadrži kvaternion izlaz ugrađenog AHRS algoritma koji opisuje orijentaciju uređaja u odnosu na Zemlju (NWU konvencija). Argumenti poruke su sažeti u tabeli 9.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | float32 | Kvaternion w element |
| 2 | float32 | Kvaternion x element |
| 3 | float32 | Kvaternion y element |
| 4 | float32 | Kvaternion z element |
Tabela 9: Argumenti poruke kvaterniona
7.1.5. Matrica rotacije
OSC adresa: /matrix
Poruka matrice rotacije sadrži izlaz matrice rotacije ugrađenog AHRS algoritma koji opisuje orijentaciju uređaja u odnosu na Zemlju (NWU konvencija). Argumenti poruke opisuju matricu u glavni red kao što je sažeto u tabeli 10.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | float32 | Element matrice rotacije xx |
| 2 | float32 | Element xy matrice rotacije |
| 3 | float32 | Matrica rotacije xz element |
| 4 | float32 | Matrica rotacije yx element |
| 5 | float32 | Matrica rotacije yy element |
| 6 | float32 | Matrica rotacije Yz element |
| 7 | float32 | Matrica rotacije Zx element |
| 8 | float32 | Rotacijski matrični zy element |
| 9 | float32 | Matrica rotacije zz element |
Tablica 10: Argumenti poruke matrice rotacije
7.1.6. Eulerovi uglovi
OSC adresa: /Euler
Poruka Eulerovih uglova sadrži izlaz Eulerovog ugla ugrađenog AHRS algoritma koji opisuje orijentaciju uređaja u odnosu na Zemlju (NWU konvencija). Argumenti poruke su sažeti u tabeli 11.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | float32 | Ugao kotrljanja (x) u stepenima |
| 2 | float32 | Ugao nagiba (y) u stepenima |
| 3 | float32 | Ugao skretanja/smjera (z) u stepenima |
7.1.7. Linearno ubrzanje
OSC adresa: /linearno
Poruka o linearnom ubrzanju sadrži izlaz linearnog ubrzanja algoritma fuzije ugrađenog senzora koji opisuje ubrzanje bez gravitacije u koordinatnom okviru senzora. Argumenti poruke su sažeti u tabeli 12.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | float32 | Ubrzanje na x-osi senzora u g |
| 2 | float32 | Ubrzanje na y osi senzora u g |
| 3 | float32 | Ubrzanje na z-osi senzora u g |
Tablica 12: Argumenti poruke linearnog ubrzanja
7.1.8. Zemljino ubrzanje
OSC adresa: /zemlja
Poruka o ubrzanju Zemlje sadrži izlaz Zemljinog ubrzanja algoritma fuzije ugrađenog senzora koji opisuje ubrzanje bez gravitacije u koordinatnom okviru Zemlje. Argumenti poruke su sažeti u tabeli 13.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | float32 | Ubrzanje na Zemljinoj x-osi u g |
| 2 | float32 | Ubrzanje na Zemljinoj y osi u g |
| 3 | float32 | Ubrzanje u Zemljinoj z-osi u g |
Tabela 13: Argumenti poruke Zemljinog ubrzanja
7.1.9. Visina
OSC adresa: /visina
Poruka o nadmorskoj visini sadrži mjerenje nadmorske visine iznad nivoa mora. Argument poruke je sažet u tabeli 14.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | float32 | Nadmorska visina u m |
Tabela 14: Argument poruke o nadmorskoj visini
7.1.10. Temperatura
OSC adresa: /temperatura
Poruka o temperaturi sadrži mjerenja sa svakog od ugrađenih temperaturnih senzora uređaja. Argumenti poruke su sažeti u tabeli 15.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | float32 | Temperatura žiroskopa/akcelerometra u °C |
| 2 | float32 | Barometarska temperatura u °C |
Tabela 15: Argumenti poruke o temperaturi
7.1.11. Vlažnost
OSC adresa: /vlažnost
Poruka o vlažnosti sadrži mjerenje relativne vlažnosti. Argument poruke je sažet u tabeli 16.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | float32 | Relativna vlažnost u % |
Tabela 16: Argument poruke o vlažnosti
7.1.12. Baterija
OSC adresa: /battery
Poruka o bateriji sadrži zapreminu baterijetage i trenutna mjerenja kao i stanja algoritma mjerača goriva. Argumenti poruke su sažeti u tabeli 17.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | float32 | Nivo baterije u % |
| 2 | float32 | Vrijeme pražnjenja u minutama |
| 3 | float32 | Battery voltage u V |
| 4 | float32 | Struja baterije u mA |
| 5 | string | Stanje punjača |
Tabela 17: Argumenti poruke o bateriji
7.1.13. Analogni ulazi
OSC adresa: /analogno
Poruka o analognim ulazima sadrži mjerenja zapremine analognih ulazatages. Argumenti poruke su sažeti u tabeli 18.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | float32 | Channel 1 voltage u V |
| 2 | float32 | Channel 2 voltage u V |
| 3 | float32 | Channel 3 voltage u V |
| 4 | float32 | Channel 4 voltage u V |
| 5 | float32 | Channel 5 voltage u V |
| 6 | float32 | Channel 6 voltage u V |
| 7 | float32 | Channel 7 voltage u V |
| 8 | float32 | Channel 8 voltage u V |
Tabela 18: Analogni ulazi argumenti poruke
7.1.14. RSSI
OSC adresa: /RSSI
RSSI poruka sadrži RSSI (indikator jačine signala prijema) mjerenje za bežičnu vezu. Ovo mjerenje vrijedi samo ako Wi-Fi modul radi u klijentskom načinu rada. Argumenti poruke su sažeti u tabeli 19.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | float32 | RSSI mjerenje u dBm |
| 2 | float32 | RSSI mjerenje u procentimatage gdje 0% do 100% predstavlja raspon -100 dBm do -50 dBm. |
Tabela 19: Argument RSSI poruke
7.1.15 Pomoćni serijski podaci
OSC adresa: /aux serial
Pomoćna serijska poruka sadrži podatke primljene preko pomoćnog serijskog sučelja. Argument poruke može biti jedan od dva tipa ovisno o postavkama uređaja kao što je sažeto u Tabela 20.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | mrlja | Podaci se primaju preko pomoćnog serijskog interfejsa. |
| 1 | string | Podaci primljeni preko pomoćnog serijskog interfejsa sa svim nul-bajtovima zamenjenim parom znakova “/0”. |
Tablica 20: Argument poruke pomoćnih serijskih podataka
7.1.16 Pomoćni serijski CTS ulaz
OSC adresa: /aux serial/cts
Pomoćna serijska CTS ulazna poruka sadrži CTS ulazno stanje pomoćnog serijskog sučelja kada je hardverska kontrola toka onemogućena. Ova poruka se šalje svaki put kada se promijeni stanje CTS ulaza. Argument poruke je sažet u tabeli 21.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | boolean | CTS ulazno stanje. Netačno = nisko, Tačno = visoko. |
Tablica 21: Argument ulazne poruke pomoćnog serijskog CTS-a
7.1.17. Serijski CTS ulaz
OSC adresa: /serial/cts
Serijska CTS ulazna poruka sadrži CTS ulazno stanje serijskog sučelja kada je hardverska kontrola toka onemogućena. Ova poruka se šalje svaki put kada se promijeni stanje CTS ulaza. Argument poruke je sažet u tabeli 22.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | boolean | CTS ulazno stanje. Netačno = nisko, Tačno = visoko. |
Tablica 22: Argument serijske CTS ulazne poruke
7.2. Podaci na uređaj
Podaci se šalju uređaju kao OSC poruke. Uređaj neće poslati OSC poruku kao odgovor.
7.2.1. Pomoćni serijski podaci
OSC adresa: /auxserial
Pomoćna serijska poruka se koristi za slanje podataka (jedan ili više bajtova) iz pomoćnog serijskog sučelja. Ova poruka se može poslati samo ako 'OSC passthrough' mod nije omogućen. Argument poruke je sažet u tabeli 23.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | OSC-blob / OSC-string | Podaci koji se prenose sa pomoćnog serijskog interfejsa |
Tablica 23: Argumenti poruke pomoćnih serijskih podataka
7.2.2. Pomoćni serijski RTS izlaz
OSC adresa: /aux serial/rts
Pomoćna serijska RTS poruka se koristi za kontrolu RTS izlaza pomoćnog serijskog interfejsa.
Ova poruka se može poslati samo ako je kontrola protoka hardvera onemogućena. Argument poruke je sažet u tabeli 24.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | Int32/float32/boolean | RTS izlazno stanje. 0 ili netačno = nisko, različito od nule ili tačno = visoko. |
Tabela 24: Argumenti pomoćne serijske RTS izlazne poruke
7.2.3. Serijski RTS izlaz
OSC adresa: /serial/rts
Serijska RTS poruka se koristi za kontrolu RTS izlaza serijskog interfejsa. Ova poruka se može poslati samo ako je kontrola protoka hardvera onemogućena. Argument poruke je sažet u tabeli 25.
| Argument | Tip | Opis |
| 1 | Int32/float32/boolean | RTS izlazno stanje. 0 ili netačno = nisko, različito od nule ili tačno = visoko. |
Tabela 25: Argumenti izlazne poruke serijskog RTS-a
7.3. Komande
Sve naredbe se šalju kao OSC poruke. Uređaj će potvrditi prijem komande slanjem identične OSC poruke nazad hostu.
7.3.1. Podesite vrijeme
OSC adresa: /vrijeme
Komanda set time postavlja datum i vrijeme na uređaju. Argument poruke je OSCtimetag.
7.3.2. Mute
OSC adresa: /mute
Komanda mute onemogućava slanje svih poruka s podacima navedenim u Odjeljku 7.1. Poruke za potvrdu komande i poruke odgovora o postavljanju čitanja/pisanja i dalje će se slati. Uređaj će ostati isključen sve dok se ne pošalje komanda za uključivanje zvuka.
7.3.3. Uključi zvuk
OSC adresa: /unmute
Komanda za uključivanje zvuka će poništiti stanje isključenja zvuka opisano u Odjeljku 7.3.2.
7.3.4. Resetujte
OSC adresa: /reset
Komanda resetovanja će izvršiti resetovanje softvera. Ovo je ekvivalentno isključivanju i ponovnom uključivanju uređaja. Resetovanje softvera će se izvršiti 3 sekunde nakon što je naredba primljena kako bi se osiguralo da je domaćin u mogućnosti da potvrdi naredbu prije nego što se izvrši.
7.3.5. Spavaj
OSC adresa: /sleep
Komanda za spavanje će staviti uređaj u stanje mirovanja (isključeno). Uređaj neće ući u stanje mirovanja do 3 sekunde nakon što je naredba primljena kako bi se osiguralo da je domaćin u mogućnosti potvrditi naredbu prije nego što se izvrši.
7.3.6. Identitet
OSC adresa: /identifikovati
Komanda za identifikaciju će uzrokovati da sve LED diode brzo trepere 5 sekundi. Ovo može biti od koristi kada pokušavate identificirati određeni uređaj unutar grupe od više uređaja.
7.3.7. Prijavite se
OSC adresa: /apply
Komanda primjene će prisiliti uređaj da odmah primijeni sva podešavanja na čekanju koja su napisana, ali još nisu primijenjena. Potvrda ove naredbe se šalje nakon što su sva podešavanja primijenjena.
7.3.8. Vrati zadano
OSC adresa: /podrazumevano
Komanda za vraćanje na zadane postavke će resetirati sve postavke uređaja na njihove tvorničke vrijednosti.
7.3.9. AHRS inicijalizirati
OSC adresa: /ahrs/initialise
Komanda inicijalizacije AHRS će ponovo inicijalizirati AHRS algoritam.
7.3.10. AHRS nula skretanje
OSC adresa: /ahrs/nula
Komanda AHRS zero yaw će nulirati komponentu skretanja trenutne orijentacije AHRS algoritma. Ova komanda se može izdati samo ako se magnetometar ignoriše u postavkama AHRS.
7.3.11. Echo
OSC adresa: /echo
Komanda echo se može poslati sa bilo kojim argumentima i uređaj će odgovoriti identičnom OSC porukom.
7.4. Postavke
Postavke uređaja se čitaju i pišu pomoću OSC poruka. Kartica postavki softvera uređaja
pruža pristup svim postavkama uređaja i uključuje detaljnu dokumentaciju za svaku postavku.
7.4.1. Pročitajte
Postavke se čitaju slanjem OSC poruke s odgovarajućom postavkom OSC adrese i bez argumenata. Uređaj će odgovoriti OSC porukom sa istom OSC adresom i trenutnom vrijednošću postavke kao argumentom.
7.4.2. Pišite
Postavke se pišu slanjem OSC poruke s odgovarajućom postavkom OSC adrese i vrijednosti argumenta. Uređaj će odgovoriti OSC porukom sa istom OSC adresom i novom vrijednošću postavke kao argumentom.
Upisi nekih postavki se ne primjenjuju odmah jer to može dovesti do gubitka komunikacije s uređajem ako se promijeni postavka koja utječe na kanal komunikacije. Ove postavke se primjenjuju 3 sekunde nakon posljednjeg upisivanja bilo koje postavke.
7.5. Greške
Uređaj će slati poruke o grešci kao OSC poruku sa OSC adresom: /error i argumentom sa jednim nizom.
A. Integracija GPS modula sa NGIMU
Ovaj odjeljak opisuje kako integrirati standardni GPS modul sa NGIMU. NGIMU je kompatibilan sa bilo kojim serijskim GPS modulom “Adafruit Ultimate GPS Breakout – 66 kanala sa ažuriranjima od 10 Hz – verzija 3” je ovdje izabran u svrhu demonstracije. Ovaj modul se može kupiti kod Adafruit ili bilo koji drugi distributer.
A.1. Podešavanje hardvera
Spojnica za dugmastu bateriju CR1220 i žice konektora pomoćnog serijskog sučelja moraju biti zalemljene na ploču GPS modula. Brojevi delova konektora pomoćnog serijskog interfejsa su detaljno opisani u odjeljku 2.6. Potrebne veze između pomoćnog serijskog porta i GPS modula opisane su u tabeli 26. Slika 5 prikazuje sastavljeni GPS modul sa konektorom za pomoćno serijsko sučelje.
| Pomoćni serijski pin | Pin GPS modula |
| Ground | “GND” |
| RTS | Nije povezan |
| 3.3 V izlaz | “3.3V” |
| RX | “TX” |
| TX | “RX” |
| CTS | Nije povezan |
Tablica 26: Povezivanje pomoćnog serijskog sučelja na GPS modul
Slika 4: Sastavljen GPS modul sa konektorom za pomoćni serijski interfejs
CR1220 dugmasta baterija je neophodna za očuvanje postavki GPS modula i za napajanje sata u realnom vremenu dok nije prisutno vanjsko napajanje. GPS modul će izgubiti napajanje svaki put kada se NGIMU isključi. Sat realnog vremena značajno smanjuje vreme potrebno za dobijanje GPS zaključavanja. Može se očekivati da će baterija trajati otprilike 240 dana.
A.2. NGIMU postavke
Postavka pomoćne serijske brzine prijenosa mora biti postavljena na 9600. Ovo je zadana brzina prijenosa GPS modula. GPS modul šalje podatke u odvojenim ASCII paketima, od kojih svaki završava znakom novog reda. Postavka karaktera za pomoćno serijsko uokvirivanje stoga mora biti postavljena na 10 tako da svaki ASCII paket ima vremensko ograničenjeampizdaje i prenosi/registruje NGIMU zasebno. Postavka pomoćnog serijskog 'pošalji kao string' mora biti omogućena tako da se paketi tumače kao nizovi od strane NGIMU softvera. Sve ostale postavke treba ostaviti na zadanim vrijednostima tako da postavke odgovaraju onima prikazanim na slici 5.
Slika 5: Postavke pomoćnog serijskog sučelja konfigurirane za GPS modul
A.3. Viewuzimanje i obrada GPS podataka
Nakon što se NGIMU postavke konfigurišu kako je opisano u Odjeljku A.2, GPS podaci će biti primljeni i proslijeđeni svim aktivnim komunikacijskim kanalima kao vremenski okvirampporuka pomoćnih serijskih podataka kao što je opisano u Odjeljku 7.1.15. NGIMU GUI se može koristiti za view dolazni GPS podaci pomoću pomoćnog serijskog terminala (ispod menija Alati). Slika 6 prikazuje dolazne GPS podatke nakon postizanja GPS popravka. Modulu može biti potrebno desetine minuta da se popravi kada se prvi put uključi. 
Slika 6: Nadolazeći GPS podaci prikazani na pomoćnom serijskom terminalu
Podrazumevane postavke GPS modula pružaju GPS podatke u četiri tipa NMEA paketa: GPGGA, GPGSA, GPRMC i GPVTG. The NMEA Referentni priručnik pruža detaljan opis podataka sadržanih u svakom od ovih paketa.
Softver NGIMU se može koristiti za evidentiranje podataka u realnom vremenu kao CSV files ili za konvertovanje podataka evidentiranih na SD karticu file u CSV files. GPS podaci se nalaze u auxserial.csv file. The file sadrži dvije kolone: prva kolona je krajnje vrijemeamp datog NMEA paketa koji je generisao NGIMU kada je paket primljen od GPS modula, a druga kolona je NMEA paket. Korisnik mora upravljati uvozom i interpretacijom ovih podataka.
A.4. Konfiguracija za brzinu ažuriranja od 10 Hz
Podrazumevane postavke GPS modula šalju podatke sa stopom ažuriranja od 1 Hz. Modul se može konfigurirati za slanje podataka sa brzinom ažuriranja od 10 Hz. Ovo se postiže slanjem komandnih paketa za podešavanje postavki kao što je opisano u odjeljcima A.4.1 i A.4.2. Svaki paket komandi se može poslati pomoću pomoćnog serijskog terminala NGIMU GUI-a (ispod menija Alati). GPS modul će se vratiti na zadane postavke ako se baterija izvadi.
Paketi komandi opisani u ovom odjeljku kreiraju se prema GlobalTop PMTK komandni paket dokumentaciju sa kontrolnim zbrojima izračunatim putem interneta NMEA kalkulator kontrolne sume.
A.4.1. Korak 1 – Promijenite brzinu prijenosa na 115200
Pošaljite paket komandi “$PMTK251,115200*1F\r\n” GPS modulu. Dolazni podaci će se tada pojaviti kao 'smeće' jer trenutna pomoćna serijska brzina prijenosa od 9600 ne odgovara novoj brzini prijenosa GPS modula od 115200. Postavka pomoćne serijske brzine prijenosa mora se tada postaviti na 115200 u postavkama NGIMU prije podaci se ponovo prikazuju ispravno.
A.4.2. Korak 2 – Promijenite izlaznu brzinu na 10 Hz
Pošaljite paket komandi “$PMTK220,100*2F\r\n” GPS modulu. GPS modul će sada slati podatke sa stopom ažuriranja od 10 Hz.
A.4.3. Čuvanje postavki GPS modula
GPS modul će automatski pohraniti postavke. Međutim, GPS modul će se vratiti na zadane postavke ako se baterija izvadi.
www.x-io.co.uk
© 2022
Dokumenti / Resursi
 |
X-IO TEHNOLOGIJA NGIMU IMU visokih performansi u potpunosti opremljen [pdf] Korisnički priručnik NGIMU, Full Featured IMU visokih performansi, NGIMU Full Featured IMU visokih performansi, IMU sa punim karakteristikama performansi, Potpuno predstavljen IMU, Istaknuti IMU, IMU |
