Manuale d'uso NGIMU
Versione 1.6
Liberazione publica
L'aghjurnamenti di u documentu
Stu documentu hè in permanenza aghjurnatu per incorpore infurmazioni supplementari richieste da l'utilizatori è e funzioni novi dispunibuli in l'aghjurnamenti di software è firmware. Per piacè verificate u x-io
Tecnulugie websitu per l'ultima versione di stu documentu è u firmware di u dispusitivu.
Storia di a versione di u documentu
| Data | Versione di documentu | Descrizzione |
| 13 di ghjennaghju di u 2022 | 1.6 |
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| 16 ottobre 2019 | 1.5 |
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| 24 di lugliu di u 2019 | 1.4 |
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| 07 nuvembre 2017 | 1.3 |
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| 10 di ghjennaghju di u 2017 | 1.2 |
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| 19 ottobre 2016 | 1.1 |
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| 23 di sittèmmiru 2016 | 1.0 |
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| 19 di maghju di u 2016 | 0.6 |
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| 29 di marzu di u 2016 | 0.5 |
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| 19 nuvembre 2015 | 0.4 |
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| 30 di giugnu 2015 | 0.3 |
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| 9 di giugnu 2015 | 0.2 |
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| 12 di maghju di u 2015 | 0.1 |
|
| 10 di maghju di u 2015 | 0.0 |
|
Overview
L'IMU Next Generation (NGIMU) hè una IMU compatta è una piattaforma di acquisizione di dati chì combina sensori integrati è algoritmi di trasfurmazioni di dati cù una larga gamma di interfacce di cumunicazione per creà una piattaforma versatile adattata sia à l'applicazioni in tempu reale sia di registrazione di dati.
U dispusitivu cumunica cù usu OSC è cusì hè immediatamente cumpatibile cù parechje applicazioni di software è simplice per integrà cù applicazioni persunalizati cù biblioteche dispunibuli per a maiò parte di e lingue di prugrammazione.
1.1. Sensori à bordu è acquisizione di dati
- Giroscopio a tre assi (± 2000°/s, 400 Hz s)ampu tarifu)
- Accelerometru à triplu assi (± 16 g, 400 Hz sampu tarifu)
- Magnétomètre à trois axes (± 1300 µT)
- Pressione barometrica (300-1100 hPa)
- Umidità
- Temperature 1
- Batteria voltage, currente, percenttage, è u tempu restante
- Ingressi analogici (8 canali, 0-3.1 V, 10 bit, 1 kHz s)ampu tarifu)
- Seriale ausiliaria (compatibile RS-232) per GPS o elettronica / sensori persunalizati
- Clock in tempu reale è
1.2. Trattamentu di dati à bordu
- Tutti i sensori sò calibrati
- L'algoritmu di fusione AHRS furnisce una misurazione di l'orientazione relative à a Terra cum'è un quaternion, matrice di rotazione, o anguli di Euler.
- L'algoritmu di fusione AHRS furnisce una misurazione di l'accelerazione lineare
- Tutte e misurazioni sò u più tempuamped
- Sincronizazione di u tempuamps per tutti i dispositi nantu à una rete Wi-Fi2
1.3. Interfacce di cumunicazione
- USB
- Seriale (compatibile RS-232)
- Wi-Fi (802.11n, 5 GHz, antenne integrate o esterne, modalità AP o client)
- Carta SD (accessibile cum'è un discu esternu via USB)
1.4. Direzzione di l'energia
- Alimentazione da USB, alimentazione esterna o batteria
- Carica di a batteria via USB o alimentazione esterna
- Timer di sonnu
1I termometri di bordu sò usati per a calibrazione è ùn sò micca destinati à furnisce una misurazione precisa di a temperatura ambientale.
2 A sincronizazione richiede hardware supplementu (router Wi-Fi è maestru di sincronizazione).
- Motion trigger svegliate
- Timer sveglia
- Alimentazione 3.3 V per l'elettronica di l'utilizatori (500 mA)
1.5. Funzioni di u software
- GUI open-source è API (C#) per Windows
- Configurate cunfigurazione di u dispositivu
- Trace dati in tempu reale
- Log dati in tempu reale à file (CSV file formatu per utilizà cù Excel, MATLAB, etc.)
- Strumenti di mantenimentu è calibrazione Errore ! Bookmark micca definitu.
Hardware
2.1. buttone Power
U buttone di putenza hè principalmente utilizatu per accende è spegne u dispusitivu (modu di sonnu). Appughjà u buttone mentre u dispusitivu hè off vi turnarà. Premendo e mantenendo u buttone per 2 seconde mentre hè accesa, u spegnerà.
U buttone pò ancu esse usatu cum'è una fonte di dati da l'utilizatore. U dispusitivu hà da mandà un tempuampmissaghju buttone ed ogni volta chì u buttone hè pressatu. Questu pò furnisce un input conveniente per l'utilizatori per l'applicazioni in tempu reale o un mezzu utile per marcà l'avvenimenti quandu si registranu e dati. Vede a Sezione 7.1.1 per più infurmazione.
2.2. LED
U bordu hà 5 indicatori LED. Ogni LED hè un culore diversu è hà un rolu dedicatu. A Tabella 1 lista u rolu è u cumpurtamentu assuciatu di ogni LED.
| Culore | Indica | Cumportamentu |
| Biancu | Statu Wi-Fi | Off - Wi-Fi disattivatu Lampeggiante lento (1 Hz) - Ùn cunnessu Lampeggiante veloce (5 Hz) - Cunnessu è aspittendu l'indirizzu IP Solidu - Cunnessu è indirizzu IP ottenutu |
| Turchinu | – | – |
| Verde | Statu di u dispusitivu | Indica chì l'apparechju hè attivatu. Si lamperà ancu ogni volta chì u buttone hè pressatu o un missaghju hè ricevutu. |
| Ghjallu | Statu di a carta SD | Off - Nisuna carta SD presente Lampeggiante lento (1 Hz) - A carta SD presente ma micca in usu Solidu - Presenza di carta SD è login in corso |
| Rossu | Batteria carica | Off - Caricatore micca cunnessu Solidu - Caricatore cunnessu è carica in corso Lampeggiante (0.3 Hz) - Caricatore cunnessu è carica cumpleta Lampeggiante veloce (5 Hz) - Caricatore micca cunnessu è batteria menu di 20% |
Table 1: Cumportamentu LED
Mandatu un cumandamentu d'identificazione à u dispusitivu pruvucarà tutti i LED à lampassi rapidamente per 5 seconde.
Questu pò esse utile quandu pruvate d'identificà un dispositivu specificu in un gruppu di parechje dispositi. Vede a Sezione 7.3.6 per più infurmazione.
I LED ponu esse disattivati in i paràmetri di u dispusitivu. Questu pò esse di usu in l'applicazioni induve a luce da i LED ùn hè micca desiderata. U cumandamentu di identificazione pò ancu esse utilizatu quandu i LED sò disattivati è u LED verde lamperà sempre ogni volta chì u buttone hè pressatu. Questu permette à l'utilizatore per verificà se u dispusitivu hè attivatu mentre i LED sò disattivati.
2.3. Pinout seriale ausiliari
A Tabella 2 elenca u pinout di u connettore seriale ausiliariu. Pin 1 hè marcatu fisicamente nantu à u connettore da una piccula freccia, vede a Figura 1.
| Pin | Direzzione | Nome |
| 1 | N/A | Terra |
| 2 | Output | RTS |
| 3 | Output | uscita 3.3 V |
| 4 | Input | RX |
| 5 | Output | TX |
| 6 | Input | CTS |
Tabella 2: Pinout di u connettore seriale ausiliari
2.4. Pinout seriale
A Tabella 3 elenca u pinout di u connettore seriale. Pin 1 hè marcatu fisicamente nantu à u connettore da una piccula freccia, vede a Figura 1.
| Pin | Direzzione | Nome |
| 1 | N/A | Terra |
| 2 | Output | RTS |
| 3 | Input | Ingressu 5 V |
| 4 | Input | RX |
| 5 | Output | TX |
| 6 | Input | CTS |
Tabella 3: Pinout di u connettore seriale
2.5. Pinout d'inputs analogichi
A Tabella 4 elenca u pinout di u connettore di l'input analogicu. Pin 1 hè marcatu fisicamente nantu à u connettore da una piccula freccia, vede a Figura 1.
| Pin | Direzzione | Nome |
| 1 | N/A | Terra |
| 2 | Output | uscita 3.3 V |
| 3 | Input | Canale analogicu 1 |
| 4 | Input | Canale analogicu 2 |
| 5 | Input | Canale analogicu 3 |
| 6 | Input | Canale analogicu 4 |
| 7 | Input | Canale analogicu 5 |
| 8 | Input | Canale analogicu 6 |
| 9 | Input | Canale analogicu 7 |
| 10 | Input | Canale analogicu 8 |
Tabella 4: Pinout di u connettore d'ingressu analogicu
2.6. Numeri di parte di u connettore
Tutti i connettori di a scheda sò intestazioni Molex PicoBlade™ di passo 1.25 mm. A Tabella 5 elenca ogni numeru di parte utilizatu nantu à a scheda è i numeri di parte cunsigliati di i connettori di accoppiamentu currispundenti.
Ogni cunnessu di accoppiamentu hè creatu da una parte di l'alloghju in plastica è dui o più fili crimped.
| Connettore di bordu | Numeru di parte | Numero di parte di accoppiamentu |
| Batteria | Connettore Molex PicoBlade™, Montaggio in superficie, Angolo retto, 2 vie, P/N: 53261-0271 | Custodia Molex PicoBlade™, Femmina, 2 vie, P/N: 51021-0200
Molex PicoBlade™ Femmina PicoBlade™ à un'estremità pre-serciata, 304 mm, 28 AWG, P/N: 06-66-0015 (×2) |
| Serial ausiliari / Serial | Connettore Molex PicoBlade™, Montaggio in superficie, Angolo retto, 6 vie, P/N: 53261-0671 | Custodia Molex PicoBlade™, Femmina, 6 vie, P/N: 51021-0600 Molex PicoBlade™ Femmina PicoBlade™ à un'estremità pre-serciata, 304 mm, 28 AWG, P/N: 06-66-0015 (×6) |
| Entrate analogiche | Connettore Molex PicoBlade™, Montaggio in superficie, Angolo retto, 10 vie, P/N: 53261-1071 | Custodia Molex PicoBlade™, Femmina, 10 vie, P/N: 51021-1000 Molex PicoBlade™ Femmina PicoBlade™ à un'estremità pre-serciata, 304 mm, 28 AWG, P/N: 06-66-0015 (×10) |
Tabella 5: Numeri di parte di u connettore di bordu
2.7. Dimensioni di u bordu
UN PASSU 3D file è u disegnu meccanicu chì detalla tutte e dimensioni di u bordu sò dispunibili nantu à x-io
Tecnulugie websitu.
Custodia plastica
A carcassa di plastica chjude u bordu cù una bateria 1000 mAh. L'alloghju furnisce l'accessu à tutte l'interfaccia di bordu è hè trasluzente per chì l'indicatori LED ponu esse vistu. A figura 3 mostra u bordu assemblatu cù una bateria 1000 mAh in una carcassa plastica.
Figura 3: Cunsigliu assemblatu cù una bateria 1000 mAh in una carcassa plastica
UN PASSU 3D file è u disegnu meccanicu chì detalla tutte e dimensioni di l'abitazione sò dispunibuli nantu à x-io Technologies websitu.
Entrate analogiche
L'interfaccia di input analogica hè aduprata per misurà u voltages è ottene dati da sensors esterni chì furnisce misure cum'è un vol analogicutage. Per esample, un sensor di forza resistiva pò esse disposti in un circuitu divisore potenziale per furnisce misure di forza cum'è un vol analogicutage. Voltage misure sò mandati da u dispusitivu cum'è timestamped inputs analogicu missaghji cum'è discrittu in Section 7.1.13.
U pinout di l'input analogicu hè descrittu in a Sezione 2.3, è i numeri di parte per un connettore di accoppiamentu sò elencati in a Sezione 2.6.
4.1. Specificazione di l'inputs analogichi
- Numero di canali: 8
- Risoluzione ADC: 10-bit
- Samplu rate: 1000 Hz
- Voltaga gamma: 0 V à 3.1 V
4.2. 3.3 V uscita di alimentazione
L'interfaccia di input analogica furnisce una uscita di 3.3 V chì pò esse aduprata per alimentà l'elettronica esterna. Questa uscita hè disattivata quandu u dispusitivu entra in u modu di sonnu per impedisce chì l'elettronica esterna sguassate a bateria quandu u dispusitivu ùn hè micca attivu.
Interfaccia seriale ausiliaria
L'interfaccia seriale ausiliaria hè aduprata per cumunicà cù l'elettronica esterna via una cunnessione seriale.
Per esample, l'Appendice A descrive cumu un modulu GPS pò esse cunnessu direttamente à l'interfaccia seriale ausiliaria per logà è trasmette i dati GPS cù i dati di sensori esistenti. In alternativa, un microcontroller cunnessu à l'interfaccia seriale ausiliaria pò esse utilizatu per aghjunghje funziunalità generale di input / output.
A pinout di l'interfaccia seriale ausiliaria hè descritta in a Sezione 2.3, è i numeri di parte per un connettore di accoppiamentu sò elencati in a Sezione 2.6.
5.1. Specificazione seriale ausiliaria
- Tariffa Baud: 7 bps à 12 Mbps
- Controlu di flussu di hardware RTS / CTS: attivatu / disattivatu
- Invertite e linee di dati (per a cumpatibilità RS-232): attivatu / disattivatu
- Dati: 8-bit (senza festa)
- Stop bits: 1
- Voltage: 3.3 V (l'input sò tolleranti di RS-232 voltaghè)
5.2. Mandatu dati
I dati sò mandati da l'interfaccia seriale ausiliaria mandendu un messagiu di dati seriali ausiliari à u
dispusitivu. Vede a Sezione 7.1.15 per più infurmazione.
5.3. Riceve dati
I dati ricevuti da l'interfaccia seriale ausiliaria sò mandati da u dispusitivu cum'è un missaghju di dati seriali ausiliari cum'è descrittu in a Sezione 7.2.1. I byte ricevuti sò bufferati prima di esse mandati inseme in un missaghju unicu quandu una di e seguenti cundizioni hè cumpleta:
- U numeru di bytes almacenati in u buffer currisponde à a dimensione di u buffer
- Nisun byte hè statu ricevutu per più di u periodu di timeout
- Ricezione di un byte uguale à u caratteru di framing
A dimensione di u buffer, u timeout è u caratteru di framing pò esse aghjustatu in i paràmetri di u dispusitivu. Un exampL'usu di sti paràmetri hè di stabilisce u caratteru di framing à u valore di un caratteru di nova linea ('\n', valore decimale 10) per chì ogni stringa ASCII, terminata da un caratteru di nova linea, ricevuta da una interfaccia seriale ausiliaria. hè mandatu cum'è un tempu separatu-stampmissaghju ed.
5.4. Passthrough OSC
Se u modu di passthrough OSC hè attivatu, l'interfaccia seriale ausiliaria ùn hà micca mandatu è riceve in a manera descritta in Sezioni 5.2 è 5.3. Invece, l'interfaccia seriale ausiliaria mandarà è riceve pacchetti OSC codificati cum'è pacchetti SLIP. U cuntenutu OSC ricevutu da l'interfaccia seriale ausiliaria hè trasmessu à tutti i canali di cumunicazione attivi cum'è un tempuamped OSC bundle. I missaghji OSC ricevuti via qualsiasi canale di cumunicazione attivu chì ùn hè micca ricunnisciutu seranu trasmessi à l'interfaccia seriale ausiliaria. Questu permette a cumunicazione diretta cù i dispositi OSC basati in seriale di terzu è persunalizati per mezu di missaghji mandati è ricevuti cù u trafficu OSC esistente.
L'espansione NGIMU Teensy I/O Example mostra cumu un Teensy (un microcontroller compatibile cù Arduino) cunnessu à l'interfaccia seriale ausiliaria pò esse utilizatu per cuntrullà i LED è furnisce i dati di sensori utilizendu u modu passthrough OSC.
5.5. Controlu di flussu di hardware RTS / CTS
Se u cuntrollu di u flussu di hardware RTS / CTS ùn hè micca attivatu in i paràmetri di u dispositivu, l'input CTS è l'output RTS ponu esse cuntrullati manualmente. Questu furnisce un input è output digitale generale chì pò esse usatu per interfaccia à l'elettronica esterna. Per esample: per detectà a pressione di un buttone o per cuntrullà un LED. U statu di output RTS hè stabilitu mandendu un missaghju RTS seriale ausiliariu à u dispusitivu cum'è descrittu in a Sezione 7.2.2. Un tempuampU messagiu CTS seriale ausiliariu hè mandatu da u dispusitivu ogni volta chì i stati di input CTS cambianu cum'è descrittu in a Sezione 7.1.16.
5.6. 3.3 V uscita di alimentazione
L'interfaccia seriale ausiliaria furnisce una uscita di 3.3 V chì pò esse aduprata per alimentà l'elettronica esterna. Questa uscita hè disattivata quandu u dispusitivu entra in u modu di sonnu per impedisce chì l'elettronica esterna sguassate a bateria quandu u dispusitivu ùn hè micca attivu.
Mandate tassi, sample tassi, è timestamps
I paràmetri di u dispusitivu permettenu à l'utilizatori di specificà a tarifa di mandatu di ogni tipu di missaghju di misurazione, per esample, sensors missaghju (Section 7.1.2), quaternion missaghju (Section 7.1.4), etc. U tassu di mandà ùn hà micca effettu nant'à u sample rate di e misurazioni currispundenti. Tutte e misurazioni sò acquistate internamente à u s fissuample rates listed in Table 6. U timestamp per ogni misura hè creata quandu u sample hè acquistatu. I tempi piùamp Il s'agit donc d'une mesure fiable, indépendante de la latence ou du buffering associé à un canal de commutation donné.
| Misurazione | Sample Rate |
| Giroscopio | 400 Hz |
| Accelerometer | 400 Hz |
| Magnetometru | 20 Hz |
| Pressione barometrica | 25 Hz |
| Umidità | 25 Hz |
| Température du processeur | 1 kHz |
| Température du giroscope et de l'accéléromètre | 100 Hz |
| Sensore di temperatura ambientale | 25 Hz |
| Batteria (per centutage, tempu di sviutata, voltage, attuale) | 5 Hz |
| Entrate analogiche | 1 kHz |
| RSSI | 2 Hz |
Tabella 6: Fixed internu sampi tassi
Se un ritmu di mandatu specificatu hè più grande di u sampA rata di a misurazione assuciata allora e misurazioni seranu ripetute in parechje missaghji. E misurazioni ripetute ponu esse identificate cum'è tempi ripetutiamps. Hè pussibule di specificà i tariffi di mandatu chì superanu a larghezza di banda di un canale di cumunicazione. Stu risultatu in missaghji esse persu. Timestamps deve esse usatu per assicurà chì u sistema di riceve hè robusta à i missaghji persu.
Protocolu di cumunicazione
Tutte e cumunicazioni sò codificate cum'è OSC. I dati mandati nantu à UDP utilizanu OSC secondu a specificazione OSC v1.0. L'inseme di dati nantu à USB, seriale o scritti nantu à a carta SD sò codificati OSC cum'è pacchetti SLIP cum'è a specificazione OSC v1.1. L'implementazione di l'OSC usa e seguenti simplificazioni:
- I missaghji OSC mandati à u dispusitivu ponu utilizà tipi di argumenti numerichi (int32, float32, int64, tempu OSC tag, 64-bit double, character, boolean, nil, o Infinitum) in modu intercambiabile, è i tipi di argumenti blob è stringa intercambiable.
- I mudelli d'indirizzu OSC mandati à u dispusitivu ùn ponu micca cuntene caratteri speciali: '?', '*', '[]', o '{}'.
- I missaghji OSC mandati à u dispusitivu ponu esse mandati in bundle OSC. Tuttavia, a pianificazione di u messagiu serà ignorata.
7.1. Dati da u dispusitivu
Tutti i dati mandati da u dispusitivu hè mandatu cum'è un timestamped OSC bundle chì cuntene un missaghju OSC unicu.
Tutti i missaghji di dati, cù l'eccezzioni di u buttone, ausiliarii messagi seriali è serial, sò mandati continuamente à i tassi di mandatu specificati in i paràmetri di u dispusitivu.
I tempi piùamp di un bundle OSC hè un tempu OSC tag. Questu hè un numeru di punti fissi di 64 bit. I primi 32 bits specificanu u numeru di sicondi da 00:00 u 1 di ghjennaghju di u 1900, è l'ultimi 32 bits specificanu parti fraccionari di un secondu à una precisione di circa 200 picosecondi. Questa hè a rapprisintazioni utilizata da Internet NTP timestamps. Un tempu OSC tag pò esse cunvertiti à un valore decimali di seconde da prima interpretendu u valore cum'è un entero senza signu 64-bit è dopu dividendu stu valore da 2 32. Hè impurtante chì stu calculu hè implementatu cù un tipu di virgule flottante di doppia precisione altrimenti a mancanza di precisione hà da risultatu in errori significativi.
7.1.1. Missaghju buttone
Indirizzu OSC: /button
U missaghju di u buttone hè mandatu ogni volta chì u buttone di putenza hè pressatu. U missaghju ùn cuntene micca argumenti.
7.1.2. Sensori
Indirizzu OSC: /sensors
U messagiu di u sensoru cuntene misure da u giroscopiu, l'accelerometru, u magnetometru è u barometru. L'argumenti di u messagiu sò riassunti in a Tabella 7.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | float32 | L'asse x di u giroscopiu in °/s |
| 2 | float32 | L'asse y del giroscopio in °/s |
| 3 | float32 | Giroscopio asse z in °/s |
| 4 | float32 | Accelerometer x-axis in g |
| 5 | float32 | L'accelerometru di l'assi y in g |
| 6 | float32 | Accelerometer z-axis in g |
| 7 | float32 | Magnetomètre x assi in µT |
| 8 | float32 | Magnetomètre de l'axe y en µT |
| 9 | float32 | Magnetometru assi z in µT |
| 10 | float32 | Barometru in hPa |
Table 7: Argumenti di messagiu di sensor
7.1.3. Magnitudi
Indirizzu OSC: /magnitudes
U messagiu di magnitudini cuntene misure di magnitudini di giroscopiu, accelerometru è magnetometru. L'argumenti di u messagiu sò riassunti in a Tabella 8: Argumenti di u messagiu di magnitudini.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | float32 | Magnitudine du gyroscope en °/s |
| 2 | float32 | A magnitudine di l'accelerometru in g |
| 3 | float32 | Magnitudine du magnétomètre en µT |
Table 8: Magnitudes argumenti missaghju
7.1.4. Quaterniu
Indirizzu OSC: /quaternion
U messagiu di quaterniu cuntene l'output di quaterniu di l'algoritmu AHRS à bordu chì descrive l'orientazione di u dispusitivu relative à a Terra (cunvenzione NWU). L'argumenti di u messagiu sò riassunti in a Tabella 9.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | float32 | Elementu di quaternione w |
| 2 | float32 | Quaterniu x elementu |
| 3 | float32 | Elementu quaterniu è |
| 4 | float32 | Elementu quaterniu z |
Table 9: Argumenti di messagiu di Quaternioni
7.1.5. Matrice di rotazione
Indirizzu OSC: /matrix
U missaghju di a matrice di rotazione cuntene l'output di a matrice di rotazione di l'algoritmu AHRS à bordu chì descrive l'orientazione di u dispusitivu relative à a Terra (cunvenzione NWU). L'argumenti di u messagiu descrizanu a matrice in ordine di fila maiò cum'è riassuntu in a Tabella 10.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | float32 | Elementu di a matrice di rotazione xx |
| 2 | float32 | Elementu xy di a matrice di rotazione |
| 3 | float32 | Elementu di a matrice di rotazione xz |
| 4 | float32 | Elementu yx di a matrice di rotazione |
| 5 | float32 | Elementu a matrice di rotazione yy |
| 6 | float32 | Elementu Yz di a matrice di rotazione |
| 7 | float32 | Elementu Zx di a matrice di rotazione |
| 8 | float32 | Elementu di a matrice di rotazione zy |
| 9 | float32 | Elementu di a matrice di rotazione zz |
Table 10: Argumenti di missaghju di a matrice di rotazione
7.1.6. Angoli di Eulero
Indirizzu OSC: /Euler
U messagiu di l'angle di Euler cuntene l'output di l'angolo di Euler di l'algoritmu AHRS à bordu chì descrive l'orientazione di u dispusitivu relative à a Terra (cunvenzione NWU). L'argumenti di u messagiu sò riassunti in a Tabella 11.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | float32 | Roll (x) angle in gradi |
| 2 | float32 | Pitch (y) Angulu in gradi |
| 3 | float32 | Angolo di imbardata/direzione (z) in gradi |
7.1.7. Accelerazione lineari
Indirizzu OSC: /linear
U messagiu di l'accelerazione lineare cuntene l'output di l'accelerazione lineare di l'algoritmu di fusione di sensori à bordu chì descrive l'accelerazione senza gravità in u quadru di coordenate di u sensore. L'argumenti di u messagiu sò riassunti in a Tabella 12.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | float32 | Accelerazione in l'assi x di u sensoru in g |
| 2 | float32 | Accelerazione in l'assi Y di u sensoru in g |
| 3 | float32 | Accelerazione in u sensoru z-axis in g |
Table 12: Argumenti di messagiu di accelerazione lineale
7.1.8. accelerazione di a Terra
Indirizzu OSC: /earth
U messagiu di l'accelerazione di a Terra cuntene l'output di l'accelerazione di a Terra di l'algoritmu di fusione di sensori à bordu chì descrive l'accelerazione senza gravità in u quadru di coordenate di a Terra. L'argumenti di u messagiu sò riassunti in a Tabella 13.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | float32 | Accelerazione in a Terra x-axis in g |
| 2 | float32 | Accelerazione in l'assi Y di a Terra in g |
| 3 | float32 | Accelerazione in a Terra z-axis in g |
Table 13: Argumenti di messagiu di accelerazione di a Terra
7.1.9. Altitudine
Indirizzu OSC: /altitude
U missaghju d'altitudine cuntene a misurazione di l'altitudine sopra u livellu di u mari. L'argumentu di u messagiu hè riassuntu in a Tabella 14.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | float32 | Altitudine sopra u livellu di u mari in m |
Table 14: Argumentu di u messagiu d'altitudine
7.1.10. Temperature
Indirizzu OSC: /temperature
U missaghju di temperatura cuntene e misurazioni da ognunu di i sensori di temperatura di u dispusitivu. L'argumenti di u messagiu sò riassunti in a Tabella 15.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | float32 | Température du gyroscope/accéléromètre en °C |
| 2 | float32 | Température du baromètre en °C |
Table 15: Argumenti di messagiu di temperatura
7.1.11. Umidità
Indirizzu OSC: /umidità
U missaghju di umidità cuntene a misurazione di l'umidità relativa. L'argumentu di u messagiu hè riassuntu in a Tabella 16.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | float32 | umidità relativa in % |
Table 16: Argumentu missaghju umidità
7.1.12. Batteria
Indirizzu OSC: /batteria
U messagiu batterie cuntene u batterie voltage e misurazioni attuali è ancu i stati di l'algoritmu di u calibre di carburante. L'argumenti di u messagiu sò riassunti in a Tabella 17.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | float32 | Livellu di bateria in % |
| 2 | float32 | U tempu di sviutata in minuti |
| 3 | float32 | Batteria voltage in V |
| 4 | float32 | Corrente di a batteria in mA |
| 5 | stringa | Statu di caricatore |
Table 17: Argumenti di messagiu di batterie
7.1.13. Ingressi analogichi
Indirizzu OSC: /analogicu
U missaghju di inputs analogichi cuntene misure di l'inputs analogichi voltages. L'argumenti di u messagiu sò riassunti in a Tabella 18.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | float32 | Canale 1 voltage in V |
| 2 | float32 | Canale 2 voltage in V |
| 3 | float32 | Canale 3 voltage in V |
| 4 | float32 | Canale 4 voltage in V |
| 5 | float32 | Canale 5 voltage in V |
| 6 | float32 | Canale 6 voltage in V |
| 7 | float32 | Canale 7 voltage in V |
| 8 | float32 | Canale 8 voltage in V |
Table 18: Ingressi analogichi argumenti missaghju
7.1.14. RSSI
Indirizzu OSC: /RSSI
U messagiu RSSI cuntene a misura RSSI (Receive Signal Strength Indicator) per a cunnessione wireless. Sta misurazione hè valida solu se u modulu Wi-Fi opera in modu cliente. L'argumenti di u messagiu sò riassunti in a Tabella 19.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | float32 | Misura RSSI in dBm |
| 2 | float32 | A misurazione RSSI cum'è per centutage induve 0% à 100% rapprisenta a gamma -100 dBm à -50 dBm. |
Tabella 19: Argumentu di messagiu RSSI
7.1.15 Dati serial Auxiliar
Indirizzu OSC: /aux serial
U messagiu seriale ausiliariu cuntene i dati ricevuti attraversu l'interfaccia seriale ausiliaria. L'argumentu di u missaghju pò esse unu di dui tipi sicondu i paràmetri di u dispusitivu cum'è riassuntu in Tabella 20.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | blob | I dati sò ricevuti attraversu l'interfaccia seriale ausiliaria. |
| 1 | stringa | Dati ricevuti attraversu l'interfaccia seriale ausiliaria cù tutti i bytes nulli rimpiazzati cù a coppia di caratteri "/0". |
Tabella 20: Argumentu di messagiu di dati seriali ausiliari
7.1.16 Ingressu CTS seriale ausiliari
Indirizzu OSC: /aux serial/cts
U messagiu di input CTS in serie ausiliaria cuntene u statu di input CTS di l'interfaccia seriale ausiliaria quandu u cuntrollu di u flussu hardware hè disattivatu. Stu missaghju hè mandatu ogni volta chì u statu di l'input CTS cambia. L'argumentu di u messagiu hè riassuntu in a Tabella 21.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | booleanu | Statu di input CTS. False = bassu, True = altu. |
Tabella 21: Argumentu di messagiu di input CTS seriale ausiliari
7.1.17. Ingressu CTS seriale
Indirizzu OSC: /serial/cts
U messagiu di input CTS seriale cuntene u statu di input CTS di l'interfaccia seriale quandu u cuntrollu di u flussu di hardware hè disattivatu. Stu missaghju hè mandatu ogni volta chì u statu di l'input CTS cambia. L'argumentu di u messagiu hè riassuntu in a Tabella 22.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | booleanu | Statu di input CTS. False = bassu, True = altu. |
Tabella 22: Argumentu di messagiu di input Serial CTS
7.2. Dati à u dispusitivu
I dati sò mandati à u dispusitivu cum'è missaghji OSC. U dispusitivu ùn mandà micca un missaghju OSC in risposta.
7.2.1. Dati seriali ausiliari
Indirizzu OSC: /auxserial
U messagiu seriale ausiliariu hè adupratu per mandà dati (unu o più byte) da l'interfaccia seriale ausiliaria. Stu missaghju pò esse mandatu solu se u modu "passthrough OSC" ùn hè micca attivatu. L'argumentu di u messagiu hè riassuntu in a Tabella 23.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | OSC-blob / OSC-string | Dati da esse trasmessi da l'interfaccia seriale ausiliaria |
Table 23: Argumenti di messagiu di dati seriali ausiliari
7.2.2. Uscita RTS seriale ausiliaria
Indirizzu OSC: /aux serial/rts
U messagiu RTS seriale ausiliariu hè adupratu per cuntrullà l'output RTS di l'interfaccia seriale ausiliaria.
Stu missaghju pò esse mandatu solu se u cuntrollu di u flussu di hardware hè disattivatu. L'argumentu di u messagiu hè riassuntu in a Tabella 24.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | Int32/float32/boolean | Statu di output RTS. 0 o false = bassu, micca zero o veru = altu. |
Tabella 24: Argumenti di messagiu di output RTS seriale ausiliari
7.2.3. Uscita seriale RTS
Indirizzu OSC: /serial/rts
U messagiu seriale RTS hè utilizatu per cuntrullà l'output RTS di l'interfaccia seriale. Stu missaghju pò esse mandatu solu se u cuntrollu di u flussu di hardware hè disattivatu. L'argumentu di u messagiu hè riassuntu in a Tabella 25.
| Argumentu | Tipu | Descrizzione |
| 1 | Int32/float32/boolean | Statu di output RTS. 0 o false = bassu, micca zero o veru = altu. |
Tabella 25: Argumenti di messagiu di output Serial RTS
7.3. Cumandamenti
Tutti i cumandamenti sò mandati cum'è missaghji OSC. U dispusitivu cunfirmà a ricezione di u cumandimu mandendu un missaghju OSC identicu à l'ospite.
7.3.1. Set tempu
Indirizzu OSC: /time
U cumandamentu di u tempu stabilisce a data è l'ora in u dispusitivu. L'argumentu di u messagiu hè un OSCtimetag.
7.3.2. Mutu
Indirizzu OSC: /mute
U cumandamentu mute impedisce l'inviu di tutti i missaghji di dati elencati in a Sezione 7.1. I missaghji di cunfirmazione di u cumandamentu è l'impostazione di i missaghji di risposta di lettura / scrittura seranu sempre mandati. U dispusitivu resta in silenziu finu à chì un cumandamentu unmute hè mandatu.
7.3.3. Unmute
Indirizzu OSC: /unmute
U cumandamentu di unmute annullerà u statu di mute descrittu in a Sezione 7.3.2.
7.3.4. Resetten
Indirizzu OSC: /reset
U cumandamentu di reset farà un reset di u software. Questu hè equivalenti à spegne u dispusitivu è poi riaccendi. U resettore di u software serà realizatu 3 seconde dopu chì u cumandamentu hè ricevutu per assicurà chì l'ospite hè capaci di cunfirmà u cumandamentu prima di esse eseguitu.
7.3.5. Dormi
Indirizzu OSC: /sleep
U cumandamentu di u sonnu metterà u dispusitivu in u modu di sonnu (spenta). U dispusitivu ùn entrerà in u modu di sonnu finu à 3 seconde dopu chì u cumandamentu hè ricevutu per assicurà chì l'ospite hè capaci di cunfirmà u cumandamentu prima di esse eseguitu.
7.3.6. Identità
Indirizzu OSC: /identificà
U cumandamentu di identificazione pruvucarà tutti i LED à lampassi rapidamente per 5 seconde. Questu pò esse utile quandu pruvate d'identificà un dispositivu specificu in un gruppu di parechje dispositi.
7.3.7. Applica
Indirizzu OSC: /applicà
U cumandamentu di applicà furzà u dispusitivu à applicà immediatamente tutti i paràmetri pendenti chì sò stati scritti ma micca ancu applicati. A cunferma di sta cumanda hè mandata dopu chì tutti i paràmetri sò stati applicati.
7.3.8. Ripristina predefinitu
Indirizzu OSC: /default
U cumandamentu di restaurà predeterminatu resettarà tutti i paràmetri di u dispositivu à i so valori predeterminati di fabbrica.
7.3.9. AHRS inizializza
Indirizzu OSC: /ahrs/initialise
U cumandamentu di inizializazione AHRS reinizializarà l'algoritmu AHRS.
7.3.10. AHRS zero imbardata
Indirizzu OSC: /ahrs/zero
U cumandamentu AHRS zero yaw cero u cumpunente di imbarcu di l'orientazione attuale di l'algoritmu AHRS. Stu cumandamentu pò esse emessu solu se u magnetometru hè ignoratu in i paràmetri AHRS.
7.3.11. Ecu
Indirizzu OSC: /echo
U cumandamentu di l'eco pò esse mandatu cù qualsiasi argumenti è u dispusitivu risponde cù un missaghju OSC identicu.
7.4. Settings
I paràmetri di u dispositivu sò letti è scritti cù i missaghji OSC. A tabulazione di i paràmetri di u software di u dispusitivu
furnisce l'accessu à tutti i paràmetri di u dispositivu è include documentazione dettagliata per ogni paràmetru.
7.4.1. Leghjite
I paràmetri sò letti mandendu un missaghju OSC cù l'indirizzu OSC di paràmetru currispundente è senza argumenti. U dispusitivu hà da risponde cù un missaghju OSC cù u stessu indirizzu OSC è u valore di u paràmetru attuale cum'è argumentu.
7.4.2. Scrivite
I paràmetri sò scritti mandendu un missaghju OSC cù l'indirizzu OSC di paràmetru currispundente è un valore argumentu. U dispusitivu risponde cù un missaghju OSC cù u listessu indirizzu OSC è u novu valore di paràmetru cum'è argumentu.
Alcune scritture di paràmetri ùn sò micca applicate immediatamente perchè questu pò esse risultatu in a perdita di cumunicazione cù u dispusitivu se un paràmetru chì afecta u canali di cumunicazione hè mudificatu. Questi paràmetri sò applicati 3 seconde dopu l'ultima scrittura di qualsiasi paràmetru.
7.5. Errori
U dispusitivu hà da mandà missaghji d'errore cum'è un missaghju OSC cù l'indirizzu OSC: /error è un argumentu di una sola stringa.
A. Integrazione di un modulu GPS cù u NGIMU
Questa sezione descrive cumu integrà un modulu GPS off-the-shelf cù u NGIMU. U NGIMU hè cumpatibile cù qualsiasi modulu GPS seriale, u "Adafruit Ultimate GPS Breakout - 66 canali cù aghjurnamenti 10 Hz - Versione 3 " hè statu sceltu quì per scopi di dimostrazione. Stu modulu pò esse acquistatu da Adafruit o qualsiasi altru distributore.
A.1. Configurazione di hardware
U clip di batteria CR1220 è i fili di cunnessione di l'interfaccia seriale ausiliarie devenu esse saldati à a scheda di u modulu GPS. I numeri di parte di u connettore di l'interfaccia seriale ausiliaria sò detallati in a Sezione 2.6. I cunnessione necessarii trà u portu seriale ausiliariu è u modulu GPS sò descritti in a Tabella 26. A Figura 5 mostra u modulu GPS assemblatu cù un connettore per l'interfaccia seriale ausiliaria.
| Pin di seriale ausiliari | Pin di u modulu GPS |
| Terra | "GND" |
| RTS | Micca cunnessu |
| uscita 3.3 V | "3.3V" |
| RX | "TX" |
| TX | "RX" |
| CTS | Micca cunnessu |
Tabella 26: Connessioni di l'interfaccia seriale ausiliaria à u modulu GPS
Figura 4: Modulu GPS assemblatu cù cunnessu per l'interfaccia seriale ausiliaria
A batteria CR1220 hè necessaria per priservà i paràmetri di u modulu GPS è per alimentà l'orologio in tempu reale mentre l'energia esterna ùn hè micca presente. U modulu GPS perderà energia ogni volta chì u NGIMU hè spento. U clock in tempu reale riduce significativamente u tempu necessariu per ottene un bloccu GPS. A bateria pò esse attesa di durà circa 240 ghjorni.
A.2. paràmetri NGIMU
U paràmetru di baud serial ausiliari deve esse stabilitu à 9600. Questu hè u baud rate predeterminatu di u modulu GPS. U modulu GPS manda dati in pacchetti ASCII separati, ognuna terminata da un caratteru di nova linea. Le paramètre de caractères d'encadrement en série auxiliaire doit donc être réglé sur 10 afin que chaque paquet ASCII soit le plusamped è trasmessa / registrata da u NGIMU separatamente. L'impostazione di "invià cum'è stringa" seriale ausiliariu deve esse attivata per chì i pacchetti sò interpretati cum'è stringhe da u software NGIMU. Tutti l'altri paràmetri deve esse lasciati à i valori predeterminati in modu chì i paràmetri currispondenu à quelli mostrati in a Figura 5.
Figura 5: Configurazione di l'interfaccia seriale ausiliaria cunfigurata per un modulu GPS
A.3. Viewing è trasfurmazioni di dati GPS
Una volta chì i paràmetri NGIMU sò stati cunfigurati cum'è descrittu in a Sezione A.2, i dati GPS seranu ricevuti è trasmessi à tutti i canali di cumunicazione attivi cum'è un tempu.amped ausiliari messagiu di dati seriali cum'è discrittu in Section 7.1.15. U NGIMU GUI pò esse usatu per view dati GPS entranti utilizendu u Terminal Serial Auxiliary (sottu u menù Strumenti). A Figura 6 mostra i dati GPS in entrata dopu chì una fissa GPS hè stata ottenuta. U modulu pò piglià decine di minuti per ottene una correzione quandu hè alimentatu per a prima volta. 
Figura 6: Dati GPS chì venenu visualizati in u Terminal Serial Auxiliary
I paràmetri predeterminati di u modulu GPS furniscenu dati GPS in quattru tipi di pacchetti NMEA: GPGGA, GPGSA, GPRMC è GPVTG. U Manuale di riferimentu NMEA furnisce una descrizzione dettagliata di e dati cuntenuti in ognunu di sti pacchetti.
U software NGIMU pò esse usatu per logà e dati in tempu reale cum'è CSV files o per cunvertisce i dati registrati in a carta SD file à CSV files. I dati GPS sò furniti in u auxserial.csv file. U file cuntene dui culonni: a prima colonna hè u più tempuamp di un pacchettu NMEA datu generatu da u NGIMU quandu u pacchettu hè statu ricevutu da u modulu GPS, è a seconda colonna hè u pacchettu NMEA. L'utilizatore deve trattà l'importazione è l'interpretazione di sti dati.
A.4. Configurazione per a tarifa di aghjurnamentu di 10 Hz
I paràmetri predeterminati di u modulu GPS mandanu dati cù una tarifa d'aghjurnamentu di 1 Hz. U modulu pò esse cunfiguratu per mandà dati cù una tarifa d'aghjurnamentu di 10 Hz. Questu hè ottenutu mandendu pacchetti di cumandamenti per aghjustà i paràmetri cum'è discrittu in Sections A.4.1 è A.4.2. Ogni pacchettu di cumanda pò esse mandatu utilizendu u Terminal Serial Auxiliar di NGIMU GUI (sottu u menù Strumenti). U modulu GPS torna à i paràmetri predeterminati se a bateria hè sguassata.
I pacchetti di cumandamenti descritti in questa sezione sò creati cum'è per u Pacchettu di cummanda GlobalTop PMTK documentazione cù checksums calculati utilizendu un online Calculatrice de somme de contrôle NMEA.
A.4.1. Passu 1 - Cambia baud rate à 115200
Mandate u pacchettu di cumanda "$PMTK251,115200*1F\r\n" à u modulu GPS. I dati in entrata apparisceranu allora cum'è dati "basura" perchè l'attuale velocità di baud seriale ausiliaria di 9600 ùn currisponde micca à a nova velocità di baud di u modulu GPS di 115200. L'impostazione di baud serial ausiliarie deve esse stabilita à 115200 in i paràmetri NGIMU prima di u i dati appariscenu bè di novu.
A.4.2. Passu 2 - Cambia a tarifa di output à 10 Hz
Mandate u pacchettu di cumanda "$PMTK220,100*2F\r\n" à u modulu GPS. U modulu GPS avà mandarà dati cù una tarifa di aghjurnamentu di 10 Hz.
A.4.3. Salvà i paràmetri di u modulu GPS
U modulu GPS salverà automaticamente i paràmetri. In ogni casu, u modulu GPS torna à i paràmetri predeterminati se a bateria hè sguassata.
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