NGIMU Uzanta Manlibro
Versio 1.6
Publika Liberigo

Dokumentaj ĝisdatigoj
Ĉi tiu dokumento estas kontinue ĝisdatigita por korpigi pliajn informojn petitajn de uzantoj kaj novajn funkciojn disponeblajn en ĝisdatigoj de programaro kaj firmware. Bonvolu kontroli la x-io
Teknologioj webretejo por la plej nova versio de ĉi tiu dokumento kaj aparata firmvaro.

Dokumentversiohistorio

Dato	Dokumenta versio	Priskribo
13 Jan 2022	1.6	Ĝusta NTP-epoka komenca dato
16 okt 2019	1.5	Ĝisdatigu fotojn de la tabulo kaj plasta loĝejo
24 jul 2019	1.4	Ĝisdatigu RSSI-ojnample rate Forigi altimetron kiel estontan funkcion Aldonu unuojn al liniaj kaj terakcelaj priskriboj Forigu la procesoron de la temperaturmesaĝo Aldonu baterian malaltan indikon al LED-konduttabelo
07 nov 2017	1.3	Ĝisdatigu la butoninformojn Aldonu analogajn enigajn sekcion Anstataŭigi mekanikajn desegnaĵojn per ligiloj al la webretejo Ĝisdatigu priskribon de la LED indikanta SD-kartan staton
10 Jan 2017	1.2	Aldoni sendi tarifojn, sample tarifoj, kaj timestamps sekcio Priskribu la OSC-tempon tag pli detale Aldonu helpan serian interfacon sekcion Aldonu apendicon por integriĝo de GPS-modulo
19 okt 2016	1.1	Aldonu priskribon de la LED indikanta agadon de SD-karto Ripari piednotan eraron en la superview sekcio
23 septembro 2016	1.0	Indiku, ke la butono devas esti tenita dum duona sekundo por ŝalti Ĝisdatigi priskribon de OSC-argumenta troŝarĝado Inkluzivi procentojntage en RSSI-mesaĝo Ĝisdatigu foton pri plasta loĝado kaj mekanika desegno Aldonu AHRS-komencigitajn kaj nul-komandojn Aldonu mesaĝon pri alteco
19 majo 2016	0.6	Aldonu eĥan komandon Aldonu RSSI-mesaĝon Aldonu grandecojn mesaĝon
29 marto 2016	0.5	Aldonu sekcion pri komunika protokolo Ĝusta analoga enigo voltage gamo al 3.1 V Ĝisdatigu LED-sekcion Ĝisdatigu komentitan foton de la tabulo Ĝisdatigu foton pri plasta loĝejo Ĝisdatigu mekanikan desegnon de la tabulo

19 nov 2015	0.4	Ĝisdatigu foton kaj mekanikan desegnon de la plej nova prototipa plasta loĝejo Inkluzivi mekanikan desegnon de la tabulo
30 junio 2015	0.3	Ĝustaj seriaj pinouttabloj Marku pinglon 1 sur komentita foto de la tabulo
9 junio 2015	0.2	Inkluzivu foton kaj mekanikan desegnon de la plej nova prototipa plasta loĝejo Malgrandaj tabeloj ne estas dividitaj tra paĝoj
12 majo 2015	0.1	Ĝisdatigita foto de la prototipa plasta loĝejo
10 majo 2015	0.0	Komenca eldono

Finiteview

La Venonta Generacio IMU (NGIMU) estas kompakta IMU kaj datuma akirplatformo, kiu kombinas surŝipajn sensilojn kaj datumtraktadalgoritmojn kun larĝa gamo de komunikaj interfacoj por krei multflankan platformon bone taŭgan por realtempaj kaj datumregistraj aplikoj.
La aparato komunikas uzante OSC kaj tiel estas tuj kongrua kun multaj programaj aplikoj kaj facile integrebla kun kutimaj aplikoj kun bibliotekoj disponeblaj por la plej multaj programlingvoj.

1.1. Surbordaj sensiloj kaj akiro de datumoj

• Tri-aksa giroskopo (±2000°/s, 400 Hz sample imposto)
• Tri-aksa akcelometro (±16g, 400 Hz sample imposto)
• Tri-aksa magnetometro (±1300 µT)
• Barometra premo (300-1100 hPa)
• Humideco
• Temperaturo 1
• Baterio voltage, aktuala, procentotage, kaj tempo restanta
• Analogaj enigaĵoj (8 kanaloj, 0-3.1 V, 10-bit, 1 kHz sample imposto)
• Helpa serialo (RS-232 kongrua) por GPS aŭ kutima elektroniko/sensiloj
• Realtempa horloĝo kaj

1.2. Surŝipa datumtraktado

• Ĉiuj sensiloj estas kalibritaj
• AHRS-fuzioalgoritmo disponigas mezuradon de orientiĝo relative al la Tero kiel kvarono, rotacia matrico aŭ Euler-anguloj
• AHRS-fuzioalgoritmo disponigas mezuradon de linia akcelado
• Ĉiuj mezuradoj estas plej tempojamped
• Sinkronigo de timestamps por ĉiuj aparatoj en reto Wifi2

1.3. Komunikaj interfacoj

• USB
• Seria (RS-232 kongrua)
•  Wifi (802.11n, 5 GHz, enkonstruitaj aŭ eksteraj antenoj, AP aŭ klienta reĝimo)
• SD-karto (alirebla kiel ekstera disko per USB)

1.4. Potenca administrado

• Potenco de USB, ekstera provizo aŭ baterio
• Bateria ŝargado per USB aŭ ekstera provizo
• Dorma tempigilo

1Surbordaj termometroj estas uzataj por kalibrado kaj ne estas celitaj provizi precizan mezuradon de ĉirkaŭa temperaturo.
2 Sinkronigo postulas plian aparataron (Wi-Fi-enkursigilo kaj sinkroniga majstro).

• Movada ellasilo vekiĝo
• Vekiĝa temporizilo
• 3.3 V provizo por uzantelektroniko (500 mA)

1.5. Programaraj funkcioj

• Malfermfonta GUI kaj API (C#) por Vindozo
• Konfiguru aparatajn agordojn
• Grafiku realtempajn datumojn
• Ensalutu realtempajn datumojn al file (CSV file formato por uzo kun Excel, MATLAB, ktp.)
• Prizorgaj kaj kalibraj iloj Eraro! Legomarko ne difinita.

Aparataro

2.1. Potenca butono
La butono de potenco estas ĉefe uzata por ŝalti kaj malŝalti la aparaton (dorma reĝimo). Premante la butonon dum la aparato estas malŝaltita, ĝi enŝaltos. Premante kaj tenante la butonon dum 2 sekundoj dum ĝi estas ŝaltita malŝaltos ĝin.
La butono ankaŭ povas esti uzata kiel datumfonto de la uzanto. La aparato sendos temponamped butonmesaĝo ĉiufoje kiam la butono estas premata. Ĉi tio povas provizi oportunan uzantan enigon por realtempaj aplikoj aŭ utila rimedo por marki eventojn dum enhakado de datumoj. Vidu Sekcion 7.1.1 por pliaj informoj.

2.2. LED-oj
La tabulo havas 5 LED-indikilojn. Ĉiu LED estas malsama koloro kaj havas dediĉitan rolon. Tablo 1 listigas la rolon kaj rilatan konduton de ĉiu LED.

Koloro	Indikas	Konduto
Blanka	Wifi-stato	Malŝaltita - Wi-Fi malebligita Malrapida fulmo (1 Hz) – Ne konektita Rapida ekbrilo (5 Hz) - Konektita kaj atendante IP-adreson Solida – Konektita kaj IP-adreso akirita
Blua	–	–
Verda	Aparato statuso	Indikas, ke la aparato estas ŝaltita. Ĝi ankaŭ palpebrumos ĉiufoje kiam la butono estas premata aŭ mesaĝo estas ricevita.
Flava	SD-karta stato	Malŝaltita - Neniu SDa karto ĉeestas Malrapida fulmo (1 Hz) - SD-karto ĉeestas sed ne uzata Solida - SDa karto ĉeestanta kaj ensalutanta
Ruĝa	Bateria ŝargado	Malŝaltita – Ŝargilo ne konektita Solida - Ŝargilo konektita kaj ŝarĝo en progreso Ekbrilante (0.3 Hz) - Ŝargilo konektita kaj ŝarĝo kompleta Rapida ekbrilo (5 Hz) - Ŝargilo ne konektita kaj baterio malpli ol 20%

Tablo 1: LED-konduto

Sendi identigan komandon al la aparato igos ĉiujn LED-ojn rapide ekbrili dum 5 sekundoj.
Ĉi tio povas esti utila kiam vi provas identigi specifan aparaton ene de grupo de pluraj aparatoj. Vidu Sekcion 7.3.6 por pliaj informoj.
La LED-oj povas esti malŝaltitaj en la aparato-agordoj. Tio povas esti de uzo en aplikoj kie lumo de la LED-oj estas nedezirinda. La identiga komando ankoraŭ povas esti uzata kiam la LED-oj estas malŝaltitaj kaj la verda LED ankoraŭ palpebrumas ĉiun fojon kiam la butono estas premata. Ĉi tio permesas al la uzanto kontroli ĉu la aparato estas ŝaltita dum la LED-oj estas malŝaltitaj.

2.3. Helpa seria pinouto
Tablo 2 listigas la helpan serian konektilon pinout. Pinglo 1 estas fizike markita sur la konektilo per malgranda sago, vidu Figuro 1.

Pinglo	Direkto	Nomo
1	N/A	Tero
2	Eligo	RTS
3	Eligo	3.3 V eligo
4	Enigo	RX
5	Eligo	TX
6	Enigo	CTS

Tablo 2: Pinout de helpa seria konektilo

2.4. Seria pinout
Tablo 3 listigas la seriokonektilon pinout. Pinglo 1 estas fizike markita sur la konektilo per malgranda sago, vidu Figuro 1.

Pinglo	Direkto	Nomo
1	N/A	Tero
2	Eligo	RTS
3	Enigo	5 V enigo
4	Enigo	RX
5	Eligo	TX
6	Enigo	CTS

Tablo 3: Seria konektilo pinout

2.5. Analogaj enigoj pinout
Tabelo 4 listigas la analogajn enigajn konektilojn pinout. Pinglo 1 estas fizike markita sur la konektilo per malgranda sago, vidu Figuro 1.

Pinglo	Direkto	Nomo
1	N/A	Tero
2	Eligo	3.3 V eligo
3	Enigo	Analoga kanalo 1
4	Enigo	Analoga kanalo 2
5	Enigo	Analoga kanalo 3
6	Enigo	Analoga kanalo 4
7	Enigo	Analoga kanalo 5
8	Enigo	Analoga kanalo 6
9	Enigo	Analoga kanalo 7
10	Enigo	Analoga kanalo 8

Tablo 4: Analoga eniga konektilo pinout

2.6. Konektilo parto nombroj
Ĉiuj tabulo-konektiloj estas 1.25 mm-piĉaj kaplinioj Molex PicoBlade™. Tabelo 5 listigas ĉiun partnumeron uzatan sur la tabulo kaj la rekomenditajn partnumeron de la respondaj kuniĝaj konektiloj.
Ĉiu sekskonektilo estas kreita el plasta loĝeja parto kaj du aŭ pli kunpremitaj dratoj.

Estraro konektilo	Partnumero	Pariĝa parto nombro
Baterio	Molex PicoBlade™ Header, Surfaca Monto, Dekstrangula, dudirekta, P/N: 2-53261	Molex PicoBlade™ Housing, Ina, 2-voja, P/N: 51021-0200 Molex Pre-Crimped Plumbo Unu-finita PicoBlade™ Ino, 304mm, 28 AWG, P/N: 06-66-0015 (×2)
Helpa serialo / Serial	Molex PicoBlade™ Header, Surfaca Monto, Dekstrangula, dudirekta, P/N: 6-53261	Molex PicoBlade™ Housing, Ina, 6-voja, P/N: 51021-0600 Molex Pre-Crimped Plumbo Unu-finita PicoBlade™ Ino, 304mm, 28 AWG, P/N: 06-66-0015 (×6)
Analogaj enigoj	Molex PicoBlade™ Header, Surfaca Monto, Dekstrangula, dudirekta, P/N: 10-53261	Molex PicoBlade™ Housing, Ina, 10-voja, P/N: 51021-1000 Molex Pre-Crimped Plumbo Unu-finita PicoBlade™ Ino, 304mm, 28 AWG, P/N: 06-66-0015 (×10)

Tabelo 5: Konektilo-partnombroj

2.7. Dimensioj de la tabulo
3D PAŜO file kaj mekanika desegnaĵo detaliganta ĉiujn tabuldimensiojn estas haveblaj sur la x-io
Teknologioj webretejo.

Plasta loĝejo

La plasta loĝejo enfermas la tabulon per 1000 mAh-kuirilaro. La loĝejo disponigas aliron al ĉiuj tabulo-interfacoj kaj estas diafana tiel ke la LED-indikiloj povas esti viditaj. Figuro 3 montras la tabulon kunmetitan kun 1000 mAh-kuirilaro en plasta loĝejo.

Figuro 3: Tabulo kunmetita kun 1000 mAh-kuirilaro en plasta loĝejo
3D PAŜO file kaj mekanika desegnaĵo detaliganta ĉiujn loĝdimensiojn estas haveblaj sur la x-io Teknologioj webretejo.

Analogaj enigoj

La analoga eniginterfaco estas uzata por mezuri voltages kaj akiri datumojn de eksteraj sensiloj kiuj disponigas mezuradojn kiel analoga voltage. Por ekzample, resistiva fortsensilo povas esti aranĝita en ebla dividcirkvito por disponigi mezuradojn de forto kiel analoga voltage. VoltagLa mezuradoj estas senditaj de la aparato kiel tempojamped analoge enigas mesaĝojn kiel priskribite en Sekcio 7.1.13.
La analogaj enigaĵoj pinout estas priskribita en Sekcio 2.3, kaj la partnombroj por pariĝa konektilo estas listigitaj en Sekcio 2.6.

4.1. Specifo de analogaj enigaĵoj

• Nombro da kanaloj: 8
• ADC-rezolucio: 10-bita
• Sample rate: 1000 Hz
• Voltage gamo: 0 V ĝis 3.1 V

4.2. 3.3 V provizo eligo
La analoga eniga interfaco disponigas 3.3 V-produktaĵon kiu povas esti uzita por funkciigi eksteran elektronikon. Ĉi tiu eligo estas malŝaltita kiam la aparato eniras dormreĝimon por malhelpi la eksteran elektronikon malplenigi la kuirilaron kiam la aparato ne estas aktiva.

Helpa seria interfaco

La helpa seria interfaco estas uzata por komuniki kun ekstera elektroniko per seria konekto.
Por ekzample, Apendico A priskribas kiel GPS-modulo povas esti konektita rekte al la helpa seria interfaco por registri kaj flui GPS-datenojn kune kun ekzistantaj sensildatenoj. Alternative, mikroregilo ligita al la helpa seria interfaco povas esti uzita por aldoni ĝeneraluzeblan enig-/produktaĵfunkciecon.
La helpa seria interfaco pinout estas priskribita en Sekcio 2.3, kaj la partnombroj por sekspariĝa konektilo estas listigitaj en Sekcio 2.6.

5.1. Helpa seria specifo

• Baud-indico: 7 bps ĝis 12 Mbps
• RTS/CTS aparatara fluoregado: ebligita/malŝaltita
• Inversu datumliniojn (por RS-232-kongruo): ebligita/malŝaltita
• Datumoj: 8-bita (neniu partio)
• Haltu pecojn: 1
• Voltage: 3.3 V (enigaĵoj estas toleremaj de RS-232 voltages)

5.2. Sendante datumoj
Datenoj estas senditaj de la helpa seria interfaco sendante helpan serian datenmesaĝon al la
aparato. Vidu Sekcion 7.1.15 por pliaj informoj.
5.3. Ricevante datumojn
Datenoj ricevitaj de la helpa seria interfaco estas senditaj de la aparato kiel helpa seria datummesaĝo kiel priskribite en Sekcio 7.2.1. Ricevitaj bajtoj estas bufrigitaj antaŭ ol esti senditaj kune en ununura mesaĝo kiam unu el la sekvaj kondiĉoj estas plenumita:

• La nombro da bajtoj stokitaj en la bufro kongruas kun la bufrograndeco
• Neniuj bajtoj estis ricevitaj por pli ol la tempodaŭro
• Ricevo de bajto egala al la enkadriga karaktero

La bufrograndeco, tempoforigo kaj kadra karaktero povas esti ĝustigitaj en la aparato-agordoj. EksampLa uzo de ĉi tiuj agordoj estas agordi la enkadran signon al la valoro de novlinia signo ('\n', dekuma valoro 10) tiel ke ĉiu ASCII-ĉeno, finita per novlinia signo, ricevata de helpa seria interfaco. estas sendita kiel aparta tempo-stamped mesagxo.
5.4. OSC trapaso
Se OSC-transirreĝimo estas ebligita, tiam la helpa seria interfaco ne sendos kaj ricevos laŭ la maniero priskribita en Sekcioj 5.2 kaj 5.3. Anstataŭe, la helpa seria interfaco sendos kaj ricevos OSC-pakaĵetojn ĉifritajn kiel SLIP-pakaĵetoj. OSC-enhavo ricevita per la helpa seria interfaco estas plusendita al ĉiuj aktivaj komunikadkanaloj kiel tempodaŭroamped OSC-fasko. OSC-mesaĝoj ricevitaj per iu ajn aktiva komunika kanalo kiu ne estas rekonita estos plusenditaj al la helpa seria interfaco. Ĉi tio permesas rektan komunikadon kun triapartaj kaj kutimaj seria-bazitaj OSC-aparatoj per mesaĝoj senditaj kaj ricevitaj kune kun ekzistanta OSC-trafiko.
La NGIMU Teensy I/O Ekspansio EksampLe pruvas kiel Teensy (Arduino-kongrua mikroregilo) ligita al la helpa seria interfaco povas esti uzata por kontroli LED-ojn kaj provizi sensilajn datumojn per OSC-transirreĝimo.

5.5. RTS/CTS aparatara fluoregado
Se RTS/CTS aparatara fluokontrolo ne estas ebligita en la aparataj agordoj, tiam la CTS-enigo kaj RTS-eligo povas esti kontrolitaj permane. Tio disponigas ĝeneraluzeblan ciferecan enigaĵon kaj produktaĵon kiuj povas esti uzitaj por interfaci al ekstera elektroniko. Por ekzample: por detekti la premon de butono aŭ por kontroli LED. La RTS-eliga stato estas agordita sendante helpan serian RTS-mesaĝon al la aparato kiel priskribite en Sekcio 7.2.2. Fojeamped helpa seria CTS-mesaĝo estas sendita de la aparato ĉiufoje kiam la CTS-enigŝtatoj ŝanĝiĝas kiel priskribite en Sekcio 7.1.16.

5.6. 3.3 V provizo eligo
La helpa seria interfaco disponigas 3.3 V-produktaĵon kiu povas esti uzita por funkciigi eksteran elektronikon. Ĉi tiu eligo estas malŝaltita kiam la aparato eniras dormreĝimon por malhelpi la eksteran elektronikon malplenigi la kuirilaron kiam la aparato ne estas aktiva.

Sendu tarifojn, sample tarifoj, kaj timestamps

La aparataj agordoj permesas al la uzanto specifi la sendan indicon de ĉiu mezurmesaĝo tipo, ekzample, sensiloj mesaĝo (Sekcio 7.1.2), kvaterniona mesaĝo (Sekcio 7.1.4), ktp La senda indico ne efikas sur la sampla indico de la respondaj mezuradoj. Ĉiuj mezuradoj estas akiritaj interne ĉe la fiksa sample tarifoj listigitaj en Tabelo 6. The timestamp por ĉiu mezurado estas kreita kiam la sample estas akirita. La plej tempoamp estas tial fidinda mezurado, sendependa de la latenteco aŭ bufrado asociita kun antaŭfiksita komutkanalo.

Mezurado	Sample Rate
Giroskopo	400 Hz
Akcelometro	400 Hz
Magnetometro	20 Hz
Barometra premo	25 Hz
Humideco	25 Hz
Temperaturo de procesoro	1 kHz
Giroskopo kaj akcelometrotemperaturo	100 Hz
Media sensila temperaturo	25 Hz
Baterio (procentotage, tempo por malplenigi, voltage, aktuala)	5 Hz
Analogaj enigoj	1 kHz
RSSI	2 Hz

Tablo 6: Fiksa interna sample tarifoj

Se specifita senda indico estas pli granda ol la sampLa indico de la rilata mezurado tiam mezuradoj estos ripetitaj ene de pluraj mesaĝoj. Ripetaj mezuradoj povas esti identigitaj kiel ripetaj tempojamps. Eblas specifi sendajn tarifojn, kiuj superas la bendolarĝon de komunika kanalo. Ĉi tio rezultigos mesaĝojn perditaj. Timestamps devus esti uzata por certigi ke la ricevanta sistemo estas fortika al perditaj mesaĝoj.

Komunika protokolo

Ĉiu komunikado estas ĉifrita kiel OSC. Datenoj senditaj super UDP uzas OSC laŭ la OSC v1.0-specifo. Datenoj per USB, seriaj aŭ skribitaj al la SD-karto estas OSC-kodigitaj kiel SLIP-pakoj laŭ la OSC v1.1-specifo. La OSC-efektivigo uzas la sekvajn simpligojn:

• OSC-mesaĝoj senditaj al la aparato povas uzi nombrajn argumentspecojn (int32, float32, int64, OSC-tempo tag, 64-bita duobla, karaktero, bulea, nil aŭ Infinitum) interŝanĝeble, kaj blob kaj ĉena argumentspecoj interŝanĝeble.
• OSC-adresŝablonoj senditaj al la aparato eble ne enhavas specialajn signojn: '?', '*', '[]' aŭ '{}'.
• OSC-mesaĝoj senditaj al la aparato povas esti senditaj ene de OSC-faskoj. Tamen, mesaĝplanado estos ignorita.

7.1. Datumoj de aparato
Ĉiuj datumoj senditaj de la aparato estas senditaj kiel tempodaŭroamped OSC-fasko enhavanta ununuran OSC-mesaĝon.
Ĉiuj datummesaĝoj, escepte de la butono, helpaj seriaj kaj seriaj mesaĝoj, estas senditaj senĉese laŭ la sendaj tarifoj specifitaj en la aparataj agordoj.
La plej tempoamp de OSC-fasko estas OSC-tempo tag. Ĉi tio estas 64-bita fikspunkto nombro. La unuaj 32 bitoj precizigas la nombron da sekundoj ekde 00:00 la 1-an de januaro 1900, kaj la lastaj 32 bitoj precizigas frakciajn partojn de sekundo al precizeco de proksimume 200 pikosekundoj. Ĉi tiu estas la reprezento uzata de Interreta NTP-tempoamps. OSC-tempo tag povas esti konvertita al decimala valoro de sekundoj unue interpretante la valoron kiel 64-bita sensigna entjero kaj poste dividante ĉi tiun valoron per 2 32. Gravas, ke ĉi tiu kalkulo estas efektivigita uzante duoble-precizecan glitkoman tipon alie la manko. de precizeco rezultigos signifajn erarojn.
7.1.1. Butona mesaĝo
OSC-adreso: /butono
La butonmesaĝo estas sendita ĉiufoje kiam la elektra butono estas premata. La mesaĝo enhavas neniujn argumentojn.
7.1.2. Sensiloj
OSC-adreso: /sensiloj
La sensilmesaĝo enhavas mezuradojn de la giroskopo, akcelometro, magnetometro kaj barometro. La mesaĝaj argumentoj estas resumitaj en Tabelo 7.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	flosilo32	La giroskopa x-akso en °/s
2	flosilo32	La giroskopa y-akso en °/s
3	flosilo32	Giroskopa z-akso en °/s
4	flosilo32	Akcelometro x-akso en g
5	flosilo32	La akcelometro y-akso en g
6	flosilo32	Akcelometro z-akso en g
7	flosilo32	Magnetometro x akso en µT
8	flosilo32	Magnetometro y akso en µT
9	flosilo32	Magnetometro z-akso en µT
10	flosilo32	Barometro en hPa

Tablo 7: Argumentoj pri sentilo-mesaĝo

7.1.3. Grandoj
OSC-adreso: /magnitudoj
La magnitudomesaĝo enhavas mezuradojn de la giroskopo, akcelometro, kaj magnetometrograndoj. La mesaĝaj argumentoj estas resumitaj en Tabelo 8: Grandaj mesaĝaj argumentoj.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	flosilo32	Grando de la giroskopo en °/s
2	flosilo32	Grando de akcelometro en g
3	flosilo32	Magnetometrogrando en µT

Tablo 8: Grandaj mesaĝaj argumentoj

7.1.4. Kvaterniono
OSC-adreso: /quaternion
La kvaterniona mesaĝo enhavas la kvaternionproduktaĵon de la surŝipa AHRS-algoritmo priskribanta la orientiĝon de la aparato relative al la Tero (NWU-konvencio). La mesaĝaj argumentoj estas resumitaj en Tabelo 9.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	flosilo32	Kvaterniona w elemento
2	flosilo32	Kvaternio x elemento
3	flosilo32	Kvaternio y elemento
4	flosilo32	Kvaternio z elemento

Tablo 9: Kvaterniaj mesaĝaj argumentoj

7.1.5. Rotacia matrico
OSC-adreso: /matrico
La rotacia matrica mesaĝo enhavas la rotacian matrican produktaĵon de la enkonstruita AHRS-algoritmo priskribanta la orientiĝon de la aparato relative al la Tero (NWU-konvencio). La mesaĝaj argumentoj priskribas la matricon en vico-granda ordo kiel resumite en Tabelo 10.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	flosilo32	Rotacia matrico xx elemento
2	flosilo32	Rotacia matrico xy elemento
3	flosilo32	Rotacia matrico xz elemento
4	flosilo32	Rotacia matrico yx elemento
5	flosilo32	Rotacia matrico yy elemento
6	flosilo32	Rotacia matrico Yz elemento
7	flosilo32	Rotacia matrico Zx-elemento
8	flosilo32	Rotacia matrico zy elemento
9	flosilo32	Rotacia matrico zz elemento

Tablo 10: Rotaciaj matricaj mesaĝaj argumentoj

7.1.6. Euler-anguloj
OSC-adreso: /Euler
La Euler-angulmesaĝo enhavas la Euler-angulproduktaĵon de la surŝipa AHRS-algoritmo priskribanta la orientiĝon de la aparato relative al la Tero (NWU-konvencio). La mesaĝaj argumentoj estas resumitaj en Tabelo 11.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	flosilo32	Rulo (x) angulo en gradoj
2	flosilo32	Pitch (y) angulo en gradoj
3	flosilo32	Yaw/heading (z) angulo en gradoj

7.1.7. Lineara akcelo
OSC-adreso: /linear
La lineara akcela mesaĝo enhavas la linearan akcelproduktaĵon de la surŝipa sensila fuzioalgoritmo priskribanta gravit-liberan akceladon en la sensila koordinatkadro. La mesaĝaj argumentoj estas resumitaj en Tabelo 12.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	flosilo32	Akcelo en la sensila x-akso en g
2	flosilo32	Akcelo en la sensila y-akso en g
3	flosilo32	Akcelo en la sensilo z-akso en g

Tablo 12: Argumentoj de mesaĝo de lineara akcelado

7.1.8. Tera akcelo
OSC-adreso: /earth
La Tera akcelmesaĝo enhavas la Teran akcelproduktaĵon de la surŝipa sensila fuzioalgoritmo priskribanta gravit-liberan akceladon en la Tera koordinatkadro. La mesaĝaj argumentoj estas resumitaj en Tabelo 13.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	flosilo32	Akcelo en la Tera x-akso en g
2	flosilo32	Akcelo en la Tera y-akso en g
3	flosilo32	Akcelo en la Tera z-akso en g

Tablo 13: Tera akcela mesaĝargumentoj

7.1.9. Alteco
OSC-adreso: /altitudo
La altecmesaĝo enhavas la mezuradon de alteco super marnivelo. La mesaĝargumento estas resumita en Tabelo 14.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	flosilo32	Alteco super marnivelo en m

Tablo 14: Argumento de mesaĝo de alteco

7.1.10. Temperaturo
OSC-adreso: /temperaturo
La temperaturmesaĝo enhavas la mezuradojn de ĉiu el la surŝipaj temperatursensiloj de la aparato. La mesaĝaj argumentoj estas resumitaj en Tabelo 15.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	flosilo32	Giroskopo/akcelerometrotemperaturo en °C
2	flosilo32	Barometrotemperaturo en °C

Tablo 15: Temperaraj mesaĝaj argumentoj

7.1.11. Humideco
OSC-adreso: /humido
La mesaĝo pri humideco enhavas la mezuradon de relativa humideco. La mesaĝargumento estas resumita en Tabelo 16.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	flosilo32	Relativa humideco en %

Tablo 16: Argumento pri mesaĝo pri humideco

7.1.12. Baterio
OSC-adreso: /baterio
La bateria mesaĝo enhavas la baterian voltage kaj nunaj mezuradoj same kiel la statoj de la fuelmezurilalgoritmo. La mesaĝaj argumentoj estas resumitaj en Tabelo 17.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	flosilo32	Bateria nivelo en %
2	flosilo32	Tempo por malplenigi en minutoj
3	flosilo32	Baterio voltage en V
4	flosilo32	Bateria kurento en mA
5	ŝnuro	Ŝargilo stato

Tablo 17: Bateria mesaĝargumentoj

7.1.13. Analogaj enigoj
OSC-adreso: /analoga
La analogaj enigmesaĝoj enhavas mezuradojn de la analogaj enigaĵoj voltages. La mesaĝaj argumentoj estas resumitaj en Tabelo 18.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	flosilo32	Kanalo 1 voltage en V
2	flosilo32	Kanalo 2 voltage en V
3	flosilo32	Kanalo 3 voltage en V
4	flosilo32	Kanalo 4 voltage en V
5	flosilo32	Kanalo 5 voltage en V
6	flosilo32	Kanalo 6 voltage en V
7	flosilo32	Kanalo 7 voltage en V
8	flosilo32	Kanalo 8 voltage en V

Tablo 18: Analogaj enigaĵoj mesaĝaj argumentoj

7.1.14. RSSI
OSC-adreso: /RSSI
La RSSI-mesaĝo enhavas la RSSI (Receive Signal Strength Indicator) mezuradon por la sendrata konekto. Ĉi tiu mezurado validas nur se la Wi-Fi-modulo funkcias en klienta reĝimo. La mesaĝaj argumentoj estas resumitaj en Tabelo 19.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	flosilo32	RSSI-mezurado en dBm
2	flosilo32	RSSI-mezurado kiel procentotage kie 0% ĝis 100% reprezentas la intervalon -100 dBm ĝis -50 dBm.

Tablo 19: RSSI-mesaĝo argumento

7.1.15 Helpaj seriaj datumoj

OSC-adreso: /aux serialo

La helpa seria mesaĝo enhavas la datumojn ricevitajn per la helpa seria interfaco. La mesaĝo argumento povas esti unu el du tipoj depende de la aparataj agordoj kiel resumite en Tabelo 20.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	blob	Datenoj ricevas tra la helpa seria interfaco.
1	ŝnuro	Datenoj ricevitaj tra la helpa seria interfaco kun ĉiuj nulaj bajtoj anstataŭigitaj per la signoparo "/0".

Tablo 20: Argumento pri helpa seria datuma mesaĝo

7.1.16 Helpa seria CTS-enigo

OSC-adreso: /aux serialo/cts

La helpa seria CTS-eniga mesaĝo enhavas la CTS-enigstaton de la helpa seria interfaco kiam aparatara fluokontrolo estas malŝaltita. Ĉi tiu mesaĝo estas sendita ĉiufoje kiam la stato de la CTS-enigo ŝanĝiĝas. La mesaĝargumento estas resumita en Tabelo 21.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	bulea	CTS-eniga stato. False = malalta, True = alta.

Tablo 21: Helpa seria CTS-eniga mesaĝargumento

7.1.17. Seria CTS-enigo
OSC-adreso: /serial/cts
La seria CTS-enigmesaĝo enhavas la CTS-enigstaton de la seria interfaco kiam aparatara fluoregado estas malfunkciigita. Ĉi tiu mesaĝo estas sendita ĉiufoje kiam la stato de la CTS-enigo ŝanĝiĝas. La mesaĝargumento estas resumita en Tabelo 22.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	bulea	CTS-eniga stato. False = malalta, True = alta.

Tablo 22: Seria CTS eniga mesaĝargumento

7.2. Datumoj al aparato
Datenoj estas senditaj al la aparato kiel OSC-mesaĝoj. La aparato ne sendos OSC-mesaĝon kiel respondo.
7.2.1. Helpaj seriaj datumoj
OSC-adreso: /auxserial
La helpa seria mesaĝo estas uzata por sendi datumojn (unu aŭ pluraj bajtoj) de la helpa seria interfaco. Ĉi tiu mesaĝo povas esti sendita nur se la reĝimo 'OSC passthrough' ne estas ebligita. La mesaĝargumento estas resumita en Tabelo 23.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	OSC-blobo / OSC-ĉeno	Datenoj transdonotaj de la helpa seria interfaco

Tablo 23: Argumentoj pri helpaj seriaj datummesaĝoj

7.2.2. Helpa seria RTS-eligo
OSC-adreso: /aux serialo/rts
La helpa seria RTS-mesaĝo estas uzata por kontroli la RTS-produktaĵon de la helpa seria interfaco.
Ĉi tiu mesaĝo povas esti sendita nur se aparatara fluokontrolo estas malŝaltita. La mesaĝargumento estas resumita en Tabelo 24.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	Int32/float32/bulea	RTS-eliga stato. 0 aŭ malvera = malalta, ne-nula aŭ vera = alta.

Tablo 24: Helpaj serialaj RTS-eligmesaj argumentoj

7.2.3. Seria RTS eligo
OSC-adreso: /serial/rts
La seria RTS-mesaĝo estas uzata por kontroli la RTS-produktaĵon de la seria interfaco. Ĉi tiu mesaĝo povas esti sendita nur se aparatara fluokontrolo estas malŝaltita. La mesaĝargumento estas resumita en Tabelo 25.

Argumento	Tajpu	Priskribo
1	Int32/float32/bulea	RTS-eliga stato. 0 aŭ malvera = malalta, ne-nula aŭ vera = alta.

Tablo 25: Seria RTS-eliga mesaĝargumentoj

7.3. Komandoj
Ĉiuj komandoj estas senditaj kiel OSC-mesaĝoj. La aparato konfirmos la ricevon de la komando sendante identan OSC-mesaĝon reen al la gastiganto.
7.3.1. Fiksu tempon
OSC-adreso: /tempo
La komando fiksita tempo fiksas la daton kaj horon sur la aparato. La mesaĝargumento estas OSCtempotag.
7.3.2. Mute
OSC-adreso: /mute
La muta komando malhelpas la sendon de ĉiuj datummesaĝoj listigitaj en Sekcio 7.1. Komandaj konfirmaj mesaĝoj kaj agordaj legaj/skribaj respondaj mesaĝoj daŭre estos senditaj. La aparato restos silentigita ĝis sendostacia komando estos sendita.

7.3.3. Malŝaltu
OSC-adreso: /unmute
La malmuta komando malfaros la mutan staton priskribitan en Sekcio 7.3.2.
7.3.4. Restarigi
OSC-adreso: /restarigi
La rekomencigita komando faros programaron rekomencigita. Ĉi tio egalas al malŝalti la aparaton kaj poste ŝalti denove. La programaro rekomenciĝos 3 sekundojn post kiam la komando estas ricevita por certigi, ke la gastiganto povas konfirmi la komandon antaŭ ol ĝi estas ekzekutita.

7.3.5. Dormu
OSC-adreso: /dormo
La dormkomando metos la aparaton en dormreĝimon (malŝaltita). La aparato ne eniros dormreĝimon ĝis 3 sekundoj post kiam la komando estas ricevita por certigi, ke la gastiganto povas konfirmi la komandon antaŭ ol ĝi estas efektivigita.
7.3.6. Identeco
OSC-adreso: /identigi
La identiga komando igos ĉiujn LED-ojn rapide ekbrili dum 5 sekundoj. Ĉi tio povas esti utila kiam vi provas identigi specifan aparaton ene de grupo de pluraj aparatoj.
7.3.7. Apliki
OSC-adreso: /aply
La aplika komando devigos la aparaton tuj apliki ĉiujn pritraktatajn agordojn, kiuj estis skribitaj sed ankoraŭ ne aplikitaj. La konfirmo de ĉi tiu komando estas sendita post kiam ĉiuj agordoj estas aplikitaj.
7.3.8. Restarigi defaŭlton
OSC-adreso: /defaŭlte
La restarigi defaŭltan komandon restarigos ĉiujn aparatajn agordojn al siaj fabrikaj defaŭltaj valoroj.
7.3.9. AHRS pravalorigi
OSC-adreso: /ahrs/initialise
La AHRS-komencigita komando rekomencigos la AHRS-algoritmon.
7.3.10. AHRS nulo ivido
OSC-adreso: /ahrs/zero
La AHRS nul-devida komando nuligos la yaw-komponenton de la nuna orientiĝo de la AHRS-algoritmo. Ĉi tiu komando nur povas esti elsendita se la magnetometro estas ignorita en la agordoj de AHRS.
7.3.11. Eĥo
OSC-adreso: /echo
La eĥa komando povas esti sendita kun iuj argumentoj kaj la aparato respondos per identa OSC-mesaĝo.
7.4. Agordoj
Aparataj agordoj estas legitaj kaj skribitaj per OSC-mesaĝoj. La agorda langeto de la aparato-programaro
provizas aliron al ĉiuj aparataj agordoj kaj inkluzivas detalan dokumentadon por ĉiu agordo.
7.4.1. Legu
Agordoj estas legitaj sendante OSC-mesaĝon kun la responda agorda OSC-adreso kaj sen argumentoj. La aparato respondos per OSC-mesaĝo kun la sama OSC-adreso kaj la nuna agorda valoro kiel argumento.
7.4.2. Skribu
Agordoj estas skribitaj sendante OSC-mesaĝon kun la responda agorda OSC-adreso kaj argumentvaloro. La aparato respondos per OSC-mesaĝo kun la sama OSC-adreso kaj la nova agorda valoro kiel argumento.
Iuj agordaj skriboj ne estas tuj aplikataj ĉar tio povas rezultigi perdon de komunikado kun la aparato se agordo influanta la komunikadkanalon estas modifita. Ĉi tiuj agordoj estas aplikataj 3 sekundojn post la lasta skribo de iu ajn agordo.

7.5. Eraroj
La aparato sendos erarmesaĝojn kiel OSC-mesaĝon kun la OSC-adreso: /eraro kaj unu-ĉena argumento.
A. Integrante GPS-modulon kun la NGIMU
Ĉi tiu sekcio priskribas kiel integri nepretektan GPS-modulon kun la NGIMU. La NGIMU estas kongrua kun iu ajn seria GPS-modulo, la "Adafruit Ultimate GPS  Breakout - 66 kanaloj kun ĝisdatigoj de 10 Hz - Versio 3" estis elektita ĉi tie por la celoj de pruvo. Ĉi tiu modulo povas esti aĉetita de Adafruit aŭ ajna alia distribuisto.
A.1. Aparataro de aparataro
La CR1220 monerĉela baterioklipo kaj helpaj seriaj interfacaj konektildratoj devas esti lutitaj al la GPS-modula tabulo. La numeroj de la helpaj seriaj interfacaj konektiloj estas detalaj en Sekcio 2.6. La postulataj konektoj inter la helpa seria haveno kaj la GPS-modulo estas priskribitaj en Tabelo 26. Figuro 5 montras la kunmetitan GPS-modulon kun konektilo por la helpa seria interfaco.

Helpa seria pinglo	GPS-modulo pinglo
Tero	"GND"
RTS	Ne konektita
3.3 V eligo	"3.3V"
RX	"TX"
TX	"RX"
CTS	Ne konektita

Tablo 26: Helpaj seriaj interfacaj konektoj al la GPS-modulo

Figuro 4: Kunvenita GPS-modulo kun konektilo por helpa seria interfaco

La monerĉela kuirilaro CR1220 estas necesa por konservi GPS-modulajn agordojn kaj funkciigi la realtempan horloĝon dum ekstera potenco ne ĉeestas. La GPS-modulo perdos potencon ĉiufoje kiam la NGIMU estas malŝaltita. La realtempa horloĝo signife reduktas la tempon necesan por akiri GPS-seruron. Oni povas atendi, ke la baterio daŭros proksimume 240 tagojn.

A.2. NGIMU-agordoj
La helpa seria baŭda agordo devas esti agordita al 9600. Ĉi tio estas la defaŭlta baŭda indico de la GPS-modulo. La GPS-modulo sendas datumojn en apartaj ASCII-pakaĵoj, ĉiu finita per novlinia signo. La helpa seria enkadrigo de karaktero devas do esti agordita al 10 tiel ke ĉiu ASCII-pakaĵeto estas plej tempoda.amped kaj transdonita/ensalutita de la NGIMU aparte. La helpa seria "sendu kiel ŝnuro" agordo devas esti ebligita tiel ke pakaĵetoj estas interpretitaj kiel ŝnuroj de la NGIMU-programaro. Ĉiuj aliaj agordoj estu lasitaj ĉe defaŭltaj valoroj, por ke la agordoj kongruu kun tiuj montritaj en Figuro 5.

Figuro 5: Helpa seria interfaco agordita por GPS-modulo

A.3. Viewing kaj prilaborado de GPS-datumoj
Post kiam la NGIMU-agordoj estas agorditaj kiel priskribite en Sekcio A.2, GPS-datumoj estos ricevitaj kaj plusenditaj al ĉiuj aktivaj komunikadkanaloj kiel plej tempo.amped helpa seria datuma mesaĝo kiel priskribite en Sekcio 7.1.15. La NGIMU GUI povas esti uzata por view envenantaj GPS-datenoj uzante la Helpan Serian Terminalon (sub la menuo Iloj). Figuro 6 montras alvenantajn GPS-datumojn post kiam GPS-riparo estis atingita. La modulo povas preni dekojn da minutoj por atingi solvon kiam funkciigita por la unua fojo.

Figuro 6: En venontaj GPS-datumoj montrataj en la Helpa Seria Terminalo

La defaŭltaj agordoj de GPS-modulo provizas GPS-datumojn en kvar NMEA-pakaĵtipoj: GPGGA, GPGSA, GPRMC kaj GPVTG. La NMEA Referenca Manlibro provizas detalan priskribon de la datumoj enhavitaj en ĉiu el ĉi tiuj pakoj.
La NGIMU-programaro povas esti uzata por registri realtempajn datumojn kiel CSV files aŭ por konverti datumojn registritajn al la SDa karto file al CSV files. GPS-datumoj estas provizitaj en la auxserial.csv file. La file enhavas du kolumnojn: la unua kolumno estas la plej tempoamp de antaŭfiksita NMEA-pakaĵeto generita fare de la NGIMU kiam la pakaĵeto estis ricevita de la GPS-modulo, kaj la dua kolumno estas la NMEA-pakaĵeto. La uzanto devas pritrakti la importadon kaj interpreton de ĉi tiuj datumoj.

A.4. Agordo por ĝisdatigo de 10 Hz
La defaŭltaj agordoj de la GPS-modulo sendas datumojn kun ĝisdatigo de 1 Hz. La modulo povas esti agordita por sendi datumojn kun ĝisdatigo de 10 Hz. Ĉi tio estas atingita sendante komandpakaĵojn por alĝustigi la agordojn kiel priskribite en Sekcioj A.4.1 kaj A.4.2. Ĉiu komandpakaĵo povas esti sendita uzante la Helpan Serian Terminalon de la NGIMU GUI (sub la Iloj-menuo). La GPS-modulo revenos al defaŭltaj agordoj se la kuirilaro estas forigita.
La komandpakaĵoj priskribitaj en ĉi tiu sekcio estas kreitaj laŭ la GlobalTop PMTK komandpako dokumentado kun ĉeksumoj kalkulitaj per interreta NMEA-kontrolsumokalkulilo.

A.4.1. Paŝo 1 - Ŝanĝu baudrapidecon al 115200
Sendu la komandpakaĵon "$PMTK251,115200*1F\r\n" al la GPS-modulo. La envenantaj datumoj tiam aperos kiel 'rubaĵaj' datumoj ĉar la nuna helpa seria baudrapideco de 9600 ne kongruas kun la nova GPS-modula baudrapideco de 115200. La helpa seria baŭdrapideco devas tiam esti agordita al 115200 en la NGIMU-agordoj antaŭ la datumoj denove aperas ĝuste.

A.4.2. Paŝo 2 - Ŝanĝu eliran indicon al 10 Hz
Sendu la komandan paketon "$PMTK220,100*2F\r\n" al la GPS-modulo. La GPS-modulo nun sendos datumojn kun ĝisdatigo de 10 Hz.
A.4.3. Konservante agordojn de GPS-modulo
La GPS-modulo konservos agordojn aŭtomate. Tamen, la GPS-modulo revenos al defaŭltaj agordoj se la kuirilaro estas forigita.

www.x-io.co.uk
© 2022

Dokumentoj/Rimedoj

X-IO-TEKNOLOGIO NGIMU Alta Rendimento Plene Prezentita IMU [pdf] Uzanto-manlibro NGIMU, Alta Efikeco Plene Elstariga IMU, NGIMU Alta Efikeco Plene Elstara IMU, Efikeco Plene Elstara IMU, Plene Elstara IMU, Elstara IMU, IMU

Referencoj

• Uzanto Manlibro