Manual de usuario de NGIMU
Versión 1.6
Lanzamento público
Actualizacións de documentos
Este documento está a ser actualizado continuamente para incorporar información adicional solicitada polos usuarios e novas funcións dispoñibles nas actualizacións de software e firmware. Comprobe o x-io
Tecnoloxías websitio para obter a última versión deste documento e o firmware do dispositivo.
Historial de versións do documento
| Data | Versión do documento | Descrición |
| 13 Xaneiro 2022 | 1.6 |
|
| 16 de outubro de 2019 | 1.5 |
|
| 24 de xullo de 2019 | 1.4 |
|
| 07 de novembro de 2017 | 1.3 |
|
| 10 Xaneiro 2017 | 1.2 |
|
| 19 de outubro de 2016 | 1.1 |
|
| 23 de setembro de 2016 | 1.0 |
|
| 19 de maio de 2016 | 0.6 |
|
| 29 de marzo de 2016 | 0.5 |
|
| 19 de novembro de 2015 | 0.4 |
|
| 30 de xuño de 2015 | 0.3 |
|
| 9 de xuño de 2015 | 0.2 |
|
| 12 de maio de 2015 | 0.1 |
|
| 10 de maio de 2015 | 0.0 |
|
Acabadoview
A Next Generation IMU (NGIMU) é unha IMU compacta e unha plataforma de adquisición de datos que combina sensores a bordo e algoritmos de procesamento de datos cunha ampla gama de interfaces de comunicación para crear unha plataforma versátil que se adapta tanto a aplicacións de rexistro de datos como en tempo real.
O dispositivo comunícase usando OSC polo que é inmediatamente compatible con moitas aplicacións de software e fácil de integrar con aplicacións personalizadas con bibliotecas dispoñibles para a maioría das linguaxes de programación.
1.1. Sensores a bordo e adquisición de datos
- Xiroscopio de tres eixes (±2000°/s, 400 Hz s)amptaxa de le)
- Acelerómetro de tres eixos (±16 g, 400 Hz samptaxa de le)
- Magnetómetro de tres ejes (±1300 µT)
- Presión barométrica (300-1100 hPa)
- Humidade
- Temperatura 1
- Batería voltage, corrente, porcenttage, e tempo restante
- Entradas analóxicas (8 canles, 0-3.1 V, 10 bits, 1 kHz samptaxa de le)
- Serie auxiliar (compatible con RS-232) para GPS o electrónica/sensores personalizados
- Reloxo en tempo real e
1.2. Procesamento de datos a bordo
- Todos os sensores están calibrados
- O algoritmo de fusión AHRS proporciona unha medida da orientación relativa á Terra como un cuaternión, matriz de rotación ou ángulos de Euler
- O algoritmo de fusión AHRS proporciona unha medida da aceleración lineal
- Todas as medicións son máis temporaisamped
- Sincronización de tempoamps para todos os dispositivos nunha rede Wi-Fi2
1.3. Interfaces de comunicación
- USB
- Serial (compatible con RS-232)
- Wi-Fi (802.11n, 5 GHz, antenas integradas ou externas, modo AP ou cliente)
- Tarxeta SD (accesible como unidade externa mediante USB)
1.4. Xestión de enerxía
- Alimentación desde USB, fonte externa ou batería
- Carga da batería mediante USB ou fonte externa
- Temporizador de durmir
1Os termómetros a bordo utilízanse para a calibración e non están destinados a proporcionar unha medición precisa da temperatura ambiente.
2 A sincronización require hardware adicional (enrutador Wi-Fi e mestre de sincronización).
- Activador de movemento
- Temporizador para espertar
- Alimentación de 3.3 V para electrónica de usuario (500 mA)
1.5. Características do software
- GUI e API de código aberto (C#) para Windows
- Configure a configuración do dispositivo
- Trazar datos en tempo real
- Rexistra datos en tempo real para file (CSV file formato para usar con Excel, MATLAB, etc.)
- Ferramentas de mantemento e calibración Erro! O marcador non está definido.
Hardware
2.1. Botón de acendido
O botón de acendido utilízase principalmente para acender e apagar o dispositivo (modo de suspensión). Premendo o botón mentres o dispositivo está apagado, acenderase. Se preme e mantén premido o botón durante 2 segundos mentres está acendido, apagarase.
O botón tamén pode ser usado como fonte de datos polo usuario. O dispositivo enviará un tempoamped cada vez que se preme o botón. Isto pode proporcionar unha entrada de usuario conveniente para aplicacións en tempo real ou un medio útil para marcar eventos ao rexistrar datos. Consulte a Sección 7.1.1 para obter máis información.
2.2. LEDs
A placa conta con 5 indicadores LED. Cada LED é dunha cor diferente e ten un papel dedicado. A táboa 1 enumera o papel e o comportamento asociado de cada LED.
| Cor | Indica | Comportamento |
| Branco | Estado da wifi | Desactivado - Wi-Fi desactivado Parpadeo lento (1 Hz) - Non conectado Intermitente rápido (5 Hz) – Conectado e esperando o enderezo IP Sólido – Conectado e enderezo IP obtido |
| Azul | – | – |
| Verde | Estado do dispositivo | Indica que o dispositivo está acendido. Tamén parpadeará cada vez que se prema o botón ou se reciba unha mensaxe. |
| Amarelo | Estado da tarxeta SD | Desactivado - Non hai tarxeta SD presente Parpadeo lento (1 Hz) - Tarxeta SD presente pero non en uso Sólido - Tarxeta SD presente e inicio de sesión en curso |
| Vermello | Cargando batería | Desactivado - Cargador non conectado Sólido – Cargador conectado e carga en curso Intermitente (0.3 Hz) - Cargador conectado e carga completa Intermitente rápido (5 Hz) - Cargador non conectado e batería inferior ao 20% |
Táboa 1: comportamento dos LED
O envío dun comando de identificación ao dispositivo fará que todos os LED parpadeen rapidamente durante 5 segundos.
Isto pode ser útil cando se intenta identificar un dispositivo específico dentro dun grupo de varios dispositivos. Consulte a Sección 7.3.6 para obter máis información.
Os LED poden estar desactivados na configuración do dispositivo. Isto pode ser útil en aplicacións onde a luz dos LED non é desexable. O comando de identificación aínda se pode usar cando os LED están desactivados e o LED verde seguirá parpadeando cada vez que se preme o botón. Isto permite ao usuario comprobar se o dispositivo está acendido mentres os LED están desactivados.
2.3. Pinout serie auxiliar
A Táboa 2 enumera o pinout do conector en serie auxiliar. O Pin 1 está marcado fisicamente no conector cunha pequena frecha, consulte a Figura 1.
| Pin | Dirección | Nome |
| 1 | N/A | Terra |
| 2 | Saída | RTS |
| 3 | Saída | Saída de 3.3 V |
| 4 | Entrada | RX |
| 5 | Saída | TX |
| 6 | Entrada | CTS |
Táboa 2: Pinout do conector en serie auxiliar
2.4. Pinout en serie
A Táboa 3 enumera o pinout do conector serie. O Pin 1 está marcado fisicamente no conector cunha pequena frecha, consulte a Figura 1.
| Pin | Dirección | Nome |
| 1 | N/A | Terra |
| 2 | Saída | RTS |
| 3 | Entrada | Entrada de 5 V |
| 4 | Entrada | RX |
| 5 | Saída | TX |
| 6 | Entrada | CTS |
Táboa 3: Pinout do conector serie
2.5. Pinout das entradas analóxicas
A Táboa 4 enumera o pinout do conector de entradas analóxicas. O Pin 1 está marcado fisicamente no conector cunha pequena frecha, consulte a Figura 1.
| Pin | Dirección | Nome |
| 1 | N/A | Terra |
| 2 | Saída | Saída de 3.3 V |
| 3 | Entrada | Canal analóxico 1 |
| 4 | Entrada | Canal analóxico 2 |
| 5 | Entrada | Canal analóxico 3 |
| 6 | Entrada | Canal analóxico 4 |
| 7 | Entrada | Canal analóxico 5 |
| 8 | Entrada | Canal analóxico 6 |
| 9 | Entrada | Canal analóxico 7 |
| 10 | Entrada | Canal analóxico 8 |
Táboa 4: Pinout do conector de entrada analóxica
2.6. Números de peza do conector
Todos os conectores da placa son cabezales Molex PicoBlade™ de paso de 1.25 mm. A Táboa 5 enumera cada número de peza utilizado na placa e os números de peza recomendados dos conectores de acoplamento correspondentes.
Cada conector de acoplamento está creado a partir dunha parte de carcasa de plástico e dous ou máis fíos engastados.
| Conector da placa | Número de peza | Número de peza de acoplamento |
| Batería | Cabezal Molex PicoBlade™, montaxe en superficie, ángulo recto, 2 vías, P/N: 53261-0271 | Carcasa Molex PicoBlade™, hembra, 2 vías, P/N: 51021-0200
Cabo Molex PicoBlade™ hembra de un solo extremo pre-engarzado, 304 mm, 28 AWG, P/N: 06-66-0015 (×2) |
| Serial auxiliar / Serial | Cabezal Molex PicoBlade™, montaxe en superficie, ángulo recto, 6 vías, P/N: 53261-0671 | Carcasa Molex PicoBlade™, hembra, 6 vías, P/N: 51021-0600 Cabo Molex PicoBlade™ hembra de un solo extremo pre-engarzado, 304 mm, 28 AWG, P/N: 06-66-0015 (×6) |
| Entradas analóxicas | Cabezal Molex PicoBlade™, montaxe en superficie, ángulo recto, 10 vías, P/N: 53261-1071 | Carcasa Molex PicoBlade™, hembra, 10 vías, P/N: 51021-1000 Cabo Molex PicoBlade™ hembra de un solo extremo pre-engarzado, 304 mm, 28 AWG, P/N: 06-66-0015 (×10) |
Táboa 5: números de peza do conector da placa
2.7. Dimensións do taboleiro
UN PASO 3D file e un debuxo mecánico que detalla todas as dimensións do taboleiro están dispoñibles no x-io
Tecnoloxías websitio.
Carcasa de plástico
A carcasa de plástico encerra a placa cunha batería de 1000 mAh. A carcasa proporciona acceso a todas as interfaces da placa e é translúcida para que se poidan ver os indicadores LED. A Figura 3 mostra a placa montada cunha batería de 1000 mAh en carcasa de plástico.
Figura 3: placa montada cunha batería de 1000 mAh nunha carcasa de plástico
UN PASO 3D file e un debuxo mecánico que detalla todas as dimensións da carcasa están dispoñibles en x-io Technologies websitio.
Entradas analóxicas
A interface de entradas analóxicas úsase para medir o voltages e obter datos de sensores externos que proporcionan medicións como un vol analóxicotage. Por example, un sensor de forza resistiva pódese dispor nun circuíto divisor de potencial para proporcionar medidas de forza como un vol analóxicotage. VoltagAs medicións son enviadas polo dispositivo como tempoamped as mensaxes de entradas analóxicas como se describe na Sección 7.1.13.
O pinout das entradas analóxicas descríbese na Sección 2.3, e os números de peza para un conector de acoplamento están listados na Sección 2.6.
4.1. Especificación de entradas analóxicas
- Número de canles: 8
- Resolución ADC: 10 bits
- Sampa taxa: 1000 Hz
- Voltagrango: 0 V a 3.1 V
4.2. Saída de alimentación de 3.3 V
A interface de entrada analóxica proporciona unha saída de 3.3 V que se pode usar para alimentar a electrónica externa. Esta saída desactívase cando o dispositivo entra no modo de suspensión para evitar que os dispositivos electrónicos externos esgoten a batería cando o dispositivo non está activo.
Interface serie auxiliar
A interface en serie auxiliar úsase para comunicarse con dispositivos electrónicos externos mediante unha conexión en serie.
Por example, o Apéndice A describe como un módulo GPS se pode conectar directamente á interface en serie auxiliar para rexistrar e transmitir datos GPS xunto aos datos de sensores existentes. Alternativamente, pódese usar un microcontrolador conectado á interface en serie auxiliar para engadir funcións de entrada/saída de propósito xeral.
O pinout da interface en serie auxiliar descríbese na Sección 2.3, e os números de peza para un conector de acoplamento están listados na Sección 2.6.
5.1. Especificación de serie auxiliar
- Taxa de transmisión: 7 bps a 12 Mbps
- Control de fluxo de hardware RTS/CTS: activado/desactivado
- Inverter liñas de datos (para compatibilidade RS-232): activado/desactivado
- Datos: 8 bits (sen festa)
- Pare bits: 1
- Voltage: 3.3 V (as entradas toleran RS-232 voltagé)
5.2. Enviando datos
Os datos envíanse desde a interface en serie auxiliar enviando unha mensaxe de datos en serie auxiliar ao
dispositivo. Consulte a Sección 7.1.15 para obter máis información.
5.3. Recepción de datos
Os datos recibidos pola interface en serie auxiliar son enviados polo dispositivo como unha mensaxe de datos en serie auxiliar como se describe na Sección 7.2.1. Os bytes recibidos almacénanse no búfer antes de enviarse xuntos nunha única mensaxe cando se cumpra unha das seguintes condicións:
- O número de bytes almacenados no búfer coincide co tamaño do búfer
- Non se recibiu ningún byte durante máis do período de tempo de espera
- Recepción dun byte igual ao carácter de trama
O tamaño do búfer, o tempo de espera e o carácter de enmarcado pódense axustar na configuración do dispositivo. Un exampO uso destas opcións consiste en establecer o carácter de enmarcado co valor dun carácter de nova liña ('\n', valor decimal 10) para que cada cadea ASCII, rematada por un carácter de nova liña, reciba unha interface en serie auxiliar. envíase como un tempo separado-stampmensaxe ed.
5.4. Paso OSC
Se o modo de paso OSC está activado, a interface en serie auxiliar non enviará nin recibirá do xeito descrito nas seccións 5.2 e 5.3. Pola contra, a interface en serie auxiliar enviará e recibirá paquetes OSC codificados como paquetes SLIP. O contido OSC recibido pola interface en serie auxiliar envíase a todas as canles de comunicación activas cada vezamped OSC paquete. As mensaxes OSC recibidas a través de calquera canle de comunicación activa que non se recoñeza reenviaranse á interface en serie auxiliar. Isto permite a comunicación directa con dispositivos OSC de terceiros e personalizados baseados en serie a través de mensaxes enviadas e recibidas xunto co tráfico OSC existente.
A expansión NGIMU Teensy I/O Example demostra como se pode usar un Teensy (un microcontrolador compatible con Arduino) conectado á interface en serie auxiliar para controlar os LED e proporcionar datos do sensor mediante o modo de paso OSC.
5.5. Control de fluxo de hardware RTS/CTS
Se o control de fluxo de hardware RTS/CTS non está activado na configuración do dispositivo, a entrada CTS e a saída RTS poden controlarse manualmente. Isto proporciona unha entrada e saída dixitais de propósito xeral que se pode usar para conectarse a dispositivos electrónicos externos. Por example: para detectar a presión dun botón ou para controlar un LED. O estado de saída RTS establécese enviando unha mensaxe RTS en serie auxiliar ao dispositivo como se describe na Sección 7.2.2. Unha vezampO dispositivo envía unha mensaxe CTS en serie auxiliar cada vez que os estados de entrada do CTS cambian como se describe na Sección 7.1.16.
5.6. Saída de alimentación de 3.3 V
A interface en serie auxiliar proporciona unha saída de 3.3 V que se pode usar para alimentar a electrónica externa. Esta saída desactívase cando o dispositivo entra no modo de suspensión para evitar que os dispositivos electrónicos externos esgoten a batería cando o dispositivo non está activo.
Enviar tarifas, sample tarifas e temposamps
A configuración do dispositivo permite ao usuario especificar a taxa de envío de cada tipo de mensaxe de medición, por exemploample, mensaxe de sensores (sección 7.1.2), mensaxe de cuaternión (sección 7.1.4), etc. A taxa de envío non ten efecto sobre o sampa taxa das medidas correspondentes. Todas as medidas adquírense internamente no s fixoampas taxas que figuran na táboa 6. O tempo máisamp para cada medida créase cando o sample é adquirido. Os tempos máisamp é polo tanto unha medición fiable, independente da latencia ou buffering asociada a unha determinada canle de conmutación.
| Medición | Sample Tarifa |
| Xiroscopio | 400 Hz |
| Acelerómetro | 400 Hz |
| Magnetómetro | 20 Hz |
| Presión barométrica | 25 Hz |
| Humidade | 25 Hz |
| Temperatura do procesador | 1 kHz |
| Xiroscopio e acelerómetro de temperatura | 100 Hz |
| Sensor de temperatura ambiental | 25 Hz |
| Batería (porcenttage, tempo de baleirar, voltage, actual) | 5 Hz |
| Entradas analóxicas | 1 kHz |
| RSSI | 2 Hz |
Táboa 6: s internos fixosampas taxas
Se unha taxa de envío especificada é maior que a sampA taxa da medición asociada, entón as medicións repetiranse dentro de varias mensaxes. As medicións repetidas pódense identificar como veces repetidasamps. É posible especificar taxas de envío que superen o ancho de banda dunha canle de comunicación. Isto provocará que as mensaxes se perdan. Timestamps deben usarse para garantir que o sistema receptor é robusto ante as mensaxes perdidas.
Protocolo de comunicación
Toda comunicación está codificada como OSC. Os datos enviados a través de UDP usan OSC segundo a especificación OSC v1.0. O conxunto de datos a través de USB, serie ou escritos na tarxeta SD está codificado OSC como paquetes SLIP segundo a especificación OSC v1.1. A implementación de OSC utiliza as seguintes simplificacións:
- As mensaxes OSC enviadas ao dispositivo poden usar tipos de argumentos numéricos (int32, float32, int64, OSC time tag, dobre de 64 bits, carácter, booleano, nulo ou Infinitum) de forma intercambiable e os tipos de argumentos blob e cadea de xeito intercambiable.
- Os patróns de enderezos OSC enviados ao dispositivo poden non conter caracteres especiais: '?', '*', '[]' ou '{}'.
- As mensaxes OSC enviadas ao dispositivo pódense enviar dentro de paquetes OSC. Non obstante, ignorarase a programación de mensaxes.
7.1. Datos do dispositivo
Todos os datos enviados desde o dispositivo envíanse como un tempoamped paquete OSC que contén unha única mensaxe OSC.
Todas as mensaxes de datos, a excepción do botón, as mensaxes de serie auxiliar e as mensaxes en serie, envíanse continuamente ás taxas de envío especificadas na configuración do dispositivo.
Os tempos máisamp dun paquete OSC é un tempo OSC tag. Este é un número de punto fixo de 64 bits. Os primeiros 32 bits especifican o número de segundos desde as 00:00 do 1 de xaneiro de 1900, e os últimos 32 bits especifican fraccións de segundo cunha precisión duns 200 picosegundos. Esta é a representación utilizada por Internet NTP timestamps. Un tempo OSC tag pódese converter nun valor decimal de segundos interpretando primeiro o valor como un enteiro sen signo de 64 bits e despois dividindo este valor por 2 32. É importante que este cálculo se implemente utilizando un tipo de coma flotante de dobre precisión, se non, a falta de de precisión dará lugar a erros significativos.
7.1.1. Mensaxe do botón
Enderezo OSC: /botón
A mensaxe do botón envíase cada vez que se preme o botón de acendido. A mensaxe non contén argumentos.
7.1.2. Sensores
Dirección OSC: /sensors
A mensaxe do sensor contén medidas do xiroscopio, acelerómetro, magnetómetro e barómetro. Os argumentos da mensaxe resúmense na táboa 7.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | flotador32 | O eixe x do xiroscopio en °/s |
| 2 | flotador32 | O eixe Y do xiroscopio en °/s |
| 3 | flotador32 | Eixe z do xiroscopio en °/s |
| 4 | flotador32 | Acelerómetro eixe x en g |
| 5 | flotador32 | O acelerómetro do eixe y en g |
| 6 | flotador32 | Eixe z do acelerómetro en g |
| 7 | flotador32 | Magnetómetro eixe x en µT |
| 8 | flotador32 | Magnetómetro eixe y en µT |
| 9 | flotador32 | Magnetómetro eixe z en µT |
| 10 | flotador32 | Barómetro en hPa |
Táboa 7: Argumentos da mensaxe do sensor
7.1.3. Magnitudes
Dirección OSC: /magnitudes
A mensaxe de magnitudes contén medidas das magnitudes do xiroscopio, acelerómetro e magnetómetro. Os argumentos da mensaxe resúmense na Táboa 8: Argumentos da mensaxe de magnitudes.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | flotador32 | Magnitude do xiroscopio en °/s |
| 2 | flotador32 | Magnitude do acelerómetro en g |
| 3 | flotador32 | Magnitude do magnetómetro en µT |
Táboa 8: Argumentos da mensaxe de magnitudes
7.1.4. Cuaternión
Dirección OSC: /quaternion
A mensaxe do cuaternión contén a saída do cuaternión do algoritmo AHRS a bordo que describe a orientación do dispositivo en relación á Terra (convención NWU). Os argumentos da mensaxe resúmense na Táboa 9.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | flotador32 | Elemento cuaternión w |
| 2 | flotador32 | Cuaternión x elemento |
| 3 | flotador32 | Cuaternión y elemento |
| 4 | flotador32 | Elemento cuaternión z |
Táboa 9: Argumentos da mensaxe de cuaternión
7.1.5. Matriz de rotación
Dirección OSC: /matrix
A mensaxe da matriz de rotación contén a saída da matriz de rotación do algoritmo AHRS a bordo que describe a orientación do dispositivo en relación á Terra (convención NWU). Os argumentos da mensaxe describen a matriz en orde de fila maior como se resume na táboa 10.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | flotador32 | Elemento matriz de rotación xx |
| 2 | flotador32 | Elemento xy da matriz de rotación |
| 3 | flotador32 | Elemento de matriz de rotación xz |
| 4 | flotador32 | Elemento yx da matriz de rotación |
| 5 | flotador32 | Elemento yy da matriz de rotación |
| 6 | flotador32 | Matriz de rotación elemento Yz |
| 7 | flotador32 | Elemento Zx da matriz de rotación |
| 8 | flotador32 | Matriz de rotación elemento zy |
| 9 | flotador32 | Elemento zz da matriz de rotación |
Táboa 10: Argumentos da mensaxe da matriz de rotación
7.1.6. Ángulos de Euler
Dirección OSC: /Euler
A mensaxe de ángulos de Euler contén a saída do ángulo de Euler do algoritmo AHRS integrado que describe a orientación do dispositivo en relación á Terra (convención NWU). Os argumentos da mensaxe resúmense na Táboa 11.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | flotador32 | Ángulo de rolo (x) en graos |
| 2 | flotador32 | Ángulo de paso (y) en graos |
| 3 | flotador32 | Ángulo de guiñada/dirección (z) en graos |
7.1.7. Aceleración lineal
Dirección OSC: /lineal
A mensaxe de aceleración lineal contén a saída da aceleración lineal do algoritmo de fusión do sensor a bordo que describe a aceleración sen gravidade no marco de coordenadas do sensor. Os argumentos da mensaxe resúmense na Táboa 12.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | flotador32 | Aceleración no eixe x do sensor en g |
| 2 | flotador32 | Aceleración no eixe Y do sensor en g |
| 3 | flotador32 | Aceleración no eixe z do sensor en g |
Táboa 12: Argumentos da mensaxe de aceleración lineal
7.1.8. Aceleración terrestre
Dirección OSC: /earth
A mensaxe de aceleración terrestre contén a saída da aceleración terrestre do algoritmo de fusión do sensor a bordo que describe a aceleración sen gravidade no marco de coordenadas terrestres. Os argumentos da mensaxe resúmense na Táboa 13.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | flotador32 | Aceleración no eixe x da Terra en g |
| 2 | flotador32 | Aceleración no eixe Y da Terra en g |
| 3 | flotador32 | Aceleración no eixe z da Terra en g |
Táboa 13: Argumentos da mensaxe de aceleración terrestre
7.1.9. Altitude
Enderezo OSC: /altitude
A mensaxe de altitude contén a medida da altitude sobre o nivel do mar. O argumento da mensaxe resúmese na táboa 14.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | flotador32 | Altitude sobre o nivel do mar en m |
Táboa 14: Argumento da mensaxe de altitude
7.1.10. Temperatura
Dirección OSC: /temperatura
A mensaxe de temperatura contén as medicións de cada un dos sensores de temperatura integrados do dispositivo. Os argumentos da mensaxe resúmense na Táboa 15.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | flotador32 | Temperatura do xiroscopio/acelerómetro en °C |
| 2 | flotador32 | Temperatura do barómetro en °C |
Táboa 15: Argumentos da mensaxe de temperatura
7.1.11. Humidade
Enderezo OSC: /humidity
A mensaxe de humidade contén a medida de humidade relativa. O argumento da mensaxe resúmese na táboa 16.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | flotador32 | Humidade relativa en % |
Táboa 16: Argumento da mensaxe de humidade
7.1.12. Batería
Dirección OSC: /batería
A mensaxe da batería contén o voltage as medicións de corrente, así como os estados do algoritmo do indicador de combustible. Os argumentos da mensaxe resúmense na Táboa 17.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | flotador32 | Nivel de batería en % |
| 2 | flotador32 | Tempo de baleirado en minutos |
| 3 | flotador32 | Batería voltage en V |
| 4 | flotador32 | Corriente da batería en mA |
| 5 | corda | Estado do cargador |
Táboa 17: Argumentos da mensaxe da batería
7.1.13. Entradas analóxicas
Enderezo OSC: /analogue
A mensaxe de entradas analóxicas contén medidas das entradas analóxicas voltages. Os argumentos da mensaxe resúmense na Táboa 18.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | flotador32 | Canle 1 voltage en V |
| 2 | flotador32 | Canle 2 voltage en V |
| 3 | flotador32 | Canle 3 voltage en V |
| 4 | flotador32 | Canle 4 voltage en V |
| 5 | flotador32 | Canle 5 voltage en V |
| 6 | flotador32 | Canle 6 voltage en V |
| 7 | flotador32 | Canle 7 voltage en V |
| 8 | flotador32 | Canle 8 voltage en V |
Táboa 18: Argumentos da mensaxe de entradas analóxicas
7.1.14. RSSI
Dirección OSC: /RSSI
A mensaxe RSSI contén a medición RSSI (Receive Signal Strength Indicator) para a conexión sen fíos. Esta medición só é válida se o módulo Wi-Fi funciona en modo cliente. Os argumentos da mensaxe resúmense na Táboa 19.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | flotador32 | Medición RSSI en dBm |
| 2 | flotador32 | Medición de RSSI como porcentaxetage onde 0% a 100% representa o intervalo de -100 dBm a -50 dBm. |
Táboa 19: argumento da mensaxe RSSI
7.1.15 Datos de serie auxiliares
Dirección OSC: /aux serial
A mensaxe de serie auxiliar contén os datos recibidos a través da interface de serie auxiliar. O argumento da mensaxe pode ser dun dos dous tipos dependendo da configuración do dispositivo como se resume en Táboa 20.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | blob | Os datos recíbense a través da interface en serie auxiliar. |
| 1 | corda | Os datos recibidos a través da interface en serie auxiliar con todos os bytes nulos substituídos polo par de caracteres "/0". |
Táboa 20: Argumento da mensaxe de datos en serie auxiliar
7.1.16 Entrada CTS en serie auxiliar
Dirección OSC: /aux serial/cts
A mensaxe de entrada CTS en serie auxiliar contén o estado de entrada CTS da interface en serie auxiliar cando o control de fluxo de hardware está desactivado. Esta mensaxe envíase cada vez que cambia o estado da entrada CTS. O argumento da mensaxe resúmese na Táboa 21.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | booleano | Estado de entrada CTS. Falso = baixo, verdadeiro = alto. |
Táboa 21: Argumento da mensaxe de entrada CTS en serie auxiliar
7.1.17. Entrada serie CTS
Dirección OSC: /serial/cts
A mensaxe de entrada CTS serie contén o estado de entrada CTS da interface serie cando o control de fluxo de hardware está desactivado. Esta mensaxe envíase cada vez que cambia o estado da entrada CTS. O argumento da mensaxe resúmese na Táboa 22.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | booleano | Estado de entrada CTS. Falso = baixo, verdadeiro = alto. |
Táboa 22: Argumento da mensaxe de entrada de serie CTS
7.2. Datos ao dispositivo
Os datos envíanse ao dispositivo como mensaxes OSC. O dispositivo non enviará unha mensaxe OSC como resposta.
7.2.1. Datos de serie auxiliares
Dirección OSC: /auxserial
A mensaxe en serie auxiliar úsase para enviar datos (un ou máis bytes) desde a interface en serie auxiliar. Esta mensaxe só se pode enviar se o modo de paso OSC non está activado. O argumento da mensaxe resúmese na Táboa 23.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | OSC-blob / OSC-cadea | Datos a transmitir desde a interface serie auxiliar |
Táboa 23: Argumentos da mensaxe de datos de serie auxiliares
7.2.2. Saída RTS en serie auxiliar
Dirección OSC: /aux serial/rts
A mensaxe RTS en serie auxiliar úsase para controlar a saída RTS da interface en serie auxiliar.
Esta mensaxe só se pode enviar se o control de fluxo de hardware está desactivado. O argumento da mensaxe resúmese na Táboa 24.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | Int32/float32/boolean | Estado de saída RTS. 0 ou falso = baixo, distinto de cero ou verdadeiro = alto. |
Táboa 24: Argumentos da mensaxe de saída RTS en serie auxiliar
7.2.3. Saída RTS en serie
Dirección OSC: /serial/rts
A mensaxe RTS serie úsase para controlar a saída RTS da interface serie. Esta mensaxe só se pode enviar se o control de fluxo de hardware está desactivado. O argumento da mensaxe resúmese na Táboa 25.
| Argumento | Tipo | Descrición |
| 1 | Int32/float32/boolean | Estado de saída RTS. 0 ou falso = baixo, distinto de cero ou verdadeiro = alto. |
Táboa 25: Argumentos das mensaxes de saída de serie RTS
7.3. Comandos
Todos os comandos envíanse como mensaxes OSC. O dispositivo confirmará a recepción do comando enviando unha mensaxe OSC idéntica de volta ao host.
7.3.1. Establece o tempo
Enderezo OSC: /time
O comando set time define a data e a hora no dispositivo. O argumento da mensaxe é un OSCtimetag.
7.3.2. Mudo
Enderezo OSC: /mute
O comando mute inhibe o envío de todas as mensaxes de datos listadas na Sección 7.1. As mensaxes de confirmación de comandos e as mensaxes de resposta de lectura/escritura de configuración aínda se enviarán. O dispositivo permanecerá silenciado ata que se envíe un comando para activar o silencio.
7.3.3. Activar o silencio
Enderezo OSC: /unmute
O comando para activar o silencio desfacerá o estado de silencio descrito na Sección 7.3.2.
7.3.4. Restablecer
Enderezo OSC: /reset
O comando de reinicio realizará un reinicio do software. Isto é equivalente a apagar o dispositivo e acender de novo. O reinicio do software realizarase 3 segundos despois de recibir o comando para garantir que o host poida confirmar o comando antes de executalo.
7.3.5. Durmir
Enderezo OSC: /sleep
O comando de suspensión poñerá o dispositivo en modo de suspensión (apagado). O dispositivo non entrará no modo de suspensión ata que transcorran 3 segundos despois de recibir o comando para garantir que o host poida confirmar o comando antes de executalo.
7.3.6. Identidade
Dirección OSC: /identificar
O comando de identificación fará que todos os LED parpadeen rapidamente durante 5 segundos. Isto pode ser útil cando se intenta identificar un dispositivo específico dentro dun grupo de varios dispositivos.
7.3.7. Solicitar
Enderezo OSC: /apply
O comando de aplicación obrigará ao dispositivo a aplicar inmediatamente todos os axustes pendentes que foron escritos pero aínda non aplicados. A confirmación deste comando envíase despois de aplicar todas as opcións.
7.3.8. Restaurar predeterminado
Enderezo OSC: /predeterminado
O comando de restauración predeterminado restablecerá todos os axustes do dispositivo aos seus valores predeterminados de fábrica.
7.3.9. Inicialización de AHRS
Dirección OSC: /ahrs/initialise
O comando de inicialización AHRS reiniciará o algoritmo AHRS.
7.3.10. AHRS cero guiñada
Dirección OSC: /ahrs/zero
O comando de guiñada cero AHRS poñerá a cero a compoñente de guiñada da orientación actual do algoritmo AHRS. Este comando só se pode emitir se o magnetómetro é ignorado na configuración do AHRS.
7.3.11. Eco
Enderezo OSC: /echo
O comando de eco pódese enviar con calquera argumento e o dispositivo responderá cunha mensaxe OSC idéntica.
7.4. Configuración
Os axustes do dispositivo lense e escríbense mediante mensaxes OSC. A pestana de configuración do software do dispositivo
proporciona acceso a todas as configuracións do dispositivo e inclúe documentación detallada para cada configuración.
7.4.1. Ler
As configuracións lense enviando unha mensaxe OSC co enderezo OSC de configuración correspondente e sen argumentos. O dispositivo responderá cunha mensaxe OSC co mesmo enderezo OSC e co valor de configuración actual como argumento.
7.4.2. Escribe
As configuracións escríbense enviando unha mensaxe OSC co enderezo OSC de configuración correspondente e un valor de argumento. O dispositivo responderá cunha mensaxe OSC co mesmo enderezo OSC e co novo valor de configuración como argumento.
Algunhas escrituras de configuración non se aplican inmediatamente porque isto pode provocar a perda da comunicación co dispositivo se se modifica unha configuración que afecta á canle de comunicación. Esta configuración aplícase 3 segundos despois da última escritura de calquera configuración.
7.5. Erros
O dispositivo enviará mensaxes de erro como unha mensaxe OSC co enderezo OSC: /error e un argumento dunha cadea única.
A. Integración dun módulo GPS co NGIMU
Esta sección describe como integrar un módulo GPS estándar co NGIMU. O NGIMU é compatible con calquera módulo GPS en serie, o "Adafruit Ultimate GPS Breakout – 66 canles con actualizacións de 10 Hz – Versión 3” foi escollido aquí con fins de demostración. Este módulo pódese adquirir en Adafruit ou calquera outro distribuidor.
A.1. Configuración de hardware
O clip da batería de moeda CR1220 e os cables do conector da interface en serie auxiliar deben soldarse á placa do módulo GPS. Os números de peza do conector de interface serie auxiliar detállanse na Sección 2.6. As conexións necesarias entre o porto serie auxiliar e o módulo GPS descríbense na Táboa 26. A Figura 5 mostra o módulo GPS montado cun conector para a interface serie auxiliar.
| Pin de serie auxiliar | Pin do módulo GPS |
| Terra | "GND" |
| RTS | Non conectado |
| Saída de 3.3 V | "3.3 V" |
| RX | "TX" |
| TX | "RX" |
| CTS | Non conectado |
Táboa 26: Conexións da interface en serie auxiliar ao módulo GPS
Figura 4: Módulo GPS montado con conector para interface serie auxiliar
A batería de moeda CR1220 é necesaria para preservar a configuración do módulo GPS e para alimentar o reloxo en tempo real mentres non hai enerxía externa. O módulo GPS perderá enerxía cada vez que se apague o NGIMU. O reloxo en tempo real reduce significativamente o tempo necesario para obter un bloqueo GPS. Pódese esperar que a batería dure aproximadamente 240 días.
A.2. Configuración de NGIMU
A configuración de velocidade en baudios en serie auxiliar debe establecerse en 9600. Esta é a taxa de transmisión predeterminada do módulo GPS. O módulo GPS envía datos en paquetes ASCII separados, cada un rematado por un carácter de nova liña. Polo tanto, a configuración de carácter de encuadre en serie auxiliar debe establecerse en 10 para que cada paquete ASCII sexa o tempo máisampeditado e transmitido/rexistrado pola NGIMU por separado. A configuración de serie auxiliar "enviar como cadea" debe estar activada para que o software NGIMU interprete os paquetes como cadeas. Todos os demais axustes deben deixarse nos valores predeterminados para que os axustes coincidan cos mostrados na Figura 5.
Figura 5: Configuración da interface en serie auxiliar configurada para un módulo GPS
A.3. Viewing e procesamento de datos GPS
Unha vez que se configuren os axustes de NGIMU tal e como se describe na Sección A.2, os datos GPS recibiranse e reenviaranse a todas as canles de comunicación activas segundo o momento.amped mensaxe de datos de serie auxiliares como se describe na Sección 7.1.15. A GUI de NGIMU pódese usar para view datos GPS entrantes mediante o Terminal Serial Auxiliar (no menú Ferramentas). A Figura 6 mostra os datos GPS entrantes despois de que se conseguiu unha fixación GPS. O módulo pode tardar decenas de minutos en lograr unha corrección cando se alimenta por primeira vez. 
Figura 6: nos próximos datos GPS mostrados no terminal de serie auxiliar
A configuración predeterminada do módulo GPS proporciona datos GPS en catro tipos de paquetes NMEA: GPGGA, GPGSA, GPRMC e GPVTG. O Manual de referencia NMEA ofrece unha descrición detallada dos datos contidos en cada un destes paquetes.
O software NGIMU pódese usar para rexistrar datos en tempo real como CSV files ou para converter os datos rexistrados na tarxeta SD file a CSV files. Os datos GPS ofrécense en auxserial.csv file. O file contén dúas columnas: a primeira columna é a de tempoamp dun determinado paquete NMEA xerado polo NGIMU cando o paquete foi recibido do módulo GPS, e a segunda columna é o paquete NMEA. O usuario debe xestionar a importación e interpretación destes datos.
A.4. Configurando a taxa de actualización de 10 Hz
A configuración predeterminada do módulo GPS envía datos cunha taxa de actualización de 1 Hz. O módulo pódese configurar para enviar datos cunha taxa de actualización de 10 Hz. Isto conséguese enviando paquetes de comandos para axustar a configuración como se describe nas seccións A.4.1 e A.4.2. Cada paquete de comandos pódese enviar usando o Terminal Serial Auxiliar da GUI de NGIMU (no menú Ferramentas). O módulo GPS volverá á configuración predeterminada se se retira a batería.
Os paquetes de comandos descritos nesta sección créanse segundo o Paquete de comandos GlobalTop PMTK documentación con sumas de comprobación calculadas mediante unha liña Calculadora de suma de verificación NMEA.
A.4.1. Paso 1: cambie a velocidade en baudios a 115200
Envía o paquete de comandos "$PMTK251,115200*1F\r\n" ao módulo GPS. Os datos entrantes aparecerán entón como datos "lixo" porque a taxa de transmisión en baudios en serie auxiliar actual de 9600 non coincide coa taxa de transmisión en baudios do novo módulo GPS de 115200. A configuración de velocidade en baudios en serie auxiliar debe establecerse entón en 115200 na configuración de NGIMU antes de os datos aparecen de novo correctamente.
A.4.2. Paso 2: cambia a taxa de saída a 10 Hz
Envía o paquete de comandos "$PMTK220,100*2F\r\n" ao módulo GPS. O módulo GPS agora enviará datos cunha taxa de actualización de 10 Hz.
A.4.3. Gardando a configuración do módulo GPS
O módulo GPS gardará a configuración automaticamente. Non obstante, o módulo GPS volverá á configuración predeterminada se se retira a batería.
www.x-io.co.uk
© 2022
Documentos/Recursos
 |
X-IO TECHNOLOGY NGIMU IMU de alto rendemento con todas as características [pdfManual do usuario NGIMU, IMU de alto rendemento con todas as características, NGIMU IMU de alto rendemento con todas as características, IMU de alto rendemento con todas as características, IMU con todas as características, IMU destacada, IMU |
