Freitag, 23. Mai 2014

Radiotelescopio Android en banda L

Radiotelescopio Android en banda L

                                                 

Descripción

Unas de la ventajas más importante que ha traido consigo el emplear Arduino en nuestro proyecto es la facilidad con la que podemos crear una conexión bluetooth entre un Smartphone Android y el radiotelescopio. Con poco esfuerzo hemos creado así una App para Android partiendo de la aplicación Processing que creamos para el PC. El entorno de trabajo sigue siendo Processing (versión 2.1.1) solo que ahora el sketch no lo ejecutamos en el ordenador sino en el Smartphone en forma de APP. 



El código para la decodificación y representación de los datos lo tomamos directamente del Processing Sketch arriba indicado http://www.germersogorb.de/ProcessingSketch9b.zip ). Solo tenemos que cambiar la interfaz de entrada de datos con el código para conexión por Bluetooth. El módulo bluetooth más utilizado con arduino es el HC-05. En internet hay suficiente información respecto a las conexiones y configuración pero aquí mostramos los enlaces principales, que más nos han ayudado:


En nuestro proyecto necesitamos dos HC-05 que actúan como Slave. El Smartphone hará de Master. Por lo tanto no necesitamos cambiar la configuración del módulo de forma excesiva. Lo único importante es que podamos diferenciar los dos módulos por su nombre, con lo que bastará configurar su marca de identificación. Con el siguiente Sketch y empleando el terminal en serie de arduino podemos hacer esto facilmente (instrucciones bajo el enlace 
http://www.instructables.com/id/Modify-The-HC-05-Bluetooth-Module-Defaults-Using-A/3/?lang=de

/***********************************************************/
/*   Arduino Sketch:  HC-05 in Command Mode                         */ 
/***********************************************************/
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial BTSerial(51, 50); // RX | TX
void setup()
{
  pinMode(9, OUTPUT);  
            // this pin will pull the HC-05 pin 34 (key pin) HIGH to switch module to AT mode

  digitalWrite(9, HIGH);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Enter AT commands:");
  BTSerial.begin(38400);  // HC-05 default speed in AT command more
}

void loop()
{
  // Keep reading from HC-05 and send to Arduino Serial Monitor
  if (BTSerial.available())
    Serial.write(BTSerial.read());

  // Keep reading from Arduino Serial Monitor and send to HC-05
  if (Serial.available())
    BTSerial.write(Serial.read());
}


De esta forma hemos cambiado el nombre del módulo HC-05 que conectamos al radiotelescopio, identificandose éste ahora con "RADIOTELESKOP". El otro módulo mantiene su nombre "HC-05".


El Sketch ha sido disenado para un Samsung Galaxy Note 2. Para adaptar este Sketch a cualquier otro Smartphone solo hay que cambiar la coordenadas gráficas de los objetos representados. 


En la ventana de la App se puede diferenciar gráficamente el origen de los datos representados. La parte superior indica la posición de la antena y ofrece la posibilidad de cambiarla a una velocidad determinda ajustable. Una altitud exacta se puede introducir con formato grados-minutos-segundos en los tres campos de entrada de texto. Después de rellenar los tres campos más "Enter", pulsamos el botón SEND se envía el valor a arduino. Este ajusta así la altitud deseada en la antena. 

La parte inferior de la App es un StripChart-Logger, para registrar los datos del detector logarítmico y del sensor de temperatura procedentes del radiotelescopio. La aplicación es muy útil para ajustar el foco de la antena haciendo uso del Sol como "radio source".


Downloads

Processing Sketch für Processing 2.1.1 in Adroid Mode
Arduino Sketch Radioteleskop
Arduino Sketch Antenne Seite
     

Auf deutsch

Android L-Band Radioteleskop

Android L-Band Radioteleskop

Projektbeschreibung

Einer der Vorteile, die die Benutzung vom Arduino in unserem Projekt mit sich gebracht hat, ist der einfache Bluetooth Verbindungsaufbau zwischen einem Smartphone und dem Radioteleskop und so war nur einer kleiner Schritt bis zu dieser Android Version. Die Entwicklungsumgebung bleibt hier Processing (jetzt Version 2.1.1), aber die Ausführung eines Sketches läuft nicht mehr am Computer sondern am Smartphone, auf einer Android APP.



Die Decodierung und Darstellung der Daten übernehmen wir direkt aus dem Computer Processing Sketch (Abschnitt 4.1 http://www.germersogorb.de/html/l-band_radioteleskop.html) und ausschließlich die Datenschnittstelle mit Bluetooth wird hier erweitert. Der am meisten verwendete BT-Modul für Arduino ist das HC-05. Es gibt im Internet ausreichende Informationen über Verkabelung, Konfiguration und Verbindung mit diesem Gerät. Hier einige Quellenlinks:

In unserem Projekt brauchen wir 2 Stück, die beide als Slave arbeiten. Das Smartphone arbeitet als Master. Es ist daher nicht nötig, die Default Konfiguration großartig zu ändern. Wichtig ist nur, dass man beide durch den Namen unterscheiden kann. Anbei ein kleiner Arduino Sketch, mit dem man schnell und einfach die Voreinstellungen verändern kann:


/***********************************************************/
/*   Arduino Sketch:  HC-05 in Command Mode                           */ 
/***********************************************************/
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial BTSerial(51, 50); // RX | TX
void setup()
{
  pinMode(9, OUTPUT);  
            // this pin will pull the HC-05 pin 34 (key pin) HIGH to switch module to AT mode

  digitalWrite(9, HIGH);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Enter AT commands:");
  BTSerial.begin(38400);  // HC-05 default speed in AT command more
}

void loop()
{
  // Keep reading from HC-05 and send to Arduino Serial Monitor
  if (BTSerial.available())
    Serial.write(BTSerial.read());

  // Keep reading from Arduino Serial Monitor and send to HC-05
  if (Serial.available())
    BTSerial.write(Serial.read());
}


Somit haben wir den HC-05 für die Steuerung der Antenne "HC-05" genannt, während das HC-05 am Radioteleskop angeschlossen in "RADIOTELESKOP" umbenannt wurde.

Der neue Processing Sketch wurde für ein Samsumg Galaxy Note 2 entwickelt. Die Anpassung für ein anderes Smartphone ist durch die Änderung der XY-Darstellungskoordinaten einfach möglich.




Im Fenster der App kann man die beiden Datenquellen grafisch gut unterscheiden. Der obere Teil zeigt die Position der Antenne und bietet die Möglichkeit, diese mit einstellbarer Geschwindigkeit zu ändern. Eine gewünschte ALTITUD kann man in "grad-min-sec" Format eingeben und bei Betätigen des Buttons SENDEN wird diese umgesetzt. Der untere Teil ist ein Stripchart-Logger, der die Daten des logarithmischen Detektors sowie des Temperatur-Sensors anzeigt. Für die Justierung der Antenne mit der Verwendung der Sonne als Signalquelle ist diese Applikation sehr nützlich.




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