accéléromètre pour un projet de fusée expérimentale

[invitebd7e436b]

Bonjour à tous,

Avec quelques amis on monte un projet de fusée expérimentale dans lequel notamment on prévoit d'utiliser un accéléromètre 2-axes MMA3202 (de chez Freescale semiconductor) qui à une étendue de mesure entre plus et moins 100G sur l'axe X et plus ou moins 50G sur l'axe Y. (j'ai joint la documentation du constructeur avec ce message).

Les prévisions théoriques pour la fusée, prévoient cependant une accélération entre -20G et 80G.

Le problème est donc : comment peut-on sélectionner la gamme de mesure utilisée par l'accéléromètre car utiliser toute la plage que l'accéléromètre offre serait inutile( et pourrait faire perdre de la précision?)


Merci de vos éventuelles idées.
Jonathan.

Bienvenue sur FUTURA,

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pour la modération, Tropique
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[invitea5e3e6e1]

Bonjour, avec un peu de retard
Je propose un convertisseur A/D (avec un PIC) dont la ref+/- correspond à la plage centrale de l'acceléromètre.
A tester...

[louloute/Qc]

À moins que tu ne veuilles faire de la voltige avec ta fusée, dans l’axe vertical, il y a une accélération considérable, dans les deux autres, à peu près nulle. Donc le mieux serait selon moi un accéléromètre un axe pour le Z de ±100G, pour X et Y, un autre accéléromètre ±6G. Par contre, je ne suis pas sûr qu’un ±6G survive à une accélération considérable sur l’axe normal.

Quand tu parles de -20G, tu parles de l’impact par terre après la chute en parachute?

[invitebd7e436b]

enfaite je me suis trompé ce n'est pas une accélération de -20g/80g mais -20m/s² à 80m/s² (ou -2g/8g).

Voici les courbes de prévisions théoriques , sinon l'impact au sol doit plutôt tourner autour d'1g.

L'accélération de -20m/s² correspond au ralentissement à la suite de la phase de propulsion.

Pour ma question dans le premier message, j'ai trouvé qu'il fallait faire un conditionnement pour sélectioner une gamme d'accélération, avec des résistances et amplificateurs opérationels.
Mais le convertisseur analogique-numérique (CAN) ne servira qu'a numériser la tension de sortie de l'accéléromètre.

[A voir en vidéo sur Futura]

[gedonet]

Bonjour
Pour ton projet, j'utiliserai plutot un MMA7261QT qui est un trois axes avec 4 games de mesure, ±2.5g/3.3g/6.7g/10g. Pour la solidité, c'est ±2000g avant destruction, donc tu as de la marge.
Tu dis:"sinon l'impact au sol doit plutôt tourner autour d'1g", il faudra revoir la question, car 1g c'est ce que tu recens quand tu es immobile sur la terre, même avec un parachute, une fusée n'est pas immobile à l'atterrissage.
J'ai utilisé ce composant sur un avion RC, le plus delicat est la soudure, soit il faut être bien outillé pour souder du QFN-16, soit il faut être bricoleur pour l'integrer à un support DIP8 et le noyer dans de la resine apres les tests.
Gilles

[Qristoff]

Bonjour,
et quelle résolution de mesure visez vous ?
le MM3202 fournit 20mV/g sur X et 40mV/g en Y, ce qui fait sans amplification avec un codeur 10 bits/5V, respectivement 4.096 Lsb/g (X) et 8.192Lsb/g (Y).
C'est sûr que la solution avec MMA7261 est plus confortable même si elle est plus difficile à mettre en oeuvre.
Il y a aussi la famille ADXL et ADIS chez AD.

[invited0ea17ae]

Bonjour, eh bien je vais profiter du post pour poser moi aussi quelques questions
Je réalise aussi un TIPE sur les fusée à eau et je souhaiterai mettre un accéléromètre dans la tête de la fusée pour confronter le modèle théorique à la réalité. Seulement, je souhaite enregistrer directement les données dans la fusée et j'ai donc pensé que je pourrais convertir mon signal de tension à la sortie de l'accéléromètre en signal sinusoïdal périodique à l'aide de ce circuit : http://www.sonelec-musique.com/elect..._freq_001.html
puis j'enregistrerai le signal audio dans un petit lecteur mp3. Le seuls données que je possède sont les suivante,:
le lecteur mp3 enregistre en .wav a 32kbits/s
le convertisseur à un plage de 0 à 10 khz (1v->1Khz)
l'accéléromètre en question est celui précédemment cité dans le post
A partir de cela, est-ce une expérience réalisable et fiable?
Il s'agit ici d'enregistrer les données d'un seul axe seulement. N'y a t'il pas moyen d'enregistrer les données des trois axes de l'accéléromètre en un même signal?? Merci d'avance

[louloute/Qc]

Bonjour Blackbird et bienvenue sue FUTURA,

Tu dois pouvoir en registrer sur ton MP3 un axe transposé en fréquence dans la bande disons 4 à 5kHz; un autre axer sur la bande 7 à 8kHz, le troisième sur la bande 10 à 11kHz avec trois LM331.

Pour dépouiller, tu te fais trois filtres passe-bande, trois convertisseurs fréquence-tension.

Un peu compliqué, mais jouable.

[invited0ea17ae]

Merci d'avoir répondu si vite.
Bon, je pense comprendre le système que vous proposez. Mais pas de chance, le chapitre sur les filtres passe-haut/bas/bande on l'a pas encore vu en physique donc sa va compliquer un peu les choses
Sinon, si je comprend bien je doit créer 3 convertisseurs tension-fréquence et trois filtres passe bande et en suite superposer les signaux. Mais est ce que ce sont 3 même convertisseurs et 3 filtres différents ou plutôt 3 convertisseurs qui vont donner par exemple :
Convertisseur X : (0-10v)->(3-5kHz)
Convertisseur Y: (0-10v)->(7-8kHz)
Convertisseur Z : (0-10v)->(9-11kHz)
et ensuite un filtre sur chaque convertisseur dépendant de la plage de fréquence, et enfin, on superpose.
Ca ressemble à ca ou n'ai-je rien compris?

[louloute/Qc]

Pour l’enregistrement du lancement, si tu veux trois axes, il te faut trois convertisseurs V-F (LM331) chacun a une plage de fréquence sans chevauchement.

Sur l’enregistrement, tu entendras trois fréquences simultanées; pour les analyser, il faut les séparer (d’où les trois filtres passe-bande) et ensuite soit des convertisseurs F-V soit une analyse avec un scope numérique.

Une plus belle technique consiste à digitaliser les axes (ou l’axe Z pour commencer) puis mémoriser sous à bord de ta ‘fusée’ avec un microcontrôleur. Comme tu as alors le lancement sous forme digitale, l’exploitation en est bien plus facile. Il existe des accéléromètres avec conversion digitale incluse, assez chers, mais le plus gros du boulot est fait.
http://www.freescale.com/files/senso.../MMA81XXEG.pdf

P.S.: si tu arrives à faire ça, tu vas te faire plein d'amis sur Futura, en plus de devenir un cerveau de la programmation (as-tu remarqué le nombre de personnes qui ont lu le post?!).

[invited0ea17ae]

Effectivement la dernière méthode est très intéressante mais malheureusement, je ne pense pas avoir le temps de concevoir un circuit comme ca et en plus je vais m'éloigner de mon sujet de tipe si je m'attaque a un tel projet (même si la digitalisation et l'enregistrement aurait pu faire un tipe intéressant). Et puis je ne suis qu'en première année, il s'agit juste d'un sujet d'entrainement donc je me tiendrai a mon bon vieux lecteur mp3^^.
Bon, revenons en a nos moutons, les filtre passe bande servirai alors juste pour l'analyse. Mais n'est-il pas plus pratique d'utiliser un logiciel d'étude de courbe (du genre regressi) et d'analyser directement le fichier son. Par contre je ne sais pas si sa existe un logiciel capable d'appliquer des filtres et de me donner la courbe de la fréquence en fonction du temps. Je continue a chercher...

[Qristoff]

pourquoi ne pas enregistrer directement la trame série numérisée dans le MP3 ? après, tu décortiques avec mise en forme et désérialisation. pas besoin de filtre !

[invited0ea17ae]

Oui, justement, mais ma question étais surtout : quelle sorte de logiciel permettrait de décortiquer ce signal. Je connais que regressi pour les études de courbes et je ne pense pas que ce soit possible de travailler avec un signal de ce genre (à vérifier). Après il y a toujours synchronie qui à l'air pas mal mais il faudrait convertir la "musique" obtenue en courbe exploitable par synchronie??

[Qristoff]

pourquoi utiliser un logiciel ? (je ne connais pas ceux que tu me cites, désolé)
si la trame de départ est au format RS232 (par exemple), le mp3 enregistre le flux de données puis le restitue. Il suffit de faire un petit adaptateur entre ton mp3 et l'entrée RS232 de ton pc (ça ne doit pas être si terrible...)
une fois que les données sont récupérées sur le pc en fichier txt, n'importe quel tableur fera les courbes...

[gedonet]

Bonjour
Je repond au message #7 de Blackbird-1991.
J'ai fait un datalogger avec le MMA7261QT, un PIC16F676, une EEprom 24LC512 et un regulateur low drop MAX604 tout est alimenté en 3.3V, le circuit n'est pas tres grand, voir piece jointe.
Mon programme enregistre les 3 axes toutes les 10mS et on peut ressortir les données par RS232 pour un PC. Je peux te passer le source du programme du PIC en assembleur mais commenté ainsi que celui du logiciel PC en VB6 et le fichier du typon au format Proteus.
Gilles

[louloute/Qc]

@ Qristoff, comme dit Gedonet, l’accéléromètre ne crache pas des données, il a besoin d’interrogation d’un μP.

Mais c’est plus simple qu’il paraît, si Gedonet a déjà fait ça, il doit pouvoir donner un solide coup de pouce.

[Qristoff]

Salut Louloute,
je ne l'avais pas précisé mais je sous entendais bien qu'il fallait un petit µc intermédiaire pour faire les acquisitions et les formater en rs232.
Mais si gedonet propose une solution toute prête, c'est encore mieux !

[invited0ea17ae]

Très intéressant ton circuit gedonet!!! Juste un petit problème, c'est au niveau de l'acquisition, les intervalles de capture de 10mS sont trop long, j'aurais besoin de plus de mesures afin de pouvoir confronter courbe théorique et courbe expérimental de façon plus "confortable". Mais ça doit être réglable non? Sinon, si tu peut poster une fiche avec la liste des composant et le plan de montage du circuit ainsi que la partie logiciel sa serait génial!!!.
Ah oui, autre petite question(Pardonnez mon ignorance ). je ne savais pas que l'accéléromètre avait besoin d' interrogation d’un μP, je croyais qu'il était possible à partir d'une tension d'entrée de connaitre l'accélération en mesurant la tension de sortie comme un simple capteur Et c'est quoi au juste l'interrogation d'un µP??

[gedonet]

Bonjour
En piece jointe mon projet, il y a les sources pour le pic 16F628, la liste des composants, une image pour l'implantation et les connexions, le fichier pour Proteus, le source du programme VB6 et une image pour les pins du MMA7260(7261) une fois implanté sur un DIP8 vue de dessus.

Quelques details à propos du programme du pic.
J'ai choisis une tempo de 10ms entre les mesures pour pouvoir enregistrer un vol d'au moins 20 minutes, mais on peut supprimer la tempo.
Mon montage est prevu pour être utiliser sur un avion RC, il est donc branché sur le recepteur à la place d'un servo, il tire son alim du recepteur au travers du regulateur MAX604 pour avoir 3.3V qui est la tension max du MMA7261, mais aussi compatible avec la 24LC512 et le 16F676 d'ou mon choix de ce pic.

La sortie signal du recepteur permet de demarrer l'enregistrement par un bouton de la radio, elle permet aussi de selectionner si le pic et connecter au PC si on alimente le montage mais que l'emetteur est arreté, le pic detecte qu'il n'y a pas de modulation et passe en mode transmission RS232 et attend un ordre du programme VB sur le PC.

Ce PIC ne dispose pas de gestion hard du RS232, ni du I2C, j'ai donc ajouté deux routines softs, ainsi qu'une routine pour la gestion des nombres sur 16 bits, car la memoire 24LC512 possede 65536 emplacements d'un octet et il faut pouvoir verifier si elle est pleine.

Comme il n'est pas possible d'effacer rapidement l'EEprom, j'ai bricolé une astuce pour reconnaitre un enregistrement du suivant, les deux premiers octets de chaque page memoire (512 pages de 128 octets) recoivent soit 00, soit FF comme cela je peux differentier chaque enregistrement d'un vol du precedent.

Il y aurrait encore beaucoup à dire sur le programme, j'attends tes eventuelles questions.

Pour le programme VB, il est un peut fouillis, pour ainsi dire à refaire, autant j'aime programmer avec l'assembleur des pics, autant je deteste le VB, je pense qu'il doit fonctionner correctement, mais j'ai des doutes, je me demande si je ne me suis pas melanger sur la relecture et le trie des données, il faudra que je finisse l'avion qui doit servir pour faire mes essais, mes precedents essais ont été realisés avec un avion thermique un peut remuant et il me semble que je mesurais les vibrations du moteur ce qui brouillait un peut les données.
Gilles

[invited0ea17ae]

Merci beaucoup pour ces précieuses informations!!. Je vais me lancer dans le montage mais je vais attendre ce weekend end pour bien prendre le temps d'analyser le circuit, les pièces, les logiciels nécessaires etc. Je pense que j'aurais d'autres questions à poser lors du montage....
Par contre, sais-tu où je pourrais trouver cet accéléromètre, je ne connais pas bien les magasins d'électronique..?

[gedonet]

Par contre, sais-tu où je pourrais trouver cet accéléromètre, je ne connais pas bien les magasins d'électronique..?

Bonjour
Chez Freescale, pour ma part, je les ai eut en echantillons gratuits.
Gilles

[invited0ea17ae]

Bonjour,
est-il possible d'utiliser un autre accéléromètre de propriété a peu près similaire car je ne trouve pas le MMA7260 sur les sites de composant électronique en france. Par exemple, puis utiliser celui ci MMA7341L http://www.farnell.com/datasheets/85360.pdf ou faudra t-il modifier le circuit?

[gedonet]

Bonjour
A priori ce doit être possible, la tension d'alim est compatible, par contre il n'y a qu'un g-Select, c'est plus simple.
Gilles

[invited0ea17ae]

Bonjour,
J'ai effectué quelques recherches sur les datalogger et leur fonctionnement et finalement je suis tombé sur un site plutôt pas mal qui détaille exactement le circuit qu'il me faut pour ce projet.
http://spritesmods.com/?art=rocketlogger&page=3
J'ai donc commandé les pièces correspondantes et j'ai réalisé ce même circuit. Seulement voila mon problème : pour programmer le Atinny 13, je n'utilise pas l'UART mais l'ISP et je possède une interface usb "mysmartUSB light".Tout est bien connecté et les logiciels (Avrstudio4 et Myavrprogtool) reconnaissent bien le microcontroleur et je peut même le flasher ou lire l'epprom et l'attiny sans difficulté . Mais le programme donné sur le site est fait pour fonctionner en utilisant la connexion uart et non isp. En plus, je ne sais toujours pas programmer un micro-controlleur.
Comment dois-je faire pour que ce programme fonctionne en ISP? Que doit-on changer dedans? Suis-je obligé d'avoir un convertisseur rs232-usb pour le faire fonctionner.
Je joins les documents dont je dispose à savoir, le programme, les pdf de l'attiny13 et de l'interface usb.

[inviteb7a0f269]

Bonjour à tous,
Moi j'ai une petite question je dois envoyer les données d'un accéléromètre à un microcontroleur je sais que ces données sont de type analogique mais je ne sais pas sur combien de bit sont-elles codées (8,16 ou ...), c'est assez important car je veux stocker ces données sur mon microcontroleur la taille à donc une importance.
MERCI d'avance