Sail Log. Matteo Saporiti, Gianluca Soldavini

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1 Sail Log Matteo Saporiti, Gianluca Soldavini

2 Perché è stato costruito? Il Sail Log è stato realizzato per la necessità di conoscere la velocità istantanea della barca al fine di sentire se le varie regolazioni effettuate (su vele, timone etc) danno un incremento di velocità (o prestazione) oppure sono dannose, perché frenano la barca.

3 Caratteristiche generali Insieme compatto che necessiti solo di una alimentazione (power bank, 12v, etc) Alta visibilità sotto il sole delle informazioni Indicare con precisione la velocità istantanea rispetto al suolo dell'imbarcazione (SOG) Necessario un microcontrollore di gestione (Arduino, Raspberry) per processare i dati e stamparli a schermo (a circa 1 Hz) Effettuare se necessario una ottimizzazione (attenuazione del rumore sul segnale) Indicare la prua istantanea (bussola)

4 Architettura modulo GPS (NEO 6M) NMEA Sentence controllore (Raspberry, Arduino) Schermo velocità (7 segment, E-Paper) schermo prua (7 segment, E-Paper) I riquadri indicano un modulo Hardware, le freccie una connessione via cavo

5 Architettura fisica Antenna GPS SCATOLA IP (Contenitore ermetico con vetro) modulo GPS Display Raspberry Alimentazione 5/12v DC

6 interno della scatola, componenti: In alto arduino, in basso il modulo GPS Il tutto all interno della scatola stagna, si può notare sulla sinistra il connettore dell alimentazione e i cavi di connessione al display sulla destra (assente perché fissato al pannello anteriore)

7 Modulo GPS Modello NEO 6M COSA: Fornire tramite un protocollo i dati di interesse: Posizione geografica Velocità istantanea Prua istantanea COME : inviati dal modulo gps con periodo fissato (solitamente 1 stringa al secondo) con al suo interno tutti i dati disponibili. Dopodichè è necessario filtrarli con appositi controlli (confronti e posizione) per estrarre l informazione di interesse (velocità) Un esempio di una stringa di testo, letta dal modulo gps, utilizza protocollo NMEA $GPGGA,123519, ,N, ,E,1,08,0.9,545.4,M,46.9,M,,*47 $GPGSA,A,3,04,05,,09,12,,,24,,,,,2.5,1.3,2.1*39 $GPGLL, ,N, ,W,225444,A,*1D es. La velocità in nodi è al 5 posto di GPGGA

8 Microcontrollore Arduino/Raspberry Pi COSA: Leggere le informazioni inviate dal modulo gps Rendere visibili i dati di interesse (velocità istantanea a video) COME: (Arduino) Legge le informazioni (Libreria Tiny GPS++) Scrive a video (Libreria TM1650) Programmato in linguaggio simile al C (Raspberry) Legge i dati in arrivo sulla seriale dev tt0 Funzioni di lettura su seriale scritte in Pyton Funzioni di scrittura a video scritte in Pyton Il tutto (main) chiamato dal bootloader Linux Based

9 Display 7 segmenti / e-paper COSA: Visualizzare a video la velocità in ogni condizione di luce COME: Tramite protocollo I2C, collegato con connettore a 4 poli Abbiamo notato che gli schermi lcd e simili non sono visibili durante il giorno a causa del sole nelle normali condizioni d uso del log

10 Esempio di codice (stampa a video) Arduino (7 segmenti) void stampaprua(float pruast){ int prv=(int)pruast; String pruavideo; if(prv<100){ pruavideo=" 0" + (String)prV; } else{ pruavideo=" " + (String)prV; } display.print(pruavideo); } Raspberry (e paper) while (True): time_draw.rectangle((10, 10, 120, 50), fill = 255) time_draw.text((10, 10), time.strftime('%h:%m:%s'), font = font24, fill = 0) newimage = time_image.crop([10, 10, 120, 50]) time_image.paste(newimage, (10,10)) epd.display(epd.getbuffer(time_image)) epd.sleep()

11 Problemi riscontrati: Il modulo GPS è molto sensibile ai disturbi causati da altri cavi o componenti elettronici posti in vicinanza Cavi di lunghezza 15cm (lontani dalla frequenza critica 9cm), schermati con calza in alluminio, antenna installata all'esterno della scatola Passati da Arduino a Raspberry per avere una miglior gestione del modulo ed un rumore decisamente minore Lo schermo non è visibile durante l uso Adottato schermi ad alta visibilità di medie dimensioni

12 In versione Arduino e Raspberry In centro la versione aggiornata, con antenna esterna In versione prototipo, con scatola stampata in 3d

13 Il log installato Evidenziato in foto, il log montato è sulla barca impegnata in una regata

14 Contatti Gianluca: La barca in foto:

15 Grazie per l attenzione