Computador de voo - CV4

Recentemente fiz a aquisição de um altímetro, para a aferir a altura dos lançamentos. Depois de uma pesquisa na internet optei por um modelo comercializado pela HobbyKing. Três foram as razões que me levaram a decidir por este modelo, o preço (U$28,99 em 03/12/2013), o peso (2,6 g), e a possibilidade de obter um gráfico do lançamento, e não só a altura máxima. Acompanha o altímetro uma conector USB, e um software para a confecção e análise do gráfico. Este modelo necessita de alimentação externa (3,7~8,4V), o que não é problema pois o computador de voo é alimentado por uma bateria com capacidade suficiente para alimentar também o altímetro.

http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__22630__Hobbyking_Altimeter.html

Bom, para colocar o altímetro para funcionar, eu precisaria ter no computador de voo um fonte de alimentação extra no CV3, como não há, tive que optar por fazer uma adaptação, a famosa "gambiarra", ou reprojetar  a placa de circuito para atender a nova necessidade. Fiz a opção por reprojetar a placa.

Antes de por a mão na massa, eu recebi por e-mail um material muito interessante do Sr. Frederico Meijide (espanhol) que também é um entusiasta dos foguetes de água. O material descreve de forma muito completa a construção de um detector de apogeu para foguetes movidos à combustível sólido. O Material explica  toda a Física/Eletrônica aplicada, e fornecesse toda informação necessária para a construção.

O que mais chamou a atenção foi a simplicidade do sistema de detecção do apogeu, que é baseado numa diferença de voltagem gerada por 2 led's UV, ao receberem luz ultra violeta do Sol. No momento que li vislumbrei a possibilidade de usar no meu computador de voo, com ganhos consideráveis, a começar pelo custo final do computador de voo, pois eu poderia voltar a usar um PIC 16F628A, ao invés do 18F2550, que custa 4 vezes mais, e é muito mais difícil de achar para comprar, outra característica que me chamou atenção foi possibilidade de ter um circuito bem mais simples, com menos componentes, facilitando a confecção artesanal.

Pois bem, neste post vou detalhar a nova versão do computador de voo e realizar testes em solo.

O CV4 é alimentado por uma bateria de lithium de 7,4V, com a capacidade de fornecer 300mAh, apesar da bateria fornecer 7,4V o circuito recebe uma alimentação de 5,0V. O cérebro do circuito é um microcontrolador da família PIC, modelo 16F628A, que trabalha a uma frequência de 1MHz. O CV4 controla o movimento de um único servo motor, alternado 2 posições com uma diferença de aproximadamente 90°, e pode atrasar a liberação do paraquedas em até 60% do tempo de subida, podendo ser programado os seguintes valores: 0%, 20%, 40% e 60%. Segue um gráfico para exemplificar o funcionamento.

Está funcionalidade é a novidade desta versão, ainda não tenho certeza que irá funcionar perfeitamente. A ideia surgiu desde de quando fiz um lançamento e o foguete já em queda com o paraquedas aberto afastou-se muito do local do lançamento em virtude de uma corrente de ar. Prevendo que possa não funcionar como o esperado, reservei a possibilidade de não utilizar o atraso, e liberar o paraquedas assim que o sistema detectar o apogeu.

Após a confecção da placa e a soldagem dos componentes a CV4 ficou assim:







O foguete que irá colocar em teste o CV4 em testes também fará sua "estreia". Segue algumas imagens do foguete.

O foguete é composto de 3 conjuntos com a capacidade de 3,75 litros cada, totalizando 11,25 litros, o comprimento é pouco mais de 2,00 metros, com o compartimento de paraquedas instalado na cabeça do foguete, caso faça a opção pela implantação do computador de voo juntamente com o compartimento do paraquedas ao longo do corpo do foguete, entre um conjunto de garrafas e outro, o tamanho deve ser reduzido em aproximadamente 25 cm. Essa opção é bem interessante uma vez que o foguete é consideravelmente longo, e uma cabeça com certo peso pode desestabilizar o início do voo.