PROJETO MINUANO – TRANSMISSÃO DE SINAIS UTILIZANDO RADIOSSONDA VAISALA RS41.

  • Suyane Campos
  • Suyane Paulo Campos
  • Lucas Compassi Severo
Rótulo Radiossonda, Vaisala, RS41, Clube, Rádio-, UNIPAMPA, Firmware, para, radiossonda, Microcontrolador, STM, 32, Projeto, Minuano

Resumo

O projeto Minuano visa o lançamento de um balão de alta altitude contendo experimentos científicos relacionados com o tema principal do projeto. Entre eles destacam-se, uma câmera GoPro Hero 5, painel solar e uma radiossonda. Este trabalho visa transmitir um sinal RF na faixa de UHF. Em primeira instância, avaliou-se qual meio utilizar para a transmissão do sinal, sendo a radiossonda Vaisala RS41 ou a tecnologia LoRaWAN. Adotou-se a utilização da radiossonda, pois não recorria fins financeiros para aquisição de kits e esta já estava disponível no grupo de pesquisa. Além disso, outro fator que influenciou a escolha pela radiossonda Vaisala RS41, porque é comumente utilizada pelas estações de monitoramento de dados atmosféricos e são lançadas diariamente em diversas regiões do país. Dessa forma, o grupo do Clube do Rádio da UNIPAMPA resgatou algumas as quais encontravam-se nas redondezas da cidade de Alegrete-RS. Esta radiossonda possui sensor de temperatura, GPS, sensor de temperatura e pressão, o transceptor de rádio opera em alta frequência na banda de UHF, aproximadamente em 403 MHz. Vale ressaltar que a Vaisala RS41 pode ser reprogramada, usufruiu-se um microcontrolador (MCU) STM de 32 bits com porta serial universal, USB, para que tenha a gravação dos novos códigos da maneira desejada de funcionamento. Para utilizar este microcontrolador é necessário uma interface completa para programar este MCU. O software (SW) ST-LINK Utility foi o escolhido para esta funcionalidade. Este software é gratuito, tem uma interface gráfica de usuário que possui uma interface de linha de comando e está disponível nos sistemas operacionais Linux e Windows. Em conjunto com o software ST-LINK Utility usou-se o CoIDE, o qual é um ambiente que desenvolve programas livres e possui simplificação para usuários dos microcontroladores ARM. Todavia, para conectar a radiossonda no microcontrolador utilizou-se um adaptador de conexão serial. Já o software Horus foi usado neste projeto para decodificar os sinais recebidos. Após estes processos, estudou-se o firmware original da sonda e quais as funções foram programadas para que a sonda captasse, como, comentado anteriormente, a temperatura, umidade, entre outros fatores. Foram analisados alguns modelos de firmwares como o RS41NG e RS41-FOX, diante disto, foi concluído que o firmware RS41NG era mais eficiente para a aplicação necessária neste estudo. Este firmware possui alguns modos de transmissão dentre eles o APRS 1200 baud, modo Horus, modos digitais em banda de radioamador e código morse. Para desenvolver o firmware é necessário instalar o software GNU Debugguer (GBD) o qual é um depurador do GNU. Para fins de facilidade, utilizou-se um mecanismo conhecido como semihosting, o qual permite que um código com destino ARM possa comunicar-se com outro host e utilize recursos de entrada/saída. O semihosting permite que firmware envie mensagens por meio do sistema OpenOCD, cujo aplica-se de interface para o GDB consiga comunicação com o hardware, para que tenha a saída da depuração. O compilador em que tinha como objetivo compilar os códigos era o GCC-ARM. A organização para realização a depuração do firmware e do semihosting foi estabelecida dessa forma, primeiro conectar a radiossonda ao microcontrolador através do adaptador de conexão serial, depois habilitar o semihosting, iniciar o OpenOCD, iniciar, também, o GBD. Assim, conectar o GBD ao OpenOCD. Como boa parte do período, em que a autora encontrava-se com a bolsa, foi destinado à pesquisa do assunto, pois, a mesma, não tinha estudado algo da área. Outro fator que ocasionou o atraso no decorrer do projeto foi a restrição de acessos aos laboratórios. Em função disso, não foi possível realizar a implementação e reprogramação da radiossonda para testes que seriam feitos no laboratório. Dessa forma, os objetivos que não obtiveram sucesso ficarão como trabalhos futuros no Clube do Rádio.

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Publicado
2022-11-23
Como Citar
CAMPOS, S.; PAULO CAMPOS, S.; COMPASSI SEVERO, L. PROJETO MINUANO – TRANSMISSÃO DE SINAIS UTILIZANDO RADIOSSONDA VAISALA RS41. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 2, n. 14, 23 nov. 2022.