Elektronik – v33

Elektronikteamet har i sommar ägnat sig åt att producera ett strömförsörjningskort och ett motordrivarkort, samt att programmera en mikrokontroller för att kunna kontrollera motorerna. Vi har gått från att kunna ungefär ingenting till att faktiskt förstå lite grann och till och med kunna läsa och förstå datablad vilket inte är helt fy skam.

Strömförsörjningskortet vi producerat kan leverera en rad olika spänningar – Plus/minus 12 volt, plus/minus 9 volt samt plus 3.3V. Spänningen på 9 volt behövs till själva experimentdelen för att driva operationsförstärkare, och spänningen på 3.3 volt används för att kunna driva logiken, det vill säga mikrokontrollern.

Motordrivarkortet som producerats har strulat en hel del – inte designmässigt då det faktiskt fungerar, utan konfigurationsmässigt. Kortet klarar av att snurra en motor, men det är en bit kvar med tweakning av inställningar innan man kan få den att snurra motorerna som vi vill.

Det är såklart mycket som gått fel i sommar – kretskort som designats lite tokigt, kortslutningar som bränt komponenter, kod som strulat, etsningar som inte fungerat, och kaffe som kallnat. Men summa summarum är teamet nöjd med sin insats och tycker att det varit en bra erfarenhet av att ha jobbat med detta projekt.

Team Elektronik out!

/Björn, Björn, Björn, Sofi och Charlie

//This summer the Electronics team have spent their time producing a power supply circuit board, a brushless motor driver board and programming a microcontroller to be able to control the motors of the experiment. We’ve gone from knowing absolutely nothing about electronics to actually knowing a little bit, and being able to read and understand datasheets is not a bad thing!

The power supply card that we designed and built is capable of delivering a variation of different voltages – plus/minus 12 volts, plus/minus 9 volts and plus 3.3 volts. The voltage of 9 volts is needed for the operational amplifiers that are used in the experimental part of the cube, and the voltage of 3.3 volts is used to power the microcontroller.

The brushless motor driver card have been a bit problematic – not because of the design since it does actually work, but configuration-wise. The card is capable of spinning a motor, but it’s a bit of tweaking left before we can make the motors spin in a way we are happy with.

Of course lots of things have gone wrong – circuitboards that have been designed a bit goofy, short circuits that burned components, faulty code, etching that went wrong and coffee that went cold. But all in all we are happy with what we have accomplished and feel that it has been a good learning experience working with this project.

The Electronics team is out!

/Björn, Björn, Björn, Sofi och Charlie

Experiment – v33

I början av sommaren så började vi med att läsa på om hur field-mills fungerade och om månmiljön. En prototyp togs fram och vi började göra tester för att se om den fungerade. För att kunna se om den mätte vad den skulle byggdes en låda som vi kunde generera ett känt elektriskt fält med i alla riktningar som användes för att kalibrera sensorn. Den mesta tiden under sommaren har gått åt till att göra små förbättringar på sensorn hela tiden för att göra den så känslig som möjligt och fixa så att den kan mäta alla komponenter av det elektriska fältet (x,y och Z) vilket vi har lyckats med enligt de första mätningarna!

//In the beginning of the summer we started by to get some information about field mills and about the moon environment. A prototype for a field mill was built and we started with tests to see if it operated as expected. A box that generated a known electric field for all the directions was built to see if the sensor measured what we expected that we also used to calibrate the sensor. The most of the time during the summer have been to do minor improvements of the sensor all the time to make it more sensitive and make it measure all the components of the electric field (x,y and z) that we according to the first measurements have achieved!

NerdCon Umeå 2016

_MG_0639

_MG_0632

_MG_0626

_MG_0622

_MG_0619

_MG_0606

_MG_0602

_MG_0600

_MG_0596

_MG_0584

_MG_0577

_MG_0573

_MG_0571

IMG_8078

IMG_8046

IMG_8043

_MG_9394

_MG_9392

_MG_9377

_MG_9373

_MG_9366

_MG_9360

_MG_9355

_MG_9352

_MG_9349

IMG_8053

Vi fick möjligheten att sätta upp ett bås på NerdCon Umeå i år. Space Science Sweden och ett gäng studenter från universitetet infann sig och spenderade sin helg på konventet. Vi träffade en hel del trevliga människor som är intresserade av vår resa till månen. Syftet med detta var så att vi kunde sprida information om projektet samt träffa människor som skulle kunna vara intresserade av att följa oss. På bilderna ovan kan du se hur trevligt vi hade!

//We had the opportunity to set up a booth at NerdCon Umeå this year. The Space Science Sweden team and a few students from the university spent their weekend at the convent. We met a lot of nice people who were interested in our mission to the moon. Our purpose was to spread information about the mission and meet people who could be interested to follow our progress. In the pictures above you can see what a great time we had!

Experiment – v32

ex_1 ex_2

Under veckan så har vi förberett inför att en viss tv-kanal skulle komma och göra ett reportage. Vi har även kalibrerat sensorn för jorden och fått det nya demoduleringskortet. Den mesta tiden denna vecka har gått åt till att felsöka demoduleringskortet och utföra olika tester. Resten av tiden gick åt till att skriva slutrapporten.

//During this week we have prepared for the reportage that a certain tv-channel was going to make. We have also calibrated the sensor for the Earth and got the new circuit for the demodulation of the signal. Most of the time during the week have been fixed some minor errors on the demodulation circuit and try different tests. The rest of the times have been put into writing the final report.

Konstruktion – v32

kon_1

Under den gångna veckan har vi i Konstruktion-teamet byggt den nya kuben som designades förra veckan. Denna nya design har en del nya förändringar jämfört med den gamla designen. Till att börja med så är den nya kuben gjord av två L-liknande bitar som byggs ihop till en låda och avslutas med två enkla sidor. Detta borde medföra att lådan är lättare att handskas med (hoppas vi) under tester. På bilden kan man också lägga märke till de nya skydden över de stora hålen. Dessa gjordes på begäran av Experiment-teamet, eftersom de hade problem med elektriska laddningar som byggdes upp mellan sensorerna. Preliminärt så visade sig skydden eliminera dessa störnings-moment. Vi får se vad de säger efter att de fått prova den nya designen.

//This week the Construction team has been busy building the new cube that was designed last week. This one has a few changes to it compared to the last design. For starters, it is made out of two L-shaped pieces that are combined to make a box-like construction and then finished off with two simple sides. This should make the cube easier to handle (hopefully) during tests. Looking at the picture, you may also notice the new cover-patterns over the big holes. This was done on request from the Experiments team as they had trouble with wayward electrical charges. Preliminary testing shows that this covering should mostly eliminate that problem. We’ll see once they try it out.

Elektronik – v32

el_1

Denna vecka har fokus legat på att få igång de egendesignade motordrivkretsarna. Förra veckan beställdes kretskort från en tillverkare här i Sverige och de dök upp i början på veckan, så vi skyndade oss att löda på komponenterna för att komma igång. Det visade sig dessvärre vara lättare sagt än gjort, då det tyvärr är så att smarta integrerade kretsar behöver smarta människor för att förstå sig på dem. Kretsarna använder sig av ett kommunikationsprotokoll som må vara standard ute i industrin men kan vara rätt så knepigt att greppa för den oinvigde, men till slut har vi lyckats få liv i dem och visat på att kretsarna inte gått sönder och att registren är intakta. Nu återstår det bara att få kretsarna att göra vad det var tänkt att de ska göra, det vill säga snurra motorerna.

//This week our focus has been on getting the brushless motor circuits that we have designed working. Last week we ordered some PCB:s from a manufacturer here in Sweden and they arrived early this week, so we hurried to solder all the components to get started with the programming. However, this was easier said than done, unfortunately clever integrated circuits requires clever people to make sense of them. The circuits use a communications protocol that may be standard in the industy but has quite a steep learning curve for the beginner. But after lots of hours of reading pdf:s and debugging the boards sprung awake and we found that everything seemed to be in order. Now it only remains to get the boards to do what they were designed to do – spin the motors.

Experiment – v31

ex_1
Figur 1: Här borrar vi på parallell-platt kondensator lådan.

ex_2
Figur 2: Såhär ser lådan ut i nuläget.

Under veckan så har vi modifierat parallell-platt kondensator lådan för att den ska se bättre ut. Vi har försökt hitta anledningen till off-setten i signalen (Den som nämndes i vecka 29’s sammanställning). Vi har även försökt att mäta alla de olika komponenterna av det elektriska fältet (X, Y och Z) och såg att vi är på rätt väg med teorin, alltså, vi såg en skillnad i styrkan på signalen när vi hade ett elektriskt fält i de olika komponenterna.

//During this week we have modified the parallel plate capacitor box to make it look better. We tried to identify the reason for the off-set in the signals (The off-set mentioned in week 29’s summary). We have also tried to measure all the components of the electric field (X, Y and Z) and saw that we are on the right track with the theory, in other words, we saw a difference in the amplitude of the signal when we had a electric field in the different components.

Simulering – v31

figur1

Figur 1: Simulering av testet som utförs av Experimentteamet. En elektrisk potential är applicerad över vänster och höger vägg som skapar ett elektriskt fält representerat av de röda strömlinjerna. Field-millen och de andra väggarna är jordade.

Testet av den riktiga field-millen har blivit försenat och vi väntar på resultaten för att jämföra våra simuleringar. Istället har vi arbetat mycket på rapporten och hittat mer referenser på vårt arbete. Vi har även testat vårt tidigare arbete och dubbelkollat vår Matlab-kod för att vara säker på att allting fungerar korrekt. Team Experiment upptäckte brus när de testade field-millen, vilket visade sig vara en isolator mellan sensorplattorna som blev laddad och skapade ett oönskat elektriskt fält som störde mätningarna. Vi kommer att göra simuleringar av detta under nästa vecka för att jämföra med deras mätningar.

//The test of the real field mill has been delayed and we are still waiting for the results to compare our simulations. Instead we have been working alot on the report and finding more references to our work. We have also tested our previous work and double checked our Matlab code to make sure everything works correctly. The Experiments team discovered some noise when testing the field mill, which turns out to be an insulator between sensor plates being charged and caused an unwanted electric field that disturbs the measurements. We will be doing simulations of this during the next week to compare with their measurements.

Elektronik – v31

el_1
Figur 1: 3D-renderad bild på ESC-kretsen.

Vi har fortsatt försökt få all Arduino-kod att fungera på Teensyn så som koden fungerade på Arduino Uno/Romeo korten vi använde tidigare. Nu verkar vi ha fått det mesta att fungera, då vi kan kontrollera motorerna. Vi kan även använda RPM-mätaren igen och se hur snabbt motorerna snurrar. Däremot så har vi inte fått igång temperatursensorn efter vi bytte till Teensyn. Det är förmodligen nånting i koden som inte stämmer överens mellan de två korten som vi måste korrigera.

Vi börjar bli klara med kretskorten. Vi har etsat strömförsörjningskretsen, och nu väntar vi bara på att löda fast alla komponenter. ESC-kretskortet beställde vi då det hade varit för komplicerat att etsa själv. Det kortet borde komma vilken dag som helst. Sen är det bara att få fast alla komponenter, så ska det vara klart!

//We have continued trying to get the Arduino code we wrote for the Arduino Uno/Romeo cards to work on the Teensy processor. We seem to have succeeded transferring most of it, as we can control the motors and the RPM sensor correctly. However, the temperature sensor is still not giving us the right readings. We probably have to correct some code somewhere that the Teensy does not read the same way as the other Arduino processors.

We are nearing the end with the circuits. The power distribution circuit has been etched, and now we are just waiting to solder the components on. We decided to order the ESC circuit, since it is too complicated to etch ourselves. It should arrive any day now. Once it arrives and we attach the components and the circuits should be done!