boa oceanografica con arduino

Salve a tutti, è da un poò di tempo che mi diletto con arduino e mi è venuto in mente di realizzare una piccola boa oceanografica con arduino. La boa dovrebbe loggare la posizione, tramite la shield gps, su di un supporto qualsiasi (pensavo alla microsd shield che già conosco e utilizzo). inoltre ogni 30 minuti mi dovrebbe inviare un sms contenente la data, l'ora e la posizione, per fare questo pensavo di utilizzare la rete gsm o gprs. Secondo voi è realizzabile come progetto? Considerando che la boa dovrebbe stare parecchio tempo in mare (anche oltre i 15gg), che tipo di batterie mi consigliate, con quale amperaggio per poter utilizzare tutti questi componenti? Grazie a tutti, ciao a presto Sverdrup

GPS per beccare la posizione, però non credo che GSM o GPRS funzionino, se sei in mezzo all'oceano... devi usare qualche (costosa) connessione satellitare. Consiglio anche il salvataggio dati su EEPROM nel caso una o più connessioni fallissero. Considerando il consumo di corrente di arduino sempre acceso + GPS e satellitare che vengono accesi solo ogni mezzora... secondo me anche senza usare standby di arduino o robe simili il consumo si aggira sui 100mA/h, ti servono circa 20A per essere operativo per 15 giorni... Però se usi anche un pannello solare secondo me puoi andare avanti praticamente all'infinito, dato il basso consumo.

Lo scopo finale sarebbe quello di equipaggiare il tutto con qualche sistema di trasmissione satellitare, ma per i primi test pensavo di rilasciare la boa in prossimità della costa, o comunque a poche miglia da questa, in modo da sfruttare ancora la connessione gsm-gprs, e comunque anche se dovesse allontanarsi, non appena torna in vicinanza della costa mi spedirebbe nuovamente l'sms con data ora e posizione, e i dati, anche se non ricevuti in tempo reale resterebbero memorizzati nel datalogger. per quanto riguarda il pannello solare, mi sembra un'idea magnifica, ma la superfice della boa emersa, sarà veramente piccola (diciamo un cerchio di circa 30cm di diametro, forse anche meno), che tipo di pannello poteri usare?

Per le batterie tocca fare i conti con tutti i consumi dei vari dispositivi, dato che devi rilevare la posizione ogni 30 minuti si può pensare di mantenere il sistema in condizioni di sleep per 25 minuti, attivarlo per 5minuti in modo di dare tempo al GPS di effettuare un fix stabile e poi inviare i dati. C'è il "piccolo" problema che in mare aperto non c'è il segnale cellulare, devi usare un telefono satellitare con i relativi costi di apparecchio e della chiamata che non sono propriamente economici. Una volta che hai definito esattamente l'hardware, quindi i vari consumi in sleep e in attività, si può definire la capacità della batteria. Stimando un consumo medio di 250 mA per tutto quanto in stato attivo e di 25 mA in standby una prima stima ci dice che nell'arco delle 24 ore abbiamo 25*2*24 = 1200 minuti in sleep e 5*2*24 = 240 minuti attivi, questo ci porta a 25 mA * 1200/60 = 500 mAh al giorno per lo stato standby, 250mA * 240 /60 = 1000 mAh al giorno per lo stato attivo. La somma dei due consumi è 500+1000 = 1500 mAh al giorno che per 15 giorni ci porta ad un consumo complessivo di 1500*15 = 22.5 Ah. In pratica dentro la boa devi mettere una batteria da almeno 25 Ah per avere un minimo di margine di sicurezza per l'autonomia, batteria che non costerà poco se per motivi di spazio e dimensioni non puoi usare una "economica" batteria al piombo da auto.

guarda quì: http://www.robot-italy.com/index.php?cPath=4_3 e fai attenzione alle dimensioni delle celle. In particolare il primo articolo, Cella solare 170 x 110 mm cablata dice: Da alcune prove effettuate, sono stati riscontrati anche 9.15V e 280mA in ottime condizioni di luce.

le altre invece sono celle singole da assemblare. esempio: Cella Solare 37 x 33 mm dice: produce 6.7V a 15mA quindi se ne metti una decina in serie (con diodo per evitare che una cella non funzionante blocchi tutto) hai circa 5V e 150mA in 150x150mm

sverdrup: Salve a tutti,

Ciao , ti dico subito che non ti posso aiutare .. ma volevo fare a te e a tutti i componenti di questo forum i complimenti per la vs. fantasia e per quello che riuscite a creare con un piccolo affarino come arduino.

l'ho comprato un po' di mesi fa' ma poi abbandonato ... non soddisfava le mie richieste. Invece non e' che non soddisfava le richieste ero io a non capire come utilizzarlo. Invece ultimamente leggendovi ho scoperto che puo' fare tante cose e cosi mi sto rimettendo dietro nello studiare.

sverdrup: La boa dovrebbe loggare la posizione, tramite la shield gps, su di un supporto qualsiasi (pensavo alla microsd shield che già conosco e utilizzo). inoltre ogni 30 minuti mi dovrebbe inviare un sms contenente la data, l'ora e la posizione, per fare questo pensavo di utilizzare la rete gsm o gprs.

A parte la bolletta telefonica .. invio Sms. ogni 30 min ... a me interesserebbe sapere con che cosa si puo' fare. mi interessa per monitorare alcune cose in casa.

sverdrup: Secondo voi è realizzabile come progetto?

io sono inesperto come ti ho detto , ma penso proprio di si. Ciao e in bocca al lupo per l tuo progetto.

ciao mauro_titan (ah ti chiami come me :D)
ti consiglio di aprire una discussione apposta, comunque sappi che esistono molti shield GPS(sms e chiamate) e GPRS(anche internet), costano intorno ai 50€ però… per esempio http://www.sparkfun.com/products/10138

Per Leso: lo stavo guardando proprio nel momento in cui hai postato, in effetti con un pannellino del genere, potrei utilizzare anche una batteria più piccola, tipo 3000-3500mA, almeno nella fase di test, in questo modo investirei una cifra veramente irrisoria. Inoltre i primi test li farei a terra, in una vasca, quindi nessun problema.

Per Mauro: arduino ha delle potenzialità pressochè infinite, dipende ttto dalla tua immaginazione, io in questo momento stò costruendo un orologio, calendario che mi fa anche da datalogger per la temperatura esterna-interna, il progetto a sua volta porebbe essere espanso, aggiungendo un sistema di comando della caldaia, che faccia accendere i termosifono oltre che in ore prefissate anche in funzione della temperatura interna-esterna, o addirittura che oltre a questo faccia partire la caldaia a determinate ore in alcuni giorni, e ad altre in altri, insomma una specie di programmazione settimanale :D Il tutto lo potresti interfacciare con una scheda ethernet e controllarlo in remoto, oppure tramite sms son una scheda gsm... insomma l'unico limite è la fantasia :) Ciao e buon lavoro con il tuo arduino

scusate l doppio post ma ho trovato un modem satellitare, giusto in caso..."solo" 200€:http://www.digi.com/products/wireless-wired-embedded-solutions/satellite-wifi-cryptographic/satellite-connectivity/m10.jsp#specs

ma magari si trova qualcosa di più economico

fantastico quel modem satellitare, e ho trovato anche un paio di siti dove qualcuno già ci ha smanettato un pochino con arduino... Grazie mille, penso proprio che dopo una prima fase di test low cost (utilizzando il gsm) passerò a questo o a qualcosa di molto simile :D

Fate i conti con l' amperaggio della batteria, ma non con la tensione. Se si usa un Arduino mini pro 3,3V 8Mhz e moduli GPS/ GSM o GPRS Satelitare da 3,3V e una batteria al piombo da 12 V, usando un convertitore DC/DC con un rendimento sopra l'80%; Ti basta una batteria 12V da 7,5Ah per 15 giorni.

Credo che il consumo del sistema in standby puó essere portato sotto 1mA. Anche l' accensione di 5 minuti ogni mezz ora é un po calcolato con largo range di sicurezza che si puó diminuire accendendo i moduli quando servono e spegnerli dopo l' uso: prima accendi il GPS e aspetti finche ha trovato i satelliti per la misura. Poi lo spegni o lo metti i standby. Accendi il modulo di spedizione dati e lo spegni quando trasmesso i dati.

Ciao Uwe

ciao uwefed, e grazie per i consigli, certo i tempi di stand by o spegnimento influiranno moltissimo sulla durata delle batterie, e quindi andranno valutati moooolto attentamente. Stanotte mi è venuto in mente di creare un pacco batterie utilizzando delle stilo da 1.5 V 2700mA (oppure 3200, sono quelle che utilizzo per la macchina fotografica), facendo due conticini al volo, 8 pacchi in parallelo, ognuno costituito da 8 stilo in serie, per un totale se non erro di 12v e 21.6A (nel caso delle 2700mA, poco di più utilizzando le pile da 3200mA). Questa soluzione mi aiuterebbe anche ad appesantire e stabilizzare la base della boa (64 stilo). Cosa ne pensate, può funzionare?? grazie a tutti per l'aiuto, ciao a presto, Sverdrup

sverdrup: 2700mA, poco di più utilizzando le pile da 3200mA). Questa soluzione mi aiuterebbe anche ad appesantire e stabilizzare la base della boa (64 stilo). Cosa ne pensate, può funzionare?? grazie a tutti per l'aiuto, ciao a presto, Sverdrup

adesso non vorrei dire una pi... opss stupidata. ma perche' non usi una batteria della moto ? penso che come amperaggio sia sicuramente maggiore. Peso .. secondo me un buon compromesso .

Ciaoooo

Perché farti questo lavoro; perché non usi pile piú grandi delle stilo per esempio le tipo D, oppure 2 batterie da 6V tipo la 996. Puoi usare anche un accumulatore al biombo coll' elettrolita a gel. Quelli a differenza delle batterie della moto possono essere montate in qualsiasi posizione e non devono stare in piedi.

Ciao Uwe

uwefed: Perché farti questo lavoro; perché non usi pile piú grandi delle stilo per esempio le tipo D, oppure 2 batterie da 6V tipo la 996. Puoi usare anche un accumulatore al biombo coll' elettrolita a gel. Quelli a differenza delle batterie della moto possono essere montate in qualsiasi posizione e non devono stare in piedi.

Ciao Uwe

Pero' quelli delle moto sono tecnologie ulrastudiate e collaudate .. cercano di ottimizare prestazioni con il rapporto peso ed efficenza. Cosruirsele alla fine non penso si riesca ad ottenere la stessaa qualita'. Per la posizione non penso che la boa faccia giri di 360 gradi. ma bisogna chiedere all'esperto.

Innanzitutto grazie dell'aiuto, mi si stà aprendo un modno nuovo davanti quello delle batterie, che io fino ad ora conoscevo veramente molto marginalmente... :D Per quanto riguarda la boa, in teoria non dovrebbe fare una rotazione completa, per svariati motivi, ma tutt'alpiù oscillare, ma potrebbe anche capitare che per qualche motivo si capovolga e poi torni in posizione, a causa della distribuzione del peso e della sua forma comunque normalmete dovrebbe mantenere una posizione precisa. Girando in giro ho trovato delle batterie che chiamano a secco, che vengono utilizzate per i recinti elettrificati,tipo questa, che mi sembra veramente sovradimensionata http://www.casallevatore.it/schedaprodotto.asp?IDProdotto=1000000056 oppure questa http://www.casallevatore.it/schedaprodotto.asp?IDProdotto=1000001824, la cosa che mi lascia molto perplesso è il prezzo così basso, mi sembra mooolto strano, e poi come possono essere ricaricate? potrei utilizzare comunque un pannellino per aumentare la durata della batteria anche se di poco, tipo questo http://www.robot-italy.com/index.php?cPath=4_3 suggeritomi da lesto? grazie ancora, ciao

La soluzione ideale per la batteria sono le LiPo, un pacco composto da due celle in serie, tensione nominale 7.4 Volt, da 5000 mAh integrate con un pannellino solare, in questo modo hai dimensioni molto contenute, peso minimo e autonomia quasi illimitata.

Attenzione, per le lipo con pannello solare devi usare un regolatore di carica, altrimenti rischi l'esplosione. Giusto per capire le differenze fra i varii tipi, a grandi linee... http://www.gioblu.com/tutorials/elettronica/168-batterie-si-ma-quali Ma prima della batteria, hai calcolato l'assorbimento stimato quotidiano?

Ciao Brainbooster, e grazie dei consigli, per quanto riguarda la stima dei consumi, per il momento sono costretto a farla ad occhio diciamo, in quanto oggi mi dovrebbero arrivare alcuni componenti, mentre gli altri li ordinerò più avanti, l'unica cosa certa come assorbimenti sono l'arduino 2009 ed il modem satellitare, che in trasmissione succhia la bellezza di 1.5A @ 12v, mentre in ricezione siamo sui 60mA @ 12v, quindi per forza di cose sono costretto ad alimentare il tutto con 12V, ovviamente per diminuire i consumio terrei spento il modem e lo accenderei solo qualche minuto prima di spedire i dati, in modo che consumi il meno possibile. Per il resto ci sarà un modulo gps che non penso consumi molto, un modulo con una scheda sd che farà da backup dei dati ed un rtk che è autoalimentato. Però per iniziare e ridurre i costi al posto del modem satellitare metterò una shield gsm-gprs, che consumerà sicuramente molto meno. Per quanto riguarda il regolatore di carica, avete per caso qualche cosa da consigliarmi, se conviene autocostruirselo o comprarlo, insomma qualcosina dove studiare un pò. Grazie ancora

sconsiglio l'autocostruzione (troppo incasinamento con gli smd e troppo pericolosa), usa uno di questi: http://www.adafruit.com/index.php?main_page=product_info&cPath=44&products_id=259 con uno di questi: http://www.sparkfun.com/products/9759 :)