Bacheloroppgave, forprosjekt - Elektra - Linjeforeningen for elektro ...

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG
Avdeling for teknologi
Program for elektro- og datateknikk
7004 TRONDHEIM
Bacheloroppgave, forprosjekt
Oppgavens tittel:
Utvikling av R/C helikopter (toveis 2.4GHz)
Project tittel:
RFCopter (RFC) http://hekta.org/~hpe1115
Gruppedeltakere:
Vegard Hella (VH) tlf: 91 81 40 40
sjekk_it@hotmail.com
Øyvind Andre Sandberg (ØAS) tlf: 95 90 58 16
oeasand@gmail.com
Gitt dato: 08.11.10
Innlev.dato: 24.01.11
Antall sider:
19
Veileder:
Valdemar Finanger
valdemar.finanger@hist.no
tlf: 95 08 94 46
Jesper Toftenes (JT) tlf: 99 53 05 63
jesper.toftenes@gmail.com
Christian Wilhelmsen (CW) tlf: 45 45 98 55
christian.wilhelmsen87@gmail.com
Studieretning/program:
Elektronikk/Elektro- og datateknikk
Oppdragsgiver:
Nordic Semiconductor ASA
Prosjektnummer:
E1115
Kontaktperson hos
oppdragsgiver:
Runar Skogstad Kjellhaug
Runar.kjellhaug@nordicsemi.no
tlf: 72 89 89 38
Fritt tilgjengelig
Tilgjengelig etter avtale med oppdragsgiver
Rapporten frigitt etter

1 Sammendrag
Denne rapporten er en innledning til hovedprosjektet vi skal gjennomføre i løpet av våren.
Oppgaven vår er å lage et leketøyshelikopter som skal fjernstyres ved hjelp av 2.4GHz radioteknologi fra
Nordic SemiConductor. Vi skal legge til funksjoner og muligheter som per i dag ikke er mulig å anskae til en
lav pris, og samtidig holde kostnadene lavest mulig. Helikopteret skal kunne bli vist fram til nysgjerrige tilskuere
for å vise hva Nordics brikker kan gjøre og å skape en bredere interesse for deres produkter.
I denne rapporten har vi vi satt oss delmål, planlagt hvordan vi skal fordele arbeidsoppgavene og hvor lang
tid vi kan sette av til hver enkelt oppgave.
Forprosjektet dekker hovedprosjektets gang meget godt, men det vil være rom for endringer og forbedringer
etterhvert som prosjektet går sin gang.
Trondheim, 24.01.11
Vegard Hella
Øyvind A. Sandberg
Jesper Toftenes
Christian Wilhelmsen
Runar S. Kjellhaug (Oppdragsgiver)
Valdemar Finanger (Veileder)
3

Innhold
1 Sammendrag 3
2 Innledning 6
2.1 Bakgrunn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.2 Oppgaveteksten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3 Rettigheter og oentliggjøring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.4 Denisjoner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.5 Rapportens oppbyggning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3 Teknisk del 8
3.1 Problemstilling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.2 Prosjektmål . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.2.1 Eektmål . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.2.2 Resultatmål . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.2.3 Prosessmål . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.3 Prosjektbeskrivelse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.4 Spesikasjoner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.4.1 Hovedegenskaper: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.4.2 Mulige tilleggsegenskaper: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.5 Sensorvurdering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.6 Helikoptervurdering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.7 Problemområder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4 Arbeidspakker 12
5 Prosjektorganisering 13
5.1 Prosjektdeltagere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.2 Utstyr og ressurser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5.3 Prosjektleveranser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5.4 Tids- og kostnadsplan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5.5 Kvalitetssikring . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
6 Vedlegg 15
6.1 Blokkskjema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
6.2 Kostnadsdiagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
6.3 Timelister . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
6.4 Forventet tidsforbruk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
6.5 Gantt skjema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5

2 Innledning
2.1 Bakgrunn
Prosjektet er gitt av Nordic Semiconductor (NS), som holder til i Telenorbygget på Valentinlyst i Trondheim.
NS er verdensledende innen short-range radiokommunikasjon (RC) ved 2.4GHz. NS ønsker å komme sterkere
inn på RC-markedet, da spesielt med tanke på leketøy og andre RC-styrte hobbyenheter. De har allerede laget
et design for radiostyrte biler, og ønsker å se på utfordringer og muligheter ved å implementere sine radiobrikker
i radiostyrte helikopter.
På dagens marked nner vi ere 2.4GHz baserte helikoptre i mellomprisklassen, men de støtter kun en-veis
kommunikasjon. Selv ikke de dyreste modellene med kraftige display har implementert to-veis kommunikasjon.
2.2 Oppgaveteksten
Utvikling av R/C helikopter med to-veis 2.4GHz radioteknologi fra Nordic SemiConductor ASA
I ere tiår har fjernstyrte leketøy i lav/middelspris-segmentet vært dominert av enkle en-veis radioløsninger
som opererer på 27MHz/35MHz/40MHz eller IR, og utviklingen på tidette området har vært meget begrenset.
Med dagens fjernstyrte leketøy, hvis man skal operere ere enheter innenfor et begrenset område, må hver enkelt
aktør bestemme frekvenskanal ved fysisk å plugge inn et krystal med en bestemt frekvens for å på denne måten
unngå at leketøyene interfererer med hverandre. I tillegg har hver aktør ofte bare 2-4 kontrollkanaler tilgjengelig.
Med Nordic SemiConductor 2.4GHz to-veis radioteknologi nnes ikke slike begrensninger. Et tilnærmet ubegrenset
antall aktørere kan operere i samme område og antall kontrollkanaler for hvert leketøy er mye høyere.
I tillegg åpner to-veis kommunikasjon for muligheten for feedback fra leketøyet. Dette kan for eksempel være
informasjon om batteristatus, fart, høyde og generelle data fra innebygde sensorer.
I denne oppgaven skal studentene lage et leketøyshelikopter som fjernstyres ved hjelp av 2.4GHz radioteknologi
(nRF24LE1) fra Nordic SemiConductor. Det skal tas utgangspunkt i et eksisterende helikopter/fjernkontrollsett
hvor man bytter ut hardwaren med en 2.4GHz radio/mikrokontroller-løsning fra Nordic SemiConductor.
Oppgaven vil omfatte følgende:
ˆ Utvikling av 2.4GHz radio hardware
ˆ Utvikle rmware for helikopter og fjernkontroll som gir grunnleggende kontroll av helikopteret
ˆ Implementering av for eksempel akselerometer, gyro, kompass og sensor(er) for høydemåling
ˆ Implementering av reguleringssløyfe for ight assistant
ˆ Mekanisk sammenstilling av helikopter og fjernkontroll
ˆ Uttesting og dokumentasjon av designet
Dette er en oppgave med muligheter for både lek og alvor. Her gis studentene muligheter til å utfolde seg i en
verden med R/C-leker, design og utlegg av kretskort, utvikling av rmware og skru litt mekanikk.
2.3 Rettigheter og oentliggjøring
Rettighetene og det ferdige resultatet tilfaller Nordic Semiconductor ASA etter avtale. Alt av materiell kan
gjøres oentlig tilgjengelig.
6

2.4 Denisjoner
NS Nordic Semiconductor
RF Radiofrekvens
RC Radiokontrollert
DAC Digital til Analog Converter
ADC Analog til Digital Converter
µC Mikrokontroller
SPI Serial Peripheral Interface Bus
I2C Inter-Integrated Circuit Bus
Pitch Forover/bakover
Yaw Halerotors bevegelse
Roll Sidelengs tilting
Keil Utviklingsmiljø/Kompilator
ESC Electronic Speed Controller
RPM Rotasjoner Per Minutt
GPS Global Positioning System
2.5 Rapportens oppbyggning
Forprosjektrapporten er delt opp i følgende hovedpunkter
Teknisk del Inneholder all teknisk informasjon for å få en forståelse for prosjektet, og er delt opp i seksjonene
prosjektmål, prosjektbeskrivelse, spesikasjoner, problemområder, sensorvurderinger og helikoptervurdering.
Arbeidspakker
deltakerne.
Omhandler hvordan vi vil fordele prosjektet inn i ulike arbeidsområder på de forskjellige
Prosjektorganisering Beskriver alle forhold som omhandler organiseringen av prosjektet, og er delt opp i
seksjonene prosjektdeltakere, utstyr og ressurser, prosjektleveranser, tids- og kostnadsplan og kvalitetssikring.
Vedlegg Materiell som ikke passer å legge inn i selve forprosjektet, består av 6.1 blokkskjema, 6.2 kostnadsdiagram,
6.3 timelister, 6.4 tidsestimat og 6.5 Gantt-skjema.
7

3 Teknisk del
3.1 Problemstilling
Det skal konstrueres et leketøyshelikopter basert på 2.4GHz trådløs kommunikasjon. Flere helikoptere på markedet
bruker 2.4GHz teknologi, men det mangler toveis kommunikasjon. Det vil si at helikopteret samler informasjon(fart,
retning osv. ) og sender tilbake til datamaskin eller display på kontroller. Selv toppmodeller som
koster over 10 000kr baserer sin verdi i børsteløse motorer og high-performance servo/motor styring fremfor
sensorer og ight-assistant. Derfor blir det viktig for oss å konstruere helikopteret med det utstyret og sensorer
som ikke nnes på markedet enda. Samtidig som dette gjøres skal vi fokusere på at produktet blir billig og at
det er strømbesparende.
Dermed har vi følgende problemstilling: Å konstruere et helikopter som utnytter Nordic Semiconductor sin
2.4GHz trådløse kommunikasjon og utnytte muligheten for toveis kommunikasjon ved å implementere sensorer
og display/PC-interface for oppsamling av data.
3.2 Prosjektmål
3.2.1 Eektmål
ˆ Lage et fungerende radiostyrt helikopter som styres med Nordic Semiconductors 2.4GHz NRF24LE1+
mikrokontrollere.
ˆ Minimalisert batteriforbruk.
ˆ Lavest mulig pris.
ˆ Morsomt og enkelt å bruke.
3.2.2 Resultatmål
ˆ Opprette kommunikasjon til/fra helikopteret
Styre helikopteret via kontrolleren ved å endre servo og motorverdier.
Lage utlegg for krets på helikopteret og til kontrolleren.
ˆ Batteristatus og andre sensorer til transmitter.
Sende gyroskop-, akselerometer- og kompass-avlesninger tilbake til kontroller.
Display eller PC-program for avlesning og logging av sensordata in-ight.
ˆ Flight Assistant.
Et automatisert system for å gjøre yvningen enklere.
Bruke høydemåler, approksimasjonssensor, gyroskop og akselerometer automatisk i kontrolleren.
ˆ Ca 450 arbeidstimer per person.
ˆ Prosjektet er avsluttet innen 5.Mai 2011.
3.2.3 Prosessmål
Vi forventer av oss selv å få et ferdig prototyp av helikopteret yvende. Det må kunne utføre de egenskapene
helikopteret hadde før vi startet arbeidet på det. I tillegg ønsker vi selv å få på så mye av sensorer og tilleggsutstyr
som mulig for å ytterligere øke underholdningsverdien og yveegenskapene til helikopteret. Personlig utbytte av
prosjektet vil være faglige kunnskaper, praktiske erfaringer av prosjektarbeid, en god karakter og selvfølgelig at
vi har det gøy under prosjektet.
8

3.3 Prosjektbeskrivelse
I oppstartsfasen har vi allerede møtt oppdragsgiver, fått litt kursing i nRF GO, og opprettet en hjemmeside.
Under forprosjektet skal vi evaluere ulike helikoptertyper. I hovedsak eksisterer det to hovedtyper, koaksielle
rotorblader eller halerotor. Vi skal vurdere aktuelle sensorer feks. gyro, akselerometer, høydemåler og approksimasjonssensor.
Vi må også sette opp fullstendig kontaktinformasjon, Ganttskjema og et kostnadsskjema. Vi
har også fordelt de ulike enhetene vi skal gjennomføre etter prioritering.
Først i hovedprosjektet må vi konstruere den grunnleggende styringen av helikopteret. Det vil si input
fra styrestikkene, trådløs sending til helikopteret og styring av servoer og ESCer. Her bruker vi servoene og
joystickene som følger med helikopteret hvis det lar seg gjøre. Her tar vi også for oss paring mellom fjernkontroll
og helikopter.
I annen runde skal vi lage to batteristatusindikatorer, en for helikopteret og en for fjernkontrollen. For
å vise statusene bruker vi to LED-barer med en oppløsning på 4-5 LEDs, montert på fjernkontrollen. Dette
er det første steget der vi viser toveiskommunikasjon og følger opp tråden rundt lavt strømforbruk. Parallelt
begynner vi på implementering av gyro og akselerometer. Her kan vi allerede begynne å tenke ight-assistant
og motvirke spinn, ekstrem tilt og høydedropp via input fra de to sensorene.
Deretter har vi tenkt å implementere høydesensor og et kompass sammen med et display. Vi har også tenkt
på approksimasjonssensing, noe lignende en ryggesensor til bil. Dette via IR-sensorer, enten en som spinner i
rotoren eller ere fastmonterte IR-sensorer. I førsteomgang lager vi kun en indikasjon på om noe er i nærheten
av helikopteret, deretter en indikasjon på retningen. Dette kan indikeres vha. en beep-speaker eller displayet.
Skulle vi implementere en liten høytaler kan denne også brukes til å signalisere lav batteristatus m.m.
Mot slutten av prosjektet ser vi på USB-donglen som følger nRF-brikkesettet, for deretter å lage et brukergrensesnitt
som viser de aktuelle målingene, logging og grang.
Hvis vi får tid på slutten har vi tankeeksperimentert med ideer om laser-tag, rumble-pack, kamera og
GPS. Laser-tag enten med laser på bakken og mottaker på y eller omvendt, og indikasjon ved rumblepack i
fjernkontrollen. Siden vi har toveis kommunikasjon kan vi også sende stillbilder eller lavoppløst video til en PC.
3.4 Spesikasjoner
3.4.1 Hovedegenskaper:
ˆ Low-power toveis 2.4GHz trådløs kommunikasjon
ˆ Middels prisklasse
ˆ Fjernkontroll med display
ˆ Paring av sender/mottaker
ˆ Tilnærmet ubegrenset antall aktører i samme område.
ˆ Rekkevidde 50m
ˆ Flight-assistant (stabilitetskontroller)
ˆ 3-akse gyroskop
ˆ 3-akse akselerometer
ˆ Kompass
ˆ Approksimasjonssensor
ˆ Høydemåler (Barometer eller Ultrasonic Range Finder)
3.4.2 Mulige tilleggsegenskaper:
ˆ GPS
ˆ Laser-tag (Dogght)
ˆ Kamera (Foto eller video)
9

3.5 Sensorvurdering
Når det kommer til sensorer på helikopteret begynner det fort å bli snakk om mye tilleggsutstyr. Det er vanskelig
å sette prioriteringer på de forskjellige sensorene, da helikopteret kan holde seg stabilt kun ved hjelp av gyro.
SparkFun har en ott guide til akselerometre og gyroskop, det er tatt utgangspunkt i. 1
Akselerometer kan plasseres i hver av retningene (x,y,z) og registrerer endringer. Kan også hjelpe til for å
holde helikopteret i riktig høyde i lufta. Akselerometre nnes i ere formater; Scale-Range, Interface og
antall akser målt.
-Scale-range beskriver rekkevidden og maksimalverdi det kan måle. Sparkfun har alt fra ±1G til ±250G.
Helikopteret vil nok ikke trenge verdier større enn 2-3G maksimalt, tror vi. Flere akselerometre kan justere
rekkevidde etter krav vs. oppløsning.
-Interface går ut på output fra sensoren. Letteste å bruke er analog spenning proposjonal med målt verdi.
Akselerometeret gir ut analog verdi som må via ADC på kontrolleren for sensor input. Vil helst slippe å
måtte bruke en ADC-port på kontrolleren, og ønsker selv å bruke digital interface på vanlig I/O port.
-Antall akser er selvforklarende. 1, 2 eller 3 akser for målingen. X- og y-retning vil gi oss bevegelse i
retningene, og z-retning kan ha free-fall detection og akselerasjon opp/ned. Det er også mulig å plassere
en i halen for å måle rotasjon rundt egen akse.
SparkFun anbefaler BMA-1803-akse digitalt (4-Wire SPI eller I2C) med variabel oppløsning m.m. for ca
$30.
Gyroskop måler vinkelhastigheter, altså hvor raskt det spinner rundt sin akse. I motsetning til akselerometer
blir den ikke påvirket av tyngdekraften. Vanligvis er signalet enten RPM eller Grader/Sekund. Da det
er fullt mulig å måle rotasjon i alle akser(x,y,z); Roll, Pitch og Yaw, selv om 3-akse enda ikke er veldig
vanlig. Output er mulig å få i digitalt eller analogt format. SparkFun anbefaler IGT-3200 3-akse gyroskop
med I2C til $50.
Høydemåler vil ansees som lavere prioritering. Dette er ikke nødvendig for å y helikopteret, men vil kunne gi
nyttig informasjon om helikopteret. Her nnes det ere teknologier, og alle har sine fordeler og ulemper.
Det nnes barometriske trykkmålere med presisjon opptil 9cm trykk;SCP-1000 D01, men disse kan få for
svak oppløsning og må kalibreres før hver yvning. SparkFun har en rekke UltraSonic sensorer for bruk, for
ca $30 som er små og enkle å implementere;Ultrasonic Range Finder, men disse har riktig nok kun 6-7 meter
rekkevidde. En tredje mulighet er IR-måling som har samme teknologi som approksimasjonssensoren, men
her er det også uvisst om rekkevidden. Mulig en kraftig laser og presis fotodiode kan gjøre jobben, men
dette må vi gjøre mer forskning på fra vår side. Det kan godt hende at trykkmåler vil gi det beste
resultatet, selv med 9cm oppløsning.
GPS er strømkrevende tillegg, som vil få laveste prioritet. Krever datatrakk fra helikopteret, og vil også
trenge kartprogram på maskin for plotting av reise. Dette vil være en stor jobb og kreve mye tid av
gruppa. Siden helikopteret i hovedsak skal være lite og low-power blir GPS et tillegg som må brukes lite
under ight. Ved suksessfull implementering av GPS kan helikopteret også lære å y til koordinater på
egenhånd og Autopilot.
Kompass er en liten komponent, koster ca $30 og kommuniserer oftest via I2C. HMC6352 har 0.5 grad oppløsning,
trenger 2.7 -> 5.2V spenning og trekker 1mA ved 3V. Kompass kan, ved ferdig PC-interface,
enkelt implementeres i kretsen og vise retningen i to akser på datamaskin.
Termometer kan være praktisk å plassere ved kretskort og motorer som er kjent for å bli varme. Ved intensiv
yvning kan disse bli veldig varme, og en infokapsel om motortemperatur kan advare pilot om å måtte y
forsiktigere. DS18B20
Approksimasjonssensor blir praktisk sett som en ryggesensor i bil. IR-diode og fotosensitiv diode måler
avstand og piping-/lysing-/rumblepack-indikasjon ved nær måling. En teknologi vi har observert brukte
en diode fastmontert på rotorblad og ved rotasjoner fungerte som en radar. Helikopteret dette var på
holdt seg da unna vegger og personer automatisk.
1 Alle sensorer fra Sparkfun kommer på breakout board med punkter for lodding eller header-pins. Sensorer er betydelig mindre
uten kretskortet det kommer på. Accelerometer and Gyro Buying Guide - http://www.sparkfun.com/tutorials/167
10

3.6 Helikoptervurdering
Kontraroterende rotor vs. halerotor Ved første inntrykk virker det som at det er lettere å justere og
kalibrere et kontraroterende helikopter (KRH). Erfaringer innad i gruppen viser at halerotorhelikopter (HRH)
krever mye arbeid for å bli njustert, og likevel ganske vanskelig å holde stabilt i luften. Dette er selvfølgelig
kun førstegangsproblemer, ved nytt helikopter, og skal ikke være noe problem så fort helikopteret er justert og
kalibrert korrekt.
Ved respons virker det som et KRH svarer tregere og muligens også mindre ved justeringer fra kontroller/joystick.
HRH har mye raskerere respons, noe som gjør det mer sensitivt til korrekte justeringer. Dersom
en gir for mye input til yvemaskinen er du raskt ute av kurs, og det blir vanskelig å få helikopteret tilbake
i kontroll. Det kontraroterende helikopteret er mindre sensitivt. Dette gir det en viss treghet, men også en
stabilitet. Det skal mer input til for å utføre de samme bevegelsene.
Alt i alt virker kontraroterende helikopter til å være lettest å starte med. Det må gjøres større feil bak
spakene for å få helikopteret ut av kontroll. Halerotorhelikopteret er såpass sensitivt at en må konstant passe
på posisjon og være veldig n på input.
3.7 Problemområder
ˆ Oppnå stabile ygninger
ˆ Uegnete sensorer
ˆ EMC
ˆ Ødelagte komponenter ved krasjlandinger
ˆ Batterikapasitet
ˆ Sykdom og uforutsette hendelser
Det blir viktig å ha et godt supplement med reservedeler og ere batterier. Vi burde teste ere ulike sensorer.
EMC relaterte problemer kan oppstå, feks mellom elektromotor og sensor. Batterikapasitet kan medføre at
enheter må droppes, feks GSP. Den antatt største utfordringen blir å lage ight-assistant, da dette er antatt
å være en spesielt tidkrevende oppgave. Noen rent programeringstekniske problemer må vi også ta høyde for.
Heldigvis har vi gode ressurser blandt lærere på HiST og ansatte ved Nordic Semiconductor, både når det
gjelder reguleringsteknikk, programmering og nRF24LE1 brikkesettet.
11

4 Arbeidspakker
Under følger en fordeling av oppgavene, et estimat av arbeidsmengden og prioriteringer. Det står også oppgitt
en ansvarlig person for de ulike gjøremålene. Totalt har vi ca. 2000 arbeidstimer å investere, fordelt på re
personer.
Hjemmeside
Tidsforbruk: 6 timer
ˆ Oppretting av internetthjemmeside for prosjektet.
Ansvarlig CW
Forprosjekt
Tidsforbruk: 150 timer
ˆ Evaluere ulike helikoptertyper, henholdsvis betrakte fordeler og ulemper ved koaksial- og halerotorteknologi
Ansvarlig: CW
ˆ Vurdere ulike funksjoner, display og sensorer, blant annet gyro og akselerometer.
Ansvarlig: JT
ˆ Prosjektorganisering og kontaktinformasjon, Ganttskjema
Ansvarlig: ØAS
Utvikling og simulering
Tidsforbruk: 900 timer
ˆ Programmere rmware for grunnleggende styring (1. prioritet)
Ansvarlig: Alle
ˆ Programmere rmware til sensorer, batteristatus etc. (2. prioritet)
Ansvarlig: ØAS
ˆ Utvikle grensesnitt til pc med målinger (2. prioritering)
Ansvarlig: JT
ˆ Display på fjernkontrollen med sensormålinger (3. prioritet)
ˆ Simulere og programmere "ight-assistant" (3. prioritet)
Ansvarlig: CW
ˆ Konstruere pcb-utlegg til fjernkontroll og helikopter pluss motasje.
Ansvarlig: VH
Testing og justering
Tidsforbruk: 500 timer
ˆ Testyvning og registrere måledata
Ansvarlig: CW
ˆ Rekongurere rmware, eventuelle endringer på kretskortene.
Ansvarlig: VH
Prosjektrapport
Tidsforbruk 400 timer
ˆ Kostnadsoversikt, loggføringer, dokumentasjon.
Ansvarlig: ØAS
12

5 Prosjektorganisering
Vi har valgt å fordele lederstillingen med en rullerende ordning. Byttet skjer ved hvert 14-dagersmøte i alfabetisk
rekkefølge. Dermed vil første leder være Vegard Hella frem til neste møte.
5.1 Prosjektdeltagere
Vegard Hella
Adresse: Elveveien 23, 7031 Trondheim
Født: 07.04.1989
Vegard jobbet sommeren 2009 og 2010 på Tomra Produksjoner A/S. Der monterte han kamerahus
og hovedkort i panteautomater, testet disse og reparerte ødelagte moduler.
Innen utdanning har han tatt realfag ved Asker Videregående Skole, 3MX, 3FY og 3KJ. Nå går
han siste året på elektronikklinjen ved Høgskolen i Sør-Trøndelag med AutoCAD og Matte 4 som
valgfag.
Ved siden av skolen skrur han elektronikk som bla. forsterkere og mikrofoner, og i annen rekke ser
han seg selv som hobbylydteknikker og musikkprodusent.
Øyvind A. Sandberg
Adresse: Lademoens Kirkealle 11C, 7042 Trondheim
Født: 08.03.1984
Øyvind er født og oppvokst i Oslo. Her gikk han GK Elektro og VK1 IKT-driftsoperatør. Lærlingperioden
ble gjort i Oslo Kommune, Vann- og avløpsetaten som IT-support/administrator.
Etter endt militærtjeneste i Bardufoss, yttet han til Trondheim. I Trondheim tok han først generell
studiekompetanse og realfag ved Sonans privat gymnas. Samtidig har han giftet seg og kk i 2008
en liten jente, venter nå barn nr 2. Per dags dato går han bachelor i elektronikk ved Høgskolen i
Sør Trøndelag og jobber deltid i Securitas AS.
Jesper Toftenes
Adresse: Elveveien 23, 7031 Trondheim
Født: 03.08.1989
Jesper gikk ved Asker Videregående Skole med 3MX, 3FY, Informasjonsbehandling og Systemkonstruksjon
i 2008. Er nå på sitt 3. år ved Høgskolen i Sør-Trøndelag på Elektronikk med valgfag i
Matematikk 4, Autocad og Fiberoptisk Transmisjon.
Har tidligere konstruert byggeregnskapsdatabase i Filemaker Pro for Sohlberg & Toftenes as. Har
på fritiden programmert C og VisualBasic. Har en interesse for spill og hi. Har bygd sitt eget
høytalersett.
Christian Wilhelmsen
Adresse: Fotveita 5, 7012 Trondheim
Født: 07.03.1987
Christian er 23 år gammel, er født og oppvokst i Trondheim og har utdannet seg innen sterkstrøm
elektro på Brundalen og Ladejarlen VGS. Han gikk deretter på forkurs på HiST og er nå på sitt
tredje år på elektro- og datateknikk.
Christian har arbeiserfaring som produksjonsassistent ved Alphatron AS der arbeidsoppgavene besto
i å ferdigstille kretskort, montering av kretser i kabinett og generellt loddearbeid. Nå jobber han ved
utviklingsavdelingen på Autronica Fire&Security der han tegner kretsskjema, setter opp testrigger
for test av rmware til brannalarmsentraler og lodder testkort.
På fritiden går det i diverse datateknikk, hobbyelektronikk og noe spill.
13

5.2 Utstyr og ressurser
Liste over utstyr som vi har behov for til prosjektet. Omfatter ikke måleinstrumenter, strømforsyninger og
småmatriell. Til utvikling har vi lånt 3 nRF Go StarterKit fra Elektra (linjeforeningen), mulig vi må høre med
Nordic Semiconductor om ere til egen disposisjon.
ˆ 4 stk PC
ˆ 3 nRF Go Starter Kit
ˆ R/C helikopter
ˆ Software: Gazelle / Keil
5.3 Prosjektleveranser
Rapporter som skal komme i løpet av prosjektet:
ˆ Forprosjektrapport (denne rapporten)
ˆ 2-ukers rapporter, hver 2. uke
ˆ Prototype
ˆ Prosjektrapport
5.4 Tids- og kostnadsplan
Se vedlegg: 6.2 kostnadsdiagram og 6.3 tidsplan.
5.5 Kvalitetssikring
Dokumentasjon er viktig når man skal sikre kvaliteten i et prosjekt, noe gruppen vil gjøre ved hjelp av en
journal. Fungerende prosjektleder vil følge opp tidsfrister og møteinnkallelser og referat. Prosjektgruppen vil
ha møter hver uke hvor planlagt og faktisk fremgang blir sammenlignet.
Statusrapportering: Studentene skal rapportere hva som har blitt gjort og hvordan de ligger ann i forhold
til fremdriftsplanen før 14-dagersmøte(ne) og timer vil føres i S-diagram. Ved hvert 14-dagersmøte vil gruppen
informere oppdragsgiver og eventuelt veileder om tingenes tilstand.
Hver gruppedeltaker er ansvarlig for å føre enhver fremgang og dokumentere sitt arbeid, dette vil være leder
sitt ansvar og påse at deltaker følger. Gruppens deltagere vil være ansvarlig for hver sine deldokumenter for å
hindre overskriving, og enhver endring må gjøres av ansvarlig.
Backup av nettsider og dokumenter skal hindre tapt informasjon.
14

6 Vedlegg
6.1 Blokkskjema
Rotormotor 1
(Opp og ned)
Rotormotor 2
(Spinn egenakse)
Servo 1
(Venstre og høyre, tilt)
Servo 2
(Fram- og bakover, tilt)
ESC 1 ESC 2
PWM/pulstimer
Kompass
Approksimasjonssensor
Akselerometer
(3 akser)
I2C/SPI
Høydesensor
Gyro
(3 akser)
Hovedkontroller helikopter
(nRF24LE1)
Batteristatusindikator
Helikopter
Fjernkontroll
Trådløs (2,4GHz)
Datamaskin
Styrestikke 1
(opp, ned, spinn)
Hovedkontroller fjernkontroll
(nRF24LE1)
Trådløs (2.4GHz)
USB dongle
Styrestikke 2
(tilt)
Brukergrensesnitt
”Beep-Speaker”
Display
Batteristatusindikator
RFCopter
E1115
14.01.11
Nordic Semiconductor ASA
Forklaring:
1. Prioritet
2. Prioritet
3. Prioritet
Styresignal
Periferesignaler
15

Kroner
6.2 Kostnadsdiagram
9000
Kostnadsdiagram (akkumulert)
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
Dato
Dato Utgifter [kr] Hva Pris
14.jan 0
01.feb 2300 2 stk Helikopter, diverse sensorer 2300
14.feb 3000 reservedeler helikopter 700
01.mar 3150 div IC 150
14.mar 3350 div komponenter 200
01.apr 6350 PCB - testkort 3000
14.apr 6350
01.mai 7850 PCB - sluttprodukt 1500
16

6.3 Timelister
Resource Usage as of Wed 19.01.11
forprosjektcal
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Total
VH 4,8 hrs 8 hrs 20,8 hrs 48 hrs 24 hrs 8 hrs 88 hrs 48 hrs 8 hrs 8 hrs 32 hrs 48 hrs 48 hrs 32 hrs 8 hrs 8 hrs 6,4 hrs 448 hrs
Forprosjekt 4,8 hrs 8 hrs 4,8 hrs 17,6 hrs
Lære å programmere nRF GO 16 hrs 40 hrs 16 hrs 72 hrs
Electronic Speed Control 40 hrs 40 hrs
Aproksimasjonssensor 24 hrs 24 hrs 48 hrs
Utlegg 16 hrs 24 hrs 40 hrs
Joystick 40 hrs 40 hrs 80 hrs
Utlegg 16 hrs 24 hrs 40 hrs
Rapportskriving 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 6,4 hrs 110,4 hrs
ØAS 4,8 hrs 8 hrs 36,8 hrs 72 hrs 24 hrs 8 hrs 92,4 hrs 18,4 hrs 63,4 hrs 84,4 hrs 74,4 hrs 9,4 hrs 496 hrs
Forprosjekt 4,8 hrs 8 hrs 4,8 hrs 17,6 hrs
Lære å programmere nRF GO 16 hrs 40 hrs 16 hrs 72 hrs
Innkjøp 16 hrs 24 hrs 40 hrs
Batteristatus 77 hrs 3 hrs 80 hrs
Gyroskop 48 hrs 48 hrs
GPS 48 hrs 48 hrs
Batteristatus 69 hrs 11 hrs 80 hrs
Rapportskriving 8 hrs 8 hrs 8 hrs 15,4 hrs 15,4 hrs 15,4 hrs 15,4 hrs 15,4 hrs 9,4 hrs 110,4 hrs
JT 4,8 hrs 8 hrs 20,8 hrs 48 hrs 24 hrs 8 hrs 48 hrs 8 hrs 48 hrs 48 hrs 48 hrs 48 hrs 48 hrs 16 hrs 8 hrs 8 hrs 6,4 hrs 448 hrs
Forprosjekt 4,8 hrs 8 hrs 4,8 hrs 17,6 hrs
Lære å programmere nRF GO 16 hrs 40 hrs 16 hrs 72 hrs
Servostyring 40 hrs 40 hrs
Aksellerometer 40 hrs 8 hrs 48 hrs
Høydemåler 32 hrs 16 hrs 48 hrs
USB Dongle 24 hrs 24 hrs
Brukergrensesnitt 40 hrs 40 hrs 8 hrs 88 hrs
Rapportskriving 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 6,4 hrs 110,4 hrs
CW 4,8 hrs 8 hrs 20,8 hrs 48 hrs 24 hrs 8 hrs 48 hrs 48 hrs 48 hrs 80 hrs 97,6 hrs 72 hrs 70,4 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 6,4 hrs 608 hrs
Forprosjekt 4,8 hrs 8 hrs 4,8 hrs 17,6 hrs
Lære å programmere nRF GO 16 hrs 40 hrs 16 hrs 72 hrs
Kompass 40 hrs 8 hrs 48 hrs
Temperatursensor 32 hrs 16 hrs 48 hrs
Joystick 40 hrs 40 hrs 80 hrs
Display 33,6 hrs 56 hrs 22,4 hrs 112 hrs
Flight assistant 40 hrs 40 hrs
Rapportskriving 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 8 hrs 6,4 hrs 110,4 hrs
Alle 1
Total 19,2 hrs 32 hrs 99,2 hrs 216 hrs 96 hrs 32 hrs 276,4 hrs 122,4 hrs 167,4 hrs 220,4 hrs 252 hrs 177,4 hrs 166,4 hrs 56 hrs 24 hrs 24 hrs 19,2 hrs 2 000 hrs
Page 1
17

6.4 Forventet tidsforbruk
2000
1800
1600
1400
1200
HPE1115 Forventet tidsforbruk
Timer
1000
800
600
400
200
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Uke
18

6.5 Gantt skjema
2 4 6 8 10 12 14 16 18
S W S T M F T S W S T M F T S W S T M F T S W S T M F T S W S T
CW[20%];JT[20%];VH[20%];ØAS[20%]
CW;JT;VH;ØAS
ID Task
Mode
Task Name Duration Start Finish
1 Forprosjekt 11 days Wed 12.01.11 Wed 26.01.11
2 Hovedprosjekt 72 days Thu 27.01.11 Fri 06.05.11
3 Lære å programmere nRF GO 9 days Thu 27.01.11 Tue 08.02.11
4 Innkjøp 5 days Thu 27.01.11 Wed 02.02.11
5 Demontering 3 days Thu 03.02.11 Mon 07.02.11
6 Helikopter 30 days Mon 21.02.11 Fri 01.04.11
7 Servostyring 5 days Mon 21.02.11 Fri 25.02.11
8 Electronic Speed Control 5 days Mon 21.02.11 Fri 25.02.11
9 Helikopter kan fly 0 days Mon 28.02.11 Mon 28.02.11
10 Batteristatus 10 days Mon 21.02.11 Mon 28.02.11
11 Studieuke 5 days Mon 28.02.11 Fri 04.03.11
12 Gyroskop 6 days Mon 07.03.11 Mon 14.03.11
13 Aksellerometer 6 days Mon 07.03.11 Mon 14.03.11
14 Kompass 6 days Mon 07.03.11 Mon 14.03.11
15 Sensorkrav ferdig 0 days Tue 15.03.11 Tue 15.03.11
16 Flight assistant 10 days Tue 15.03.11 Mon 28.03.11
17 Høydemåler 6 days Tue 15.03.11 Tue 22.03.11
18 Aproksimasjonssensor 6 days Wed 23.03.11 Wed 30.03.11
19 GPS 6 days Tue 22.03.11 Tue 29.03.11
20 Temperatursensor 6 days Tue 15.03.11 Tue 22.03.11
21 Utlegg 5 days Thu 31.03.11 Wed 06.04.11
22 Laser-tag 3 days Thu 14.04.11 Mon 18.04.11
23 Buffer 7 days Tue 29.03.11 Wed 06.04.11
24 Fjernkontroll 30 days Mon 21.02.11 Fri 01.04.11
25 RFID parring 1 day Mon 21.02.11 Mon 21.02.11
26 Joystick 10 days Mon 21.02.11 Fri 04.03.11
27 Batteristatus 10 days Mon 14.03.11 Mon 21.03.11
28 Utlegg 5 days Thu 07.04.11 Wed 13.04.11
29 Display 10 days Wed 23.03.11 Tue 05.04.11
30 Simulering 5 days Mon 04.04.11 Fri 08.04.11
31 Flight assistant 5 days Mon 04.04.11 Fri 08.04.11
32 PC 14 days Wed 23.03.11 Mon 11.04.11
33 USB Dongle 3 days Wed 23.03.11 Fri 25.03.11
34 Brukergrensesnitt 11 days Mon 28.03.11 Mon 11.04.11
35 Rapportskriving 283,13 days Mon 31.01.11 Thu 05.05.11
Task
ØAS
JT
VH
28.02
ØAS
Alle[1]
ØAS
JT
CW
15.03
CW
JT
VH
ØAS
CW
VH
CW;VH
ØAS
VH
CW[140%]
CW
JT
JT
CW[20%];JT[20%];VH[20%];ØAS[20%]
Finish-only
Manual Task
Deadline
External Tasks
Project: Forprosjekt E1115
Date: Wed 19.01.11
Split
Milestone
Summary
External Milestone
Inactive Task
Inactive Milestone
Project Summary
Inactive Summary
Duration-only
Progress
Manual Summary Rollup
Manual Summary
Start-only
Page 1
19