你好！ 



在上一部分中，我停止了我的火箭成功起飞并着陆的事实，甚至安装了高度计。在本文中，我将告诉您如何基于STM32 Nucleo L031K6和BMP 280压力传感器制作一个简单的高度计，该传感器还将所有数据存储在闪存中。

铁的选择 

高度计的基本要求：

1. 高度读数速度很高，因为火箭不在其最高点停留太长时间了，我想知道最大高度；
   
   
2. 低功耗，以免放大电池；
   
   
3. 整个结构尺寸小。
   
   

基于它们，我将STM32 Nucleo L031K6用作微控制器（高速，低电流消耗，小尺寸）。我决定使用BMP280气压计测量海拔高度（与MK相同的原因）。我还添加了一个按钮，按下该按钮将开始记录高度。好吧，所有电子设备都由通过适配器连接的CR2032电池供电。结果，我们得到了以下方案：

代码开发

您可以在我的github上找到代码。STM32引脚已在IAR的CubeMX中配置。为了与BMP280配合使用，我使用了该库，并添加了使用气压公式计算海拔高度并使用读取频率，滤波等所需的参数初始化传感器的功能。由于我想测量相对于地面的飞行高度，因此我必须首先计算我所在地区高于海平面的高度，将其设为“零”，然后测量相对于其的飞行高度。测量频率为10Hz。



写入闪存的操作如下：

• 对于所有测量，我从0x08006000到0x08007FFF地址分配了8 KB
  
  
• 一维分配2个字节
  
  
• 我在Flash中写下了4个字节，即一次进行了两次测量
  
  
• 最大测量次数为4096，足以记录约7分钟的飞行
  
  
• 以厘米为单位记录的高度，以提高准确性
  
  

而在记录了如下：

1. 如果写迭代器是偶数，则将当前高度存储在该变量的下半部分中，并将其数据写入闪存；
   
   
2. 如果写入迭代器为奇数，则将当前高度加到该单词的上半部分，并将其与要写入Flash的数据一起保存到变量中，并将此变量保存到Flash单元中
   
   

结果，该程序的算法如下：

1. 开启后，我们等待5秒钟以按下按钮以开始高度测量。
   
   
2. 如果未按下按钮，则我们点亮内置LED并开始通过UART传输记录在闪存中的海拔数据
   
   
3. , .
   
   
4. «» Flash- .
   
   
5. UART , ;
   
   
6. .
   
   

当STM由CR2032通过3.3V引脚供电时，我发现代码不起作用。问题在于，当通过此支路加电时，有必要拆焊SB9 （位于MK背面的RX和TX引脚旁边），  否则板将不断重启。



现在需要检查高度计的准确性。用卷尺测量，我开始将高度计升高到不同的高度，然后看它能测量什么。测试结果位于github上的相应文件夹中。文本文件包含来自STM的原始数据，而Excel表包含所有测试的精美图形。精度对应于规定的-±10厘米。应该记住我以厘米为单位测量高度所以表中的数字很大。 

组装高度计

由于火箭在着陆过程中会猛烈撞击地面，因此必须妥善固定所有电子设备，以免在晃动甚至是模块本身时接线不会掉落。将高度计放置在3D打印的安装座中的头部整流罩中（那里有足够的空间，并且由于重心向头部整流罩的移动而增加了稳定性）。 STM'ka垂直站立，BMP280的触点向上，并在底座下粘贴了一个用于CR2032的适配器。由于它不适合火箭主体，因此有必要将负接触部分磨掉一点。在3D打印支架侧壁上的触点旁边，我做了一个垂直凹槽，将负号从CR2032中拉出，然后在正号下钻了一个孔，将电线穿过了它。我曾想过用一个自攻螺钉将测高仪固定在整流罩上，所以表壳上有一个孔，但后来他放弃了这个主意。





3D打印的安装模型





我将按钮粘在BMP280旁边，将其余模块安装在适当的位置，焊接所有电线，并用蓝色电工胶带包裹所有东西，并用热胶填充以确保可靠性。 



将高度计紧紧地插入火箭整流罩中。为了使它在撞击后不会在任何地方飞走，我从支架上的孔中拉出一条松紧带，将火箭主体和整流罩连接起来。 





组装好的高度计。前  





视图后视图。您会看到将高度计连接到火箭的橡皮筋高度



计已准备就绪！现在我必须进行测试，这意味着我又去了训练场！

高度计发射和测量结果

不幸的是，最初是从错误的引擎开始的，这是我在上一篇文章中写到的。



结果，结果如下图所示：





水平-测量编号。每10次测量-1秒。垂直-高度（厘米）



火箭起飞15m，然后冲入地面。在经过最高点之后，经过1秒钟后，开始出现某种异常：在值12m之后，由于某种原因，读数降至-8m。这是在引擎第二次启动时发生的（不应该如此），因此我不排除故障引擎会以某种方式影响高度计。在所有其他测试中，它都能正常工作，因此，这显然不是电子问题。通常，高度计的测试仅成功了一半，因为在飞行的后半段出现了异常。您可以在github上找到该图本身，它称为rocket_flight_fall_test。



修理完火箭后，我再次去了测试现场，这次测试成功了。飞行非常好，高度计读数稳定并且与飞行一致。航班时间表如下：





水平-测量编号。每10次测量-1秒。垂直高度-以厘米为单位



火箭爬升了150m并成功着陆。因此，该测试是完全成功的。我确定高度计正在工作，并开始开发新的车载设备。

结论

最后，我完全组装了适合小型火箭模型的紧凑型高度计。测试成功，电子设备在起飞和降落后幸存下来，并测量了飞行高度。这是我完成高度计开发项目的地方，也许将来我会在其中一枚火箭中使用它，因为了解飞行高度有时非常有用（例如，如果您发射火箭以达到最大或特定高度）。现在，正如我说的那样，我正在开发带有无线电发射器的车载摄像头，因为我不想失去使用如此精密电子设备的火箭弹。 



感谢您的关注！