Jake Wachlinจาก Energy Labs ได้ออกแบบ Open RC Spotter, ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มโอเพนซอร์สสำหรับบันทึกข้อมูลและระบบ Telemetry ที่ใช้ ESP32 สำหรับรถบังคับวิทยุ (RC Cars), รถบรรทุกบังคับวิทยุ และของเล่น RC ประเภทอื่น ๆ แพลตฟอร์มนี้บันทึกข้อมูล GPS, ข้อมูลความเร่ง (Acceleration), ไจโรสโคป (Gyroscope), มุมเลี้ยว, คันเร่ง, แรงดันแบตเตอรี่, อุณหภูมิ และเวลาต่อรอบสนาม พร้อมรองรับการส่งข้อมูลเทเลเมทรีแบบเรียลไทม์ผ่าน Wi-Fi และ ESP-NOW.
ก่อนหน้านี้เราเคยนำเสนอฮาร์ดแวร์ Telemetry สำหรับรถยนต์ขนาดจริงอย่าง Macchina A0 ESP32 CAN มาแล้ว แต่ Open RC Spotter ได้รับการออกแบบมาสำหรับรถบังคับวิทยุ (RC) โดยผสานการทำงานของ GPS, IMU, การตรวจสอบสัญญาณ PWM และการบันทึกข้อมูลไว้ในแพลตฟอร์มขนาดกะทัดรัดที่ใช้ ESP32
สเปคของ Open RC Spotter:
- โมดูลไร้สาย – ESP32-WROOM-32E-N4
- SoC – ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 dual-core Tensilica LX6 @ สูงสุด 240 MHz พร้อม SRAM 520KB
- สตอเรจ – Flash 4MB
- การเชื่อมต่อไร้สาย – Wi-Fi 4 ย่าน 2.4 GHz และ Bluetooth 4.2 BR/LE พร้อมสายอากาศ PCB ในตัว
- สตอเรจ – ช่องใส่ MicroSD สำหรับบันทึกข้อมูลแบบ CSV ที่มีอัตราการบันทึกสูงและซิงโครไนซ์ข้อมูล (รองรับ FAT32 แนะนำให้ใช้การ์ด Class 10)
- อินพุต – อินพุตสัญญาณ PWM 3 ช่อง (800–2200 µs) สำหรับตรวจสอบสัญญาณจากรีซีฟเวอร์ของรถ RC ได้แก่ คันเร่ง, พวงมาลัยและช่องเสริม อีก 1 ช่อง
- เซ็นเซอร์
- LSM6DS เซ็นเซอร์ IMU แบบ 6 แกน (Accelerometer + Gyroscope)
- ADS1115 ADC รองรับการเชื่อมต่อเทอร์มิสเตอร์ NTC 10K จำนวน 2 ช่อง สำหรับวัดอุณหภูมิของ ESC และมอเตอร์ รวมถึงตรวจวัดแรงดันแบตเตอรี่
- IRM-56384 ตัวรับสัญญาณอินฟราเรด (IR Receiver) สำหรับนับรอบสนามและจับเวลาช่วง (Split Time)
- GPS – โมดูล u-blox MAX-M10S GPS พร้อม แอมพลิไฟเออร์สัญญาณ GPS แบบ Low Noise รุ่น MAX2659ELT+T (อัตราอัปเดต 5 Hz, รองรับหลายระบบดาวเทียม Multi-Constellation, โปรโตคอล UBX Binary)
- USB – พอร์ต USB Type-C ผ่านชิป CH340C สำหรับจ่ายไฟ การสื่อสารผ่านพอร์ตอนุกรม (Serial) และการตั้งค่าอุปกรณ์
- คุณสมบัติอื่น ๆ
- ปุ่ม Power, Reset และ User (INP)
- คอนเน็กเตอร์เฉพาะสำหรับ THERM1 และ THERM2 (เทอร์มิสเตอร์)
- ไฟ LED บนบอร์ด LED1 (Status) และ LED2
- แหล่งจ่ายไฟ
- 5V ผ่านพอร์ต USB Type-C
- ขั้วต่อแบตเตอรี่
- ขนาดบอร์ด – 63.627 × 38.1 มม.
เฟิร์มแวร์ของ Open RC Spotter เขียนด้วยภาษา C++ ทั้งหมด และสามารถคอมไพล์ได้ด้วย Arduino IDE จุดเด่นสำคัญคือการใช้ Extended Kalman Filter (EKF) แบบ 10 สถานะ ซึ่งทำหน้าที่ผสานข้อมูลจาก IMU และ GPS เพื่อคำนวณตำแหน่ง ความเร็ว และทิศทางการเคลื่อนที่ (Attitude) ในพิกัด NED (North-East-Down) ได้อย่างแม่นยำ ระหว่างการทำงาน ข้อมูลจะถูกบันทึกลงในการ์ด microSD ภายในเครื่องด้วยอัตราการเก็บตัวอย่างเริ่มต้น 100 Hz
เมื่อสิ้นสุดการบันทึก เพียงกดปุ่มบนบอร์ดสองครั้งติดต่อกัน (Double-Press) ระบบจะหยุดการบันทึกข้อมูลและเปิดใช้งาน Wi-Fi SoftAP ทำให้ผู้ใช้สามารถดาวน์โหลดไฟล์บันทึกข้อมูลในรูปแบบ CSV ผ่านเว็บเบราว์เซอร์ได้ที่ http://192.168.4.1 หลังจากดาวน์โหลดไฟล์แล้ว ผู้ใช้สามารถอัปโหลดข้อมูลไปยังเว็บแอป Open RC Crew Chief web app เพื่อวิเคราะห์และแสดงผลข้อมูลในรูปแบบกราฟ รวมถึงเปรียบเทียบผลการวิ่งและเวลาในแต่ละรอบสนาม (Lap Comparison)
นอกจากนี้บอร์ดยังรองรับระบบ Telemetry แบบเรียลไทม์ โดยสามารถแฟลชเฟิร์มแวร์ Receiver Sketch ที่ผู้พัฒนาจัดเตรียมไว้ลงบน ESP32 ฝั่งพิท (Pit-side ESP32) เพื่อให้ Open RC Spotter ส่งข้อมูลเทเลเมทรีผ่าน ESP-NOW ด้วยอัตรา 20 Hz ข้อมูลที่ได้รับสามารถส่งต่อไปยังอินเทอร์เฟซ Open RC Crew Chief ผ่านพอร์ต USB Serial เพื่อให้ทีมงานหรือวิศวกรสนามแข่งสามารถติดตามข้อมูลรถและให้คำแนะนำระหว่างการแข่งขันได้แบบเรียลไทม์
ไฟล์ออกแบบฮาร์ดแวร์ทั้งหมดของ Open RC Spotter ได้แก่ แผนผังวงจร (Schematic), ไฟล์ออกแบบแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB Layout) และ รายการวัสดุ (BOM) ได้เผยแพร่ไว้บน OSHWLab ส่วนไลบรารีสำหรับ Arduino, เฟิร์มแวร์ และเอกสารแนะนำการติดตั้งและใช้งาน สามารถดาวน์โหลดได้จาก GitHub repository ของโครงการ
ปัจจุบัน Energy Labs วางจำหน่าย Open RC Spotter ในรูปแบบประกอบเสร็จพร้อมใช้งานผ่าน Tindie ในราคา $169.00 (~5,700฿)
แปลจากบทความ : Open RC Spotter is an open-source ESP32 telemetry and data logger for RC cars and toys
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT