2023-05-21

Wielka sieć

W tym tygodniu zrobiłem sobie urlop, ale wykorzystam tę lukę do napisania o elektronice do łódki, którą sam zbudowałem. Zupełnie nie przypuszczałem zaczynając, dokąd mnie to zaprowadzi.

A zaczęło się od pomysłu, żeby silnikiem móc sterować z dwóch miejsc - kokpit i sterówka w mesie. Jakoś tak mi wyszło, że prowadzenie cięgien do przepustnicy i przekładni (gaz i tył/przód) przez pół łódki oraz ich synchronizowanie będzie bardziej problematyczne niż sterowanie elektroniczne. Niestety takie urządzenia są dość drogie, a przecież nie robią nic skomplikowanego, więc pomyślałem, że mógłbym je zbudować sam. Tak trafiłem do świata Arduino i programowalnych mikrokontrolerów. Później wymyśliłem, że mogę też zbudować do tego sterowania ekrany dotykowe, które by również wyświetlały dodatkowe dane z czujników, zacząłem zgłębiać tajniki sieci NMEA 2000 i jakoś tak z każdym problemem dodawałem kolejne urządzenia, bo skoro już tę sieć mam, to trzeba z niej zrobić użytek na całego. I tak skończyłem na (póki co):

• Moduł sterujący cięgnami (silniki krokowe i śruby ślimakowe jak np. w drukarkach 3D). Do tego zbiera odczyty z czujników silnika (temperatura, ciśnienie, obroty) i wzbudza pracę alternatora, gdy już silnik zacznie pracować.
• Dwa wyświetlacze do sterowania pracą silnika i autopilotem. Do tego wyświetlają różne dane z sieci.
• Moduł sterowania silnikiem/pompą autopilota. Służy jedynie do ustawiania pozycji steru zadanej przez komputer.
• Czujnik pozycji steru - prosta bramka czujnik-sieć NMEA.
• Urządzenie zbierające dane z czujnika wiatru, stacji pogodowej, żyroskopu/magnetometru (9 stopni swobody) oraz GPS. Wszystkie te dane (jak pozostałe urządzenia) wrzuca do sieci z konfigurowalną dynamicznie częstotliwością.
• Monitoring naładowania akumulatorów i zużycia prądu oraz poziomów zapełnienia zbiorników wody, paliwa i fekaliów.
• BMS, czyli urządzenie sprawdzające napięcie na poszczególnych ogniwach akumulatora LiFePO i odcinające ładowanie przy zaprogramowanym progu. Plus balansowanie ogniw.
• Raspberry Pi - komputer, który zbiera wszystkie te dane, archiwizuje, robi wykresy i generalnie jest pełnoprawnym Linuxem. Do tego spełnia rolę komputera autopilota, a także może uruchomić Access Point WiFi, żeby to wszytsko udostępniać laptopom, tabletom, czy telefonom (aplikację na Androida też sobie do tego napisałem).

Zajęło mi to jakieś 3,5 roku, ale głównie poza sezonem, więc nie pisałem o tym na bieżąco. Teraz pomyślałem, że warto o tym wspomnieć, bo to jednak setki (nie przesadzam) godzin spędzonych na czytaniu, uczeniu się, projektowaniu, lutowaniu, wycinaniu, testowaniu, przeprojektowywaniu i poprawianiu. Niezwykle ciekawy dla mnie czas i jeszcze więcej ciekawych, potencjalnych awarii na przyszłość! Myślę, że będzie to moje kolejne hobby, jak już zbuduję tę łódkę.

Kilka moich urządzeń do sieci NMEA 2000