C-61J カメラ基板 仕様書

概要

このシステムは以下から構成される。

• raspberry pi camera (以下camera) *2
• raspberry pi zero (以下raspi) *2
• 制御・データロガー基板 (以下ESP32) *1

cameraとraspiはそれぞれフレキシブルケーブルによって接続される。 また、raspiはESP32によって電源、および録画の制御が行われる。

ESP32について

ESP32の役割

• 1kHzのデータレートで加速度・角速度センサ MPU9250からデータを取得し、SPIflashに保存する。
• 50Hzのデータレートで気圧センサ LPS22HBからデータを取得し、SPIflashに保存する。
• 無線通信用に別途搭載する基板(以下無線基板)と通信を行う
• raspiの電源制御と通信を行い、raspiに録画を実行させる
• 昇圧回路とブザーを制御し、大音量を鳴らす

無線基板との通信

無線基板とは 115200 Hzのuartを用いて通信される。以下に挙動を示す

受信時	挙動
'i'	MPU9250、 LPS22HB、raspiの正常性を確認、約 31 秒後に全てが正常ならば'i'を、1つでも以上があるならば'o'を返す。（追記:LPS22HBが故障のため、現在のプログラムはLPS22HBのチェックをパスするよう変更）
'l'	すでにロギングが立ち上がっているならば、なにもしない。そうでない場合、'l'を返し、raspiの電源を投入、raspiの録画を開始、ロギングを開始
's'	ロギングが起動していない場合、なにもしない。そうでない場合、's'を返し、ロギングを終了、raspiの録画を停止、raspiの電源を解放
'd'	SPIflashのデータを削除し次第、'd'を返す
'b'	'b'を返し、ブザー起動
'u'	'u'を返し、ブザー停止

また、SPIflashが埋まった際は、自動的にロギングと録画を終了する。

LEDの挙動

以下にLEDの挙動を示す。

状態	LEDの点滅速度
ロギングを行っていないとき	1 Hz
ロギング準備中	20 Hz
ロギング中	10 Hz
ロギング終了処理中	5 Hz

記録フォーマット

SPIflashに以下のフォーマットで連続的に記録する。

header	timestamp	pressure data
1 byte (0xE3)	4 byte	3 byte

header	timestamp	acc gyro data
1 byte (0xE0)	4 byte	12 byte

カメラを接続しなかった場合の挙動

raspiが即時シャットダウンするため'i'コマンドが失敗する。また、'l'コマンドについては録画は行われない。

参考画像

実際に組み立てられた基板

気体側面から見たカメラ