AM10

高度計
                                                    2021/08/13

  
   




1.概要
 気圧変化から最高到達高度を測定する装置です。
本回路を機体に搭載し、フライト終了後にそのフライトの最高到達高度(ピークホールド値)を確認することができます。
高度は電源投入直後の高度を0として計算しています。
おまけ機能として、リアルタイム相対高度、リアルタイム絶対高度、リアルタイム大気圧(hpa)も表示可能です。



2.機能
 ●高度計
 ●大気圧計



3.仕様
 ●電源電圧 : 4.5V〜8.5V
 ●消費電流 : 36mA
 ●表示分解能 : 1m単位(高度) / 1hpa単位(気圧)
 ●基板外形 : 35*29*11(縦*横*高さ)
 ●重量 : 8.5g



4.回路図




5.部品表
部品番号  部品名  仕様  メーカー  備考 
 IC1  三端子レギュレータ  AZ1086H-5.0  Diodes Incorporated  
 IC2  マイコン  ATtiny2313A  Micro Chip Technology  
 Q1〜Q4  抵抗内蔵トランジスタ  RN2105  東芝  
 LED1  7セグメントLED  OSL40363-IRYG  OptSupply  7セグメント4桁、赤色のみ使用
 R1〜R7  チップ抵抗  100Ω    
 C1  アルミ電解コンデンサ  100uF/16V  
 C2  チップタンタルコンデンサ   47uF/10V    
 C3  チップセラミックコンデンサ  0.1uF/10V    
 MD1  気圧センサモジュール  LPS25HB DIP化キット  秋月電子通商  SDA,SCLプルアップ有効
 SW1  DIPスイッチ  CHS-02Ta1  日本電産コパル  



6.マイコン プログラムのダウンロード
本回路はマイコンを使っていますので、自作する方は、マイコンにプログラムを書き込む必要があります。
プログラムは、下記ファイルをクリック、保存してからマイコンへの書き込みを行って下さい。
(右クリックで ”対象をファイルに保存” を選択)

am100.hex

書き込み時の設定
・FUSE  0xFF 0xDD 0x62
・LOCK 0xFF



7.配線図
配線は、下図を参照してください。(電源を接続するだけです。)




8.使い方
本回路は、最高到達高度表示することを目的に制作しましたが、リアルタイム相対高度、リアルタイム絶対高度、リアルタイム大気圧(hpa)も表示可能です。
相対ピーク高度とリアルタイム相対高度表示については、電源投入直後の大気圧を基準にして、その時の高度を0(ゼロ)として計算しています。
表示モードは、基板上のDIPスイッチで設定できます。


 DIPスイッチ     表示モード     備考
 2    1
 OFF  OFF  相対ピーク高度表示 通常使用時の設定 
 OFF  ON  リアルタイム相対高度表示  
 ON  OFF  リアルタイム絶対高度表示  誤差大きい
 ON  ON  リアルタイム大気圧表示  



9.注意
 高度は気圧変化から計算して求めています。
計算条件として、海抜0mの大気圧を1013hpa、気温を22℃とし、海抜0mから1000mまでの気圧変化を直線近似して算出しています。
そのため、条件が変わると高度測定に影響が出ます。
仮に気温が±10℃変わった場合の誤差は約3%で、気温が上がると高度表示が大きくなる傾向があります。
大気圧が±5hpa変わった場合の誤差は約0.7%で、気圧が低くなると高度表示が大きくなる傾向があります。
他に、直線近似による誤差も約3%程度あるので、実際の相対ピーク高度の精度は±10%程度はあると思われます。
また、大気圧の影響を直接受けるリアルタイム絶対高度については、数10mの誤差がありますので、あくまでもおまけ機能とお考えください。