Concevoir ma centrale de Navigation RaspBerry

bonjour a tous
je travail pour mon projet ce centrale de navigation basée sur raspberry pi4
Vous trouverez mon ebauche en piece jointe

l'approche :

-Hard :
- un os + appli + data sur une cles ou un disque externe (lecture écriture nombreuses)
- plusieurs capteurs (liste non exsotives)

*- Soft : *
- Traceurs de carte (Qtvlm + openCpn)
- openplotter
- node Red (transformation + règles + evenements + ...)
- Graphana (pour le décisionnel)

La Question
- est il possible d'empiler les capteurs connectés au gpio ?

L'équipage
15 sept. 2020
15 sept. 2020
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ON peut "empiler" les couches les unes sur les autres mais à condition que les mêmes gpio ne soient pas utilisés par les différentes couches, sinon possibilité, voir photo, d'utiliser les mêmes gpio si utilisés par la même couche, dans l'exemple ici mêmes bus utilisés avec open plotter via un Shield duplicateur (je ne sais pas si j'ai été clair !) et plusieurs capteurs.


GrenouilleSiVerte:Shield duplicateur : est donc le nom du produit. Sur la photo le P27 de la deuxième et troisième rangée sont utilisés tous les deux ! Cela fonctionne donc car tu utilises un Shield duplicateur. Est ce exact ?·le 16 sept. 00:05
GrenouilleSiVerte:Merci pour la photo et ton explication·le 16 sept. 00:05
Aristideus:Il n'y a pas de nom exact, en français " carte d'extension gpio", en english/Chinois "extension Shield" pour tes recherches sur le net www.amazon.fr[...]etail_1 Ou www.kubii.fr[...]42.html Par exemple. Oui cela fonctionne un peu comme un domino électrique qui te ferait la même chose ! Par contre contre il te faut un modèle adapté à ta version de raspberry (les gpio peuvent différer) Dans mon montage sur un pi3, cohabitaient un capteur pression + un capteur pour le compas qui envoyaient sur le même port leurs infos à openplotter. Je n'ai pas regardé si des gpio sont commun mais une couche en plus avec cela permet de se faire une alarme de mouillage sans avoir besoin de HP: www.amazon.fr[...]p13n1_0 Je m'étais construit un autre prototype moins intégré que le tien en utilisant le "moitessier hat" de sailoog/openplotter. Pour la 4g plutôt que de m'embeter avec le raspi j'étais parti la dessus, cela coûtait moins cher et permet de garder le wifi du raspi pour en faire un multiplexeur ·le 16 sept. 01:04
Aristideus:Je te conseille par contre de mettre le prix sur une alim de qualité par sécurité et ne pas flinguer ton pi et ce qui est branché dessus. Sur mon "proto", j'avais soudé l'alim sur des prises aviation. Pour le récepteur RTL, je crois que les nouveaux font les 2 fréquences Ais. Par contre pas d'entrées Nmea de prévues ?·le 16 sept. 01:11
GrenouilleSiVerte:merci Aristideus Je garde ton idée de routeur, mais comme j'ai un vieux portable a 0 euros, je vais faire une version 1 a bas coup pour valider le principe·le 16 sept. 19:33
juliusse:Les dongle SDR (rtl-sdr), qu'ils soient "nouveaux" ou anciens, peuvent recevoir en dual channel. C'est le soft qui détermine ça. Les derniers, comme par exemple rtl-ais, ou aisdeco2, le permettent.·le 16 sept. 20:01
Aristideus:Merci Juliusse, effectivement je viens de voir cela, je n'avais pas du avoir cette possibilité à "l'époque" de mes premières tentatives·le 17 sept. 00:06
16 sept. 2020
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Bravo les gars
Est ce que vous pouvez faire une version pour les nuls,ça serait sympa.


GrenouilleSiVerte:Bonjour Bernard oui je vais publier mon tuto le plus simple possible·le 16 sept. 19:31
16 sept. 2020
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Je travail sur ma centrale de navigation.
Mes besoins est de garder toutes mes données de navigation a la seconde pendant plusieurs mois.
Donc je cherche les Réponses aux questions :

  • Comment fiabiliser l'écriture a grande échelle des données. J'ai commencer a simuler la tailles des données 12 Go par mois.

    • Je pensais remplacer la carteSD (de petite taille) (juste pour paramétrer un disque SDD, clés usb 3.0, ...)
  • Comment fiabiliser les sauvegardes le Pi4

    • Je pensais a la sauvegarde incrémentale
  • Comment avoir une solution de spare en plug and play du hard + soft + paramétrage + Données

    • mon exigence changer tout le système en moins de 5 minutes. Sans perte de données/fonctionnels <= 5 minutes

Je sais j'en demande beaucoup mais rien n'est impossible avec un cahier des charges bien ficelé et j'ai un peut de temps avant mon départ :-)
Je vais publier ce projet en partage en licence ouvert bien sur GitHub


Aristideus:Pour lancer une sauvegarde, un simple script avec un cron? Il y a peut-être intérêt à séparer la sauvegarde des données et de l'os, et d'avoir une redondance dès premières puisque il s'agit d'une priorité de ton cahier des charges. Pour la rapidité de ta version secours, si le SSD est sûrement plus fiable que la sd, cela est sûrement plus compliqué à changer (bootloader) qu'une carte SD en 3s. J'utilise une carte SD en domotique h24/24 jamais eu de problèmes, le jour où elle lâche j'ai un clone d'avance (ta config hard +soft est ainsi assurée ). Pour les données, tu envoies le script vers une copie du répertoire dédié vers une clé USB ou hdd en parallèle. Comment arrives tu à 12go de données c'est énorme?·le 16 sept. 23:43
juliusse:Sauvegarde sous linux, c'est tar+cron. C'est la base.·le 17 sept. 00:51
GrenouilleSiVerte:Merci pour ta réponse sur Tar + cron, je vais regarder cela et creuser un peu. Pour estimer le dimensionnement de la quantité des données j'ai procédé a une simulation (simulateur Signal K et NMEA) en ajoutant des capteurs (sur le moteurs, vitesse, vents, température, hydrométrie, positionnement, consommation/production électrique, etc, etc....) pendant 24 h et puis j'ai multiplié par 30 jours·le 18 sept. 00:22
juliusse:Pense a prendre en compte que tar compresse aussi.·le 18 sept. 05:03
16 sept. 2020
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Mise a jour du diagramme
cela commence a prendre forme et j’écris mes exigences de fonctionnement avant de produire une solution cohérente avant réalisation
A suivre


Fabien83:Bonjour, une petite question hors sujet, quel logiciel utilises-tu pour ces diagrammes ?·le 16 sept. 23:00
GrenouilleSiVerte:Visual paradigm. c'est la le pied pour le SysML mais la j'ai que cela, donc... voila ·le 16 sept. 23:02
Fabien83:Ah merci pour l'info. En fait je cherche un programme sous linux pour dessiner au propre mon circuit électrique. Bon courage pour ta centrale. Beau projet ! ·le 16 sept. 23:07
GrenouilleSiVerte:Merci, moi je cherche un logiciel de 3d pour dessiner le projet des composant et de la coque pour l'integration des composant dedans. donc si tu as ce genre de logiciel, je suis preneur. Merci·le 16 sept. 23:09
Aristideus:Je regarde tes mises à jour, as tu besoin du GPS USB en secours du Hat, sachant que tu feras rentrer du nmea? (Si tu as besoin je peux te donner les ref du miens qui est OK sous windows+raspbian avec opencpn) Pour ton tel portable en 4g, ce n'est pas ce qu'il y a de plus fiable, perso ce serait le tp-link avec clé USB sim ou un modem type domino. Pour du multi écrans, avec le raspberry va se poser un problème de config et résolution si les écrans sont différents ,pour un répétiteur il y a de bons exemples avec Arduino sur le forum.·le 16 sept. 23:14
Fabien83:En libre sous Linux tu as QCad. C'est un logiciel de CAO avec interface assez similaire à AutoCAD. Sinon sous Windows tu peux facilement trouver des versions piratées de Catia, SolidWorks ou ProIng en torrent sur yggtorrent par exemple. ·le 16 sept. 23:17
GrenouilleSiVerte:Merci Aristideus pour ta remarque pour "l’écran répéteur", je pensais seulement a un système qui affiche les paramètres de la navigation en continu (cap, vitesse, etc) en gros dans le carré. Pas d'interaction avec cette écran, et je n'ai pas encore travailler ce point, j'ai juste identifier le besoin et placé ce block la avec une connexion wifi. Pour le tel portable c'est une version 1 pour l'instant, certes, il y a mieux, j'en conviens·le 16 sept. 23:25
GrenouilleSiVerte:Merci Fabien83, je note les idée, je connais solidWork, et vais voir QCad, il y a aussi FreeCad·le 16 sept. 23:26
Aristideus:Il te faut rajouter une horloge RTC, je crois qu'il existe des Hat Gps+horloge·le 16 sept. 23:54
juliusse:Pour l'horloge, avec gpsd, on récupère les données GPS ainsi que son horloge. On peut même s'en servir pour le ntp·le 17 sept. 00:53
Aristideus:Une dernière du soir: pour ton alimentation, regarde vers Mean Well PSD-30A-05, tu pourras ainsi rajouter isolation galvanique entree- sortie dans ton carré vert !·le 17 sept. 00:54
17 sept. 2020
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Je conçois des instruments pour les ULM. Sur la carte d'extension Pi : un capteur 9 axes, 2 capteurs de pression, un GPS. L'affichage est réalisé par programmation OpenGL. Le tout est développé en Pascal avec l'IDE Lazarus.
A venir un affichage des cartes aéronautiques. L'idée étant d'avoir 2 écrans interchangeables pour la sécurité.
Il n'y a pas encore de package mais le source est disponible en svn sur Sourceforge projet OpenAvionics.
Si on peut partager des développements ce sera avec plaisir.


iclo420:En Pascal : ce langage existe donc encore ?·le 17 sept. 12:38
Aurélien TRICAULT (Okamaugo) :J'allais faire le meme commentaire!·le 17 sept. 12:56
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Dans tout ca il va te manquer le NMEA2000, à moins que je ne l'ai pas vu


GrenouilleSiVerte:Bien vu. Je l ajoute.·le 17 sept. 16:50
17 sept. 202018 sept. 2020
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Bonjour a tous
Voici encore une mise a jour, maintenant il faut avant d’esquisser LA solution, il faut me choisir l'architecture de la solution.
Je me permet donc de poser des questions en plusieurs messages (pour garder compréhensif le fil de la discussion et que tout le monde puisse le comprendre) Merci donc de vos faire vos remarques en commentaire des questions


yannbis:si je comprends tu utilises un téléphone comme point d'accès 3-4G en wifi. Pourquoi pas un dongle/domino dédié fait pour ça? Pas de risque de pb de boot, de lancement d'appli,de mise à jour etc...?·le 20 sept. 10:59
18 sept. 2020
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Question 1
Le choix de passer d'utiliser le GPio pour les capteurs est il possibles selon vous ? (6 Capteurs)
Combien d’extensions GPIO est il possible d'empiler ?
Cela reste fonctionnel d'empiler les extensions ? l' efficacité ?


18 sept. 2020
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Question 2
J'ai trouver plusieurs Hat qui permettent de connecter le réseau NMEA183 et NMEA2000 sur le GPIO
A votre avis (sans répondre a la problématique de la Question 1) les interfaces MNEA sont plus efficace connectées au GPIO ou en USB ?


19 sept. 2020
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un lien (en allemand) sur un projet similaire (ça peut donner des idées?)
www.gedad.de[...]server/


GrenouilleSiVerte:c'est tres pro...·le 20 sept. 05:55
GrenouilleSiVerte:tu as essayé ?·le 21 sept. 00:52
bernard1968:je ne comprends pas bien file:///tmp/mozillaxxxx0/QuickGuideMCS-1.pdf ils vendent les composants, et si oui , à quel prix , sinon, comment utiliser ces informations?·le 21 sept. 09:06
Aurélien TRICAULT (Okamaugo) :Le lien pointe vers un répertorie de ton PC!·le 21 sept. 09:24
yantho:C'est ici www.gedad.de[...]MCS.pdf ·le 21 sept. 09:32
yantho:Apparemment le prix commence à 75€·le 21 sept. 10:26
bernard1968:Oui , le lien est louffoque , yantho indique ce que je voulais mettre , le pdf en anglais. Où peut on voir que le prix commence à 75€·le 21 sept. 11:05
yantho:Le prix?
Ici www.gedad.de[...]-wired/ ·le 21 sept. 12:23
bernard1968:A oui , en allemand ! Le pdf a une version en Anglais. Les traductions google manquent de fiabilité.·le 21 sept. 17:03
yannbis:Je n'ai rien essayé, je suis de loin ces sujets mais ce n'est pas en haut de ma todolist faute de temps! Je vais déjà me contenter d'un bete openplotter. La carte proposée par les allemands, c'est une sorte de Moitessier HAT, en plus léger, non?·le 21 sept. 19:23
GrenouilleSiVerte:@yannbis : oui je crois, sans les capteurs avec duplicateur de nmea·le 21 sept. 19:51
20 sept. 2020
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l'ebauche du projet.


bernard1968:A ce stade as tu une idée du coût global des composants?·le 21 sept. 09:08
21 sept. 2020
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Une seule carte GPIO devrait suffire (cf photo) avec :
Capteur 9 axes LSM9DS1 :
fr.aliexpress.com[...]03.html
www.framboise314.fr[...]iberte/

Capteur pression / humidité /température
fr.aliexpress.com[...]13.html

Module GPS :
fr.aliexpress.com[...]09.html

L’interface CAN pour NMEA2000 :
youness.net[...]can-bus
fr.aliexpress.com[...]84.html

Et si besoin :
Carte proto avec mémoire locale : www.framboise314.fr[...]ie-1-2/
Module alimentation 12V > 5V pour alimenter le Pi depuis la carte GPIO
fr.aliexpress.com[...]46.html
Connexion 4G : raspberry-pi.fr[...]pberry/
fr.aliexpress.com[...]53.html

Bon courage.


GrenouilleSiVerte:Bonjour CGH. Merci pour tous ces liens ! Ton intégration des Capteurs me plait bien ! Pourrais tu m'indiquer la ou as tu trouvé cette carte support de tous tes capteurs Quel est le retour de ton intégration ? la fiabilité globale ?·le 21 sept. 20:31
Aristideus:Pour la carte c'est marqué dessus! Gps+ horloge rtc comprise. Attention au format de sortie de l'antenne externe Gps qui demandera un adaptateur.·le 21 sept. 21:39
C_G_H:Je ne recommande pas la carte sur la photo : le module GPS est peu performant. Prends plutôt un module GPS compatible Galileo. J'ai fait quelques essais d'antenne externe pas très convainquant. A moins d'installer ton système dans une cage de Faraday l'antenne du module est largement suffisante. Tu trouveras foule de carte proto chez Aliexpress mais sans Eeprom. Pour la version avec Eeprom j'utilise celle-la : www.adafruit.com[...]ct/2314 Pour la fiabilité je n'ai pas de souci mais pour le moment je ne suis qu'en labo. Le point faible est en général les connecteurs qui s’oxydent, surtout en ambiance marine. La meilleure solution est de les supprimer et souder des fils. Enfin pourquoi un RPi4 qui chauffe alors qu'un Pi0 me semble suffisant pour ton projet quitte à faire le développement sur le Pi4.·le 22 sept. 10:35
Aristideus:Un pi3 c'est bien aussi, ça tête pas trop, c'est fanless, et il y a plein de shield dispo. Pour l'oxydation, pour 20€ se trouvent des vernis de tropicalisation en aérosol.·le 22 sept. 13:19
GrenouilleSiVerte:merci. l'idée de l'anti oxydant : je prends. ma centrale doit tenir 3 ans·le 22 sept. 19:40
21 sept. 2020
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Bonjour tous,
Très beau projet!! N'étant aucunement compétant en programmation, je me suis fait une centrale de navigation du même type avec un RPI4, un SSD 200gi, un multiplexeur en usb, et un moitessier hat... Cela marche très bien et il me semble qu'extraire les données ne pose pas trop de problème en utilisant kplex et/ou un "petit" module nodered.
En tout cas cela fonctionne de mon coté quasi parfaitement. la plus grosse difficulté est de gérer la température, sur votre ébauche peut-être serait-il intéressant d'installer un ventilateur radial plus proche du rasp pour le refroidir plus directement.


GrenouilleSiVerte:Bonjour Raf Oui j'ai commencé a faire une simulation des échanges thermique du boitier avec le "courant d'air" et cela est devenu évident avec la simulation. les joies de l'itération en conception. - Pourrais tu expliciter le "Kplex" ? - Node Red : pour ma part traitera les données brut en temps dès l'ecriture. mais je ne vois pas comment l'utiliser pour lui faire transiter de gros paquet de données pour la sauvegarde. Je penser ainsi en 1 :: Traitement temps réel = mise en forme de la données selon règle de gestions (perso) en 2 :: Transfert journalier vers un autres système pour consolidation.·le 21 sept. 20:39
21 sept. 2020
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Sur un RPi 4, question chaleur, il faut mettre à jour le software qui permet une réduction de la température assez importante. Pour le radiateur, j'ai opté pour un radiateur fanless qui englobe le dessus et le dessous de la carte tout en laissant libre les accès aux ports GPIO et aux caméra et écran (display) .

Perso, j'ai ajouté des pads thermo que j'ai coupé à la bonne dimension pour parfaire le refroidissement de tous les modules wifi, mémoire, alimentation et CPU en plus de ceux fournis (de moyenne qualité), je suis à maxi 15° en plus de la température ambiance. SI nécessaire, j'en ai mis plusieurs empilés dans le cas de doute sur le bon contact thermique.


GrenouilleSiVerte:Merci PhiGé J'ai enregistré ta solution qui sera a confirmer dans mon intégration avec la simulation des échanges Thermique. PhiGé + Raf : Je note cette exigence ! une de plus ! bientot il y aura trop d'exigence. Il faudra que je fasse des choix lol·le 21 sept. 20:54
21 sept. 202021 sept. 2020
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Bonsoir a Tous
Merci de vos contributions et conseils
Je repose ma question, car c'est une question bien posée qui donne une bonne réponse
Interface du système et les fonctions principales. si il en manque faites vos remarques


21 sept. 2020
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Bonsoir,

Question sans malice: qu'est-ce qui te pousse à te lancer à (re)développer une centrale sur RPI ? Il doit y avoir quelques dizaines de projets identiques qui tournent sans compter ceux qui font sans communiquer.
Est-ce pour le plaisir de la création (c'est moi qui l'ai fait) ?
Par pur hobby ?
Pour essayer de développer une communauté ? Un produit ?

Je sais bien que les alternatives "toutes faites" sont à la fois chères et pas vraiment convaincantes mais j'ai l'impression que par moment le forum de navigation est très axé sur le logiciel et l'électronique (je ne critique pas c'est aussi mon métier).

Est-ce que il y a un grand nombre d'ingénieurs (au sens large) parmi nous qui aiment la technique à ce point ?

Dernière question: si un système équivalent existait dans le commerce, te lancerais-tu dans l'aventure ?


GrenouilleSiVerte:Mon cahier des charge est tres personnel, je n'ai pas trouvé, sur ce que j'ai vu, une solution a mon besoin. Si il y a des alternatives, je prends qui couvre 80 % de mes besoin : je prend. Mon projet est de partir avec une centrale de navigation (sous le bras) que je connais avec en plus un spare. un prix raisonnable, Réparable, Modulaire, ... Je n'ai pas la télé donc il faut occuper mes soirées, c'est mon hobby, et j'ai un minuscule nombril. Mon projet de TdM est large, j'explore toutes les facettes, programme de navigation, avec quoi, comment ... j'ai un peu de travail comme ceux qui souhaite partir. Je souhaite aussi partager et documenter le projet, rien de tres exceptionnel dans le monde des forums.·le 21 sept. 21:52
sterwen:@GrenouilleSiVerte Je suis d'accord avec toi que ce tu souhaites n'existe pas encore sur le marché, mais je pense que cela va arriver d'ici pas trop longtemps. Il y a pas mal d'autres projets similaires au tien. Bon courage et ne néglige pas les détails surtout mécaniques et thermiques, le RPi n'est pas conçu pour un usage intensif...·le 22 sept. 20:38

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