Центр ВОСПИ: Использование микроконтроллера К1921ВГ015 в телеметрической системе

Описание проекта:

Разработана система телеметрии для воздушных объектов. Система собирает данные с датчиков объекта (ускорения, углы ориентации, температура и другие параметры состояния внутренних устройств объекта) и передает их по радиоканалу на наземную приемную станцию для визуализации и анализа в реальном времени. Исходная версия системы базировалась на микроконтроллере STM32F103RD (ARM Cortex-M3).

Цель:

Оценить возможность и эффективность замены микроконтроллера STM32F103RD на отечественный микроконтроллер К1921ВГ015 (ядро RISC-V) в бортовой части системы телеметрии без существенного изменения функционала и снижения характеристик. Задача включала портирование ПО, проверку стабильности работы и соответствия требованиям к передаче данных.

Реализация:

  • Аппаратная замена: микроконтроллер STM32F103RD на печатной плате заменен на К1921ВГ015 с обеспечением совместимости по питанию и необходимым интерфейсам (SPI для связи с радиомодулем, АЦП и UART для датчиков).
  • Портирование ПО:
  • Код приложения (логика сбора данных, формирование пакетов телеметрии) перенесен с минимальными изменениями.
  • Заменен HAL: API периферии STM32 HAL переписан с использованием регистров К1921ВГ015 и его стандартной библиотеки.
  • Адаптированы драйверы периферии под специфику К1921ВГ015 (конфигурация тактирования, особенности работы UART, SPI, АЦП).
  • При портировании проекта использовалась среда разработки Syntacore IDE.
  • Тестирование: проведены лабораторные испытания. Проверены: корректность сбора данных с датчиков, формирование пакетов, стабильность и скорость передачи данных по радиоканалу.

Результаты:

Микроконтроллер К1921ВГ015 успешно интегрирован в систему телеметрии. Все основные функции системы (сбор данных, формирование пакетов, передача по SPI на радиомодуль) работают стабильно, достигнута требуемая частота обновления телеметрических данных, передача данных по радиоканалу осуществляется без ошибок, что подтверждено наземной станцией.

Вывод:

Проделанная работа подтвердила полную пригодность микроконтроллера К1921ВГ015 для использования в разработанной системе телеметрии. Цель по замене импортного компонента на отечественный аналог без потери функциональности и эффективности достигнута.