Soyuz "Globus" Mechanical Navigation Computer

Sim, eram componentes mecânicos, alguns eletrônicos. Nada de chips, LCDs. Este é o computador de navegação mecânica das naves Soyuz (ou do início da carreira destas naves, que ainda estão operando quase 60 anos após seu projeto inicial).

O principal objetivo do Globus (em russo, "Индикатор Навигационный Космический" - indicador de navegação espacial) era indicar a posição da espaçonave. O globo girava enquanto as miras fixas na cúpula de plástico indicavam a posição da espaçonave. Assim, o globo correspondia à visão que os cosmonautas tinham da Terra, permitindo-lhes confirmar sua localização. Dispositivos de medição de latitude e longitude ao lado do globo forneciam uma indicação numérica da posição. Enquanto isso, um mostrador de luz/sombra na parte inferior mostrava quando a espaçonave seria iluminada pelo sol ou estaria na sombra, informações importantes para a acoplagem. O Globus também tinha um contador de órbitas, indicando o número de órbitas.

Globus ИНК (INK) - Vista frontal

O Globus possuía um segundo modo, indicando onde a espaçonave pousaria se ativassem os retrofoguetes para iniciar um pouso. Ao acionar um interruptor, o globo girava até que a posição de pouso estivesse sob as miras, e os cosmonautas poderiam avaliar a adequação deste local de pouso.

Os cosmonautas configuravam o Globus girando botões para definir a posição inicial da espaçonave e o período orbital. A partir daí, o Globus acompanhava a órbita de forma eletromecânica. Diferente do Computador de Navegação Apollo, o Globus não recebia informações de navegação de uma unidade de medição inercial (IMU) ou outras fontes, portanto, não conhecia a posição real da espaçonave. Era puramente uma exibição da posição prevista.

Globus ИНК (INK) - Interior

Veja os seguintes vídeos explicativos:

A few orbits with the Soyuz Globus

7 Orbits with the Soyuz Globus Mechanical Computer

Soyuz "Globus" Mechanical Navigation Computer Part 1: Grand Opening

Soyuz "Globus" Mechanical Navigation Computer Part 2: Powering Up

Soyuz "Globus" Mechanical Navigation Computer Part 3: Landing Function

Uma explicação mais detalhada está neste interessantíssimo blog de Ken Shirriff:

Inside the Globus INK: a mechanical navigation computer for Soviet spaceflight

Soviet Surface to Air Missile Poorly Explained

Você já se perguntou como funciona o sistema de orientação de um míssil? Trago aqui um vídeo explicativo. Claro, é um míssil do início dos anos 60. Não esperem Arduinos e GPSs...

Veja o vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=L0LhTFIutSo

Robótica Móvel • DCC-UFMG

 

Canal do Departamento de Ciência da Computação da UFMG.

https://www.youtube.com/@roboticamovel-dcc-ufmg/featured

Brincando com Ideias

 

Canal do Flávio Guimarães

Pensou em Arduino ? Internet das Coisas ? Está no lugar certo!

Aqui você vai aprender sobre Arduino e tudo o que esta relacionado. Desde a base, passando pelos conceitos básicos da eletrônica e lógica de programação até módulos para usar com o Arduino e conceitos avançados e complexos. Também exploramos tudo o que esta relacionado ao Arduino. Como RaspberryPi, ESP8266, aplicativos para smartphone e muito mais. E como queremos que nossa comunidade cresça e seja referência no mercado de Arduino e Internet das Coisas, tratamos até temas profissionalizantes como Automação Industrial e Residencial. Neste canal, queremos democratizar a tecnologia deixando tudo explicado de uma forma simples para que todos possam entender e aprender. Neste canal, não existe pré-requisitos! Seja muito bem vindo!

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Expresso Arduino

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PILENTUM TELEVISION
60314, Frankfurt am Main, DE
E-Mail: youtube@pilentum.org

Arduino IMU: Pitch & Roll from an Accelerometer

One day, looking for cheap sensors on ebay, I found this interesting board which contained everything I was looking for. It basically consists of a 3-axis accelerometer (ADXL345), a 3-axis magnetometer (HMC5883L), a 3-axis gyroscope (L3G4200D) and a barometric pressure sensor (BMP085). My plan is to build an Inertial Measurement Unit (IMU) (or maybe I should call it Attitude and heading reference system (AHRS)) and in the process learn how to interact and interpret the information all of this sensors provide. The fact is I have some experience using IMUs since I used one on my master thesis and another one on the Avora AUV, but the fact is they come preprogrammed and there is not much point in working with the raw sensor data unless you want to improve the measurement or give it another use.

Leia o resto em The C Continuum.

Build Your Own Z80 Computer

Este é um livro clássico de meados dos anos 80: Build Your Own Z80 Computer, de Steve Ciarcia.

As discussões da época giravem em trono de 2 processadores: o Zilog Z-80 (baseado no Intel 8080, então em decadência) e no 6502 (inicialmente fabricado p/ MOS Technology, e depois por outras indústrias). O Z-80 foi a base do computador da Radio Shack, o TRS-80, e o 6502 era o coração do Apple II, da dupla Steve Jobs e Steve Wozniak.

E a Intel, posteriormente, recuperou o mercado perdido, fabricando a linha 8086, 8088, 80186, 80286, 80386, Pentium e seus sucessores, mas esta história já é mais recente.

Há abundante material na internet sobre o Z-80 e o 6502, mas quero destacar o site Retro Computing, do holandês Hans Otten, que possui cópia em pdf do livro Build Your Own Z80 Computer p/ download. Há também uma mostra das capas de alguns livros sobre o Z-80 em outro site, de Ira Goldklang, bem como descrição dos modelos do TRS-80, revistas e amplo material de consulta.

Quem trabalhou com microprocessadores naquela época dificilmente irá resistir à tentação de dar uma olhada...

Arduino Robot Bonanza

O livro Arduino Robot Bonanza, de Gordon McComb (mesmo autor do livro Robot Builder’s Bonanza) e editado p/ McGraw-Hill, explica com montar uma série de robôs que rolam, caminham, rastejam, falam, esbravejam e assim por diante, usando a plataforma Arduino e toda sorte de sensores, motores, controle remoto e assemelhados.

Claro, não poderia faltar um braço robótico, uma cobra robótica controlada remotamente, sempre com todos os sketches Arduino e também com instruções detalhadas quanto à montagem da parte mecânica.

Livro essencial para quem já conhece alguma coisa do Arduino e deseja ver algum resultado prático.

Disponível em formato eletrônico (compatível com Kindle).

Apollo Guidance Computer (AGC)

Você já se perguntou que recursos computacionais os astronautas das naves Apollo possuíam como suporte à navegação espacial?

O Apollo Guidance Computer (AGC), projetado pelo MIT Instrumentation Laboratory e construído pela Raytheon Corporation, fornecia um controle real-time para as naves Apollo, que levaram o homem à Lua entre 1969 e 1972.

AGC (peso: 32 kg.; dimensões: 61 x 32 x 17 cm; consumo: 55 W) e DSKY

Era um computador digital, instalado a bordo de cada Módulo de Comando (Apollo Command Module - CM) e de cada Módulo Lunar (Lunar Module - LM), e fornecia interfaces para navegação, orientação e controle das espaçonaves.

Comparação entre os módulos CSM (Command/Service Modules) e LM (Lunar Module)

Construído com circuitos integrados (novidade na época), usava uma palavra (word) de 16 bits - 15 de dados e 1 de paridade. O computador possuía um total de 2K palavras em memórias RAM e 36K palavras em memórias Read-Only, ambas de núcleo de ferrite, onde ficavam armazenados seus programas.

Memória de núcleo de ferrite

Os astronautas comunicavam-se com o AGC por meio de um display numérico e de um teclado (conjunto chamado de DSKY).

DSKY (display numérico e teclado)

Além do DSKY, o AGC ainda tinha interfaces com: IMU (Inertial Measurement Unit), RHC (Rotation Hand Controller) , Rendezvous Radar (CM), Landing Radar (LM), Telemetry Receiver, Engine Command, Reaction Control System.

O AGC fazia parte de um sistema maior, o Apollo Primary Guidance, Navigation and Control System (PGNCS) - assunto para outro dia.

Cada missão lunar Apollo tinha ainda 2 computadores adicionais:

• o Launch Vehicle Digital Computer (LVDC), localizado no anel de instrumentação do foguete Saturn V

Dr. Wernher von Braun inspecionando o LVDC

• o Abort Guidance System (AGS) do módulo lunar, a ser utilizado na eventualidade de falha catastrófica do PGNCS. O AGS era capaz de decolar o LM da Lua e realizar o acoplamento com o módulo de comando, em órbita lunar.

Fontes:

• Wikipedia (explicação bastante detalhada)
• NASA Apollo Guidance Computer (AGC)
• Apollo Primary Guidance and Navigation System
• An Introduction to the Apollo Guidance Computer and the AGC project
• The Apollo Guidance Computer (AGC)
• The Apollo Flight Journa
• How powerful was the Apollo 11 computer?

Construindo uma réplica.

Há material suficiente na internet para que se construa uam réplica do AGC. Por que alguém faria isto? Nas palavras de John Pultorak, que dedicou 4 anos à construção da sua réplica: "Early computers are interesting. Beacuse they're simple, you can (if you like) actually understand the entire computer, from hardware to software. The AGC is the most interesting early computer because: it flew the first men to the moon and has interesting architectural features." Continua o autor: "I built it in my basement. It took me 4 years. If you like, you can build one too. It will take you less time, and yours will be better than mine."

Se você quiser construir a sua réplica:

• Apollo Guidance Computer (AGC) - How to build one in your basement
• Apollo Guidance Computer - Schematics
• Virtual AGC - AGS - LVDC - Gemini

Free online library on electronics

Toneladas de material gratuito (em inglês, tcheco, francês, polonês, alemão, húngaro e búlgaro) p/ download, inclusive coisas que a nossa mente pequena proíbe reproduzir a título de "direitos autorais". Chega a ser engraçado: se eu reproduzir o material em meu site, posso ser preso. Então me limito a reproduzir o endereço.

Destaque para as revistas Servo, Evil Genius, Nuts And Volts, além de milhares de esquemas de aparelhos de tudo que é tipo e artigos sobre eletrônica, radioamadorismo, microcontroladores e por aí vai.

Teensy USB Development Board

Uma das deficiências clássicas do Arduino é o uso restrito da interface USB (na realidade, uma interface serial convertida para os sinais USB). O Arduino Leonardo veio para sanar um pouco esta deficiência, mas existe uma placa baratíssima que "fala" USB com naturalidade: a Teensy USB Development Board.

Características principais:

• Compatível com qualquer tipo de dispositivo USB de forma nativa
• Processador AVR de 16 MHz ou ARM Cortex-M4 48 MHz
• Software Teensy Loader fácil de usar
• Ferramentas de desenvolvimento free
• Trabalha com Mac OS X, Linux e Windows 
• Dimensões reduzidas (menor que 2" x 1")
• Custo muito baixo (de US$ 16 a US$ 24)
• Utiliza linguagem C ou uma extensão para a IDE Arduino (um add-on chamado de Teensyduino).

Existem 3 modelos da placa, a saber:

Specification Teensy 2.0 Teensy++ 2.0 Teensy 3.0 Processor ATMEGA32U4 8 bit AVR 16 MHz AT90USB1286 8 bit AVR 16 MHz MK20DX128 32 bit ARM Cortex-M4 48 MHz Flash Memory 32256 130048 131072 RAM Memory 2560 8192 16384 EEPROM 1024 4096 2048 I/O 25, 5 Volt 46, 5 Volt 34, 3.3 Volt Analog In 12 8 12 PWM 7 9 10 UART,I2C,SPI 1,1,1 1,1,1 3,1,1 Price US$ 16 US$ 24 US$ 19

O Teensy pode emular diversos dispositivos USB sem a necessidade de hardware adicional; as bibliotecas disponíveis no site englobam displays, comunicações, entradas e sensores, controles de dispositivos e saídas, temporização e manipulação de dados. O Teensy 3.0 suporta 14 entradas analógicas, 10 saídas PWM e possui interface I2C.

 

Teensy USB Board, Version 3.0

Numa comparação com o Arduino, o site Techno Gumbo prefere o Teensy, por ser mais barato, permitir comunicação com USB de forma nativa, pelo fato da placa ser bem menor e pela possibilidade de optar pelo uso da linguagem C ao invés da IDE Arduino. Outra comparação: Teague Labs.

Comparação entre Arduino e Teensy

Quem se interessar pode visitar a página de projetos.

Arduino Shield List (atualizado)

Você já se perguntou sobre os Shields (no meu tempo de técnico eletrônico, a gente chamava de piggy-back, agora virou shield) do Arduino, se existe algum controle, algum índice, algo ou alguém a quem recorrer? Pois existe: a Arduino Shield List, que atualmente conta com 288 shields de 110 fabricantes. Vale a pena dar uma vasculhada.

Mas cuidado para o seu Arduino não ficar assim: