Willas Shrediquette Tricopter / Quadrocopter / Hexacopter

[Willa]

so.. platine habe ich bald fertig...

da bin ich ja mal gespannt.... :-D

das summensignal kommt ja vom empfänger über einen servostecker, allerdings hat der empfänger ja schon strom vom mainboard... soll ich dann den empfängeranschöluss mit einem jumper stromversorgbar machen?

Ich würde sagen, das ist nicht nötig. Für was auch immer diese Platine benutzt wird, der Empfänger wird immer bereits mit Spannung versorgt sein.

sollen wir vielcht noch eine sd-karte draufmachen?? für waypoints/flug speichern und am rechner visualisieren oder sonstige spässe ??

Ich wäre eher dafür das so einfach/ klein/ leicht wie möglich zu halten...

und auf dem bild von der platine oben.. was ist denn das unter dem gps??

Das ist das xbee wireless UART modul. M.m nach muss das nicht unbedingt auf der Platine berücksichtigt wrden. Für position hold ist es nicht notwendig, und für den späteren waypointflug hat wohl sowieso jeder seine eigenen Präferenzen, oder? Ich habe mich für xbees entschieden weil die so einfach zu benutzen sind. Aber es gibt wohl auch günstigere Lösungen....

Eine alternite gibt es Bald mit dem europäischen Satellitenprogramm, doch ja....

Aber ich möchte ja möglichst bald schon autonom fliegen und nicht erst 2016 wenn Galileo wirklich fertig ist...

Was für ein GPS verwendest du?

Ich nutze dieses 65 Kanal 10Hz GPS:
http://www.watterott.com/de/65-Kana-...er-mit-Antenne
Die Brushlessmotoren regel ich mit PID² Regelkreisen und normalen Modellbauempfängern die mit 417Hz angesteuert werden.

Bald werde ich mal auf der Wiese herumspringen und gucken was das GPS so rausgibt...

[goara]

Ok,... Dann mach ich das ganze mal schön minimal...
werde aber ein paar freie i/os rausführen sodass man es einfach erweitern kann..

[oratus sum]

Hey Willa den Shop kannte ich noch garnicht der hat ja extrem tolle Sachen und noch dazu billig! Danke :-D

[goara]

so... habe das Board fertig. mal bitte drüberschauen, ob irgdnwo was verdreht ist..
SO sieht das ganze aus:
Bild hier  
die Dateien dazu gibt es hier: http://robotik.dyyyh.de/repository/navi.tar.gz

Verbaut sind die drei Sensoren, ein Atmega32 sowei +5V und +3,3V regler für die Versorgung. das GPS ist an der UART, die andern zwei an I²C (Auf den Sensorboards sind schon Pullups, habe sie trotzdem nochmal vorgesehen, falls das Board mit den Pullups nicht bestückt wird. Ansosnten einfach frei lassen..
links unten sind noch 3 LEDs drauf zum debuggen und 8 GPIOs für die Kommunikation mit dem 2. Board oder sonstiges..
(der schaltplan ist noch etwas chaotisch, müssen noch Signal-Ports rein statt dem Kabelsalat)

[Willa]

Hi Goran,
sieht so weit gut aus, ber iuch konnte es mir noch nicht näher anschauen. Aber ganz schön groß ist das Board, oder? Größer als meine Lochrasterversion. Das würde ich auf meinen micro-Tricopter gar nicht drauf bekommen. Wenn man schon zweiseitiges Layout macht, köntne mabn dann nicht auch die 2.54mm Teile zweiseitig bestücken? direkt unter das GPS passt doch prima der mega32, auf die andere Seite können dann auch noch bauteile. Unter den Kompass können allerlei Widerstände/ Kondensatoren. Und Luftdruck könnte senkrecht. Außerdem gehen statt Elkos auch smd Tantal kondensatoren ganz gut. Und quarze gibt es auch in deutlich kleiner glaube ich. Ich würde auch eine 3.3V version vom mega32 nehmen (ich glaube 8MHz reicht) und auf den 5V regler ganz verzichten. Dann einfach einen 1k Widerstand zum VCC des ISP steckers, dann funktioniert das flashen trotzdem.
Ich bekomme halt leider keine Platine auf meinen micro-tricopter die deutlich größer als 45x45mm ist... Sieh bitte meine zahlreichen Anmerkungen nicht als Kritik... Es sind nur meine Wünsche wenn ich heut Geburtstag hätte ;-D

[goara]

Ok, kein ding, war ja nur als erster Vorshclag gemeint.. 45x45 ist recht klein, aber mit zweiseitiger bestückung sollte es machbar sein.. Stimmt die 5V können wir weglassen.. werde es nochmal überarbeiten und dann wieder einstellen.. Denke halbsogross ist schon möglich..
Weist du zufällig wie das ist mit GPS/Kompass und so wegen abschirmung?
Stört sich das irgdnwei /muss da ne massefläche dazwischen oder ehrr nicht??

[Willa]

Hi,
das GPS hat eine dicke Metallplatte an der Unterseite. das wird wohl so eine Art Abschirmung sein. Ob der Kompass das bracuht weiss ich noch nicht. Andererseits darf der ja eh nicht sonderlich empfindlich sein, sonst kann man das mit 3-4 Motoren in der Nähe sowieso vergessen... Nach meinen ersten Tests mit dem kompass weiss ich nun, dass der Kompass wirklich stark auf eine Neigung reagiert. Evtl. muss der am Ende eh gegen einen Neigungskompensierten ausgetauscht werden.... Wäre sehr ärgerlich, da die ca. 5mal so teuer sind...

[goara]

die neigungskompensierten sind wirklich sehr teuer... kann man das nicht softwaretehcnisch lösen? beispielsweise, dass er sich immer seine ausrichtung holt wenn es gerade messbar ist und dann bis zur nächsten messung das yaw-gyro dazuintegriert oder so ähnlich... naja muss man mal schaun.. denke fürs erste wird es auch so gehen, ausserdem steht er ja wenn er im navimode ist eher wagrecht und fliegt keine fiesen manöver..

[Willa]

ausserdem steht er ja wenn er im navimode ist eher wagrecht und fliegt keine fiesen manöver..

Genau, deswegen wird das für Position-hold bei wenig bis keinem Wind erstmal funktionieren.

kann man das nicht softwaretehcnisch lösen? beispielsweise, dass er sich immer seine ausrichtung holt wenn es gerade messbar ist und dann bis zur nächsten messung das yaw-gyro dazuintegriert oder so ähnlich...

Ja, das geht wohl. Man kann auf der Naviplatine einfach die gleichen Berechnungen ausführen wie auf der Tricopterplatine und den errechneten Winkel dazu benutzen den Kompass zu kompensieren. Dazu müsste man den IMU-cube abzweigen und bräuchte 4 AD Kanäle. Aber die hast du ja eh schon nach außen geführt.
Aber erstmal Position-hold, das ist auch schon eine Art "Meilenstein"... :-D

[Willa]

Der Drucksensor läuft jetzt auch. Ich frage den EOC pin ab und errechne die Höhe so schnell wie der Sensor kann. Da das Signal ziemlich stark verrauscht ist bilde ich danach den Mittelwert aus 8 Messungen. Dann ist es immer noch verrauscht, aber vielleicht reicht es ja.

Also laufen eigentlich alle Sensoren, ich werde bald mal die einzelnen Code-Stückchen zusammenfügen. Dann kann ich bald auch mit der Programmierung der Regelung anfangen.
Code vom Drucksensor (modifiziert nach kh-gps.de):

'===CHIP SETTINGS===
$regfile = "m328pdef.dat"
$framesize = 32
$swstack = 32
$hwstack = 32
$crystal = 8000000
$baud = 38400

Config Pind.2 = Input                   'eoc

Dim Ac1 As Single
Dim Ac2 As Single
Dim Ac3 As Single
Dim Ac4 As Long
Dim Ac5 As Long
Dim Ac6 As Long

Dim B1 As Single
Dim B2 As Single
Dim B3 As Long
Dim B4 As Long
Dim B4a As Single
Dim B5 As Single
Dim B6 As Single
Dim B7 As Long

Dim Mb As Single
Dim Mc As Single
Dim Md As Single

Dim Ut As Long
Dim Up As Long

Dim X1 As Single
Dim X2 As Single
Dim X3 As Single

Dim Zwr1 As Single
Dim Zwr2 As Single
Dim Zwr3 As Single
Dim Zwr4 As Single

Dim T As Single
Dim T_str As String * 4
Dim P As Single
Dim P2 As Single

Dim Po As Single
Dim A As Single
Dim A2(8) As Word
Dim Mittelwert As Word
Dim Averaging As Byte
Dim I As Byte

Dim Adres As Byte
Dim Value As Byte
Dim Result As Integer

Dim Hi As Long
Dim Lo As Long
Dim Xlo As Long


$lib "i2c_twi.lbx"                      ' we do not use software emulated I2C but the TWI
Config Scl = Portc.5                    ' we need to provide the SCL pin name
Config Sda = Portc.4                    ' we need to provide the SDA pin name
I2cinit


Declare Sub Write_bmp(byval Adres As Byte , Byval Value As Byte)
Declare Sub Read_bmp(byval Adres As Byte , Value As Byte)
Declare Sub Read_reg

Const Addressw = &B11101110             'slave write address
Const Addressr = &B11101111             'slave read address


'hole Kalibrierungsdaten
'-------------------------------------------------------------------------------
Adres = &HAA                            'Startadresse calibration data

Call Read_reg
Ac1 = Result
Call Read_reg
Ac2 = Result
Call Read_reg
Ac3 = Result
Call Read_reg
Ac4 = Result
Call Read_reg
Ac5 = Result
Call Read_reg
Ac6 = Result
Call Read_reg
B1 = Result
Call Read_reg
B2 = Result
Call Read_reg
Mb = Result
Call Read_reg
Mc = Result
Call Read_reg
Md = Result

Averaging = 1

Do
'hole Rohdaten Temperatur
'-------------------------------------------------------------------------------
If Averaging = 1 Then                   'datasheet: would be enough to get temp every second
  Call Write_bmp(&Hf4 , &H2E)
  While Pind.2 < 1                        'wait until  EOC is 1 ca. 5ms
  Waitms 1
  Wend

  Call Read_bmp(&Hf6 , Value)             'read it back
  Hi = Value * 256
  Call Read_bmp(&Hf7 , Value)             'read it back
  Ut = Hi + Value
End If
'hole Rohdaten Luftdruck
'-------------------------------------------------------------------------------
'Call Write_bmp(&Hf4 , &HF4)             'ultra-high precision mode
'Call Write_bmp(&Hf4 , &H34)             'normal mode
Call Write_bmp(&Hf4 , &HB4)             'high precision mode
While Pind.2 < 1                        ''wait until  EOC is 1 ca. 26 ms in ultra high precision mode
Waitms 1
Wend
Call Read_bmp(&Hf6 , Value)             'read it back
Hi = Value * 256
Call Read_bmp(&Hf7 , Value)             'read it back
Up = Hi + Value

'kalkuliere tatsaechliche Temperatur
'-------------------------------------------------------------------------------
Zwr1 = Ut - Ac6
Zwr2 = 2 ^ 15
Zwr2 = Ac5 / Zwr2
X1 = Zwr1 * Zwr2

Zwr1 = 2 ^ 11
Zwr2 = Mc * Zwr1
Zwr3 = X1 + Md
X2 = Zwr2 / Zwr3

B5 = X1 + X2

T = B5 + 8
Zwr3 = 2 ^ 4
T = T / Zwr3
T = T / 10
T_str = Str(t)
T_str = Left(t_str , 4)
'Print "T=   " ; T_str ; " C"

'kalkuliere tatsaechlichen Luftdruck
'-------------------------------------------------------------------------------
B6 = B5 - 4000

Zwr1 = 2 ^ 11
Zwr2 = 2 ^ 12
Zwr3 = B6 / Zwr2
Zwr3 = B6 * Zwr3
Zwr4 = B2 * Zwr3
X1 = Zwr4 / Zwr1

Zwr1 = 2 ^ 11
Zwr2 = B6 / Zwr1
X2 = Ac2 * Zwr2

X3 = X1 + X2

Zwr1 = Ac1 * 4
Zwr1 = Zwr1 + X3
Zwr1 = Zwr1 + 2
B3 = Zwr1 / 4                           '1010(orig)

Zwr1 = 2 ^ 13
Zwr2 = B6 / Zwr1
X1 = Ac3 * Zwr2

Zwr1 = 2 ^ 12
Zwr2 = 2 ^ 16
Zwr3 = B6 / Zwr1
Zwr3 = B6 * Zwr3
Zwr4 = B1 * Zwr3
X2 = Zwr4 / Zwr2

X3 = X1 + X2
X3 = X3 + 2
X3 = X3 / 4

Zwr1 = X3 + 32768
Zwr2 = 2 ^ 15
Zwr3 = Zwr1 / Zwr2

B4a = Ac4 * Zwr3
B4 = Abs(b4a)

B7 = Up - B3
Dim B7a As Long
B7a = B7 * 50000

Zwr1 = B7a * 2
Zwr1 = Zwr1 / B4
Zwr2 = B7a / B4
Zwr2 = Zwr2 * 2
If B7a < &H8000000 Then P = Zwr1 Else P = Zwr2

Zwr1 = 2 ^ 8
Zwr2 = P / Zwr1
X1 = Zwr2 * Zwr2

Zwr1 = 2 ^ 16
X1 = X1 * 3028
X1 = X1 / Zwr1
X1 = Abs(x1)

Zwr1 = -7357 * P
Zwr2 = 2 ^ 16
X2 = Zwr1 / Zwr2

Zwr1 = X1 + X2
Zwr1 = Zwr1 + 3791
Zwr2 = 2 ^ 4
Zwr1 = Zwr1 / Zwr2
P = P + Zwr1
P = P / 100

'kalkuliere Hoehenwerte
'-------------------------------------------------------------------------------
'Po = 1013.25                            'Pressure auf Seepegel
Po = 1020.3
Zwr1 = 1 / 5.255
Zwr2 = P / Po
Zwr3 = Zwr2 ^ Zwr1
Zwr4 = 1 - Zwr3
A = 44330 * Zwr4
A = A * 100                             'höhe in zentimetern
If Averaging <= 8 Then
  A2(averaging) = Int(a)
  Averaging = Averaging + 1
End If
If Averaging = 9 Then
  Mittelwert = 0
  For I = 1 To 8
    Mittelwert = Mittelwert + A2(i)
  Next
  Mittelwert = Mittelwert / 8
  Print Mittelwert                      'ausgabe der höhe in zentimetern
  Averaging = 1
End If
Loop
End

'------------------------------------------------------------
Sub Read_reg
Call Read_bmp(adres , Value)
Hi = Value * 256
Adres = Adres + 1
Call Read_bmp(adres , Value)
Result = Hi + Value
Adres = Adres + 1
End Sub

'----------------------------------------------------------
Sub Write_bmp(byval Adres As Byte , Byval Value As Byte)
I2cstart                                'start condition
I2cwbyte Addressw                       'slave address
I2cwbyte Adres                          'address of register
I2cwbyte Value                          'value to write
I2cstop                                 'stop condition
End Sub

'----------------------------------------------------------
Sub Read_bmp(byval Adres As Byte , Value As Byte)
I2cstart                                'generate start
I2cwbyte Addressw                       'slave address
I2cwbyte Adres                          'address of register
I2cstart                                'repeated start
I2cwbyte Addressr                       'slave address (read)
I2crbyte Value , Nack                   'read byte
I2cstop                                 'generate stop
End Sub