惯性、地磁、GPS、气压等等分组问题【恢复】

Alex_rcpilot · 发表于 2008-10-21 01:05:02

惯性器件我都做到IMU里了。剩余这些电子罗盘、GPS、气压传感、超声/激光测距等等有的必要，有的选配，大家都是怎么分的？如果各自都做成一个单元板，好象都画了多大，摞来摞去摞成一堆既占地方又降低可靠性。

如果把气压传感器跟3轴电子罗盘、GPS做在一块板上会不会显得有些驴唇不对马嘴？最终所有传感器的数据都统一发到I2C总线上。而负责I2C接口的一般都是AVR单片机，所以我想slave MCU用得越少越合适。大家提些建议好吗？

我准备明天审完最后一遍图就去做IMU的板子了，39*24*24mm。含3个ADIS16100、一个ADXL330和一个PT100作为温度校正。ADXL330的三路模拟量输出经过精密运放TLC2264搭成的跟随器送入14位SPI接口的TLC3544进行AD转换。TLC2264剩余一路搭成一级放大对PT100的输出进行处理，送至TLC3544剩余那路进行AD转换。

3544与3个ADIS16100一起挂在SPI总线上，用ATmega32的IO口进行片选。所有芯片的ST、ST1、ST2引脚都连到了IO口上，可以根据需要校准。

下图中处于上方的打印纸模型是旧版本，完全是画出来看看，根本没有拿去生产。新版本在做成纸模型后又修改过铺铜和安装孔位。

新旧版本对比 (原文件名:Sample.JPG) 

kortan · 发表于 2008-10-23 23:17:01

GPS维持一定阻抗可以用原件调配吧？不一定要一定长度电缆。

Alex_rcpilot · 发表于 2008-10-23 21:45:47

LS对GPS和US Ranger的看法基本和我一致。不过我当初还真把GPS跟IMU画到过一起，那是因为GPS天线和模块间的同轴电缆其实需要一个适当长度来维持一定的阻抗，过短也不好。这根70mm长的同轴电缆刚好允许我把天线与靠近顶部安装的IMU模块连接起来。

超声侧距道理更明显——这东西测哪个方向，PCB就要指向什么位置，没有办法跟别的东西固定在一块儿。

我感觉既然目前我IMU已经定型，干脆把气压传感器和罗盘做在一起吧。

Alex_rcpilot · 发表于 2008-10-22 23:38:19

原因有二：

一是因为IMU原理图设计到一定程度后才发现电子罗盘芯片的价格并不是很贵，了解得太晚了。后来就懒得再往里画了。

二是因为电子罗盘是Wheatstone电桥，更加偏向模电，虽然传感器体积细小，但是外围要做好就需要一些辅助器件，最后电路的规模可能刚好又达到一个独立系统的级别。

不过主要原因还是第一点，我不太熟悉，怕被它拖后腿。

zxqwork · 发表于 2008-10-21 01:39:38

关注

kortan · 发表于 2008-10-22 17:16:00

我也考虑过此问题 想先请教一下为什么不把电子罗盘做到IMU里？是不是会受到干扰？

hippee · 发表于 2008-10-21 21:17:06

新手，学习中

kortan · 发表于 2008-10-23 20:49:10

了解了 我的想法是把惯性器件和磁传感器做在一起 大气压力、超声测距 和 GPS独立。

或者 惯性器件和磁传感器、大气压力做一起 超声测距 和 GPS独立。

超声测距我觉得必须独立，因为会出现电磁辐射或声波辐射干扰其他传感器的工作。况且他要求安装在底部。

GPS应该独立，因为GPS的天线和模块做在一起最好（天线的引线越短信好衰减越少，并且越不容易受到干扰）。GPS的摆放位置有要求，通常在顶部，所以独立起来方便放置。

Alex_rcpilot · 发表于 2008-10-25 18:14:04

我选它是因为有14bit分辨率，SPI接口用起来也方便。速率是个麻烦事，选型的时候高的太高，低的太低。没有刚好的，反正不量产，留点余量省得改来改去。

slice · 发表于 2008-10-25 18:05:04

ADXL330的典型带宽才1.6kHz，TLC3544不是大材小用？而且还不带自增益控制。不知道是不是比较便宜的原因？

Alex_rcpilot · 发表于 2008-10-25 16:56:47

OK,没问题。

kortan · 发表于 2008-10-25 16:54:48

是这样 1Hz的能实现以后 用4Hz的能达到更好的控制效果。

如果1Hz的实现起来非常困难 干脆就用4Hz的得了。

Alex_rcpilot · 发表于 2008-10-25 16:47:16

1Hz的用上了算法调好以后就不用升级了。相对较难的方案都实现了，没有必要加钱换回简单的方案了。

kortan · 发表于 2008-10-24 18:16:35

我测试过gps。即使在楼群里也一直有星。在空旷一些的地方就十分精准。（分辨率很高，误差也比较小）

看viacopter开源项目的例子。以前用的是1Hz的GPS 升级成4Hz的以后可以减少一组用于导航控制的神经网络。

mikokopter也是4hz的。

用1Hz的做位置修正会比较困难。

Alex_rcpilot · 发表于 2008-10-24 17:50:33

我拿GPS只做修正时的模糊参考，因为即使4Hz也不一定一直能有星。

kortan · 发表于 2008-10-25 13:35:04

你可以先用1Hz的，以后再考虑升级。

kortan · 发表于 2008-10-25 13:32:29

你说得对 用4Hz的GPS模块算法上可以偷点儿懒。如果用1Hz的就更依赖于惯性导航。

ublox lea-5h 4Hz的模块也不贵，200出头。只是那个模块需要自己画电路板。成品比较难买而且较贵。400左右。

Alex_rcpilot · 发表于 2008-10-25 12:33:58

那样的话我应该增加算法对GPS的依赖性了。原先1Hz的模块先放一边，4Hz的模块怎么卖的？

kortan · 发表于 2008-10-24 16:56:16

我也考虑过这个厂家的GPS sr-92。自带天线和所有外围电路。 但是有一个严重的问题 sr-88 sr-92的刷新率都是1Hz。在控制四轴上是不够的。控制效果会大打折扣。ublox的能达到5Hz

Alex_rcpilot · 发表于 2008-10-24 14:30:41

我手里的就是微型模块、分立天线。可以查ProGin的SR-88。

kortan · 发表于 2008-10-24 12:57:47

厂家一般不配套天线吧。我喜欢 新买的GPS LEA-5H玉照 里的那种。

Alex_rcpilot · 发表于 2008-10-24 09:02:29

因为厂家给的模块与天线都是配套的，维持原配置就行了。原配置的连接线不是很短，所以就依着原来的长度布局了。

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