重组四轴飞行讨论(2): 使用何种单片机？(目前结论：无)

armok · 发表于 2009-5-16 19:42:42

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阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！

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mljda · 发表于 2009-5-16 19:51:37

占楼。

电机+姿态控制+飞行控+遥控（自动）+任务
独立MCU好。

g921002 · 发表于 2009-5-16 19:52:17

我沒在玩四軸，不過我的UAV系統是用PIC32和dsPIC。

sctwp · 发表于 2009-5-16 20:46:33

凑个热闹

hebj · 发表于 2009-5-16 21:02:29

我也凑个热闹，
如果是我，我就选择熟悉的MCU，
速度慢就用avr,
快就用44b0,
再快就不干了。
因有现成的底层系统，基本是简单修改就可以直接写应用层软件，不用过多纠缠底层的问题。

zhoyo21th · 发表于 2009-5-16 22:16:16

有没有用DSP的？

gzhuli · 发表于 2009-5-17 00:33:40

【5楼】 zhoyo21th

dsPIC可以算半个DSP，呵呵。

四轴主控选带DSP指令的单片机比较有扩展余量，可以上复杂算法，AVR和ARM7TDMI-S就淘汰了，做电调还可以。
ARM9和DSP又太夸张了点，成本太高。
剩下ARM7EJ-S/Cortex-M3/AVR32/dsPIC，dsPIC是16位的，而且性价比不具优势。

结论：建议STM32和AVR32里面选一吧，这两个CPU坛里都有较好的技术支持，邮购部也有现货。

cnmusic · 发表于 2009-5-17 08:52:11

其实各种MCU都有各自的优缺点。

我现在的四轴上是采用多MCU的方案，一个ARM7负责主要的姿态控制，另外一个M8负责遥控器的PPM解码和输出。单一MCU的话有时候代码会很复杂，特别是姿态控制频率要达到1000Hz的时候，各种中断处理起来就很难了。

对于主控的MCU，我认为首先要资源够多，RAM够大，Flash够大，浮点性能够强。这样我可以尝试各种算法而不用担心单片机处理不了。我现在的ARM7性能我就觉得还不错了。不过如果要我重新设计的话，我会选择STR912FAW44X6的ARM9系列，价格和我现在的差不多，资源又多了，而且还带了专门的BootLoader块。为了实现主控MCU的通过SD卡更新代码这个功能我一直头大呢。

现在UAVP-NG选择的也是这种多MCU方案，2个AVR+ARM7(LPC2148)，3个MCU负责所有工作，主MCU处理频率已经达到1000Hz了。
似乎MK的下一版本也要采用STR912FAW44X6之类的ARM9芯片了，我这个芯片就是看他们的才注意到还有这种单片机级别的ARM9的。

gzhuli · 发表于 2009-5-17 23:53:38

多MCU是肯定的，我觉得这里讨论的着重是主控吧。

我设想的方案也是多MCU模块化的，主控用STM32，传感模块用M16或者dsPIC，还有遥控模块，GPS模块等。
模块化以后统一接口和通讯协议，主控自检配置所有模块，模块可随时增减或更换。

g921002 · 发表于 2009-5-18 00:01:34

以本站的定位來說，用AVR32或STM32是很名正言順的。對於往後硬件、軟件的支持，AVR32似乎阿莫能做的很完整。

armok · 发表于 2009-5-18 00:08:18

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gzhuli · 发表于 2009-5-18 01:56:30

电调也用AVR32太奢侈了吧（除非做正弦波驱动），普通梯形波电调是M48就能干的活……
邮购部里最便宜的AVR32都要30多。

g921002 · 发表于 2009-5-18 10:28:53

【11楼】 gzhuli 咕唧霖

這裡討論的應該是以飛控核心為主，電調部分應該都已經很成熟了。討論的空間其實不大。

armok · 发表于 2009-5-18 10:36:14

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feng_matrix · 发表于 2009-5-18 14:30:30

关于电调：

在没有“傲羽翔”盘式电机一帖前我推荐M8，用途是普及遥控版

在看到“傲羽翔”盘式电机一帖后我推荐AT90PWM3，前提是我能买到这个电机

xj_1232005 · 发表于 2009-5-18 15:17:30

响应feng_matrix和阿莫号召，开源AT90PWM3电机控制最新版。首先是
第一部份：电源部分

(原文件名:AT90PWM3电机控制开源_电源部份.JPG)

电源部分之二

(原文件名:电源部份-2.JPG)

当电源电压为15V~40V时，Vmotor直接15~40V电压供给电机与LM2675，将Vin接2675OUT（12V）再进行∏型滤波，一路经二极管保护后供给场效应管导通控制驱动芯片，另一路送7805变换为5V供主控芯片电路。当电源电压为10V~15V时，将Vin与Vmotor都直接接到电源电压即可。此处选用LM2675开关电源而不选用7815一类的线性电源，主要是基于以下考虑：
选用7815一类的线性电源，不好的地方在于如果输入电压为40V，一方面其发热功耗大约为输入输出电压差乘以输出电流，相应的散热片体积大；另一方面电源效率低。好处是电压纹波小。
选用2675一类的开关电源，不好的地方在于电压纹波大。好处在于体积可以做小。
本设计采用2675开关电源实现整体模块小体积并通过安装单一磁珠来解决大电流主回路的模拟地与数字控制数字地之间的隔离。磁珠安装位置尽量靠近模拟地的大面积覆铜。

xj_1232005 · 发表于 2009-5-18 15:48:40

at90pwm3电机控制板实物图高度尺寸

(原文件名:复件 DSC_1502.JPG)

xj_1232005 · 发表于 2009-5-18 15:55:27

at90pwm3电机控制板实物图宽度尺寸

(原文件名:复件 DSC_1504.JPG)

feng_matrix · 发表于 2009-5-18 15:56:15

【17楼】 xj_1232005

哈哈，我就等着能买到那个盘式电机，然后把你这个加上霍尔元件，画成圆板装在盘式电机的定子低下
有感无刷可以大占空比启动的，根本不用去写无感电调上的那个带预测性质的启动算法

xj_1232005 · 发表于 2009-5-18 16:01:01

放在盘式电机的定子底下还有一个好处是散热条件很好。这样板子就比较容易做小。

gzhuli · 发表于 2009-5-18 16:17:58

盘式电机+正弦波驱动，剩下就只有风声了，适合偷_窥，哈哈……
这种电调AT90PWM3、dsPIC、STM32都可以做，价钱也差不多。
梯形波的还是用M8就好了，上面那些做梯形波CPU占用率才10%不到。

xj_1232005 · 发表于 2009-5-18 16:21:13

at90pwm3电机控制板系统框图

(原文件名:系统方框图.JPG)
主回路由模块电源、场效应功率管（MOSFET）全桥电路和被控电机组成。控制回路以AT90PWM3为核心，由功率管导通控制电路、传感器与接口电路，以及保护电路组成。
硬件工作原理是：10~40V的直流电源分两路，一路送给电机主回路，另一路经电源变换送控制回路。系统通过霍尔传感器检测转子的位置产生PWM波确定功率管导通切断序列。采用三相星形连接全控电路，采用两两导通方式。每一瞬间有2个功率管导通，每隔1/6周期（60°电角度）换向一次，每次换向一个功率管，每一功率管导通120°电角度。正确的同步换相会产生一个旋转的磁场，使转子相对定子转动，得到稳定的转矩。

xj_1232005 · 发表于 2009-5-18 16:33:54

因为ourdev要发出STM三件套共150套，如果STM也有相应的电机控制库，那么电机控制采用STM的芯片也是比较好的选择。因为至少有150套硬件平台的基础。只是不知STM三件套是否包含适合电机控制的芯片。

pitolan · 发表于 2009-5-18 16:35:03

【20楼】 xj_1232005
放在盘式电机的定子底下还有一个好处是散热条件很好。
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我的四軸一塊電池飛下來﹐摸一下電機和電調﹐電機好像是最熱的。

xj_1232005 · 发表于 2009-5-18 16:46:02

【24楼】 pitolan
因为桨转起来时可以带动空气的快速流过，根据盘式电机的电流情况与高效率，空气对流效果比较好，具体利弊，可能也需要做一下试验。

xj_1232005 · 发表于 2009-5-18 16:48:47

好象at90PWM3电机控制板的开源发到这里有些乱。我另起一帖吧。

gzhuli · 发表于 2009-5-18 17:10:57

【23楼】 xj_1232005

套件里的STM32F103R8T6可以做正弦无感，STM8可以做梯形无感，有感的2个都可以做。

xj_1232005 · 发表于 2009-5-18 21:38:05

【27楼】 gzhuli 咕唧霖
套件里的STM32F103R8T6可以做正弦无感，STM8可以做梯形无感，有感的2个都可以做。
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是吗？这是一个好消息。不知道有没有我的三件套。如果有，到手了一定好好研究研究。听说STM的电机库文件比较齐全。不知有没有用带编码器四倍频，位置控制的STM32无刷有感电机成熟的apllication note.
也就是说，根据我发的的角度，SPI或I2C或PWM或一个脉冲（5V或3.3V）一个正反转接口，电机轴能转到正确位置。能拖动120W电机（三相刷有感，MAXON EC40，order number 118898).编码器至少有一个能加在伺服端。再加几个也没有问题。主要是性能，价格问题不大。

poppyflower · 发表于 2009-5-19 01:12:15

传感器与控制板分开,确定好接口和通协协议,各人用自己熟识的芯片做.

gzhuli · 发表于 2009-5-19 02:00:39

套件的MCU都不带编码器，适合做无感和霍尔有感多些。虽然STM32软件解码编码器也可以应付，建议还是用dsPIC33的MC系列吧，带硬件编码器4倍频。

更正：看了下datasheet，STM32带编码器……