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楼主: Anteater

长期缓慢的四轴DIY (长贴慎入)

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发表于 2012-12-25 22:13:58 | 显示全部楼层
感覺比我弄的 STM32F4 好太多了!!!
发表于 2012-12-25 23:02:50 | 显示全部楼层
"还腐蚀了一个钢网"
lz怎样腐蚀了一个钢网?
发表于 2012-12-25 23:21:19 | 显示全部楼层
向你学习了
发表于 2012-12-26 21:38:16 | 显示全部楼层
看了一下你用的传感器,真贵啊!顺便问下drv8301在哪里能买到?淘宝吗?
发表于 2012-12-27 11:14:39 | 显示全部楼层
lz 你是我学习的榜样,能这么沉下心来做东西!
发表于 2012-12-27 12:16:45 | 显示全部楼层
向你学习了
发表于 2013-1-10 00:36:16 | 显示全部楼层
楼主,你在测试飞控板时的软件从哪里载的?能上传一份吗?还有软件的源代码??
向楼主学习!!
发表于 2013-1-10 01:39:07 | 显示全部楼层
这些器件相当的昂贵,按照用途看,真猜不出lz是做哪块的
直接打4层板,紧凑的布线,Cadence,ADI陀螺,KF+Quaternion,十足完美主义
LZ是微电子的麽?
 楼主| 发表于 2013-1-16 04:51:20 | 显示全部楼层
xxn59 发表于 2013-1-10 01:39
这些器件相当的昂贵,按照用途看,真猜不出lz是做哪块的
直接打4层板,紧凑的布线,Cadence,ADI陀螺,KF+Q ...

这个说的很是靠谱,
发表于 2013-1-16 20:43:05 | 显示全部楼层
最没用的机器。之前网上看过将近10个开关的 - -
发表于 2013-1-16 21:20:33 | 显示全部楼层
顶楼主!
发表于 2013-1-31 16:07:42 | 显示全部楼层
楼主经验丰富啊
应该做数字设计的吧
发表于 2013-1-31 22:57:42 | 显示全部楼层
真心佩服坚持做真东西的人才
发表于 2013-2-6 00:46:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 nwm 于 2013-2-6 00:57 编辑

楼主你如果要说你是非科班出身的,那我这个计算机专业的就尴尬了
数学物理什么都没你学的精,看到四元数这个名词我都是百度的....
真心感觉我的高等教育的基础教学太差了...怎么弥补啊...
我想学的太多 比如电路分析这种偏理论的知识
又不希望毕业以后找不到工作,所以也在学习php,逆向工程这些偏实践的科目
但是到头来是什么都懂一点,但是什么都不精,要做点什么简直比登天还难
别说给我一年,就是给我十年我觉得我都搞不定....
我该怎么办啊?.......

我知道我说的有点凌乱而且不好回答,如果诸位无视我了没关系
但是我真心想听取一下来自诸位的建议.....
 楼主| 发表于 2013-2-8 03:18:36 | 显示全部楼层
nwm 发表于 2013-2-6 00:46
楼主你如果要说你是非科班出身的,那我这个计算机专业的就尴尬了
数学物理什么都没你学的精,看到四元数这个 ...

慢慢来,等你有我的岁数了还在这个行当里面就觉得这些就没什么了

听闻过天才,但没见过。 大家都是普通人,一天都是24小时,有效利用时间就是了
发表于 2013-2-8 08:45:06 | 显示全部楼层
mark,佩服.
发表于 2013-2-8 10:32:43 | 显示全部楼层
真心厉害哦!
发表于 2013-2-15 00:07:21 来自手机 | 显示全部楼层
继续看后文,我是刚刚把传感器读出数的
发表于 2013-2-15 12:00:30 | 显示全部楼层
LZ很厉害,四轴以后也要玩的、先收藏,以后还请多多指教
发表于 2013-2-15 13:14:27 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2012-11-22 21:58
LZ最近的进展是决定从新做板,同时把已经发现的影响功能的BUGs改掉,

IMU改掉了发现的BUG,优化了布线结构 ...

我问过,2盎司加厚貌似可以多花50元就行.
发表于 2013-2-20 19:44:06 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-2-8 03:18
慢慢来,等你有我的岁数了还在这个行当里面就觉得这些就没什么了

听闻过天才,但没见过。 大家都是普通 ...

好吧,不论如何谢谢你,我会努力的
发表于 2013-2-22 01:16:18 | 显示全部楼层
这么精彩的帖子竟然这么少回复。。。浮躁啊。都对技术没兴趣。。。估计楼主要说个到多少楼公开所有资料马上楼就给盖起来了。

瞎猜,楼主应该是做芯片设计的吧,钱和技术以及实验条件都不是问题。
 楼主| 发表于 2013-2-22 10:06:51 | 显示全部楼层
jetshao 发表于 2013-2-22 01:16
这么精彩的帖子竟然这么少回复。。。浮躁啊。都对技术没兴趣。。。估计楼主要说个到多少楼公开所有资料马上 ...

虽然猜得差不多,但我还真不是做芯片设计的。
钱和设备都不怎么样,要是贴出来设备是什么样的大家都得晕死
发表于 2013-2-22 10:13:29 | 显示全部楼层
顶楼主
发表于 2013-2-22 10:45:20 | 显示全部楼层
很好的经验贴啊,进来学习了。。。
发表于 2013-2-22 11:24:10 | 显示全部楼层
我是一名在校研究僧,导师让我负责四轴的开发项目,逛了几天的论坛,各种找资料,看的是云里雾里,今天终于在楼主这找到了切入点,大概能够把握项目的方向了,太感谢楼主了,这里我先问几个新手的问题:1.电调部分为什么做了那么多的前期工作,最后不就是做出个电调板么,前面做的那么多小板是做什么用的?2.IMU和飞控板的概念我挺模糊的,能否点拨一下。(问题可能问的不是很到位)麻烦楼主了,万分感谢!
 楼主| 发表于 2013-2-23 04:30:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 Anteater 于 2013-2-23 04:31 编辑
kanglei79 发表于 2013-2-22 11:24
我是一名在校研究僧,导师让我负责四轴的开发项目,逛了几天的论坛,各种找资料,看的是云里雾里,今天终于 ...


贫道也是外行啊,  随便玩玩的,

的确,废了好大力气就是做了个电调,但这里面的难度不比其他的低,我说的是硬件上的和程序调试方法上的,同时机电一体控制是个挺好玩的东西。想想代码可以控制10几A的电流还是挺好玩的。

我做电调实际上已经不单纯是为了电调而电调了,电调出来了,剩下的一股脑就都通了。

飞控和IMU实际上可以和为一体,我只是分开了,改完的设计已经吧IMU直接放到飞控上了,就是板子有点挤,画得太累。
 楼主| 发表于 2013-5-23 03:30:49 | 显示全部楼层
好久没更新了,现在开始继续

之前在不锈钢桌面上调电调的时候不小心把xds100v2  给烧了,很不爽,结果这次做板的时候直接做了5个,采用c2000 lunchpad上面的设计,使用隔离,并且引出一路串口。今天手机没电了,改天传张照片上来。这样的话由于有隔离应该不用担心吧debugger烧掉,并且由于隔离,可以调各种电压的板子不用担心供电问题。

重新画了飞控板,修改了错误的地方,把九自由度传感器画上去了,在端口加上了esd保护,功能更加完善,可以单板搞定四轴控制。板子上实现了USB接口供电和通讯,调试起来方便点。支持TF卡,提供基本上无限量的外部存储。在与遥控器和舵机的接口加上了电平转换,可以无缝连接5V的RC设备,并且提供了和5V外设的接口,比如说超声模块。

最近发现DCM的效果也还不错,并且算法很简单, 飞控上的那个单片机可以直接上到1KHz,只是用不到那么高,正在考虑让单片机跑的慢点,关掉一个核降降温度。

另外做了一个四合一的电调,就是把四个小电调放到了一个板子上,I2C 接口,还没调那个板子,不知道通不通呢。改天放照片

发表于 2013-5-23 23:20:56 | 显示全部楼层
看了楼主的  我瞬间就有动力了!
 楼主| 发表于 2013-5-24 01:05:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 Anteater 于 2013-5-24 01:16 编辑

现在更新XDS100V2的部分。  市面上买的XDS100V2一般要么是使用TI的gerber做得要么是抄的TI的原理图,ti原版的用的是4层板,有点贵,大约200块起,有的便宜有的贵,便宜的做工很差,贵的很好但是很贵。 抄原理图的一般来说体积很大,大约和一个名片夹差不多,用了相同的元件但是用的是2层板单面实现,因此体积大了点,看起来也很山寨。自从TMS570的USB体验板出来之后,XDS100V2实际上已经可以用单芯片实现,在TI的XDS100V2上的CLPD实际用途并不清楚,据说是更精确的控制某些情况下个管脚的上拉下拉什么的,反正不是特别重要。 C2000 lunchpad出来之后,看看原理图好像和那个TMS570USB是一样的,只有少数几个地方不同,因此决定自己画个板做一个试试。做完如下,体积很小,大约1.5cm宽,4.5cm长,双面贴片,使用隔离方式,供电用的是DC/DC,可以直接从JTAG供电给目标板。
当前做好的一共5个,全部使用隔离,两端分别供电,测试了手头的几个片子,没有发现比使用CLPD的XDS100V2慢。测试了cortexM3, F28026/7, Concerto, and CortexR4F, 都没有什么问题。

FT2232H一共两个通道,一个转为Jtag,另外一个转为隔离的UART。提供了5V的接口。 因为是自己设计,做出来肯定合自己心情,还是有点小方便的,哈哈

下面是图片

正面,四个片子,两个大的一个是FTDI的FT2232H, 一个是隔离。 虽然器件的隔离电压标称很高,但是我不需要,我只要12V左右隔离就可以了,因此板子上的隔离间距很小,如果想高压隔离,需要把铺铜间距拉开或者干脆开槽
另外两个小的一个是EEPROM一个是DC/DC

背面主要就是一个隔离和USB接口

局部放大的照片,纯手工摆放0603还是挺不好搞的,不过摆放还算整齐,
做完之后发现实际上0402也能搞定,这样的话整个体积还能小点

全体合影,一起焊了5个,在下面排排站,上面的5个是简单的3.3V或者5V的USB串口模块


回流焊还是挺方便的,一锅很弄很多,不需要像原来的那样一个元件一个元件的焊了,这里面赞一下JLC的钢网,对于0.5mm间距的器件,JLC的钢网工艺没有任何问题,并且价格很便宜,只要60软妹币....配合回流焊,DIY中无敌了

顺便说一句,我的回流焊的炉子也是DIY的,sigh,没钱啊,有钱的话就不用这么寒酸了。 不过这就是DIY的乐趣,,,钱买不来的

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发表于 2013-5-25 12:43:45 | 显示全部楼层
很烧钱啊。自制PCB技术很牛
发表于 2013-5-25 21:09:32 | 显示全部楼层
帮顶!楼主这种自学精神难能可贵啊!坚持...
发表于 2013-5-25 23:18:42 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2012-11-18 10:31
被你发现了,呵呵

好东西,价格很好(high),不知道性能好不好
发表于 2013-5-25 23:34:01 | 显示全部楼层
佩服楼主的精神啊,不顶对不起DIYer精神啊。
发表于 2013-5-25 23:53:35 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-1-16 04:51
这个说的很是靠谱,

微电子,腾空于电子之上,很上
发表于 2013-5-26 00:05:14 | 显示全部楼层
楼主果真高人,高人为何都在国外呢。最近在玩四轴,跟着楼主的步伐行进。
发表于 2013-5-26 00:06:05 | 显示全部楼层
f4 我在用

28335我也用,2个都用过后喜欢c2000哈

楼主没考虑过DRV8312 或者其他类型的?集成度更高,只是电流不大,内阻也有点大哈

楼主的规划很好,很有条理。
 楼主| 发表于 2013-5-26 03:32:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 Anteater 于 2013-5-26 03:38 编辑

这部分更新电调吧,刚刚焊完,还没上过电呢,不知道能不能用-_-!!!

基本上跟上次的是一个样子的,因为要修改一个小错误,因此索性直接大幅改变内部设计,内电源层的分割更加合理,努力做到最少的通孔数目力求保持电源平面的最大完整性。模拟部分单点接地,模拟电源和数字与功率部分的电源完全分开,最大程度减小模拟部分的噪音 (这个绝对的最求完美的蛋疼的方式,疼得很)。新增加了接口的ESD保护。

驱动部分之前说过,管子部分也说过,这里不再叙述。 另外在板子上预留了一些可以焊线的比较大面积的焊盘,用于需要直接接控制线的情况。

画板子的时候觉得挺好玩,就在一个不重要的地方在内层画了一个“防伪标志”,有点好玩的说。

这个电调实在是有点烧钱了,驱动,管子加上cortexM3还有电源啥的,实在是商品电调的N倍的价格。

一共焊了5个,双面贴片,同时摆放五个的时间和分别摆放两个的时间差不多,因此同时做多个效率高很多

这面是三个管子,一个MPU,还有一个CAN收发器。现在发现实际上那个DC/DC的电感太大了,对于高频DC/DC,一个小小的电感就能搞定,但是实在懒得改了,就这样吧。


这面主要是驱动部分,3个N管,电源部分,还有一个采样电阻。没啥稀奇的。

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 楼主| 发表于 2013-5-26 03:45:44 | 显示全部楼层
mage99 发表于 2013-5-26 00:06
f4 我在用

28335我也用,2个都用过后喜欢c2000哈

TI的东西性能没的说,文档和库支持都很好。 ST相比起来混乱了一些。

但是从电路设计和画板的角度,ST的东西明显方便得多,首先是电源引脚大幅小于TI的片子,其次jtag接口小很多。

TI的很多片子没有片内LDO, 因此常常需要双电源,设计起来麻烦无比。比如DSP中的28335,令人发疯的是cortex-m3竟然带了LDO竟然没有内部连接,还得从板上引过去,靠! 反而ST的片子电源部分简洁明了,一般很容易搞定。

最后TI的片子管脚映射实在是随意的很,可以说乱七八糟,比如一个4线SPI,可能三条线在一侧,另外一条在另外一侧,这样就得千里迢迢引线过去,实在是麻烦

发表于 2013-5-26 14:58:11 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-5-26 03:45
TI的东西性能没的说,文档和库支持都很好。 ST相比起来混乱了一些。

但是从电路设计和画板的角度,ST的 ...

哈哈,都让你说中了,不过我是宁愿麻烦点,也喜欢用ADI和TI的东西,有点虚荣心吧,我电调主要用的是DRV8312,DRV8412,我的应用都是小电流的电机,所以嘛就喜欢集成集成再集成。

最初在单位没什么项目的时候也自己喜欢diy做很多模块,考虑接口啊 ,以后的通用性啊。

也做了一些,现在项目多了,每个都要依靠结构给出板卡的尺寸,定位孔之类的,就没怎么做小模块了。

不过TI的东西文档却是给力。有时候看他们的文档也能不断提高自己的文档水平哈。

 楼主| 发表于 2013-5-26 20:29:06 | 显示全部楼层
mage99 发表于 2013-5-26 14:58
哈哈,都让你说中了,不过我是宁愿麻烦点,也喜欢用ADI和TI的东西,有点虚荣心吧,我电调主要用的是DRV83 ...

有的时候设计自由度太大是一个很头疼的事情,一切从头开始的时候就发现所有都是可变的,具体到板子设计,尺寸/元件/布局什么的都是可变的,结果就难为难。

如果有一个硬性限制,这样对于做决定就有了更多的参考
发表于 2013-5-26 22:28:56 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-5-26 20:29
有的时候设计自由度太大是一个很头疼的事情,一切从头开始的时候就发现所有都是可变的,具体到板子设计, ...

现在觉得有时候给个任务书或者方案报告更合适点,自己限制自己。
发表于 2013-5-27 11:32:02 | 显示全部楼层
楼主的DIY劲头,佩服的很。
尤其是没有硬件功底开始,厉害!
发表于 2013-5-28 11:58:14 | 显示全部楼层
期待楼主持续更新
发表于 2013-5-28 12:13:04 | 显示全部楼层
首先我发现楼主比较有钱。。。。。
然后楼主你真的好厉害啊!!!
发表于 2013-5-29 11:59:32 | 显示全部楼层
LZ很厉害啊,收藏一下,有时间也学习学习
 楼主| 发表于 2013-5-30 00:16:15 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-5-26 03:32
这部分更新电调吧,刚刚焊完,还没上过电呢,不知道能不能用-_-!!!

基本上跟上次的是一个样子的,因为要修 ...

继续电调部分的更新,

由于电调的基本电路结构没有改变,只是修改了一个小地方,增加了接口保护什么的,因此程序改写很容易,基本上拷贝粘贴就可以了。

没有什么意外,电调上电调试,第一下电机就闭环了,现在考虑的是用PID稳定转速还是直接控制占空比,反正这是一个小问题,最后测一下油门推力曲线做个拟合线性化就完了。

麻烦的还是TI的这个cortex-m3, 不像c28x一样有实时模式,因此在debug的情况下改参数是个很麻烦的事情,现在打算把CAN跑起来,这样在飞控上面就可以直接试验了。

昨天把机架搭起来了,掂量一下挺沉,没有称不知道多少重量。就连上一个电机试了一下。在30%占空比的情况下,一个脚已经有起来的趋势了,看来差不多有足够的推力飞起来。
 楼主| 发表于 2013-5-30 07:19:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 Anteater 于 2013-5-30 07:26 编辑
Anteater 发表于 2013-5-30 00:16
继续电调部分的更新,

由于电调的基本电路结构没有改变,只是修改了一个小地方,增加了接口保护什么的, ...


DCM算法果然简单,连写带调试还有传感器矫正一共才一下午时间, 顺利的运行在200Hz,估计一下可能有足够的资源跑1KHz,只不过读取传感器需要占用时间,再说实在懒得用各种timer做成复杂中断控制。

现在的这个版本已经大部分的使用中断完成了,包括USB虚拟串口,I2C总线控制,传感器读取,还有DCM计算,唯一没有写到ISR的就是从USB串口打印了。

按照IMU制作成功的惯例,传个视频


youtube的版本稍微长点
https://www.youtube.com/watch?v=3N3TX1Dzv9o

youku的版本是精简了的,看起来youku不错啊,帮我把视频翻过来了,,呵呵

http://v.youku.com/v_show/id_XNTYzNzc5MzA0.html

这个ST的陀螺实在是不怎么样,各种噪音,各种跳跃,手拿着板子晃几个大姿态再放水平,零点就不知道飘哪里去了,整个反过来都有可能,然后就看着PID一点一点用加速度计纠正。
可能另外一个原因就是DCM存在极点的问题,在大姿态下可能有很大的计算误差,另外由于Cortex-M3没有浮点单元,因此整个是定点算法,要损失一点精度。但是对于这个应用,我觉得定点的精度完全可以接受,主要还是DCM的算法极点问题。有时间吧原来的那个kalman翻出看看是不是好点。
发表于 2013-5-30 14:51:07 | 显示全部楼层
又更新啦,学习……
发表于 2013-5-30 22:01:07 | 显示全部楼层
楼主能不能帮忙指导下理解四元数,怎么求出姿态角的,然后又怎么跟油门之类的联系在一起的?一头雾水,谢谢
 楼主| 发表于 2013-5-31 02:22:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 Anteater 于 2013-5-31 13:59 编辑

继续简单更新,从图片开始
组合好之后整体是这个样子的,中间的是飞控,因为集成了一套传感器在飞控上,最底下的IMU已经是可有可无的了,
最上面的是蓝牙和Xbee通讯还有GPS,主要是无线部分


换个角度,看看飞控的USB接口部分,这个接口由于写好了usb 虚拟串口,加之可以从USB供电,因此调试起来很方便


可以看到飞控的一部分接口用kapton tape封住了,防止短路神马的


加电的情况下,这个状态下,中间的飞控上的程序已经没有跑在ram上了,而是写到了Flash上面,这样
的好处就是不需要每次都写程序进去。现在飞控板上的程序是从CAN接口接收IMU板子的输出,用于方便的输出
和观察调试信息。
算了一下,这摞板子上有10好几个各种颜色的LED,晚上应该挺亮的说。

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发表于 2013-5-31 08:14:15 | 显示全部楼层
楼主很厉害,我学习的榜样,我也打算做bldc控制,只是白天上班,只能下班后晚上看看,顺便问一下调试bldc用模拟示波器可以吗,需要多少M的?我对示波器不太了解,数字的太贵,只能买一个模拟的用了
 楼主| 发表于 2013-5-31 13:53:09 | 显示全部楼层
sisia 发表于 2013-5-31 08:14
楼主很厉害,我学习的榜样,我也打算做bldc控制,只是白天上班,只能下班后晚上看看,顺便问一下调试bldc用 ...

我第一个版本的ESC没有示波器可用,因此直接调的,由于当时也是新手,很费劲

第二个用FOC的时候主要是观察20Khz的方波,因此是个示波器就行

第三个就是现在做好的版本也是没有用示波器,直接用片子上的ADC看的,采样率大约1M SPS, 估计带宽也就100KHz就行了
 楼主| 发表于 2013-5-31 13:58:24 | 显示全部楼层
CAN果然很好用,速度也不错,主要是比UART方便很多,直接有过滤器,直接到到想发送的地方。并且是多master/slaves网络。 比I2C简单得多,用API的话几行就行,不错。
发表于 2013-5-31 14:23:06 | 显示全部楼层
楼主厉害啊!学习了!
发表于 2013-5-31 14:38:18 | 显示全部楼层
最近俺也在搞MK 2.0的电调 成功后再来和楼主交流
发表于 2013-5-31 17:14:15 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-5-31 02:22
继续简单更新,从图片开始
组合好之后整体是这个样子的,中间的是飞控,因为集成了一套传感器在飞控上,最 ...

楼主做这堆板子开销不小啊。其实缺了个OSD功能,FPV很好玩的,调试时显示中间数据也很好,比数传电台好用

不知道楼主开始研究控制算法没有。我写一周的程序,周末飞半天,感觉有些厌倦了,GPS定点定高还没做

大家都从电路 开始做感觉很浪费,重复多少遍了,现在都想买个Naza先玩起来
 楼主| 发表于 2013-5-31 20:54:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 Anteater 于 2013-5-31 20:56 编辑
xukkkkkk 发表于 2013-5-31 17:14
楼主做这堆板子开销不小啊。其实缺了个OSD功能,FPV很好玩的,调试时显示中间数据也很好,比数传电台好用 ...


当时开始做这堆板子的时候,市面上的飞控还是avr级别的,那像现在的单板机遍地都是,性能高低都有。 实际上板子和自己的需求有直接关系,比如姿态解算的传感器我不知道什么好,就直接靠数量堆了一个。Kalman姿态解算计算开销大,就找了个浮点DSP. 想用2个CAN跑控制信号,就做了个ESC。结果就是现在看到的这堆东西。

OSD不是在我规划的列表中的,但是一个摄像头是做了预留的。摄像头当然很简单了,就是读取jpeg然后传回来的那种,很轻量级的。

OSD硬件直接买应该就行,DIY OSD不太靠谱,因为视频处理和大功率高带宽无线电不是业余可以搞定的。我没仔细做过功课,但是直觉觉得OSD的发射机应该有接口分别给摄像机和OSD数据,因此如果知道OSD数据格式,做个接口应该不是什么大问题。


现在基本的软件模块就差飞控了,算法还没搞,因为姿态解算已经单独分离出去了,现在直觉觉得三个PID(roll,pitch,yaw)级联应该可行。你采用什么算法?
 楼主| 发表于 2013-5-31 21:01:04 | 显示全部楼层
现在已经把机架搭起来了,ESC基本程序写好了,机架上的电调已经上电调是通过了,现在就差CAN的控制部分和一些控制安全性的东西,应该不是什么难事,毕竟程序框架已经建好,添点小玩意还是挺方便的。

姿态解算完成,现在还没决定用DCM还是Kalman。

CAN网络调试收发都没有问题,很快飞控就能直接通过CAN控制ESC

无线电部分以前测试过,Xbee就是一个透传,蓝牙也差不多,两个都跑在2.4G频段,实在是很挤。GPS的读取还没做,我最讨厌的一件事就是字符串的处理和UART输入处理,烦死,还是CAN简单的多。

最后一个大块就是飞控程序还没写。
发表于 2013-6-3 10:28:47 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-5-31 21:01
现在已经把机架搭起来了,ESC基本程序写好了,机架上的电调已经上电调是通过了,现在就差CAN的控制部分和一 ...

楼主还没飞过吧,其实写完姿态部分只是其中的一小小步,姿态的话论坛的 四元数变换矩阵一阶微分方程+重量矢量修正是最好的 (业余来说) 方向余弦不要用,3阶方阵正交化比较麻烦,AMP就是DCM,他的正交比较简单,不过目前也没必要在算法上太纠结,传感器这玩意误差本来就大,还加上震动。

控制的话PID可以飞,但是不稳定,感觉是个低阻尼系统,很容易超调,电调有延迟,我不懂传递函数,凭感觉写控制,有风的话就更麻烦

OSD很好弄,用美信的集成IC 当然弄个CPLD也可以,没那么难

遥控我用SI4432  100毫瓦可以600米,这个方案有人用3W飞20公里

感觉楼主理论水平很高,大学老师? 投入不少精力和时间吧,交个朋友


我的帖子
http://www.amobbs.com/thread-5534249-1-1.html
http://www.amobbs.com/thread-5531880-1-1.html
http://www.amobbs.com/thread-5528432-1-1.html
http://www.amobbs.com/thread-5533389-1-1.html


 楼主| 发表于 2013-6-3 21:49:41 | 显示全部楼层
xukkkkkk 发表于 2013-6-3 10:28
楼主还没飞过吧,其实写完姿态部分只是其中的一小小步,姿态的话论坛的 四元数变换矩阵一阶微分方程+重量 ...

姿态计算已经写完了,无论是DCM还是误差四元数, 明天大约就可以测试他们在振动状态下工作情况了,预计四元数的好点,贵点的陀螺好点,毕竟那个陀螺号称是Ultrahigh vibration rejection:0.01°/sec/g。

姿控部分还没写,不出意外的话应该直接是用四元数控制力矩。没考虑好高度控制是用超声还是手动控制。

你的遥控器很fancy,加装了很多东西。对我来说遥控器随便买一个或者用已经做好的xbee手柄的都行。

电池么,没搞头,直接稳压电源或者USB取电,能飞起来再说。

我围绕这个四轴做了不少东西, 说到OSD,还真没在我计划的列表上。不过要是说OSD的话,我还是可以胡诹一下的。比如我会分别用数传和图传,然后在电脑上实现OSD。CPU比单片机好用的多。结合我现在状态,遥控器和数传的输出部分都在电脑上,无论在哪里飞都得把电脑搬出来,因此加一个图传再做图像处理应该可以接受。

发表于 2013-6-4 12:46:21 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-6-3 21:49
姿态计算已经写完了,无论是DCM还是误差四元数, 明天大约就可以测试他们在振动状态下工作情况了,预计四 ...

遥控器的钱还是不要省了,航模里省钱往往是花钱,建议你先买个MWC回来对比着调试,运气不好摔一下啊机械部分全报废

手感,鲁棒性 都是飞出来的,得花大量的试飞时间去弄,如果仅仅悬停一下也没什么意思
 楼主| 发表于 2013-6-4 21:09:06 | 显示全部楼层
xukkkkkk 发表于 2013-6-4 12:46
遥控器的钱还是不要省了,航模里省钱往往是花钱,建议你先买个MWC回来对比着调试,运气不好摔一下啊机械 ...

这玩意说是玩具不如说是做实验,既然是做实验的话,失败是很正常的,并且肯定要想办法在调试阶段减少炸鸡。

最终好玩的还是在飞控算法上,带负载上天不是我的目的
发表于 2013-6-5 16:04:14 | 显示全部楼层
这个要顶,公司里的FOC控制刚刚弄好,是有打算移植到4轴上去。呵呵,菜鸟一只,有没有推荐一款PMSM的电机,4轴用,通用一些,不要不好买!thanks!
楼主强大,真心佩服!留名!
 楼主| 发表于 2013-6-5 20:53:16 | 显示全部楼层
tang0571 发表于 2013-6-5 16:04
这个要顶,公司里的FOC控制刚刚弄好,是有打算移植到4轴上去。呵呵,菜鸟一只,有没有推荐一款PMSM的电机, ...

这个真的不知道,航模上没有必要用pmsm,普通的梯形就行了。我曾经试过用FOC算法控制bldc,但是由于BLDC的EMF不是正确的正弦波,因此坐标变换之后不是一个恒定值,而是一个上下起伏的波,这个频率和转速相关,因此我的算法没成功。

如果你不想弄个模型,想搞一个大的,那点击应该还是有不少选择的吧,
发表于 2013-6-6 09:06:00 | 显示全部楼层
这个方案确实少有人仿    拉风带闪电
发表于 2013-6-8 15:57:53 | 显示全部楼层
向楼主学习
 楼主| 发表于 2013-6-11 11:30:27 | 显示全部楼层
吐槽一下TI用在Cortex-M3上的DriverLib,这个lib一般情况下挺好用,由于是写给一般情况的,在一些对性能有些要求的地方就不成了,比如说在ISR中用就一定出问题。
之前在用这个API写I2C读取传感器的时候就觉得有点效率问题,这次在ESC上用CAN的时候,开了200Hz的CAN通信的情况下,电机会有杂音,错步,卡死等等。。。 仔细看了下代码竟然发现读取CAN寄存器的时候每次都有5个循环的等待,擦。。。
在大幅优化了CAN的主要读写函数的情况下,200Hz的CAN通信控制就没问题了,
发表于 2013-6-11 14:57:28 | 显示全部楼层
mark`````````````````````
 楼主| 发表于 2013-6-12 02:56:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 Anteater 于 2013-6-12 03:29 编辑



之前分别作了DCM和误差四元数的姿态解算,这次把他们放到一起去。

在IMU的板子上集成了两套10DOF的传感器,还有一个CAN的收发器。由于MCU足够强大,因此两个算法同时跑在一个C28x DSP上面,然后用Cortex-M3负责传感器的读取工作,还有CAN接口的数据处理工作。

整个的流程就是Cortex-M3按照200Hz读取传感器,然后用IPC中断的方式传给C28x, 由DSP进行计算然后返还结果给Cortex-M3。Cortex-M3之后把结果从CAN总线发到飞控,飞控收到之后一路由USB串口发送到上位机,一路由XBee发送到上位机。因此从下面的视频可以看到两个算法的对比。在这个对比中,两套算法实际上用的是两套传感器的数据,因此稍有差异。但是总体上的性能都还可以。

http://player.youku.com/player.php/sid/XNTY5NjQ5NDg0/v.swf


之前进行硬件开发的时候考虑到可能用小波滤波的方式除掉数据抖动,因此在IMU板子的后面预留了一个可以连接STM32F4邮票板的位置。
这个邮票板也是自己设计的,使用I2C接口进行输入输出。

但现在看来,仔细调调参数, 无论是Kalman还是DCM都不需要额外的数据滤波,这个接口等以后有更好玩的再用吧。
这个是TMS570, 也是小板一块,只做了一个测试了一下debugger连接

这一次画板的成功率很好,到目前为止,所有的功能模块都是正确的,丝印有几个错了,但是不影响功能。贴片的成功率也是很高的,好像只有一个因为是DC/DC器件的问题不好使,但是拆下主要元件重新贴片到新的板子上就没问题了。
这个是贴片的过程
刚摆好几个元件

继续摆放

更多的元件

再多一些

总算快完成了

焊完之后

两个版本的IMU,稍有区别,但是总体设计没变,第二版功能更好,电路设计也更加合理


现在这个工程完成了很大一部分,硬件部分基本上搞定,包括机架,电源,遥控,螺旋减,电机,电调,飞控,IMU,无线数传都已经搞定,剩下的只有超声模块需要做一下,不过一个arduino就能搞定,很简单。
机架的部分

软件部分写了2/3左右吧,CAN网络已经通了,电调的程序已经基本写完,姿态解算的程序写完,飞控部分的整体架构写完,无线数传部分框架写完。剩下的就是详细飞控算法,通信的协议定义,GPS接收了。

电调经过我不屑的努力,已经比较可靠了,起动成功率已经接近100%了,陆续做了堵转保护,掉信号保护,过流保护等功能,同时实现了CAN总线的200Hz控制。

这个就是这段时间的总结,下面要忙些别的事情,四轴的还得先睡一下,等醒了再继续。。。。

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发表于 2013-6-12 21:25:05 | 显示全部楼层
MARK
发表于 2013-6-16 14:06:02 | 显示全部楼层
本帖最后由 logosz 于 2013-6-16 14:08 编辑

你好楼主,我最近刚开始学习用蓝膜手工做PCB,发现显影这个步骤老是过不去。显影总是该掉的膜不掉,不该掉的掉了,也就是说显影是拖泥带水的那种。

不知道是我曝光时间问题,还是显影液浓度问题。你帮我看下。

做了好几次了,把一包显影液都用完了,还没有搞定。

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 楼主| 发表于 2013-6-18 10:02:03 | 显示全部楼层
logosz 发表于 2013-6-16 14:06
你好楼主,我最近刚开始学习用蓝膜手工做PCB,发现显影这个步骤老是过不去。显影总是该掉的膜不掉,不该掉 ...

给图片配点说明?
发表于 2013-7-1 07:33:59 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-6-18 10:02
给图片配点说明?

LQFP44封装的,勉强做成这个样子了,断了几根线,我给用焊锡补上了。功能还都正常。

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发表于 2013-7-1 07:42:50 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-6-18 10:02
给图片配点说明?

激光打印机打印的菲林曝光用的节能灯显影模糊了,经过我的总结,曝光时候需用玻璃压住菲林防止光线侧漏。这个也是显影组后线断了不少,感觉是曝光时间太短的原因,刚开始曝光5分钟后来加到20分钟发现效果好点




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发表于 2013-7-1 10:59:42 | 显示全部楼层
请教楼主,F28M35H52 这颗料价格如何?在什么地方弄得到?挺适合做我忙活的一个案子啊,网络+电机控制。
发表于 2013-7-1 13:10:34 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-5-31 02:22
继续简单更新,从图片开始
组合好之后整体是这个样子的,中间的是飞控,因为集成了一套传感器在飞控上,最 ...

实在是漂亮啊,LZ这是在做产品啊……狂羡慕!
 楼主| 发表于 2013-7-3 22:37:24 | 显示全部楼层
logosz 发表于 2013-7-1 07:42
激光打印机打印的菲林曝光用的节能灯显影模糊了,经过我的总结,曝光时候需用玻璃压住菲林防止光线侧漏。 ...

恩,基本上都没什么问题,总结的也对

1. 干膜的话,最好在曝光之前把表面的膜也去了,这样分辨率好点

2. 那个灯管我最早的时候用过,实际上效率很低,要相当长的曝光时间,后来用405nm的LED, 15秒左右就可以了,因此你的曝光时间很可能短了

3. 显影后对比度不足可能是曝光不足也可能是干膜过期了

4. 涂个绿油吧,之后无论是焊接还是用起来又方便太多

5. 显影的容器,,,难道你用的是碗么????
 楼主| 发表于 2013-7-3 22:39:24 | 显示全部楼层
本帖最后由 Anteater 于 2013-7-3 22:45 编辑
rom 发表于 2013-7-1 10:59
请教楼主,F28M35H52 这颗料价格如何?在什么地方弄得到?挺适合做我忙活的一个案子啊,网络+电机控制。 ...


做电机控制没的说,150MHz 的C28肯定够用,网路的话75Mhz的M3也没问题。
就是这个片子不太好买,之前digikey和mouser都有,大约$30/pc,最近缺货? 另外片子的bug有些,我没碰到,但是你要想做产品的话最好留意一下

发表于 2013-7-4 00:52:55 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-7-3 22:39
做电机控制没的说,150MHz 的C28肯定够用,网路的话75Mhz的M3也没问题。
就是这个片子不太好买,之前digi ...

这么震撼滴价格,哇嘞嘞,产品哪里用得起……
发表于 2013-7-4 01:32:30 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-7-3 22:37
恩,基本上都没什么问题,总结的也对

1. 干膜的话,最好在曝光之前把表面的膜也去了,这样分辨率好点

我再进一步总结下失败的原因。

还是我不熟悉干膜的用法原因。

1.第一次用蓝膜,不知道是三层的(前后两层是透明无色的保护膜,中间的才是真正的蓝膜),一直以为是只有一层保护膜,我只撕掉了其中的一面保护膜,曝光时事实上另一层保护膜还在上面也就是对着光的那边。一开始我曝光了5分钟。发现已经有印子了(就是线路已经被照到上面显示出来了),感觉可以了,就丢到显影液里面开始显影了(这个时候另一层保护膜还在上面我不知道需要撕掉,以为会自动掉的),保护膜还在上面所以导致显影液不能正常接触蓝膜。硬是在里面泡了20多分钟,最后很掺的失败了。后来发现是那层保护膜需要显影前给撕掉。我的蓝膜是我一年前买的,当时买的没有用,最近才拿出来用,我撕蓝膜的保护膜是用透明粘胶纸撕的。我发现蓝膜的两面的保护膜材质不一样。一面是柔性的(用手揉不会响),一面是类似于玻璃纸似地的有点脆的那种感觉(手揉会有响声)。那层柔性的很好撕掉,可是那层脆的总是很难撕开头,总是和蓝膜粘的很牢固,为了找头(类似于透明胶带,找不到头的感觉真不好),浪费了不少面积的蓝膜。不知道是不是我的蓝膜太久了,就是你说的过期了的原因。你的有这么难撕么。

2.我发的那个STC的单片机其实是0.8毫米脚间距的。勉强做好了,现在要做0.5脚距的STM32LQFP100封装的。线宽线距都是10mil,没有做过这么细的,不知道能否可行,蓝膜的方法。一直在犹豫做不做,后来你看见你好像又做了块板子吧。线宽线距也是10mil的吧。如果可以的话,我也试试。不知道这个能做到多少的极限。
 楼主| 发表于 2013-7-4 02:01:21 | 显示全部楼层
logosz 发表于 2013-7-4 01:32
我再进一步总结下失败的原因。

还是我不熟悉干膜的用法原因。

蓝膜自身的分辨率很好,可以做到6mil/6mil的线宽/线距,我在很小的0.5oz的板子上做过

分辨率的限制在那个胶片上,激光打印机出来的大约也到6mil就已经不太行了,保险起见,8mil/8mil肯定能行,到12mil的时候就完全没问题了

市面上买的感光板很好用,0.5oz的板子,我做小面积6mil/6mil都没问题,大一点的,比如>10cm2 的最好还是8mil到10mil。

发表于 2013-7-4 08:48:36 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-7-4 02:01
蓝膜自身的分辨率很好,可以做到6mil/6mil的线宽/线距,我在很小的0.5oz的板子上做过

分辨率的限制在那 ...

恩,我今天就去试试,另外你说的紫外灯,能否给我上个淘宝的链接让我看看具体是哪一种灯。用节能灯太浪费时间了。
 楼主| 发表于 2013-7-5 05:10:50 | 显示全部楼层
logosz 发表于 2013-7-4 08:48
恩,我今天就去试试,另外你说的紫外灯,能否给我上个淘宝的链接让我看看具体是哪一种灯。用节能灯太浪费 ...

http://www.amobbs.com/thread-5465387-1-1.html

没有淘宝链接,我自己做的,
要不我把它放到淘宝上买个价? 呵呵
发表于 2013-7-5 16:07:22 | 显示全部楼层
好东西~~学习了~
发表于 2013-7-5 19:01:13 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-7-5 05:10
http://www.amobbs.com/thread-5465387-1-1.html

没有淘宝链接,我自己做的,

紫外线波长365nm的灯管今天我买了两根,上面说是两分钟就能曝光完成,先玩着。
发表于 2013-7-5 20:39:59 | 显示全部楼层
楼主真是用功啊,榜样!
发表于 2013-7-6 12:13:06 | 显示全部楼层
菜鸟一枚,向楼主膜拜了
发表于 2013-7-10 17:45:54 | 显示全部楼层
楼主厉害,学习
发表于 2013-7-19 19:34:37 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-5-24 01:05
现在更新XDS100V2的部分。  市面上买的XDS100V2一般要么是使用TI的gerber做得要么是抄的TI的原理图,ti原版 ...

请教大大
回流焊怎么DIY 的阿。
苦比自己手焊的吊丝路过。
发表于 2013-7-19 19:41:23 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-5-31 20:54
当时开始做这堆板子的时候,市面上的飞控还是avr级别的,那像现在的单板机遍地都是,性能高低都有。 实际 ...

大大, 对于AV信号的OSD 直接用 MAXIM 的 MAX7456 就可以搞定了。
再简单 可以用MCU检测帧同步信号,然后算坐标点,把IO 拉高,这样就叠上去了。
PC端需要做一套配置的GUI 。
用来配置显示的字符和小图标什么的。
 楼主| 发表于 2013-7-22 11:58:44 | 显示全部楼层
snowblow 发表于 2013-7-19 19:41
大大, 对于AV信号的OSD 直接用 MAXIM 的 MAX7456 就可以搞定了。
再简单 可以用MCU检测帧同步信号,然后 ...

好吧,这个MAX7456实在是方便哈,这个思路不错,
 楼主| 发表于 2013-7-22 12:04:06 | 显示全部楼层
snowblow 发表于 2013-7-19 19:34
请教大大
回流焊怎么DIY 的阿。
苦比自己手焊的吊丝路过。

呵呵,回流焊么,流程是这个样子的,
1. 首先要有钢网,没有的话高密度元件没戏
2. 然后要有锡膏,有铅/无铅/低温的都行
3. 找个刀片把锡膏印到板子上去,具体移步youku,搜索相关视频
4. 准备炉子,按照网上的温度曲线烤就是了

具体说炉子,我用的是一个小烤箱,上面接上一个热电偶测温。温控使用PID控制器和固态继电器。这样就明白了吧。
发表于 2013-7-23 19:29:00 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-7-22 12:04
呵呵,回流焊么,流程是这个样子的,
1. 首先要有钢网,没有的话高密度元件没戏
2. 然后要有锡膏,有铅/ ...

明白了。  我以为自动打件的呢。
手动的方式有了解过。
 楼主| 发表于 2013-7-24 01:48:21 | 显示全部楼层
snowblow 发表于 2013-7-23 19:29
明白了。  我以为自动打件的呢。
手动的方式有了解过。

就个位数的板子,自动还不够麻烦的呢
发表于 2013-7-24 14:02:17 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-7-24 01:48
就个位数的板子,自动还不够麻烦的呢

老大
你的传感器数据读出来了么?
有没有PC端做一些数据查看,分析的小工具阿?
 楼主| 发表于 2013-7-25 20:45:08 | 显示全部楼层
snowblow 发表于 2013-7-24 14:02
老大
你的传感器数据读出来了么?
有没有PC端做一些数据查看,分析的小工具阿? ...

参见 170楼
发表于 2013-7-25 21:23:13 | 显示全部楼层
mark.......
发表于 2013-7-26 15:25:56 | 显示全部楼层
mark!谢谢楼主分享
发表于 2013-7-26 21:22:45 | 显示全部楼层
Anteater 发表于 2013-7-25 20:45
参见 170楼

感谢回复。
请教个问题。小弟因为新手入门。
看到高端点的飞控都是二百块左右的陀螺,而且还是模拟的单轴的。
而现在入门级别的都是几十块的数字三轴 六轴陀螺。

只有开源的 Paparazzi 最新的版本上使用了9150 九轴陀螺。为何 提Paparazzi 呢。因为 Paparazzi 在open source 飞控中是还不错的。
还有MK 之前开源的 ,从了FC2.1 后就闭源了,FC2 开始也使用了 二百多块的 单轴模拟陀螺。
看那个低空飞行。的确很稳 很稳阿。

重新翻了一下大大的帖,看您的意思是 陀螺精度不是非常 特别的要考虑。
如果不麻烦的话,老大能否给俺讲讲数字陀螺和模拟陀螺有啥特别的区别么?
谢谢阿。
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