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Author Topic: [Multicotteri] Elettronica : IMU, MCU, Sensori ed algoritmi di controllo  (Read 99678 times)
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comunque con dei motori da 920 KV ed un telaio leggero
920.000 Volt ?
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- [GUIDA] IDE1.x - Nuove Funzioni - Sketch Standalone - Bootloader - VirtualBoard
http://arduino.cc/forum/index.php/topic,88546.0.html
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http://arduino.cc/forum/index.php/topic,96163.0.html

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920.000 Volt ?

920 kV vuol dire che il motore fa 920 rpm (a vuoto) per ogni Volt di tensione applicata, in questo caso la k è la costante che indica il rapporto tra giri e tensione, si esprime in  rpm/Volt.

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Quote
Intendevo chiedere se conoscevi quante altre funzioni avrei potuto aggiungere, ad esempio dal punto di vista sensoristico, alla scheda precedentemente mostrata... Magari in futuro... Dopo la fase "impara a conoscere le basi"   perché purtroppo non l'ho capito dai dati forniti sulla scheda.
credo nessuna, essendo quella board fatta per funzionare così.. ma visto il prezzo chissene (è veramente buono!), al prossimo giro spenderai qualche (tanto) euro in più e potrei farti una schedina più seria. Prima però stai schiscio e vedise la cosa fa per te.

Quote
tu che eliche consiglieresti per iniziare?
dipende dalla potenza espressa del motore, non dal numero di giri. Di solito i motori lenti hanno una forza di torsione (torque) maggiore, e quindi possono montare eliche più grandi di motori con alto kV.

metti il modello del motore
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dipende dalla potenza espressa del motore, non dal numero di giri.

Dipende da tutte e due le cose perché la coppia altro non è che la potenza divisa per il numero di giri, un motore potente che fa molti giri deve usare un'elica più piccola, e con meno passo, di un motore lento con meno potenza.
Esistono appositi calcoli per determinare l'elica ottimale in base al tipo di motore, dato che sono molto complessi non è semplice farseli da soli, però ci sono software dedicati al volo elettrico, uno dei migliori è MotoCalc, che fanno questi conti per noi partendo dal modello specifico del motore o dalle sue caratteristiche tecniche.
C'è un ottimo calcolatore online specifico per i multicotteri che permette di dimensionare facilmente motore/elica/batteria in base alle esigenze.
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link nei preferiti smiley

per "potenza espressa" e "forza di torsione" intendevo coppia, che in inglese si dice torque, ma non ricordo mai come si traduce.. chiedo scusa per la confusione.
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Grazie!
Quando avrò stabilito tutto il necessario userò quel fantastico calcolatore, grazie mille!  smiley
 
Ah, comunque dovrebbe esser possibile aggiungere magnetometro e barometro mi sembra, non sono inclusi, ed addirittura GPS... Confermate?

bene, penso di esserci quasi...

Ma non ho ancora compreso l'UBEC, non dovrebbero avere già una funzione di BEC gli ESC di ciascun motore?
Grazie

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  Ah, comunque dovrebbe esser possibile aggiungere magnetometro e barometro mi sembra, non sono inclusi, ed addirittura GPS... Confermate?

Si però a seconda del software che usi non è detto che il magnetometro e il barometro vengano utilizzati sul serio.
Per quanto riguarda il gps con processori a 8 bit è praticamente inutile, puoi solo leggerne i dati e trasmetterli a terra, può far comodo per sapere quota e velocità, però scordati il volo autonomo tra waypoint e/o il semplice return to home automatico, non hai abbastanza potenza di calcolo per queste cose.

Quote
Ma non ho ancora compreso l'UBEC, non dovrebbero avere già una funzione di BEC gli ESC di ciascun motore?

Non tutti gli ESC hanno il bec e se l'hanno solitamente fa letteralmente "schifo", sopratutto se parliamo di ESC cinesi da pochi soldi, molto meglio usarne uno dedicato e collegare in comune solo il GND degli ESC, mi raccomando collegamento a stella partendo da un unico punto di massa.
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Si però a seconda del software che usi non è detto che il magnetometro e il barometro vengano utilizzati sul serio...
Questo significa che l'unico problema sarebbe il software, e che quindi basterebbe trovare quello più adatto...  smiley (spero possiate confortarmi dicendomi che non è poi così impossibile trovarne uno adeguato smiley-mr-green smiley-mr-green )

1-
Ne approfitto per l' approfondimento dell'aspetto "sensori supplementari" appena citati  smiley-slim ... Magnetometro e barometro aiutano la stabilizzazione ed agiscono solo quando il velivolo dovrebbe mantenersi stabile in un determinato punto? oppure aiutano anche in altre situazioni?

2-
Quote
Per quanto riguarda il gps con processori a 8 bit è praticamente inutile, puoi solo leggerne i dati e trasmetterli a terra, può far comodo per sapere quota e velocità, però scordati il volo autonomo tra waypoint e/o il semplice return to home automatico, non hai abbastanza potenza di calcolo per queste cose.
Che fortuna che per ora non sono minimamente interessato al volo autonomo  smiley
Ma ecco un'altra perplessità: in che modo è possibile trasferire i dati GPS a terra? è necessario un altro trasmettitore e ricevitore?

Vi ringrazio moltissimo per la condivisione delle vostre conoscenze, grazie davvero!  smiley-cry
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il magentometro aiuta a fare in modo che il tuo mezzo non si giri su se stesso da solo. Ma essendo una bussola, è sensibile ai campi magnetici dei motori, esc e ubec; è quindi da mettere a punto correttamente.

il barometro permette di mantenere l'altezza, ma con una precisione alquanto discutibile che varia da sensore a sensore.

Quote
è necessario un altro trasmettitore e ricevitore?
sì, in quando la RX/TX è un sistema MONO direzionale da terra al mezzo. per fare il contrario degli xbee dovrebbero essere ok, o degli nrf, etc..
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Perfetto, per quanto riguarda la questione hardware ormai ho tutte le nozioni necessarie grazie alla vostra gentilezza...  smiley

Piccolissima domandina sul mondo delle batterie... So che è consuetudine adoperare le lipo; che sono state una bella evoluzione del mondo degli accumulatori... peccato che costino un sacco di soldi, e che siano molto fragili; e da qui mi sorge la domanda...
A parte il peso (che a parità di corrente sembra oltretutto variare di pochissimo), e l'ingombranza, ci sono altri aspetti non a favore dell'uso di una li-ion cioè batteria al litio? Ne possiedo una di un vecchio PC; 11,1V di tensione (quindi uguale ad una lipo 3S), e 5400mAh.
Potrebbe tale elemento soddisfare le richieste imposte dal quadricottero?

Vi ringrazio ancora
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Oggi, grazie alla giornata primaverile, ho provato il porting di Open Pilot per la STM32F Discovery sul quadricottero, avevo già preparato una carrier su millefori simile a questa che va perfettamente sul frame di Mikrokopter, il telaio del mio quadri è realizzato con i loro pezzi.
Se non volete "impazzire" a compilare tutto, ci sono le istruzioni per settare l'ambiente di lavoro sia con Linux (da preferire in questo caso) che per Windows e Mac OS, potete scaricare gli eseguibili, sia per il micro che per la stazione a terra (solo windows), qui.
Per caricare il firmware sulla STM32F3 è indispensabile caricare prima il bootloader tramite l'STLINK V2 integrato sulla scheda, poi il firmware vero e proprio tramite il software della stazione a terra dall'apposita pagina, nel wiki trovate tutti i reference sia per il pin out della scheda che per la procedura di caricamento del software.
Avevo già fatto un presetup a terra e sebbene non perfetto il quadri si è comportato molto bene, ho provato il return to home con il gps e funziona benissimo, molto bello, e molto ben fatto, il software della stazione a terra, la schermata principale è totalmente configurabile ed è possibile vedere la mappa del terreno di volo, in tempo reale in base ai dati GPS, tramite download diretto da internet (serve una connessione sul campo) oppure da dati precedentemente scaricati.
Per farla breve, se volete un ottimo software pronto all'uso per un quadri con una marcia in  più basato sulla STM32F3 questo porting è quello che fa per voi, ovviamente è totalmente open source e può essere un ottimo "template" di partenza per sviluppare software personalizzato.
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L'avevo già visto, però usano un rtos se non erro
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L'avevo già visto, però usano un rtos se non erro

Si usano un semplice RTOS realizzato da loro, la gestione dei vari task in precisi momenti è indispensabile su questo genere di applicazioni.
Unico neo, per il momento, di questa versione per la Discovery F3 è che non viene usato il magnetometro pertanto l'orientamento del jaw è gestito solo tramite gyro e accelerometro, il che può portare a problemi di deriva se il volo si prolunga molto.
Una cosa bella è che i test al banco si possono fare tramite porta USB con connessione dati HID, non servono driver, sarebbe prevista anche una connessione USB VCP (Virtual Com Port) però in questa release non è ancora implementata, francamente non ne sento la mancanza visto che la connessione HID è decisamente migliore.
C'è pure una GUI per tablet Android, connessione tramite bluetooth, devo ancora provarla però ho già visto che è limitata rispetto alla GUI per pc che permette di fare di tutto di più.


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è bella l'idea della HIS, ma come viene vista? joystic ad X assi, dove X sono i valori da spedire?
Anche io preferirei usare la USB direttamente senza passare per la VCP perchè dai miei test è quella che mi rallenta tutto falsando letture e dati quando la disattiverò
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è bella l'idea della HIS, ma come viene vista? joystic ad X assi, dove X sono i valori da spedire?

No è un canale dati HID, usa due endpoint da 64 byte, uno IN e uno OUT, tramite i quali vengono scambiati i dati della telemetria e dei comandi di configurazione, ti allego il report della configurazione ricavato con USBview.

Code:
         ---===>Device Information<===---
English product name: "CopterControl"

ConnectionStatus:                 
Current Config Value:              0x01  -> Device Bus Speed: Full
Device Address:                    0x01
Open Pipes:                           2

          ===>Endpoint Descriptor<===
bLength:                           0x07
bDescriptorType:                   0x05
bEndpointAddress:                  0x81  -> Direction: IN - EndpointID: 1
bmAttributes:                      0x03  -> Interrupt Transfer Type
wMaxPacketSize:                  0x0040 = 0x40 bytes
bInterval:                         0x04

          ===>Endpoint Descriptor<===
bLength:                           0x07
bDescriptorType:                   0x05
bEndpointAddress:                  0x01  -> Direction: OUT - EndpointID: 1
bmAttributes:                      0x03  -> Interrupt Transfer Type
wMaxPacketSize:                  0x0040 = 0x40 bytes
bInterval:                         0x04

          ===>Device Descriptor<===
bLength:                           0x12
bDescriptorType:                   0x01
bcdUSB:                          0x0200
bDeviceClass:                      0x00  -> This is an Interface Class Defined Device
bDeviceSubClass:                   0x00
bDeviceProtocol:                   0x00
bMaxPacketSize0:                   0x40 = (64) Bytes
idVendor:                        0x20A0idProduct:                       0x415B
bcdDevice:                       0x0402
iManufacturer:                     0x01
     English (United States)  "openpilot.org"
iProduct:                          0x02
     English (United States)  "CopterControl"
iSerialNumber:                     0x03
     English (United States)  "1F002C000557364136363720+FW"
bNumConfigurations:                0x01

          ===>Configuration Descriptor<===
bLength:                           0x09
bDescriptorType:                   0x02
wTotalLength:                    0x0029  -> Validated
bNumInterfaces:                    0x01
bConfigurationValue:               0x01
iConfiguration:                    0x00
bmAttributes:                      0xC0  -> Bus Powered
MaxPower:                          0x7D = 250 mA

          ===>Interface Descriptor<===
bLength:                           0x09
bDescriptorType:                   0x04
bInterfaceNumber:                  0x00
bAlternateSetting:                 0x00
bNumEndpoints:                     0x02
bInterfaceClass:                   0x03  -> HID Interface Class
bInterfaceSubClass:                0x00
bInterfaceProtocol:                0x00
CAUTION:  This may be an invalid bInterfaceProtocol
iInterface:                        0x00

          ===>HID Descriptor<===
bLength:                           0x09
bDescriptorType:                   0x21
bcdHID:                          0x0110
bCountryCode:                      0x00
bNumDescriptors:                   0x01
bDescriptorType:                   0x22
wDescriptorLength:               0x0024

          ===>Endpoint Descriptor<===
bLength:                           0x07
bDescriptorType:                   0x05
bEndpointAddress:                  0x81  -> Direction: IN - EndpointID: 1
bmAttributes:                      0x03  -> Interrupt Transfer Type
wMaxPacketSize:                  0x0040 = 0x40 bytes
bInterval:                         0x04

          ===>Endpoint Descriptor<===
bLength:                           0x07
bDescriptorType:                   0x05
bEndpointAddress:                  0x01  -> Direction: OUT - EndpointID: 1
bmAttributes:                      0x03  -> Interrupt Transfer Type
wMaxPacketSize:                  0x0040 = 0x40 bytes
bInterval:                         0x04
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