[Multicotteri] Elettronica : IMU, MCU, Sensori ed algoritmi di controllo

Rieccomi!!
per la serie stira & ammira, vi presento la "mia" IMU, basata sulla DCM di S.O.H. Madgwick (ho semplicemente fatto un porting del codice), fastwire di Francesco Ferrara(copia & incolla brutale), codice WMP da mezzo forum di arduino, google & wiibrew.
l'ho estratta stanotte (è dall'1 che ci lavoro) dal resto del codice del quadricottero, ma finamlente ve la posso presentare.
è ancora in versione molto alfa, diciamo che funziona. Non ho ancora integrato la lettura dei comandi via seriale, quindi vi narro brevemente quello che accade:
collegate un WMP via il classico i2c (attenzione le pull-up interne sono attivate, per disattivarle in WMP.cpp, funzione init(), cambiate Fastwire::setup(300, true); in Fastwire::setup(300, false):wink:
collegate un qualsiasi accelerometro analogico, asse Y al pin 0, X all'1 e Z al 2. A priori dovete sapere il valore medio dell'accelerometro. per la X e la Z è facile, basta leggere il valore analogico a accelerometro pianeggiante. Invece per la Y dovete inclinarlo su un lato di 90°. i valori sono settabili nel file IMUlast.cpp; midA è la Y, midB la X e midC la Z.

ora andate in stabilizzazione.cpp e noterete nella funzione update la riga float gx=data[2], gy=-data[1], gz=data[0], ax=data[5], ay=-data[4],az=data[3];
i primi 3 valori sono i giroscopi: se state testando l'inclinazione dell'accelerometro, mettete pure questi 3 valori a 0.
ATTENZIONE! gli altri 3 valori sono l'acceleromtro: se volete testare il giroscopio mettete ax e ay = 0 ma AZ=1!!!! è normale vedere l'orientamento che ritorna sui 0 gradi proprio per questo motivo (no, non vale mettere tutti e 3 a 0, incasina l'algoritmo)

Questo codice scrive via seriale il quaternione di rotazione con una frequenza di 50Hz.
già ma chi sa leggere i quaternioni di rotazione, direte voi? semplice, il PC :slight_smile:

è presente anche il codice processing di un bellissimo rettangolo colorato che mostra l'orientamento della vostra IMU, e che dunque vi aiuterà enormemente in tutti i passaggi di controllo funzionamento e orientazione dei sensori. Il codice originale l'ho sgraffignato a varesano da qualche parte nel suo sito, ma direi che ormai di originale son rimaste solo le funzioni buildBoxShape() e drawCube().
Se non vedete le scritte, o le vedete male, è colpa dei font di processing, dovreste "compilarne" uno, date un'occhiata al sito processing alla funzione "textFont" (che dovrete modificare in draw() )
noterete alcune strane scritte azzurre con texbox, fregatevene che manca un pezzo di codice arduino.
Le scritte bianche invece sono: a sinistra il quaternione, quelle in alto sono l'orientamento in angoli euleriano (i classici x, y, z), al centro in radianti e a destra in gradi.

per ora funziona così e così ve la dovete tenere, ci voglio lavorare sopra ancora un pò per pulire il codice (ci sono certi obbrobri sintattici, logici, e inenarrabili), calibrazione pseudo automatica dell'accelerometro (da gui), attivazione di solo giro, solo acc o entrambi da gui, nonchè attivazione/disattivazione pull-up interne, reset remoto dei sensori e del quaternione, rendere attive le caselle per settare P e I dell'algoritmo via GUI (ma non credo sia necessario)

SAREBBE MOLTO GRADITO UN TEST DA PARTE VOSTRA, E MAGARI UN PROGRAMMA SIMILE CON FILTRO DI KALLMANN PER FARE UN CONFRONTO OGGETTIVO (ma quì mi sa che devo aspettare astro)

TestImu.zip (8.77 KB)

testIMU.zip (493 KB)