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

[stefanoxjx]

Chiarissimo
Grazie.

[cavde]

già che siamo in tema, fisicamente come funzionano i giroscopi che usiamo noi e gli accelerometri?? se mi date qualche link me li leggo volentieri

[lestofante]

I giroscopi e accelerometri che usiamo sono meccanici, detti MEMS.
I giroscopi usano il principio del http://it.wikipedia.org/wiki/Pendolo_di_Foucault ma usando degli elementi vibranti (da http://en.wikipedia.org/wiki/Gyroscope#MEMS)

gli acceleromteri il principio del http://en.wikipedia.org/wiki/Cantilever, probabilmente anche quì con elementi vibranti.

[astrobeed]

Ed ecco la soluzione definitiva per realizzare un quadricottero spendendo pochissimo per l'elettronica senza acquistare schifezza cinese.
Da ST la nuova STM32 F3 Discovery, ad un costo di circa 12 Euro una scheda con dimensioni simile a quelle di Arduino con sopra un processore STM32 dotato di core Cortex M4 @72 MHz con FPU e DSP, 256k di flash e 48k di ram, un giroscopio a tre assi, un accelerometro a tre assi e un magnetometro a 3 assi, tutti i sensori sono più che idonei per i quadricotteri.

[lestofante]

peccato solo che la F3 al contrario della F4 non abbia la FPU.. però si può sopravvivere...
riedit: come non detto, ha la fpu, e la frequeza è 72MHz contro i 168MHz della F4, ma visto che attualmente si vola con 16MHz a 8bit... non è un problema.

Quasi quasi metto in cantina l'F4 e prendo questa

edit: anzi, sto osservando il datasheet dei chip.. supportano lo SPI, se la scheda li usa in SPI e hanno decente frequenza di aggiornamento (per la precisione dicono di essere 16bit!) prendo la board al volo!

riedit: giroscopio: 760Hz max (ummm poco, forse troppo poco...)
magnetometro max 220HZ (elapeppa! è un sacco, quasi 3,5 volte un HCM.. table 72 bits DO, la cosa strana è che salta da 70Hz a 220Hz... bha)
acceleromtro: Normal (1.344 kHz) / low-power mode (5.376 KHz) (cioè in low power ha un output quasi quintuplo del normal mode ma con una perdita di precisione non specificata) (table 20 regitro ODR)

astro un'opinione sui sensori? anche un ITG3200 attualmente, con una normale libreria I2C, viene letto a circa 1kHz, questa secondo me è una grossa pecca, anche perchè la DCM è impostata per usare i giroscopi di base per pulire il segnale dell'accelerometro, o limito tutto a 760Hz o dovrei rivedere l'agoritmo completamente, nel senso che dovrei cambiarlo.. bho

[cavde]

se costa davvero solo 12 euro ne prendo una anche io, anche se mi dovrete spiegare un paio di cose xD (beh forse più di un paio)
per iniziare, come fa a costare così poco? e dove si compra?

[astrobeed]

se costa davvero solo 12 euro ne prendo una anche io, anche se mi dovrete spiegare un paio di cose xD (beh forse più di un paio)
per iniziare, come fa a costare così poco? e dove si compra?

Costa poco perché la realizza il produttore degli IC montati sopra, ovvero quel colosso e leader mondiale che è ST, si fanno tutto in casa, inclusi i pcb e il montaggio, pertanto hanno costi di produzione molto ridotti e poi praticano un prezzo low cost con ricarico quasi 0 perché vale come campagna pubblicitaria ed è un ottimo metodo per penetrare il mercato.
Attualmente la STM32F3 Discovery non è ancora disponibile, è già presente a catalogo da Digikey al prezzo di 9.7 Euro + iva e da Mouser che la propone a 14 Euro + iva, RS non l'ha ancora inserita a catalogo, sia Mouser che Digikey danno disponibilità 0 con arrivo a breve.
Sicuramente la commercializzerà anche Watterott che già vende la STM32F4 discovery e la STM32VL Discovery.
Da notare che queste schede si possono programmare tramite il MikroC per ARM di Mikroelektronika, facile da usare quasi quanto wiring di Arduino, che le supporta direttamente incluso il programmatore/debugger USB presente sulle schede, la versione free permette di compilare fino a 32k di eseguibile e anche se sembrano pochi in realtà ci si fanno un sacco di cose, in alternativa si può usare il solito gcc per ARM e le varie librerie di supporto, molto ricche, fornite da ST.

[lestofante]

astroooo che mi dici dei sensori? (vedi mini-analisi che ho fatto sopra)

[cavde]

quel MikroC mi ricorda Eclipse così a prima vista, quindi è vero non dovrebbe essere complicato da usare, però con queste schede serve un software di volo scritto da zero o ci sono dei porting di multiwii e altri progetti simili??

[astrobeed]

astroooo che mi dici dei sensori? (vedi mini-analisi che ho fatto sopra)

Ma il caffè me lo offri se ti dico cosa penso ?   

[lestofante]

astroooo che mi dici dei sensori? (vedi mini-analisi che ho fatto sopra)

Ma il caffè me lo offri se ti dico cosa penso ?   

una moneta per i tuoi pensieri

[astrobeed]

La risposta è iNEMO(tm), puoi chiedere i sorgenti direttamente a ST dalla pagina del giroscopio.

[lestofante]

che esita una libreria già fatta e open fa tantssimo piacere, ma ciò non prova che l'accoppiata sensori + libreria sia ottimale a quello che vogliamo fare.

[astrobeed]

che esita una libreria già fatta e open fa tantssimo piacere, ma ciò non prova che l'accoppiata sensori + libreria sia ottimale a quello che vogliamo fare.

Guarda i video di ST relativi alla sensor fusion dei loro sensori che poi ne riparliamo 
Comunque 1000 Hz sulla IMU sono un'utopia con i sensori di Invensense, è grasso che cola se arrivi a 150-200 Hz reali, stessi valori che ottieni con i sensori di ST.

[cavde]

ma fino a che punto serve avere un processore più performante se poi il software è limitato??? cioè, mettendo il multiwii su quella scheda STM32 ci si accorgerebbe dell'hardware più potente? se la risposta è negativa, dove lo si trova un software adatto a questa piattaforma?