Vorerst mein letzter Sensor für mein Projekt Quadrocopter

Der Sensor GY-52

Es hat wieder einige Wochen gedauert, bis meine Bestellung aus China kam. Dafür hat es sich gelohnt, einige zig Euros zu sparen. Und wie schon gesagt, ich habe Zeit.
Zunächst sehe ich zu, dass ich die Daten einlesen kann, und wie immer in C und C# werde ich Beispiele dazu posten.

Nachtrag:
Nachdem ich auch die Dokumentation zu dem Sensor gefunden habe, musste ich feststellen, dass es nicht gerade so einfach wird, die Daten auszulesen. Derzeitig bekomme ich zwar eine Verbindung, jedoch keine Daten.
Bis ich mit der Doku durch bin, werde ich erstmal weiter an der Windows Phone 7 App und dem Programmcode für den Controller arbeiten.

Wie schließe ich ein Brushless Motor an

Brushless am Arduino zum testen.

Vielleicht für den einen oder anderen Interessant, wie eigentlich ein Brushless Motor angeschlossen wird. Für die Versorgung sind zwei Zuleitung an den Regler, die jeweils mit Rot und Schwarz farblich zu erkennen sind. Andernfalls sind am Regler die Pol Richtung gekennzeichnet. Zum Bürstenlosen Motoren führen jedoch 3 Leitungen ab. In meinem Beispiel sind die Leitungen blau, andernfalls sind die Leitungen am Regler ebenfalls Kennzeichnet. Der Motor selbst hat wiederum gelb, rot und schwarz.

Links zusehen, die Plus und Minus Kennzeichnung. Rechts die Kennzeichen A, B und C.

Den ersten Blauen, bzw. hier Kennzeichen B, verbinde ich mit Schwarz. Im folgendem Bild ist der gelbe Leitung an Kennzeichen A und Rot an Kennzeichen C verbunden. Nun dürfte nach Anschluss sich der Motor beim durchsteuern gegen den Uhrzeigersinn drehen.

Motor dreht sich Linksrum (gegen den Uhrzeigersinn)

Schließe ich den  gelben an C und den roten an A, dreht sich der Motor im Uhrzeigersinn.

Motor dreht sich Rechtsrum (in Uhrzeigersinn)

In welche Drehrichtung der Motor Dreht, hängt im Grunde vom Propeller ab und den Motor kann man praktisch nicht falsch anschließen, so das dieser beschädigt wird. Vorausgesetzt ist, dass alle drei Leitungen verbunden sind, um ein Drehstromkreis zu erzeugen, der den Motor zum drehen bewegt.

Netduino Sensor & Controller Shield für den Quadrocopter

Servo Test am neuen Neduino Shield

Irgendwann kommt die Zeit, dass man sich von Altem trennen muss. Besonders dann, wenn man einen Prototypen Shield hat, der aus zusammengesteckten Leiterbahnen besteht und dadurch viele Fehlerquellen haben kann. Zudem musste ich über eine weitere Schaltung das PWM Signal verstärken. So baumelte noch bis vor kurzem eine weitere Platine mit 4 Pegelwandlern am Shield. Eine wackelige Angelegenheit kann ich euch nur sagen...

Prototypen Shield mit zusätzlichen Pegelwandler

Am letzten Donnerstag kamen endlich die bestellten Arduino/Netduino Platinen aus China. Die Verarbeitung ist vernünftig und das Geld wert. Ich habe hier 4€ pro Stück bezahlt, zusätzlich Porto und Versand. Hier ist es sinnvoll gleich ein paar mehr zu bestellen. Den richtigen Pegelwandler habe ich erst aussuchen müssen. Ich habe zwei verschiedene bestellt, zum probieren. Entschieden habe ich mich für den 74HCT125N. Der Pegelwandler soll später das Pulssignal bzw. PWM von 3,3V auf 5V anheben. Zwar geht es auch mit 3,3V, aber ich habe öfters keine Reaktion beim Steuern der Servos oder Regler gehabt. Erst mit dem selbstgebastelten Pegelwandler war das Signal stabil.

Links ist der 74HCT125N und rechts der 74HCT245N

Ich überlegte zunächst, wie ich meine Sensoren anordne und wo ich später den Pegelwandler mit den Anschlüssen positioniere. Hinzu kam noch ein Anschluss für den Lithium Polymer Akkumulator, der den Mikrocontroller mit Strom versorgt. Später soll auch die Kapazität gemessen werden, sobald ich damit ein paar Versuche durchgeführt habe. Am Ende habe ich dann für mein Netduino folgende Bauteile verwendet:

- Arduino Platine - Buchsenleisten - Stiftleisten - einen Pegelwandler (74HCT125N) - Buchse für einen 3S LiPo Akku - Gelbe 3mm LED mit 20mcd Leuchtkraft - 150Ohm Widerstand - Druckknopf.

Zusätzlich kamen natürlich auch Kabel und Überbrückungstücke hinzu, um den richtigen Schaltkreis herzustellen. Nachdem ich mit dem Löten fertig war, musste ich noch das Lötfett entfernen. Das ging am besten mit heiß Wasser und Seife (mit anschließendem ausreichenden Trocknen, versteht sich).

Mein fertiges Netduino Shield, (oder fast fertig)

Das was nicht so schön ist habe ich auf der Unterseite verlötet.

Gelb sind die Signalleitungen. Rot für anliegende Spannung, wie z.B. +5V.

Nun kurz zur Erklärung der Funktionsweise des Shields:

• Die LED soll später die Aktivität des Controllers wiedergeben.
• Auf den Buchsen wird der Beschleunigungssensor gesteckt, um die Lage des Quadrocopter zu stabilisieren.
• Auf die vier 3-Pin Anschlüsse kommen jeweils die Regler für die Brushless Motoren. Das PWM Signal wird zuvor mit dem Pegelwandler von 3,3V auf 5V angehoben.
• Die weisse Buchse ist der Anschluss für einen 3S LiPo Akku, um den Netduino mit Strom zu versorgen.

Das sind noch nicht alle Funktionen, die ich für dieses Shield geplant habe. Wenn ich mit den Tests soweit durch bin, kann ich sicher ohne weiteres die Platine mit den erforderlichen Bauteilen ergänzen.
Geplant sind noch:

• Magnetsensor
• Gyroskop
• Akkukapazitätsmessung
• Anschluss für ein Display

Den HMC5883L 3 Achsen Magnet Sensor auslesen

Der Sensor am Arduino Nano 3.0

Zuerst habe ich gedacht, dass der Sensor nicht funktioniert, bis ich den Beispielcode angepasst habe. In der Wiki zu diesem Sensor ist leider noch ein veralteter Code zu einer frühen Version vom Arduino Compiler. Nach einem Hinweis stellte sich heraus, dass sich die Bibliothek vom Arduino 1.0 gegenüber seiner älteren Version geändert hat. Im Quellcode der Datei HMC5883L.cpp war es notwendig, den Eintrag “#include <WProgram.h>” in “#include <Arduino.h>” abzuändern und die Einträge “wire.send” in “wire.write”. Anschließend ließ sich der Code auf den Arduino Nano 3.0 beschreiben und daraufhin auch erfolgreich auslesen.

Ausgabe der Daten, die vom Sensor gemessen werden.

Aus den drei Achsenwerten kann dann über das Gauß-Verfahren der Nordpol gemessen werden. Jetzt fehlt mir noch eine Portierung auf den Netduino.

Einfache Verkabelung des Sensors

Ich denke, das dürfte die Sache erleichtern, wenn ich zu den Beispielen auch ein Schaltbild bzw. wie in diesem Bild hier zeige, wie die Komponenten miteinander verbunden werden.

Die Fritzing Software in der Steckplatinen Ansicht.

Die Software “Fritzing” ist hier sehr gut geeignet. Sie ist zwar noch im Beta Status, kann jedoch schon sehr viel. Am besten sieht man sich das Youtube Vorstellungsvideo an. Es lohnt sich, dort rein zuschauen.