Meine Welt in meinem Kopf

Von mir entwickeltes Programm zum darstellen eines künstlichen Horizontes und ein Würfel, das die Bewegungen des Sensors wieder gibt. Im letzten Post zeigte ich eine relativ ungenaue Lösung für das Umrechnen der Winkellage. Grund hierfür ist, dass der Zeitabstand nicht verwendet wird. Als Provisorium reicht es allerdings aus. Nun, welche Formel wird stattdessen benötigt? Kreisgeschwindigkeit = Drehwinkel / Zeitspanne steht für die Winkelgeschwindigkeit steht für den Drehwinkel steht für die vergangene Zeit Im nächsten Schritt muss ich die Formel umstellen, um später an das Ergebnis des Drehwinkels heran zu kommen. Der Sensor gibt pro Abfrage die Winkelgeschwindigkeit, und die Zeit wird zwischen der aktuellen Abfrage und der letzten Abfrage bestimmt. Die verwendeten Werte nehme ich wie zuletzt aus dem Sensor MPU6050 mit den entsprechenden Einstellungen. Der Wert 32768 ist der Maximale Einheiten Wert der in eine Richtung gemessen werden kann. Die verga...

Von mir entwickeltes Programm zum darstellen eines künstlichen Horizontes. Neben Beschleunigung existiert die Kreisgeschwindigkeit und kann durch ein Gyroskop gemessen werden. Um nun daraus einen Winkel zu ermitteln, ist eine einfache Rechnung erforderlich. (Aktueller Winkel) = (Aktueller Winkel) + (Messwert) Sieht also nicht sonderlich wild aus und genauso wenig schwierig ist dies in ein Programm zu schreiben. private double _Angle = 0; public double UpdateAngle( double measurement) {     _Angle += measurement;     return _Angle; } Von Gyroskop zu Gyroskop sind die Ergebnisse unterschiedlich. Wie immer nehme ich den MPU6050 Sensor, der einen Messbereich von 0 bis 65535 wiedergibt. Um auch hier negative Werte zu erhalten, ist es nötigt, die Werte um 32768 zu verschieben. Sowie ich das im Blog Post mit dem Beschleunigungssensor Ergebnis erledigt habe . Zudem muss noch der Wert skaliert werden, der davon abhängig ist, auf welche Messges...

Fest verlötet auf meinem Shield. Anfang des Jahres habe ich bereits darüber geschrieben und dazu auch ein Beispiel Projekt gepostet. Nun möchte ich diesen Artikel neu aufsetzen und etwas mehr auf einzelne Punkte eingehen. Zunächst nochmal der Hinweis, es handelt sich wieder um einen reinen Funktionalen Programm Code und hat daher keine Fehlerbehandlung. Ein paar Informationen zu dem Sensor Hersteller InvenSens Bezeichnung MPU-6000 und MPU-6050 Sensor Achsen 6 Gyroskope Einstellungen +-250°/s, +-500°/s, +-1000°/s, +-2000°/s Beschleunigungseinstellungen +-2g, +-4g, +-8g, +-16g Verbindung I²C (der 6000er hat zusätzlich SPI) Kommen wir nun zum eigentlichen Thema. Ursprünglich gab es von Jeff Rowberg bereits eine fertige Library in C++ . Leider ließ sich dieser Code nicht für den Netduino verwenden und daher strebte ich an, eine C# und .NET Micro Framework Variante zu schreiben. Zugegeben, alleine mit dem PDF Dokument hätte ich das nicht verstanden und war fro...

Die Sensoren MPU6050 und BMA020 Es gibt zwei Varianten, wie der Winkel errechnet werden kann. Als erstes Beispiel nehmen wir für einen Winkel von 90° einen imaginären Messbereich von 0 bis 100, der die Y Achse darstellt. Visuelle Darstellung der Achsenausrichtung. Dann könnte die Formel “(MaxWert / 90°) x Messwert = Winkel” lauten. Die Umsetzung ist relativ naheliegend und kann schnell im Programmcode geschrieben werden. // Variable mit dem Messwert int reading = 0; // Ergebnis = (Maximaler Wert / 90°) * Messwert double result = (100 / 90) * reading; Messbereich von 0 bis 100 Je nach Sensor ergeben sich andere maximale Wert. Beim MPU6050 geht der Messbereich von 0 bis 65535 und in Abhängigkeit, welche Einstellung gesetzt wurde, ergibt sich der “MaxWert”. Wenn z.B. der Sensor auf 8G initialisiert wurde, dann muss der Wert durch 8 geteilt werden und erhält somit den MaxWert = 8192. Dieser Wert wird erreicht, wenn die Achse 1G misst. // Variable mit dem Messwer...

Kleiner Versuchsaufbau mit Sensor und Brushless Motor Auf einem Quadrocopter sorgen die Motoren für viel Vibrationen, die sich ohne einen Filter auf den Sensor negativ auswirken. Über ein Verlaufsdiagramm über die Beschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit kann man deutlich hoch frequentierte Abweichungen sichtbar machen. In einem meiner ersten Tests hatte ich die Funktion DLPF (Digitaler Low-Pass Filter) vom Sensor nicht eingeschaltet und wunderte mich zunächst, warum die Lage nicht reguliert wurde. Also erweiterte ich mein Programm zur Analyse und sah dann das Problem. Das nächste Bild zeigt den Sensor stillliegend mit laufendem Motor. Die schwarze Linie zeigt die Rohdaten an, die grüne Linie zeigt das Ergebnis nach einer Glättung an. Die Vibrationen vom Motor erschweren es, die eigentlich Lage festzustellen, die der Sensor wirklich hat. Zuvor kannte ich die Lösung von analogen Tiefpassfiltern. In der Digitaltechnik sieht das etwas anders aus. Es ist ein zeitkritische...

Verkabelungsbeschreibung ist am ende dieses Blogs. Bereits Anfang des Jahres habe ich eine Lösung in C#  und .NET Micro Framework geschrieben. Ursprünglich habe ich die Lösung aus der in C++ geschriebenen Library portiert ( Library für Arduino ). Zuvor suchte ich nach einem kürzeren und funktionalem Beispiel, aber ohne Erfolg. Da ich nun selbst relativ gut mit dem Sensor vertraut bin, konnte ich ein kürzeres Beispiel für den Arduino schreiben. #include < Wire .h> #define sensor_address 0x68 void setup () {   // 9600 Baut reichen zum Betrachten aus.   Serial.begin (9600);   Wire.begin ();   delay (1000);     // Powermanagement aufrufen   // Sensor schlafen und Reset, Clock wird zunächst von Gyro-Achse Z verwendet     Serial.println ( "Powermanagement aufrufen - Reset" );   SetConfiguration(0x6B, 0x80);     // Kurz warten   delay (500);     // Powermanagement aufrufen   // Sleep beende...

Netduino mit Shield - Aufsatz, für Sensor und Reglern Für mein Quadrocopter Projekt habe ich vor einigen Monaten einen zusätzlichen Sensor benötigt, da ich mit einem Beschleunigungssensor allein Schwierigkeiten hätte, das Gleichgewicht und die Lage festzustellen. Um dies etwas kompakter zu gestalten, fand ich im Internet das MPU6050 Sensor Modul, das einen Beschleunigungssensor und Gyroskopsensor auf einem Chip hat. Über Ebay erhält man das Modul zu einem günstigen Preis, man muss allerdings mit einer gewissen Wartezeit rechnen, so ca.. 3-4 Wochen. MPU6050 (Die Platine selbst, scheint für verschieden Sensor Typen gedacht zu sein, wegen der Aufschrift MPU-x050) Im Arduino Umfeld scheint der Sensor seine Verbreitung gefunden zu haben. Das dürfte auch an der fertigen Library liegen, womit sich in nur wenigen Codezeilen der Sensor für seine eigenen Projekte einbinden lässt . Eine bereitgestellte Lösung für Netduino gab es dafür nicht, was mich um so mehr dazu bewegt hat, hierfür...