Meine Welt in meinem Kopf

Netduino Plus 1 (Links) und Netduino Plus 2 (rechts) Seit kurzem zählt zu meinem Bastelsortiment der Netduino Plus 2, der mit mehr Takt deutlich schneller rechnet als der Netduino Plus 1. Die Investition hat sich gelohnt und bringt mein Projekt weiter voran. Kommen wir zunächst zu den grundlegenden technischen Daten. Auch auf der Seite Netduino.com/Hardware/ zu finden.   Netduino Plus 1 Netduino Plus 2 Speed 48 MHz 168 MHz Code Storage 64 KB 384 KB RAM 42 KB 100+ KB GPIO 20 22 UART 2 4 PWM 4 6 SPI 1 1 I²C 1 1 Klar ist, dass der neue schneller sein muss, allerdings habe ich mich gefragt, wie viel mehr ich verarbeiten kann. Nun, mein Beispiel zeigt eine kleine Rechenaufgabe, in der die Zeit gestoppt wird und man nach 100 Durchläufen den Durchschnittswert erhält. int counter = 0; long average = 0; while ( true ) {     Stopwatch .GetElapsedMicrosecounds();     for ( int i = 0; i < 100; i++)     {         float f = ( float )Syste

HMC5883L Magnet Sensor auf dem Breadboard Shield und PullUp-Widerständen. Was mit dem Arduino geht, geht auch mit Netduino. Auch hier konnte ich ein funktionales Beispiel für den 3 Achsen Magnet Sensor HMC5883L als Klasse schreiben. public class HMC5883L {     /// Klasse für die I²C Verbindung     private I2CDevice _i2CDevice;     /// Die Variabeln zum Speichern der Ergebnisse nach der Messung.     private byte [] _Data = new byte [6];     /// Ruft die Achse X ab oder legt diese fest.     public int AxisX { get ; set ; }     /// Ruft die Achse Y ab oder legt diese fest.     public int AxisY { get ; set ; }     /// Ruft die Achse Z ab oder legt diese fest.     public int AxisZ { get ; set ; }     /// Der Konstruktor Initialisiert die Verbindung her und     /// stellt den Sensor mit einer Standard Konfiguration ein.     public HMC5883L()     {        // I²C Bus verbindung herstellen mit 100kHz         _i2CDevice = new I2CDevice ( new I2CDevice . Configuration (0x1E, 10

HMC5883 Magnet Sensor auf dem Breadboard Shield. Letztes Jahr habe ich bereits darüber geschrieben, allerdings keinen Code dazu gepostet. Ich habe nur beschrieben, was mit der Library verändert werden musste, damit diese funktioniert. Diesmal hatte ich Zeit, um mich etwas näher damit zu befassen und konnte nun endlich ein funktionales Beispiel schreiben. Um den Code fürs erste übersichtlich zu halten, habe ich das Skalieren und das Berechnen nach Norden ausgelassen. // Wird für die I²C Verbindung verwendet. #include < Wire .h> // Adresse des Sensors #define sensor_address 0x1E // Variabelen die für den Lese Vorgang benötigt werden byte data[6]; int axisX; int axisY; int axisZ; // Konfiguration der Seriellen Verbindung und Initialisierung des Sensors. void setup () {   Serial . begin (9600);   Serial . println ( "Init Sensor" );   // I²C Verbindung starten.   Wire . begin ();   // Operating Mode (0x02):   // Continuous-Measurement Mode (0x00)   SetConfigu

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

USB TTL UART, Netduino mit Shield und Schaltnetzteil für Tests. Bei einigen Anwendungen kommt es vor, dass eine Iteration möglichst wenig Zeit benötigen soll. Das bedeutet, dass man sich mit Code Optimierung beschäftigen muss, in dem man zumeist die gewohnte Art zu Programmieren überdenken muss. Grundsätzlich sollte man das nicht tun, wenn man Anfänger ist, und dann auch nicht wenn man professioneller Entwickler ist. Es sei denn, die Anforderung erfordert diese Optimierung. In der Entwicklung für meinen Quadrocopter stieß ich auf dieses Problem, dass eine Iteration viel zu lange dauert. Zwar sauber geschrieben, jedoch nicht Performance-optimiert, kam ich auf ca. 40ms bis 45ms pro Iteration. Das ergibt pro Sekunde 22 bis 25 Durchläufe. Nach den Optimierungen kam ich auf Iterationslaufzeiten von 11ms bis 22ms. Diese weite Zeitspanne entstand durch dynamische Verarbeitung von Byte Werten beim Senden und Empfangen, was jedoch ein anderes Thema abbilden würde. Zunächst benötigen wir e

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

Der Empfänger am Netduino Es gibt zwei Lösungen, wie man ein PWM Signal einlesen kann. Über eine RC Schaltung mit der “AnalogInput” Klasse oder vollständig programmatisch. Wenn keine Bauteile wie Widerstand und Kondensator vorhanden ist, dann erübrigt sich das letztere. Beim Arduino kennt man bereits aus der Library die Methode ‘pulseIn()’. Leider wurde das für den Netduino noch nicht umgesetzt. Alternativ bleibt die Möglichkeit, die sich ändernden Pulszustände zeitlich zu messen und das geht hervorragend mit der “InterruptPort” Klasse. /// <summary> /// Dieses Klasse ermöglicht das genaue Einlesen des eingehenden Pulssignals /// </summary> private static InterruptPort _IntPort = new InterruptPort (     Pins . GPIO_PIN_D0 ,     true ,     Port . ResistorMode .Disabled,     Port . InterruptMode .InterruptEdgeBoth); /// <summary> /// Wird verwendet um den Startzeit des Pulssignals zu merken /// </summary> private static long _HighTicks = 0; /// <

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 beenden und Clock von Gyroskopeachse X verwenden   Serial.println ( "Powerm