Sida 1 av 3

Skolprojekt: Quadrocopter

Postat: 7 mars 2011, 22:52:06
av Korken
Projekt: Ännu en Quadrocopter!

Jag och en grupp på 3 st till har arbetat sedan januari på en Quadrocopter i en kurs som heter Design av Inbyggda System (7.5p).
Tanken var först att projektet skulle bli en Segway, men en annan grupp han före oss, så vi siktade lite högre. :)
Det har varit ett antal problem att vandra över under kursens gång men nu börjar vi närma oss slutet så jag kände för att göra en liten tråd här om hur det set ut och vilka problem vi har ramlat över.

Börjar med kretskortet och en bild säger mer än tusen ord. :)
Dock kom efter tillverkningen att jag kan ändra adress i I2Cn, så det var onödigt med 8st optokopplare då 2st hade räckt.
Det som dock är fel är matningen till FTDI chippet. Läste databladet inte noga nog så fick fixa det senare.
Programvaran är ganska så enkel; 3st Kalman filter, 3st PID-regulatorer, lite timers, fixed point bibliotek och liknande.
Processorn vi arbetar på heter LPC1769 vilket är en ARM Cortex-M3 baserad processor på 120MHz, så har ganska mycket kraft till övers för massa roliga små saker. :)
Sensorerna är alla analoga, men har väldigt litet mätbrus, ca 2 av 4096 vilket är väldigt skönt att det fungerar bra.
sch.png
pcb.JPG
Sen var det motor kontrollerserna, de ser ut såhär efter konvertering till I2C, dock så kanske något är fel då den vi testade eldade först motorn och sen sig själv, så ska kolla på det.
Och jag säger bara en sak, underskatta inte nagellack! Det är det bästa limmet ever! :D (limmade fast kablarna till kondensatorn med det)
Slänger in en bild på en motor med tillhörande propeller här också.
bec1.JPG
engine1.JPG
Själva "flygkroppen" är gjort av aluminium och av väldigt enkel design. Samma här, en bild säger mer än tusen ord. :)
Motorfästet är som allt annat av enkel design, med det fungerar bra. Ingen höjdare estetiskt men jag klagar inte.
Jag gjorde enkla landningsställ av kattstrypare i eltejp. Fungerar riktigt bra och ger lagom bra dämpning.
Uppskattningsvis så väger den allt som allt runt 1kg och motorerna klarar ca 800g var samt den är ca 40x40cm stor. Dock så ska bommarna kapas ca 5cm var, de vart lite för långa.
quad1.JPG
enginemount1.JPG
landing1.JPG
Och det är allt för stunden! Vi hoppas på att börja ställa in alla konstanter här i veckan och att första provflygningen är nästa vecka. (hoppas att ingen förlorar ett öga)
Har ni några frågor eller funderingar så är det bara att fråga, jag svarar gärna!
Det här projektet har varit väldigt lärorikt måste jag säga. Har lärt mig från Kalman filter till en ny Cortex-M3a! :)

Hade bra!

Mvh
Emil Fresk
LTU - Luleå

Re: Skolprojekt: Qaudrocopter

Postat: 8 mars 2011, 00:11:35
av hubben
Hur är M3:an att koda? Har själv funderingar på att basera mitt kontrollerkort på en dylik... antingen det eller någon beprövad AVR...

Re: Skolprojekt: Qaudrocopter

Postat: 8 mars 2011, 07:37:49
av Korken
Jag tycker att den är underbar!
Så fort man kommer in i tänket om hur de fungerar så är det lika enkelt som en AVR fast du har 32 bitar. :)
Och det tog mig kanske en vecka att sätta mig in i den och kanske en vecka till att få all hårdvara å fungera.

Re: Skolprojekt: Qaudrocopter

Postat: 8 mars 2011, 08:29:45
av Hedis
Kan bara hålla med Korken.

Kodar själv till Cortex M3 på jobbet, vi kör både NXP LPC1768 och ST's STM32F217 och använder µVision från Keil som kompilator.

Något man blir riktigt bortskämd med är ST's "drivrutins-bibliotek" när man väl börjat använda dom.
Initiering och hantering av grundläggande saker finns redan färdigt och läsandet i databladet minskar avsevärt.
Debug via JTAG är riktigt smidigt och programmering går även den snabbt. (STM32:an vi använder har 1024k flash)

Kan helt klart rekommendera CortexM3! Känns lite som en AVR på sterioider.

Re: Skolprojekt: Qaudrocopter

Postat: 8 mars 2011, 09:58:42
av hubben
Ok, finns det någon vettig IDE som är gratis och har stöd för in chip debugging?

Re: Skolprojekt: Qaudrocopter

Postat: 8 mars 2011, 10:14:55
av 13th.Marine
Vi debuggar Stellaris (en variant M3 från TI) med OOCD.

EDIT: Via JTAG då dvs.

Re: Skolprojekt: Qaudrocopter

Postat: 8 mars 2011, 11:50:42
av Korken
Jag kör med gcc för ARM samt med gdb och OpenOCD, och det funkar riktigt bra! :)
Kan ladda upp mina scrpit lite senare så folk kan ta en titt på det. Vill dock påpeka att jag kör Ubuntu.

Re: Skolprojekt: Qaudrocopter

Postat: 8 mars 2011, 13:19:24
av Gimbal
Jag har kikat runt efter mer processorkraft än vad 20MHz atmegorna besitter, men det faller oftast på att de lite mer kraftfulla har så attans många tätsittande ben så att det blir komplicerat att framställa korten på egen hand. 0.8mm pitch fixar jag men mindre blir svårt.

Finns det några vassa alternativ med 0.8mm pitch?

Re: Skolprojekt: Qaudrocopter

Postat: 8 mars 2011, 15:46:17
av Korken
Vi har ramlat över ett problem. Hur man än vrider våra propellrar så kan man inte få de att gå baklänges.
Hur har folk löst detta? För 2 motorer måste gå med sols och 2 motsols.

Re: Skolprojekt: Qaudrocopter

Postat: 8 mars 2011, 16:01:00
av Gimbal
Det finns propellrar avsedda att gå åt andra hållet.

En variant är att köra alla motorer åt samma håll, men vinkla två av dem så att de motverkar vridningen. Sen får man variera lasten mellan vinklade och icke vinklade motorer.

Re: Skolprojekt: Qaudrocopter

Postat: 9 mars 2011, 07:53:49
av Korken
Tackar Gimbal! :)
Men när man köper propellrar (jag köpte från hobbycity), hur vet man åt vilket håll det ska snurra?
För det stod inte på sidan vad jag kunde läsa.

Samt så undrar jag om någon vet en bra webbutik med propellrar?
Alla lokala hobbyaffärer hade inte några som passade våra motorer. :(

Re: Skolprojekt: Qaudrocopter

Postat: 9 mars 2011, 09:31:06
av hubben
Hur stora proppar ska du ha? www.hab.se har rätt mycket.
Det står "Counter Rotating" eller "Pusher" på de som går åt andra hållet.. Heter oftast SFP istället för SF..

Re: Skolprojekt: Qaudrocopter

Postat: 9 mars 2011, 10:06:14
av janbjorn
Om jag handlar från sverige (de gångerna man behöver något snabbt) så brukar det blir från http://www.rcflight.se http://www.aircpro.com eller http://www.fullkontroll.se (eller HAB som Hubben nämnde)

HobbyKing har prisvärda kit ett prisvärt kit med standard och motroterande propellrar för 10", 9" och 8"

Re: Skolprojekt: Qaudrocopter

Postat: 9 mars 2011, 12:57:11
av hummel
Korken skrev:Vi har ramlat över ett problem. Hur man än vrider våra propellrar så kan man inte få de att gå baklänges.
Hur har folk löst detta? För 2 motorer måste gå med sols och 2 motsols.
Ändra rotationsriktning på motorn genom att byta plats på 2 av sladdarna.

Re: Skolprojekt: Qaudrocopter

Postat: 9 mars 2011, 17:22:08
av LHelge
Det borde gå att stabilisera i teorin, men låter sjukt ineffektivt att låta motorerna jobba mot varandra samt köra ett propellerpar åt fel håll.