Quadrocopter (Dimensionierung)

[crabtack]

Hi!
Danke für die Antwort.
Du kannst ja nichts dafür, dass meine Leiterbahnführung grausig ist
Aber ich denke, so langsam, dass du damit recht hast, dass ich für so ein kritisches Layout noch nicht gut genug Layouten kann.
Deshalb habe ich mich erstmal dazu Entschlossen, eine fertige ESC zu nehmen, ich habe leider nicht die Zeit, um besser Layouten zu lernen und ein vernünftiges Layout hinzubekommen
Tut mir Leid, dass deine Mühe erstmal umsonst war.
Aber ich werde deinen vielen Tipps bei den anderen Layouts beherzigen, danke dafür!

Jedenfalls habe ich mir einige ESCs angeschaut und bin begeistert von der KISS 18a ESC.
http://ultraesc.de/downloads/KISS%20...20EN%20v01.pdf
Die könnte ich sehr einfach mit nem Xmega über PWM ansteuern.
Meine Motoren dürften Maximal auch nur 10A brauchen, da ist also noch Luft nach oben.
Wenn ich mit dem Projekt fertig bin werde ich mich nochmal an einem eigenem ESC versuchen.

Jetzt muss ich mich nur noch um ein schönes Layout der Hauptplatine kümmern, dass ist ja zum glück nicht so kritisch.
Ich muss mir mal andere Layout Programme als Eagle anschauen, manuelles Routen ist damit einfach grausam.

mfg
Olaf

[crabtack]

Hi!

Ich habe mich jetzt endgültig für die KISS ESC entschieden.
Jedenfalls sind jetzt Schaltplan und Layout für die Hauptplatine fertig.
Schaltplan:
Bild hier  
Zum Einsatz kommt ein Xmega128A1.
Er kommuniziert über UART mit dem Xbee.
Der MPU 6000 wird per SPI angesprochen.
Das UP501B GPS Modul wird ebenfalls per UART verbunden.
Über Stiftleisten sind noch diverse Anschlussmöglichkeiten vorhanden, die Namen sollten selbsterklärend sein.
Die Akkuspannung wird vom ADC über einen Spannungsteiler überwacht (Schottkydiode gegen Überspannung).

Das Layout ist diesmal etwas besser Überlegt, die Leiterbahnführung ist zwar immer noch grausig, aber die Störungen von der Motor PWM ist ja recht weit weg.
Ich frage mich nur, ob es eine gute Idee ist, die Versorgung der Motoren über Leiterbahnen zu machen, die das Layout umschließen.
Ich habe das schon oft gesehen, bin mir aber nicht sicher, ob das nicht Probleme verursachen könnte?

Bottom:
Bild hier  
Top:
Bild hier  

Es sind natürlich wieder viele Vias, aber die verursachen keinen Aufpreis.
Viel wichtiger, als das Layout ist mir erstmal die Bauteilauswahl, wenn die stimmt kann ich schonmal bestellen und am Ende meines Urlaubs direkt mit der Fertigung der Fernbedienung anfangen.
für Hilfe wäre ich sehr Dankbar

mfg
Olaf

[Jimmybot]

Eine Frage: Warum hast du zwischen den VCCs- und GNDs-Pins soviele Kondensatoren?
Ich betreibe meine ATmegas immer nur mit einem 100nF.

[crabtack]

Hi!
Bei Atmegas habe ich das auch so gemacht.
Aber bei den Xmegas hat jeder Port 2 eigene Versorgungsspannungspins.
Deshalb habe ich jedem einen eigenen Entstörkondensator spendiert, zu viele davon können ja auch nicht schaden

mfg
Olaf

[Jimmybot]

Gut das ist dann einleuchtend.

[Che Guevara]

Hi,

die KISS-Regler sind für Multicopter gemacht, das sollte also passen.
Dein neues Layout ist ... naja.
Die große Fläche unter dem XMega ist kontra-produktiv, es sei den, du schließt sie noch an GND an.
Du hast keinen Anschluss für einen Kompass, ohne den wird mit dem PH / CH / WP schwierig bis unmöglich.
Die Masseführung hab ich jetzt nicht überprüft, sieht aber auf den ersten Blick auch sehr verwinkelt aus.
Außen, am Rand die Versorgung für die Motoren zu verlegen ist auch eine eher schlechte Idee, das führt nur zu Problemen, v.a. wenn du den MPU mal mit 16MHz SPI betreiben willst. Da läuft ja ständig gepulste Gleichspannung im 10-100A Bereich drüber.
Außerdem ist das ganze viel zu groß, das ist aber kein wirklicher Kritikpunkt

Gruß
Chris

[crabtack]

Hi!
Danke, für die schnelle Antwort.
Die Größe ist Absicht, so passt das ganze schön aufs Gestell.
Die Flächen unter dem Xmega ist eine GND Fläche, wenn ich das Polygon rein mache, wird die verbunden und dann ist die GND Führung auch nicht mehr Grausig
Sorry, für die Blöde Frage, aber was meinst du mit PH / CH / WP? Davon habe ich noch nie gehört und finde auch nichts dazu.
Ich dachte mir, dass ein Kompass eher sinnlos ist, wegen den Magnetfeldern der Motoren, die das Magnetfeld der Erde überdecken.
Hast du damit schon Erfahrungen gemacht?
Also wenn ich noch einen Kopass verwende würde ich ihn entweder per I²C an den MPU6000 anschließen, so kann ich irgendwann auch mal den DMP mit einbeziehen.
Oder ich verwende den MPU 9150, der schon ein Magnetometer integriert hat, nachteil ist halt, dass ich den nur mit I²C ansprechen kann (400KHz), der 9255 ist ja leider noch nicht erhältlich.
Oder ich werde ihn direkt per SPI oder I²C an den Xmega hängen, das wäre wohl die schnellste (Wobei die Kompassmodule alle recht lahm sind) und sicherste Möglichkeit, dafür entfällt aber die Möglichkeit der Nutzung des DMPs.
Viel gutes habe ich zu dem HMC5883L von Honeywell gehört, währe der Brauchbar?
Welche Vorgehensweise würdest du empfhehlen?

Noch was anderes, zur Höhenmessung wollte ich eigentlich das GPS nutzen, aber das soll ja relativ ungenau sein.
Könnte ich mit einem Luftdrucksensor bessere Ergebnisse erzielen oder wäre das unsinnig?
Also viele kommerzielle Quadrocopter haben ja beides verbaut.

mfg
Olaf

[crabtack]

Tag,

Ich habe mich jetzt gegen Luftdrucksensor und Magnetfeldsensor entschieden, da Luftdrucksensoren nicht deutlich präziser als GPS sind.
Der Magnetfeldsensor würde vor allem durch die Motoren so stark gestört werden, dass er kaum die Schwankungen der anderen Sensoren ausgleichen kann, ich denke Gyro und ACC sind vollkommen ausreichend.

Ich habe das Layout überarbeitet, es ist jetzt noch 80x80mm groß und die Masseführung ist direkter.
Es ist zwar nicht optimal, aber ich denke, damit sollte ich keine großen Probleme haben oder?

mfg
Olaf

[Che Guevara]

Hi,

also WP (WayPoint), PH (Position Hold) und CH (Coming Home) sind Funktionen, die du mit dem GPS-Modul bewerkstelligen KÖNNTEST, aber nur in Verbindung mit einem Kompass.
Die berechnete Höhe des GPS-Moduls kannst du nie-und-nimmer für eine Höhehalten Funktion verwenden! ALLE Multikopter (von Firmen, Privatleuten, etc...) verwenden Luftdrucksensoren, um die Höhe zu messen, auch wenn dies natürlich Wetterabhängig ist. Lediglich einige wenige Projekte verwenden US-Sensoren (da fällt mir nur die AR-Drone ein), die meisten (u.a. Arducopter) aber in Verbindung mit einem Luftdrucksensor.
Den MPU würde ich per SPI auswerten, damit kommst du bei 12Bytes (6Bytes für Gyro, 6 für ACC) auf ca. 30us, mit TWI würde das ca. 520us dauern (bei 400kHz). Den Kompass kannst du dann per TWI anschließen, der muss / kann maximal mit 75Hz ausgelesen werden (HMC5883L), das reicht aber auch locker. Den DMP des MPU zu nutzen würde ich nicht machen, da gibts nur einige reverse-engenierd Lösungen, der Hersteller gibt da die nötigen Infos nur gegen Bezahlung raus.

Sorry, für die Blöde Frage, aber was meinst du mit PH / CH / WP? Davon habe ich noch nie gehört und finde auch nichts dazu.

Sorry für die blöde Antwort, aber hast du mal gegoogelt?

Meiner Meinung nach gehst du etwas sehr blauäugig an das Thema heran!
Einen Quadrocopter (oder generell dessen Steuerung) zu bauen, ist nichts, was man mal eben auf ein paar Wochen macht. Dazu gehört auch viel Erfahrung und Simulierung und/oder Ausprobieren.
Ich habe vor einige Jahren damit begonnen eine Steuerung zu entwerfen, von Anfang an bis jetzt habe ich bestimmt über 30 Motoren (â 30€) in den Sand gesetzt, teilweise weil ich nicht fliegen konnte, teilweise weil ich Fehler in der Software hatte, die sich nur in bestimmten, speziellen Flugmanövern (etc..) gezeigt haben. In solchen Fällen braucht man seeeehr viel Durchhaltevermögen (bzw. Interesse & Leidenschaft), um das ganze nicht in die Ecke zu schmeißen, sondern sich tagelang / nächtelang davor zu hocken und zu debuggen und überlegen, wo den jetzt der Fehler stecken könnte ....

Ich will dich damit nicht entmutigen, aber auf die leichte Schulter sollte man es auch nicht nehmen, auch wenn ich sehe, dass du nichtmal in der Lage warst, GRUNDLEGENDE Begriffe zu ergoogeln (WP, CH, PH).

Gruß
Chris

[Rabenauge]

Ohne einen vernünftigen Kompass kannst du ne autonome Navigation vergessen. Das geht, wenn überhaupt, _nur_ per GPS bestenfalls sehr grob.
Im "Stand" schon mal gar nicht.
Die Magnetfelder der Motoren sind nicht wirklich nen Problem- ich betreibe einen 5883l in weniger als 20 cm Abstand von nem 540er Bürstenmotor- geht einwandfrei.
Dafür gibt die Kalibrierung (meiner ist _nur_ hard-iron kalibriert)- damit erreiche ich Genauigkeiten von ungefähr 5 Grad- mit bisschen Filterung unter 3 Grad. Das reicht völlig aus, um metergenau zu navigieren, vorausgesetzt, das GPS hat das auch drauf.
Würd man wahrscheinlich noch genauer hinbekommen, wenn es denn nötig wäre- isses aber nicht.
Die Ausleserate dagegen reicht locker- das GPS wird dir auch nicht mehr als 10 Hz liefern, wozu also brauchst du alle Millisekunden Kompassdaten? Völlig sinnlos...