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MWC接GPS和声纳的方法经验以及我遇到的问题。

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楼主
发表于 2013-5-1 17:26 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 foundout 于 2013-5-8 16:11 编辑

花了兩個半月1000大洋,終於搞定了一台MWC飛控四軸(坑爹叻),期間很多人問MWC接GPS和聲納的方法,我這裡集中寫一下當作筆記。希望能幫助到一些朋友,以及順便請教一下高手們一些小問題。
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首先,
1.MWC的代碼默認支持TTL的GPS的,默認指定在第二個串口。論壇裡也有人實現了直接安裝的IIC-GPS。
2.MWC的代碼的設置裡雖然支持安裝聲納,但是並沒有實際起作用 (/* Sonar */ // for visualization purpose currently - no control code behind)。論壇裡也有人實現了串口的聲納代碼。

所以,
1.2560芯片的MWC是可以直接接入串口的GPS,但是無法使用聲納。使用論壇裡高手修改的代碼是可以使用串口聲納的,具體實現分為用聲納頂替氣壓模塊,和類似玉兔的切換式,我沒試驗過,應該是有利有弊。

2.而328P的MWC雖然能接入GPS卻不實用,因為一般來說接GPS就要進行後期的尋星定位調試(每次開機最好都查看一下尋星有沒有完成),328P被插入串口GPS就無法進行串口調試了,更加無法使用串口超聲波。在這裡應該也可以用IIC的GPS接入,需要使用論壇裡高手修改的代碼,但是具體代碼我也沒測試,而且也不清楚是否同時支持IIC的聲納。IIC-GPS和IIC的聲納都比普通的貴一點。其實常用的Ublox NEO-6M上有IIC接口的,可以自己改裝,但是聲納就沒辦法只能買貴的了。


於是,
我喜愛的解決方法是用328P安裝I2C -GPS導航板,這裡可以用另一塊328P來DIY I2C -GPS導航板,實際安裝是串口GPS和電平模式的聲納安裝到328P製作的導航板,導航板安裝至MWC飛控。
導航板代碼在code.google.com/p/i2c-gps-nav/downloads/list

這樣就能實現GPS功能,因為導航板並不單純的是信號轉接,裡面寫入了一些距離計算的方法,並且把聲納用於修正GPS模塊胡扯的高度。


結果

理論上來說最佳的方法是用2560的芯片同時安裝串口的GPS和串口的聲納,同時使用論壇裡修改的代碼。
優點:功耗小,接線簡單。缺點:要會修改代碼,而且代碼後期維護或許是個問題。

328P還是不用考慮直接連接這兩個傳感器了,2560和328P的差價也夠再買一個導航板了。
用導航板的優點:距離計算效果好,可以無憂使用聲納。缺點,聲納模塊無法調試和直觀的看到數據,功耗大(因為增加了一塊328P),接線需要一定考究(I2C error問題)。

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我自己使用的就是兩塊328P的方法,現在說一下具體的安裝方法,其實方法在上面的code.google.com/p/i2c-gps-nav/downloads/list也有,不過是英文的,我就冒昧的簡單說明一下。


以各種基於328PMWC飛控、Arduino Pro miniUblox NEO-6M、普通的15元聲納為例

代碼部分:
在MWC的代碼裡,GPS部分,只要開啟//#define I2C_GPS這一行,其餘全部註釋掉

導航代碼把硬件連接部分解釋一下

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// i2C comm definitions
//
#define I2C_ADDRESS        0x20                      //7 bit address 0x40 write, 0x41 read         IIC總線的地址,默認不需要修改,要修改請仔細研究IIC協議

/* GPS Lead filter - predicts gps position based on the x/y speed. helps overcome the gps lag. */   GPS預測,因為gps信號有滯後性,需要計算提前量
#define GPS_LEAD_FILTER                                                                                                       默認開啟

/* Serial speed of the GPS */                                                                                                    gps的波特率
#define GPS_SERIAL_SPEED 115200                                                                                       用UBLOX模塊,並且導入了u-blox-config.ublox.txt的話,就是115200,其他模塊自行對應並修改

/* GPS protocol                                                                                                                       GPS的類型,以及用法介紹
* NMEA                        - Standard NMEA protocol GGA, GSA and RMC  sentences are needed
* UBLOX                - U-Blox binary protocol, use the ublox config file (u-blox-config.ublox.txt) from the source tree
* MTK_BINARY16 - MTK binary protocol (DIYDrones v1.6)
* MTK_BINARY19 - MTK binary protocol (DIYDrones v1.9)
* MTK_INIT     - Initialize MTK GPS (if MTK_BINARY16 or 19 is not defined then it goes to NMEA, otherwise it goes for binary)
* With MTK and UBLOX you don't have to use GPS_FILTERING in multiwii code !!!
*
*/

//#define NMEA
#define UBLOX                                                                             一般都是用UBLOX模塊
//#define MTK_BINARY16
//#define MTK_BINARY19
//#define INIT_MTK_GPS


//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// Sonar support. Based on code mods from Crazy Al                                                                                  聲納支持,代碼基於Crazy Al
// Connect Sonar trigger to PC3 (arduino pin A3) and echo output to PC2 (arduino pin A2)                              連接聲納的trigger至arduino的A3,連接聲納的echo至arduino的A2
// Supported sonars :                                                                                                                               支持的聲納類型:
// Ping/Pong type sonar modules such as HC-SR04, SRF-04, DYP-ME007 and many others...                           电平触发式聲納,比如HC-SR04, SRF-04, DYP-ME007等等                《——就是淘寶上15元那種,把跳帽拔掉就是電平模式,不拔掉就是串口模式,具體拔不拔自己研究
// PWM output continous sonars such as the MAXBOTIX series (connect pin2(PWM out) of the sonar to PC2     PWM聲納,比如MAXBOTIX,這種聲納的PWM腳連接到arduino的P2     《——這種聲納就是汽車的倒車雷達上用的,但是汽車上那個是12V的

#define SONAR                                                // USE Sonar                                                                            開啟聲納                                                                  

// Sonar type uncomment only one at a time                                                                                               下面模式只能選一項
#define PINGPONG                                                                                                                                    电平触发式聲納
//#define MAXBOTIX_PWM                                // PWM output mode sonar                                                        PWM聲納






剩下的是導航板的PID,就不解釋了。


硬件部分:
UBLOX的GPS模塊先用USB轉串口模塊連接PC,這裡順便提醒一下,GPS的TX接串口模塊的RX,GPS的RX接串口的TX,因為看到有不少人卡在這個問題上,串口模塊也不需要買,用MWC的FTDI下載器上的串口就行了。


連接以後,下載u-center這個軟件http://www.u-blox.com/en/evaluation-tools-a-software/u-center/u-center.html用來調整GPS的模塊,以適應導航板

打開以後把導航板代碼I2C_GPS_NAV_v2.2Beta1-r62裡的u-blox-config.ublox.txt,導入GPS 具體導入方法見 ublox-GPS i2c轉板二進制碼導入方法.pdf (53 KB, 下载次数: 1602)

然後把GPS的TX接導航板(Arduino Pro mini的RX,GPS的RX接接導航板(Arduino Pro mini的TX


聲納切換為電平模式,一般來說就是那種15元的,後面跳帽拔掉,然後連接聲納的trigger至Arduino Pro mini)的A3,連接聲納的接導航板Arduino Pro mini)的A2


最後把導航板的IIC接口,也就是Arduino Pro mini的A4、A5,連接328P飛控的A4、A5。
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順便發一下小灰機靚照









IMG_20130501_165218_调整大小.jpg (63.43 KB, 下载次数: 356)

IMG_20130501_165218_调整大小.jpg

IMG_20130501_165240_调整大小.jpg (64.74 KB, 下载次数: 370)

IMG_20130501_165240_调整大小.jpg

IMG_20130501_165251_调整大小.jpg (43.31 KB, 下载次数: 368)

IMG_20130501_165251_调整大小.jpg

欢迎继续阅读楼主其他信息

沙发
 楼主| 发表于 2013-5-1 17:27 | 只看该作者
本帖最后由 foundout 于 2013-5-8 15:58 编辑

最後說一下我在上面安裝中出現的問題,方便大家debug


第一個遇到的問題是GPS導入文件會不成功,這是因為導入其實是一條一條導入設置的,gps默認波特率是9800,當導入到115200的時候波特率變了,後面的就導入不進去了,所以需要在第一次導入後,在u-center改波特率115200,然後再導入一次。這樣做以後並不會保存設置,還需要到messages-NMEA裡進入UBX——》CFG——》CFG點擊右下角的Send保存設置

第二個問題是,裝上聲納以後在MWC的GUI裡也不會顯示聲納開啟,因為MWC本身就沒有相應代碼,但是他確實是在工作的,簡單來說把導航板的聲納代碼關閉就能發現區別了。

然後我的問題還沒完,我在一開始使用的時候總是剛導入是可以定位的,一會兒gps就不工作了。研究了半天,原來是我買的便宜的Ublox NEO-6M沒有EEPROM,同時上面的記憶電池因為出廠太久導致沒電了OTL。。。充了一晚上電以後故障消除(所以可以買帶記憶芯片的GPS,或者跟我一樣先充電。。。)

第三個問題是關於I2C error
我看了不少資料沒有我這種情況,但是作為特例還是要說一下
症狀是安裝好以後,所有傳感器包括GPS都是工作正常的。但是I2C會有錯誤,雖然是個位數的錯誤,長時間運行以後,隔十幾分鐘會增長幾位。
在更換了三次I2C的信號線以後,情況有所改善,I2C error越來越少,增長越來越慢,但是不能杜絕。經過仔細檢查以後,發現是導航板供電不足,把其中一個電調的電源挑出,送至導航板以後,開機I2C error還是會有3個,但是不會再增長。

第四個問題是關於調試
因為gps需要每次在飛行前檢查定位,所以一般會挑選藍牙透串模塊。但是我一開始買的是一個只有100元的FM遙控器,在藍牙的干擾下無法控制。後來換了論壇裡高人推薦的F6TB,總算是消除了無法控制的問題。但是我在長時間老化測試中發現就算是控挨著接收機,偶爾還是會有被干擾失控的現象,敬請大家注意。

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最後請教一下論壇裡各位高手一些小問題

一個是關於上面的藍牙會跟2.4G遙控器干擾的問題。不知道各位有沒有遇到這種問題。

(已解決)另一個是自從我把其中一個電調電壓送到導航板以後,這個電調在待機的時候溫度略高(飛行之後這兩個電調溫度也會比其他的高(測量過)),而且奇怪的是,剩下的三個中有一個也會溫度上升至跟被選出的一樣高,把這個溫度高的從飛控上移除,剩下的兩個中其中一個會升溫至跟之前一樣的溫度。這種問題不知道有沒有人遇到過,如何解決。
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发表于 2013-5-1 19:36 | 只看该作者
好贴留名。
4
发表于 2013-5-1 22:15 | 只看该作者
搬棵板凳围观之。
5
发表于 2013-5-1 22:15 | 只看该作者
搬棵板凳围观之。
6
发表于 2013-5-1 22:59 | 只看该作者
谢谢 N B L Z 分享
7
发表于 2013-5-2 00:23 | 只看该作者
很不错。谢谢分享
8
发表于 2013-5-2 10:54 | 只看该作者
好帖,写的非常详细,等我的机器调好后按照你的方法测试一下。
9
发表于 2013-5-2 12:49 | 只看该作者
好贴,受用了~
帮忙看下我这个,GPS已经有数据了,为何三段开关打到位后GPS hold不亮?怎么弄?固件内的程序需要修改么?

捕获.JPG (128.31 KB, 下载次数: 42)

捕获.JPG
10
 楼主| 发表于 2013-5-2 16:55 | 只看该作者
舞戈翔云 发表于 2013-5-2 12:49
好贴,受用了~
帮忙看下我这个,GPS已经有数据了,为何三段开关打到位后GPS hold不亮?怎么弄?固件内的程 ...

我也不是資深玩家,下面只是個人意見,請仔細甄別

看圖你的GPS似乎並沒有定位完成,衛星也只有三顆,正常情況下gps肯定不會只搜到三顆星,而且你的speed也有問題。


我之前在家裡的玩GPS的時候也出現了你這樣的情況,能搜到星,其他讀書正常,但是速度非常高,明明我呆坐在電腦前,屏幕上顯示我在以5m/s的速度在方圓1公里內狂奔


11
发表于 2013-5-2 18:22 | 只看该作者
路过拿分
12
发表于 2013-5-2 18:33 | 只看该作者
舞戈翔云 发表于 2013-5-2 12:49
好贴,受用了~
帮忙看下我这个,GPS已经有数据了,为何三段开关打到位后GPS hold不亮?怎么弄?固件内的程 ...

GPS要在显示GPS FIX的情况下才起作用的,也就是这时你的三段开关切换才有用,否则是不会亮的。切记是要GPS FIX


13
发表于 2013-5-2 18:34 | 只看该作者
foundout 发表于 2013-5-2 16:55
我也不是資深玩家,下面只是個人意見,請仔細甄別

看圖你的GPS似乎並沒有定位完成,衛星也只有三顆,正 ...

嗯 我是在室内窗户边上设置的,所以卫星数少点,但是speed确实是个问题,不知怎么回事......主要是开关到位,GPS hold不变绿正常么?

14
发表于 2013-5-2 18:40 | 只看该作者
lehwa 发表于 2013-5-2 18:33
GPS要在显示GPS FIX的情况下才起作用的,也就是这时你的三段开关切换才有用,否则是不会亮的。切记是要GP ...

GPS FIX是怎么回事?图上已经变绿了,还需要点击一下么?

15
发表于 2013-5-2 18:42 | 只看该作者
你看sat那里的数量是多少?到6个去飞比较保险
16
 楼主| 发表于 2013-5-2 19:16 | 只看该作者
舞戈翔云 发表于 2013-5-2 18:34
嗯 我是在室内窗户边上设置的,所以卫星数少点,但是speed确实是个问题,不知怎么回事......主要是开关到 ...

你的情況完全正常,我在家也是如此,已經四個星了,但是定位並沒有成功


今天研究電源累死了,就不發室外定位的圖了。

17
发表于 2013-5-2 19:46 | 只看该作者
foundout 发表于 2013-5-2 19:16
你的情況完全正常,我在家也是如此,已經四個星了,但是定位並沒有成功

嗯 好的 多谢////继续倒腾~

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发表于 2013-5-4 09:15 | 只看该作者
舞戈翔云 发表于 2013-5-2 12:49
好贴,受用了~
帮忙看下我这个,GPS已经有数据了,为何三段开关打到位后GPS hold不亮?怎么弄?固件内的程 ...

搜星数不足,一般到了6颗星才亮

19
发表于 2013-5-4 16:51 | 只看该作者
talangxue 发表于 2013-5-4 09:15
搜星数不足,一般到了6颗星才亮

哦哦 这样啊  多谢啦

20
发表于 2013-5-8 11:11 | 只看该作者
这个必须收藏
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