大家齐动手，跟我来做头部运动传感器。终于成功了，感谢Gale兄的辛苦！

gale

原帖由 xunicheng 于 2008-5-16 21:29 发表
传感器饱和似乎没什么办法解决，慢点转，呵呵。

郁闷啊，就这么简单的程序，其输出脉冲还是不稳定，舵机颤抖个不停，开始我还以外是驱动信号电压5V的原因，加电阻分压到3.4V以后还是一样。似乎在这个1.2M主频的东西上还是有麻烦啊。。。找了一段文章：
在机器人机电控制系统中，舵机控制效果是性能的重要影响因素。舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构，其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。
   舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。目前在高档遥控玩具，如航模，包括飞机模型，潜艇模型；遥控机器人中已经使用得比较普遍。舵机是一种俗称，其实是一种伺服马达。
舵机的控制一般需要一个20ms左右的时基脉冲，该脉冲的高电平部分一般为0.5ms~2.5ms范围内的角度控制脉冲部分。以180度角度伺服为例，那么对应的控制关系是这样的：
   0.5ms--------------0度；
   1.0ms------------45度；
   1.5ms------------90度；
   2.0ms-----------135度；
   2.5ms-----------180度；
请看下形象描述吧:



这只是一种参考数值，具体的参数，请参见舵机的技术参数。
   小型舵机的工作电压一般为4.8V或6V，转速也不是很快，一般为0.22/60度或0.18/60度，所以假如你更改角度控制脉冲的宽度太快时，舵机可能反应不过来。如果需要更快速的反应，就需要更高的转速了。
要精确的控制舵机，其实没有那么容易，很多舵机的位置等级有1024个，那么，如果舵机的有效角度范围为180度的话，其控制的角度精度是可以达到180/1024度约0.18度了，从时间上看其实要求的脉宽控制精度为2000/1024us约2us。如果你拿了个舵机，连控制精度为1度都达不到的话，而且还看到舵机在发抖。在这种情况下，只要舵机的电压没有抖动，那抖动的就是你的控制脉冲了。而这个脉冲为什么会抖动呢？当然和你选用的脉冲发生器有关了。一些前辈喜欢用555来调舵机的驱动脉冲，如果只是控制几个点位置伺服好像是可以这么做的，可以多用几个开关引些电阻出来调占空比，这么做简单吗，应该不会啦，调试应该是非常麻烦而且运行也不一定可靠的。其实主要还是他那个年代，单片机这东西不流行呀，哪里会哟！
使用传统单片机控制舵机的方案也有很多，多是利用定时器和中断的方式来完成控制的，这样的方式控制1个舵机还是相当有效的，但是随着舵机数量的增加，也许控制起来就没有那么方便而且可以达到约2微秒的脉宽控制精度了。听说AVR也有控制32个舵机的试验板，不过精度能不能达到2微秒可能还是要泰克才知道了。其实测试起来很简单，你只需要将其控制信号与示波器连接，然后让试验板输出的舵机控制信号以2微秒的宽度递增。

gale

郁闷啊，写了一段最简单的延时生成波形(如下)，舵机在某些值上还是狂抖，看来输出的信号步进要严格遵循要求，否则打在舵机的某些点上，就会让舵机识别不清。。。

void Wave(BYTE v)
{
        BYTE i,j;

        PWM1H();
        for(i=0;i<200;i++)        Delay5us();                //延时1ms
        for(i=0;i<v;i++)        Delay5us();                //根据舵机比例延时
        PWM1L();
        for(j=v;j<200;j++)        Delay5us();                //补充延时至1ms

        for(j=0;j<20;j++)        //延时完剩下的20ms
        {
                for(i=0;i<200;i++)        Delay5us();
        }

}

xunicheng

脉冲不稳定是不是传感器抖动引起的？？静态的时候是有正负2.5mv的抖动的。

xunicheng

晕，也许最古老的模拟电路的舵机反倒兼容性会最好。数字化处理，一旦存在精度差异，就晕菜了。

xunicheng

舵机处理是10位的？？似乎很多电调，混控之类的东东都是8位精度。

gale你试试别按正负100%来算，按正负128来算，256级。也许就和舵机对上了。

xunicheng

关于传感器灵敏度的问题。

刚又搜了半天，这个传感器和正宗的ews82还是有区别的，正品是5脚的，一个空脚，这个有7只管脚，而且从拆解的图片上看，7只管脚全都接到电路中，多出来的两只管脚是做什么用的？？现在是把它们直接悬空了。有没有可能这多出来的两只管脚能够调整灵敏度？？  传感器内部使用的芯片是AN6731，没找到相关资料，不知道是什么东东。

gale

今天终于腾出点时间，折腾了一下M8，先驱动舵机，发现原来舵机颤抖问题不是信号发生的问题，是舵机的问题（舵机接到接收机上某些位置也抖），不过我好几个辉盛都这德行，看来辉盛舵机质量下降了。手头有几个高级的DS13MG舵机，拿来测试，我靠，精准！稳定！本来打算卖的，现在不卖了。

这个舵机测试值啊，呵呵

xunicheng

嗬嗬，辉盛的东东俺就没见好过…………

jtltt

很感兴趣。这个帖子应该发在航拍版。

xunicheng

原帖由 jtltt 于 2008-5-19 12:26 发表
很感兴趣。这个帖子应该发在航拍版。

发在航拍版根本没人会看。

那边的米人基本不屑DIY。

tt-01

我也做了一个 计划使用两个比较器  积分弄不来，这里就用了个比较器A
目前来说用用可以， 精度保证不了。。
基本思路是 陀螺信号进来的是 数值176 （至少我这个是这样的，使用的是M16 内部2.56V的比较电源）
之后乘上9 就差不多是1580 舵机的中立点。
然后消除抖动，故所以大于1700或小于1450时候比较器才会加上或减去数值。我不知道上面的算不算消抖动，反正现在这个陀螺放在桌上舵机不乱斗了。
精度很差，转动陀螺的时候幅度不能太大。不能可能转不到 你想要让他转到的角度。



                                 $regfile = "m16def.dat"
  Config Portd = Output

Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Internal

Enable Adc
Enable Interrupts
Enable Compare1a
Compare1a = 1500

Dim W As Word , Channe1 As Byte
Dim A As Byte

Dim G As Single
Dim D As Word
Dim E As Word                                               '与ADC转换相关变量
Dim F As Word
Dim H As Word
Dim Z As Word

  Cls
  Cursor Off

     Channe1 = 1

     Z = 1500
     Start Adc
Do

     H = Compare1a
   D = Getadc(channe1)
   E = D * 9
   If E > 1700 Then
   Compare1a = Compare1a + 30
   Elseif Compare1a > 2400 Then
    Compare1a = 2400
   Elseif E < 1450 Then
   Compare1a = Compare1a - 30
   Elseif Compare1a < 600 Then
    Compare1a = 600

   End If


Locate 2 , 1
Lcd "H=" ; H ; " ms" ;
  Locate 1 , 1
Lcd "E=" ; E ; " ms" ;
  Locate 2 , 10
Lcd "G=" ; G ;
   Locate 1 , 10
Lcd "D=" ; Compare1a ;


Pulseout Portd , 0 , H
Loop
End

gale

楼上的这个仅仅是振荡算法，不是锁尾算法吧？

gale

经过昨天的试验，熟悉了舵机的特性，即平时可以不送信号给舵机，只有在需要改变舵机位置的时候，送一系列脉冲给舵机即可（比如10个脉冲），这样的话可以大大降低CPU的负担，也不用定时器来驱动舵机了。理论上看，TINY13应该也能撑的住（但是PPM解析重构还是需要定时器的。。。），今晚继续尝试。

xunicheng

呵呵，加油！！

gale

晚上的试验很成功，现在已经达到了陀螺仪的非锁尾状态了，用的是一片MEGA8，12M晶振，运算速度嗖嗖的！再干半个小时睡觉

xunicheng

太好了太好了。我订的贴片Mega8芯片也到了，好小啊！做成PCB也许比上次那块板子的面积还会小。板子上应该预留一组下载线的插口吧。

tt-01

不是锁尾的 我不知道公式。。。

tt-01

还有 用我这种 IF THEN 方法不好，
刚刚接两个舵机 接连个传感器。运行起来就表现的很迟钝了。。。
看来我要靠你了。 我是搞不定了

gale

1、先不要着急布板啊
2、锁尾公式的数学理论很简单，但实现起来就难了，道理如下：

为说明方便，下面的加速度、速度等都是指角加速度、角速度
a.传感器可以得到当前加速度a(用电压表征)
b.定时获取加速度，比如隔时间t取一次，用加速度a乘以时间t可以得到速度v
c.用速度v乘以t即可得到偏转角度angel
d.根据当前的偏转角度决定用多大的尾螺距去推动飞机尾巴

LZ要做的头部传感器只需要a b c 三步，因此比较简单，上面的方法在t足够小时是比较精确的，这也是微分或者说离散化的原理，要想更精确，可以用两次的加速度a1 a2复合计算，这样 angel=1/2*(a1+a2)*t，所有这些都是中学物理知识。

但是这个理论要想实践有几个难点：
1、电压V和加速度a的关系未必是线性关系，怎样得到？
2、间隔时间t是否足够小？这决定于CPU是不是够快
3、由于单片机使用大量的整数运算，在如此多次的乘除运算中有大量的截断误差，如何消除截断误差的积累？

不过事物总是辩证的，看着有难点，但落到工程上总是有办法的，事实上，真正的陀螺仪才不管那么多，凑活着能够锁尾也就卖了。GY401贵就贵在软件，硬件呢？比低档陀螺仪确实好那么一些，但毕竟不完全是决定性的。

我所要做的效果就是把传感器和舵机固定在一起，当舵机转动时，其摇臂始终指着一个方向（锁尾），这样就可以实现LZ FPV头部控制的愿望了。

这个试验决定成败的关键是软件效能和CPU的运算速度的乘积，如果有90MHz的ARM或者更高的速度，采用浮点运算那么我想随便写写软件锁尾精度都会非常高。

最后说个奇怪的事情，传感器我认为是输出VCC的一半作为中立点，于是刚开始试验我就用3.3V左右供电，结果也很理想，他输出1.7V，但是调了几次以后，它就输出2.2V了，奇怪，最后我只好改用5V供电了。。。

这里上图很麻烦，而且只能100k，我就上到三国上了
http://bbs.mx3g.com/viewthread.php?tid=19061&extra=page%3D1&frombbs=1

yhybear

顶起！gale 加油！！看起来很有意思啊，传感器没有规格书吗？怎么电压是不定的呢？

找到规格书了，
http://www.isbox.cn/xxxxxx/071022/EWTS82.pdf

[ 本帖最后由 yhybear 于 2008-5-20 09:52 编辑 ]