9 Degrees of Freedom

Negen vrijheidsgraden en een hoogtemeter, dat heeft het sensorbord dat momenteel onderweg is vanuit Denemarken.

Het bord bevat:

  • ITG3200 3-axis gyro
  • BMA 180 3-axis accelerometer
  • HMC5883L 3-axis compass
  • BMP085 Absolute pressure sensor.

Deze 4 moeten samen de stabiliteit waarborgen van de KCXcopter. Het bord is een open-source ontwikkeling van een groep enthousiastelingen onder leiding van JussiH op RC-Groups. Dit initiatief is ontstaan uit onvrede met de Wii Motion Plus en Nunchuck. De kwaliteit hiervan blijkt nogal wisselend te zijn. Gisteren is de eerste definitieve productiebatch beschikbaar gekomen en ik heb er eentje te pakken gekregen!

Het bord sluit naadloos aan bij het breakoutbord dat ik al heb en kan daar zo op aangesloten worden. Dit bord geeft dus input aan het Arduino bordje, dat op zijn beurt weer de motoren aanstuurt.

Uitbreidingen zijn al in ontwikkeling: GPS (voor positiebehoud, geprogrameerde vluchtschema’s) en een ultrasone afstandsensor voor hoogtebewegingen dicht bij de grond.

Maar, eerst dit bord en dan verdiepen in de software, calibreren en vliegen!

Solderen

Vanavond de eerste solderingen gemaakt. Op het Warthox bordje moeten de aansluitingen voor de motoren, ontvanger, de Arduino en de sensors komen. Klein gepriegel, maar het is me gelukt alles netjes op de print te bakken. Klein truukje uitgehaald om de pinheaders waar de arduino op zit netjes uit te lijnen. Ik heb een stukje experimenteerprint genomen en die als mal gebruikt en vastgezet met 2 klemmetjes. De soldeergaten in de Arduino hebben het zelfde 1/10″ raster als het experimenteerbord.

  

Nu de pinheaders voor het interfacebordje naar de computer (FTDI-breakout) op de Arduino zitten kan ik eindelijk dit bordje testen. Een videootje van gemaakt.

Arduino

De besturing van de 4-copter wordt straks gedaan door een bord met daarop een microprocessor. Deze bordjes zijn als open-source ontwikkeld door een universiteit in Italie en heten Arduino. Deze prototyping bordjes zijn voor tal van toepassingen te gebruiken. Ze hebben een serie digitale in- en outputpoorten. Een paar van deze poorten zijn aan te sturen als Pulsbreedtesturing (PMW). Ook kent dit bord een I2C (2 draads seriele communicatie) poort.

Programmeren doe je aan de hand van een op C gelijkende taal. Omdat dit open source is is er op internet een grote gemeenschap te vinden met allerhande toepassingen en projecten. Google maar eens op “Arduino” of kijk op http://www.arduino.cc.

De KCXcopter wordt aangestuurd met software van AlexinParis. Dit is de forumnaam op Rcgroups van iemand die software voor de Arduino heeft ontwikkeld om meerrotorcopters aan te sturen met sensors uit de Wii Motion plus en de Nunchuck (ja, van die spelcomputers). Inmiddels is de software ook geschikt voor andere sensoren. Kijk op de site van MultiWii voor meer info.

De sensoren meten de helling, versnelling, richting, hoogte van de quads en sturen aan de hand van deze gegeven de 4 roters aan. Hierin mix je het signaal van je zender, zodat je ook nog ergens heen kunt vliegen.

De Arduino kent veel verschijningsvormen. Ik heb er inmiddels twee. Eentje waar ik experimentjes mee doe (en waar je ook bij kunt met wat dikkere vingers) en eentje die verwerkt wordt in de electronica van de Quad. De bordjes die je hierinder ziet zijn qua functionaliteit exact gelijk! (en 3 maal raden welke in de quad verdwijnt)