DIY的低成本3轴陀螺仪/3轴加速度板

feng_matrix · 发表于 2008-4-4 15:53:20

今天又拿到3轴陀螺仪/3轴加速度板啦，呵呵
为降低DIY成本，陀螺仪用的是ENC-03而非ADXSR300
三轴加速度计用的是ADXL330，PCB板子布了，但遥控飞可以不焊
把3轴陀螺仪/加速度独立布板，而非象德国人那样布在一起
是想以后3轴陀螺仪/加速度模块还可以DIY其它东东哦

2片ENC-03及1片ADXL330

(原文件名:CIMG0022.JPG)

垂直安装的Z轴陀螺仪板，正反双面布，旋转轴方向相反，这样调整程序方便
两片ENC-03电路并联，实际安装时只装一片

(原文件名:CIMG0025.JPG)

两块板的比例：

(原文件名:CIMG0026.JPG)

feng_matrix · 发表于 2008-4-4 15:59:37

两板的焊接方式准备这样，三片陀螺仪ENC-03相互垂直90度，3轴加速度计ADXL330与底板平行安装

(原文件名:CIMG0033.JPG)

(原文件名:CIMG0034.JPG)

(原文件名:CIMG0035.JPG)

feng_matrix · 发表于 2008-4-4 16:07:58

顺便再贴张初生儿子的大头照，最近时间都花在给他换尿布上了，4轴DIY基本暂停
抱着儿子和看着自己DIY的PCB板，都很开心哦，就是没时间调试程序了
以后等他长大了，教他跟老爸一起玩航模和单片机，呵呵

(原文件名:CIMG0009_3.jpg)

bluemidi · 发表于 2008-4-4 16:15:07

楼主那儿能搞到ENC-03啊？

feng_matrix · 发表于 2008-4-4 16:22:17

赛格电子市场里，卖传感器的地方，不过零售可能比较贵

ghost2 · 发表于 2008-4-4 17:19:10

ENC-03是测倾角还是角速度？

icefire · 发表于 2008-4-4 17:47:39

角速度

lanshuitianxia · 发表于 2008-4-4 17:55:08

楼主价格贵大概多少啊下次去买时有个低

nomoneyiv · 发表于 2008-4-4 18:02:25

是呀,说说嘛,,,明天去转转!

wenming · 发表于 2008-4-4 18:05:08

刚从赛格回来.那里的FLASH 真是便宜.2G BYTE的NAND, 原装的三星不到35RMB.

gaochaoning · 发表于 2008-4-4 19:35:45

2楼：你的儿子睡得好香啊。恭喜。

ansion520 · 发表于 2008-4-4 19:41:59

恭喜楼主!你这个宝贝睡得可真香呀!

jmsmall · 发表于 2008-4-4 21:06:15

恭喜楼主生了个大胖小子

cai_mouse · 发表于 2008-4-4 21:14:49

請問樓主那裏可以買到ENC-03阿?謝謝！！！！

feng_matrix · 发表于 2008-4-5 11:00:27

零卖大概是四五十左右吧
我是让朋友在西安帮忙买的

kingofkings · 发表于 2008-4-5 17:49:33

支持，哈哈~

xj6513 · 发表于 2008-4-5 21:21:03

楼主等你儿子满月了有时间帮我也搞个飞控板，我想把油动的四桨飞起来，你平时玩什么飞机的。

feng_matrix · 发表于 2008-4-6 12:04:05

现役有三架：
固定翼是一架十冲80级油动3D
直升机一架油动雷虎V2、一架国产凤凰450电直

feng_matrix · 发表于 2008-4-7 10:41:23

(原文件名:CIMG0036.JPG)

leanang · 发表于 2008-4-7 12:10:46

feng_matrix，模块化设计很不错啊，以后还可以利用到固定翼上。

feng_matrix · 发表于 2008-4-7 12:34:55

to 【19楼】 leanang

呵呵，其实只是这么一说
用在那我自己都没想过呢

feng_matrix · 发表于 2008-4-17 17:47:03

今天在淘宝上买到了三轴加速度传感器ADXL330，真的很小，价格52，还可以接受
无铅的大概贵几十块吧，性能一致

(原文件名:T12ZpaXnJbJ.AZOrw0_034400.jpg_sum.jpg)

(原文件名:CIMG0061.JPG)

(原文件名:CIMG0062.JPG)

armok · 发表于 2008-4-17 18:12:40

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

feng_matrix · 发表于 2008-4-17 20:41:44

实在太小4mm X 4mm，手工焊接挺难的

bluemidi · 发表于 2008-4-17 20:43:55

MMA7260也差不多这么大啊，搞坏一个还蛮心疼的啊，呵呵

feng_matrix · 发表于 2008-4-17 21:17:35

to : 【24楼】 bluemidi

所以要在天气晴朗之日，沐浴焚香而后焊接ADXL330，哈哈

youngman · 发表于 2008-4-17 21:28:58

楼主真风趣,用电烙铁是有点难度,毕竟是MFL封装的。可以用热风枪吹啊

hansur · 发表于 2008-4-18 09:35:10

焊接的问题有些头疼，热风枪也不好用，和这个比起来，我怀疑我宁愿手工焊LQFP100

feng_matrix · 发表于 2008-4-18 09:43:36

有些不好意思了，业余DIY只有烙铁，热风枪都没啊

wwwer · 发表于 2008-4-18 12:55:58

我是把他翻过来脚朝上，用废管脚连焊的，焊好后点些热胶固定保护，我用的是ST公司的传感器。
外形和你这个一样 5mm*5mm 的，把它背紧靠着线路板就基本和线路板平行了，测量误差也小。
有热风枪当然最好了。

feng_matrix · 发表于 2008-4-18 13:45:40

to ：【29楼】 wwwer 狼族蚂蚁

哈哈，好办法，顺便问问加了加速度传感器后，稳定效果如何？
并请教加速度传感器信号和陀螺仪信号如何混控的？
这个算法一直没想的很清楚

wxws · 发表于 2008-4-18 16:50:27

feng_matrix · 发表于 2008-5-1 17:46:41

51节干了点活

拼版打样,一块新的3轴陀螺仪加速度板和一块M8采样解析板

(原文件名:CIMG0093.JPG)

陀螺仪板加入校准电阻

(原文件名:CIMG0102.JPG)

(原文件名:CIMG0107.JPG)

(原文件名:CIMG0117.JPG)

(原文件名:CIMG0113.JPG)

(原文件名:CIMG0114.JPG)

(原文件名:CIMG0115.JPG)

(原文件名:CIMG0116.JPG)

解析板采用贴片M8,16M晶振,TWI总线输出,可工作在400kb/s,每数据包12字节,传递6个2进制16位数
分别表示3轴陀螺仪与3轴加速度,精度都是10位,抛弃首次采样值,然后移动加权平均

(原文件名:CIMG0120.JPG)

解析板上预留了一红一绿两个LED,显示陀螺仪及通信状态

(原文件名:CIMG0134.JPG)

(原文件名:CIMG0135.JPG)

(原文件名:CIMG0136.JPG)

feng_matrix · 发表于 2008-5-1 17:47:54

两板机械位置对应,可上下连接则系统变成TWI数字输出3轴陀螺仪加速度计
也可单独使用上板,则为模拟输出3轴陀螺仪加速度计
整体尺寸3cm X 3cm X 3cm,以后有空再给它做个透明外壳

(原文件名:CIMG0137.JPG)

(原文件名:CIMG0138.JPG)

(原文件名:CIMG0139.JPG)

(原文件名:CIMG0140.JPG)

(原文件名:CIMG0146.JPG)

armok · 发表于 2008-5-1 19:26:15

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

feng_matrix · 发表于 2008-5-1 19:51:19

外壳上有MA 534字样,应该是MA吧

Grant · 发表于 2008-5-2 09:43:12

05年第34周出厂。陀螺仪的这三个封装，我一个都没见过。三轴的加速度传感器手上倒是有一个，数字输出的，本身的信号出来就已经是IIC或SPI接口了。

armok · 发表于 2008-5-2 09:48:00

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

feng_matrix · 发表于 2008-5-2 13:03:32

RC封装没见过啊,这个是西安那家公司卖的
目前我只能零买到这个,其它到没考虑很多

armok · 发表于 2008-5-2 13:47:24

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

feng_matrix · 发表于 2008-5-2 17:14:17

to : 【39楼】 armok 阿莫

你说的外国人也有做出来哦,以前REDFOX发给我的一张照片
上面的四轴只有IC卡那么大,应该是个有刷的

(原文件名:Sy_B1.Sjpg.jpg)

ndust · 发表于 2008-5-3 18:02:35

记号

RickyZhou · 发表于 2008-5-7 19:41:17

漂亮, 进展如何?

steamed410 · 发表于 2008-5-19 23:19:16

太漂亮了！现在进展如何了
我也玩模型，5IMX电固斑竹

chengyabcd · 发表于 2008-6-6 13:27:35

这个小电机很像手机上的震动电机

steamed410 · 发表于 2008-6-8 09:33:51

这两天开始准备画下板子，突然发现M8只有6和AD嘛，PC0到PC5，但是PC4和PC5又是I2C总线，那就只有4个AD了，不够嘛，弱弱的问下楼主，怎么办呢？

love12345 · 发表于 2008-6-8 09:46:25

你用贴片的就有8通道了。

steamed410 · 发表于 2008-6-8 17:06:42

不是哦，我看了一天的资料，贴片也不够哦

xuepeng2000 · 发表于 2008-6-8 17:13:42

记号
做的很不错哈

feng_matrix · 发表于 2008-6-8 20:36:17

to : 【47楼】 steamed410 周炜

贴片多两只管脚，ADC6,ADC7

feng_matrix · 发表于 2008-6-9 17:49:07

放假三天，写了个测试三轴陀螺仪的程序

用到上次做的【TWI转UART串口】，串口连接PC
见贴：http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=1132419&bbs_page_no=1&bbs_id=1025

(原文件名:CIMG0088.JPG)

这是3轴陀螺仪加4轴混控板：

(原文件名:CIMG0087.JPG)

这是前天在上海国际航模展上淘的11.1V 20C 3300mah锂聚电池：

(原文件名:CIMG0086.JPG)

这是调试视频，屏幕中六根柱状图显示采样值0－1023
从左到右分别代表陀螺仪X轴、Y轴、Z轴、加速度X轴、Y轴、Z轴，上位机程序用DELPHI 5做的
http://6.cn/watch/5427217.html

feng_matrix · 发表于 2008-6-9 20:46:05

从这个调试软件发现两个问题，一是串口传输还是偶尔有误码的，大概因为用8M晶体的原因
上次从阿莫那里邮购，就买了一个14.7456M晶振，竟然根本不能用，很郁闷

还有一个问题是XY两轴的采样值竟然是“联动的”，就是X轴旋转Y轴输出跟着旋转
视频中就可以看出，但实际量运放模拟输出电压是不同的，没想通是为什么

steamed410 · 发表于 2008-6-10 07:37:06

看了下视频都是显示的是角速度和线加速度,实际应用的时候是不是要积分成角度来用呢

feng_matrix · 发表于 2008-6-10 09:09:21

看你怎么用了，如果要用角速度算倾斜角，需要角速度与时间的积分来算
其它方法就未必，比如在静止时只用3轴加速度也可以算出倾角
4轴算法可以有很多种，大家都可以群策群力啊
甚至坛子里还有外国人用神经网络算法

http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=1129947&bbs_page_no=1&bbs_id=1025

wwwer · 发表于 2008-6-10 10:19:29

feng_matrix:

看了你测试三轴的视频挺不错的。也挺奇怪你的加速度XY轴怎么变化一样啊？会不会你程序或者硬件采集的是通一通道啊？
还有下次出视频可以动作温柔点，看你那么折腾挺累的吧，呵呵！

其实可以试试把加速度的值用串口接收下来，用exlce制成图表看看曲线图，更直观。还有在手上摇动的时候，把角速度用积分的方式得到的值，用同样方法制成曲线图，应该基本和加速度的曲线吻合的（其实就是倾角值）如果这两个值吻合精度做到很高，就可以拿来判断飞行器的姿态了。你会DELPHI那就更好了可以直接制表，做成以后调试四轴电路的工具，其实老外就是这么做的，看到你做的比较顺利，所以我也随便说说，太高深的我也说不了，嘿嘿。

回53楼，如果直接用角速度积分计算倾角没有加速度的配合，我想初始值很难定吧，然后经过一段时间的误差积累还是要人为通过眼看矫正的，这应该就是有些朋友仅仅用角速度传感器做的四轴效果。

feng_matrix · 发表于 2008-6-10 10:45:43

to :【54楼】 wwwer 狼族蚂蚁

你说的对，我理解仅靠角速度积分计算倾角，肯定有积分误差的累积的
它不能用来标定相对水平面的绝对倾斜角

XY轴联动可能是我的程序BUG,我用量过硬件XY两轴的输出电压不一样的

视频中的DELPHI程序是我随便画的，只反应采样值，不是很直观
而且一般WINDOWS基于GDI的控件不适合做高速图象刷新的页面
所以我又用DELPHI + DIRECT X SDK 做了一个3D版的，准备把模型姿态实时绘制到PC上，这样更酷些
不过PC端软件工作量要大些，先上个做了一半的3D页面拷屏

feng_matrix · 发表于 2008-6-10 13:11:36

再做了一个简单的4轴模型，用来显示3D姿态

wwwer · 发表于 2008-6-10 15:02:45

你太强了，会的还真多啊！

feng_matrix · 发表于 2008-6-10 15:10:44

to :【57楼】 wwwer 狼族蚂蚁

呵呵，过奖了，DELPHI是我9年前刚出道时用的编程工具哦，多年不用了
最近听说Borland把IDE低价卖掉了，感慨啊！
再拿出来晒晒，怀念一下

steamed410 · 发表于 2008-6-11 23:01:01

太厉害了你,我已经回成都了,开始着手做三轴陀螺了
我想问下你需要的元件清单可以给我份不,我明天就去采购

feng_matrix · 发表于 2008-6-12 03:09:22

呵呵，整到晚上3点多，终于找到BUG，数字三轴陀螺仪/加速度计调试通过，发视频庆祝一下
陀螺仪三片ENC-03，3轴量程300度/秒，加速度计一片ADXL330，3轴正负3G
输出400khz TWI（I2C）总线，精度十位，0-1023

视频1，可看出静止时，除加速度Z轴垂直地面，多一个G的输出外，其它陀螺仪的3轴及加速度计XY轴硬件都已校正到中点：
http://6.cn/watch/5481636.html

视频2，陀螺仪实物与屏幕采样值联动，按顺序分别测试了陀螺仪Z轴、Y轴、X轴
然后在静止状态，看不同轴正反方向朝下时，1个G的重力加速度与其它轴的区别
http://6.cn/watch/5481724.html

视频3，陀螺仪连接到3D模型页面，采样值已传送到程序左上角显示区
但3D的虚拟4轴模型还未与之连接，发现还有两大部分程序工作：
1.根据三轴陀螺仪/加速度计的输出计算各轴姿态角度
2.根据各轴姿态角度将虚拟4轴模型绘制到3D空间中
需要用到高数矩阵运算中的坐标变换，毕业多年早忘了，看来一晚上是搞不定了
http://6.cn/watch/5481990.html

to : 【59楼】 steamed410 周炜

回头给你整理个陀螺仪装焊图

steamed410 · 发表于 2008-6-12 09:57:10

第二个视频看来已经很正常咯,3轴角度相当的正常了,恭喜恭喜
问题出现在什么地方呢,是你的程序问题?
谢谢你把焊装图给我
我的邮箱是steamedbun1124@hotmail.com
另外你可以把陀螺和电调的PCB给我寄一套不呢,我现在采购元件,这样元件到的时候你的PCB也到了,谢谢
对了,我加了你的MSN,名字就是我的邮箱

feng_matrix · 发表于 2008-6-12 11:02:30

程序BUG，变址寄存器值搞错，数据顺序存储错误，汇编写的程序存储器绝对地址容易搞错

最近要这两块板的人太多，我都来不及寄了，快递费你自己出噢，呵呵

steamed410 · 发表于 2008-6-12 11:45:16

好的，快递到付就是了，谢谢你！
我的地址是：成都顺江路解放军452医院门诊药房
名字是：王琦
电话是：13880091501
焊装图下午可以给我不

steamed410 · 发表于 2008-6-12 11:45:38

好的，快递到付就是了，谢谢你！
我的地址是：成都顺江路解放军452医院门诊药房
名字是：王琦
电话是：13880091501
焊装图下午可以给我不

steamed410 · 发表于 2008-6-13 09:40:48

继续等楼主的焊接图哦！

feng_matrix · 发表于 2008-6-13 10:13:52

【65楼】 steamed410 周炜

图发给你了，今天早上刚发，请查收

bluemidi · 发表于 2008-6-13 10:37:39

【66楼】 feng_matrix

你好，问一下，ENC-03 MA 和 ENC-03 MB 有什么区别吗？

steamed410 · 发表于 2008-6-13 10:47:36

图已收到，谢谢LZ，不过刚刚出门，手机看不清楚图片，不然就直接去城皇庙电子市场了，谢谢LZ

feng_matrix · 发表于 2008-6-13 11:46:09

【67楼】 bluemidi

共振频率不同，性能一致

steamed410 · 发表于 2008-6-13 15:54:53

请问在protel中ENC03和ADXL330这两个元件在什么库中可以找到呢我找不到这两个东西

feng_matrix · 发表于 2008-6-14 01:54:01

这种非常用元件标准库没有的

steamed410 · 发表于 2008-6-15 08:59:04

LZ大大,PCB板子什么时候可以寄给我哦

xj_1232005 · 发表于 2008-6-15 09:32:24

难道有空板吗？LZ能不能也寄给一份，愿付成本费与辛苦费。

feng_matrix · 发表于 2008-6-15 17:28:25

to ：【72楼】 steamed410 周炜

PCB已发出

steamed410 · 发表于 2008-6-16 08:15:23

谢谢楼主，谢谢楼主，太感谢了

feng_matrix · 发表于 2008-6-16 10:58:38

【75楼】 steamed410 周炜

用我的PCB时请注意，过流采样是 ADC03 管脚，而ADC06我用作电池电压检测了
如果你不是自己写程序，而用德国人的程序，无论那一版
采样部分语句要稍作修改：

ldi main_temp0, 0b00000011;
out ADMUX, main_temp0;

否则上电运行会出现过流保护，现象电机是启动完成后，转速逐步降低直到停止
注意采样前保护比较器地址、采样后恢复比较器地址

feng_matrix · 发表于 2008-6-16 17:45:27

用阿莫处买的3个 ENC-03MB 新做了一个3轴陀螺仪，油光锃亮啊
这次把采样滤波MPU换成了20MHz的 M48，价格比M8还便宜
每us可执行20条语句，速度那个快啊！

(原文件名:CIMG0116.JPG)

(原文件名:CIMG0117.JPG)

(原文件名:CIMG0118.JPG)

(原文件名:CIMG0119.JPG)

(原文件名:CIMG0120.JPG)

feng_matrix · 发表于 2008-6-18 09:02:00

to : 【73楼】 xj_1232005

他们要的都是电调板，你要电调还是陀螺仪？
我的MSN:feng.matrix@yahoo.com.cn

RickyZhou · 发表于 2008-6-18 20:23:34

你好，能否卖一套三轴陀螺仪板给我?

可以送你一套参考德国人做的机械部份中心板给你以表感谢

feng_matrix · 发表于 2008-6-18 20:27:04

可以啊，我MSN在线的

steamed410 · 发表于 2008-6-19 14:58:56

谢谢LZ我的PCB已经到了,相当感谢

feng_matrix · 发表于 2008-6-19 15:14:14

to :【81楼】 steamed410 周炜

不会吧，上周6给快递的，现在才到你那里

steamed410 · 发表于 2008-6-19 16:46:11

to:【82楼】 feng_matrix
因为地址是我女朋友的,是她收的,上午才打电话给我说收到了

feng_matrix · 发表于 2008-6-19 21:30:08

今天上班扩充了程序，在主控板上同时采样了陀螺仪、加速度、系统输入电压、输入电流
还有8路接收机遥控信号，接收机用的是FUTABA FP-R115F，改装后输出8通道PPM比例信号
PC端依旧沿用上次陀螺仪的程序，由于通信协议定了6路16位信号，就显示了接收机的前6道结果
从左到右分别为：副翼1、升降2、油门3、方向4、开关通道5、比例旋钮6。
7道、8道也接收了，显示不下，懒的改串口通信程序了。

这是接收机，可以看到比正常的多了一根PPM信号线：

接收机5V电源由主控板供给，PPM引入主控板ICP捕捉管脚，分别采样8路脉宽：

发射机是我玩航模多年的FF9 SUPER 40MHz：

整体连接：

采样结果随遥控器动作而变化的视频：
http://6.cn/watch/5649334.html

feng_matrix · 发表于 2008-6-19 23:00:33

记得以前有人问我四轴的PID参数怎么调？我的办法就是那三个多余的6、7、8比例通道
设置遥控器上的VR(A)/VR(B)/VR(C)三个旋钮连接到6、7、8通道，边飞边调，调稳为止

asoni · 发表于 2008-6-22 07:19:00

请问这些电子元件那里可以买到呀

zhouf2005 · 发表于 2008-6-22 11:06:38

好东东，楼主很牛啊

asoni · 发表于 2008-6-22 17:19:05

feng_matrix 有没有多的PCB板子，出售给我呀，
PCB加元件一共多少开支呀，

Alex_rcpilot · 发表于 2008-6-22 22:53:10

LZ，我用的是FF9 72M频段的。接收机是原装R149DP，但装在我的翼手龙上，没想摘下来。不过手头真有一部空闲的FP-R115F接收机，跟你的完全一样，不知如何改装成8通道并引出PPM信号，可否赐教？
另外如果我再买一部R149DP接收机，可否引出PCM信号呢？解码我倒是找到了资料，就不麻烦您了。前两个问题还请帮忙指点，谢谢。

feng_matrix · 发表于 2008-6-23 08:59:21

to ：【89楼】 Alex_rcpilot

打开FP-R115F外壳，里面有上下两块PCB
一块是高频接收板，一块是舵机信号输出板，高频部分与舵机部分就是通过PPM信号控制的
两板之间有3根线连接，除了地线和＋5V，剩下的那根就是PPM信号线
加根线引出到三芯插座中即可，改装对原有接收机外形功能等都没有影响

zhangzq71 · 发表于 2008-6-23 13:26:31

从feng_matrix得到一个PCB，接上ADXL330后，ACC_X/Y/Z在摇摆时能输出不同电压了，打算用这个来做一个两轮平衡机器人。
照片是手机拍的，效果不好。

(原文件名:img056.jpg)

bluemidi · 发表于 2008-6-23 17:54:17

【91楼】 zhangzq71

光有加速度传感器搞不定的吧？还是需要有陀螺传感器的

Alex_rcpilot · 发表于 2008-6-23 19:12:49

to:【90楼】 feng_matrix

谢谢，我已经找到那根PPM信号线并成功引出了。
再有问题会继续请教您。

zhangzq71 · 发表于 2008-6-23 22:17:56

【92楼】 bluemidi

是的，还是需要陀螺仪。请问你有这方面经验吗？

zhangzq71 · 发表于 2008-6-23 22:45:23

就只利用三轴加速度是否有可能得出某一时间的角度？

RickyZhou · 发表于 2008-6-24 14:22:53

楼主的pcb收到了, 能否给个焊接图? 谢谢. super_rx@hotmail.com

Alex_rcpilot · 发表于 2008-6-24 16:00:58

to 【95楼】 zhangzq71 :
运动时不能。

zhcool_521 · 发表于 2008-6-30 09:57:38

运算放大器用的什么型号？

nomoneyiv · 发表于 2008-6-30 10:25:36

你看看电压，还有必要加运放吗？

DIY的低成本3轴陀螺仪/3轴加速度板

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！