Poziomica samopoziomująca dany element. Dobór elementów

[20rafalo]

Witam

W skrócie - muszę zaprojektować poziomicę samopoziomującą dany element.

Panowie jaki uC najlepiej użyć.

Attiny 4313 - 4KB może być za mało.

Myślałem nad Atmega 32 lub 64 - tak na wszelki wypadek. Gdyż może "w praniu" dojść jakaś dodatkowa obsługa.

Na pewno będzie:

- obsługa LCD

- max 2 silniki krokowe

- coś do wykrywania poziomu -akcelerator oraz wykorzystanie innych specjalnych materiałów (porównanie). Praca ma charakter badawczy i wymaga porównania różnych materiałów. Co do szczegółów później 😉

- jakieś przyciski

- być może jakaś komunikacja.

Jaki akcelerator (ADXL345) aby w miarę prosto obsłużyć go za pomocą uC? (dostępność oraz materiały np noty katalogowe).

Co myślicie o ADXL345 sprzedawany jako "Arduino Moduł 3-osiowy akcelerometr ADXL345" z oferowaną płytką się nada do AVR Atmega32?

Co najważniejsze czy ciężko go oprogramować? Wiecie w jakiej książce są podobne przykłady z dowolnym akcelerometrem?

Dokładność musi być dość duża - minimum to 1%. fajnie jak by było 0.1% - ale domyślam się, że to koszty i komplikacja kodu.

Jakie parametry akceleratora są najlepsze dla takiej poziomicy(5g czy 16g) patrząc na notę pdf, która jest "samopoziomująca" i będzie musiała wykrywać małe odchyłki - np blatu ustawionym na krzywym podłożu...

Proszę o sugestie i porady.

Z góry dzięki

[grabo]

Witaj,

wybrałeś całkiem niezły akcelerometr, równie dobrym jest BMA180. Po wstępnej konfiguracji obsługa ogranicza się do cyklicznego odczytu czujnika i obliczenia kąta. Skoro będzie to układ statyczny to raczej celowałbym w jak najmniejszy zakres typu 1,5G - 2G. Aby zwiększyć odporność na zakłócenia (w trakcie ustawiania poziomu odczyty z akcelerometru będą niestabilne) możesz dodać żyroskop i dokonać fuzji czujników. Co do mikrokontrolera, myślę że ATmega32 da radę bez problemu.

Pozdrawiam

[20rafalo]

grabo czy ten akcelerometr tak można konfigurować, aby reagował na małe odchylenia? Czy kod do jego obsługi jest trudny?

Co masz na myśli "(w trakcie ustawiania poziomu odczyty z akcelerometru będą niestabilne)". da się to "ogarnąć" bez żyroskopu?

Z góry dzięki

[grabo]

Wektor odchylenia oblicza się na podstawie składowych poszczególnych osi. Po odfiltrowaniu można uzyskać niezłe rezultaty. Da się to ogarnąć bez żyroskopu, ale założenia przewidują elementy wykonawcze, czyli w trakcie ruchu będą generowane przyspieszenia i cały pomiar będzie zaburzony.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[MirekCz]

Pierwsze pytanie to czy cały system jest dosyć statyczny, czy raczej dynamiczny? W tym drugim przypadku dużo trudniej będzie Tobie zrobić dobrze funkcjonujące urządzenie.

Z akcelerometrów mam w ofercie spory wybór, ale polecałbym najbardziej właśnie BMA180. Ma dużą dokładność, niezłe wstępne skalibrowanie (oczywiście jak chcesz myśleć o zejściu <<1% musiałbyś dodać własne) i można ustawić bardzo mały zakres (czym zakres bliższy 1g tym dokładniejszy jest pomiar małych przyśpieszeń, a na tym Tobie zależy - żeby na osi Z było jak najbliżej 1g, a na pozostałych osiach jak najbliżej 0g.

Z powodu silników krokowych będziesz musiał dodać pewien czas na ustabilizowanie systemu. Np. wykrywasz, że potrzeba zrobić 2 kroki, robisz 2 kroki, czekasz 100-200ms żeby silniki krokowe się ustabilizowały (czas zależy od silników i konstrukcji mechanicznej), następnie uśredniasz x kolejnych pomiarów i liczysz o ile ew. jeszcze należy obrócić silniki.

Przy płynnie pracujących silnikach DC można to zrobić z większą dynamiką.

Żyroskop w dosyć statycznym systemie byłby zupełnie nieprzydatny. Inaczej sprawa wygląda w bardzo dynamicznym systemie, bo wtedy żyroskop byłby podstawą, a akcelerometr wymaganym dodatkiem, ale w takim systemie utrzymać dużą stabilność (<1%) to już bardzo duży problem.

Samo BMA180 programuje się bardzo podobnie do ADXL345 (prawie identyczny kod), więc nie będziesz miał z tym problemu.

[20rafalo]

Dzięki

Jeszce jedno. Co myślicie o 3 akcelerometrze LIS35DE.

Mam wstępny kod na niego. Ew czy kod do różnych akcelerometrów jest podobny.

Cały projekt prawdopodobnie można by zrobić tak żeby był statyczny i dynamiczny ;/

Ma stabilizować element na prowadnicy, który będzie się po niej przesuwał.

Czyli na prowadnicy byłby statyczny, a na elemencie po niej poruszającym się dynamiczny.

Jeszcze nie wiem do końca gdzie ma być czujnik. Muszę się dopytać.

Ale wstępnie jak sytuacja wygląda.

W jakich masz cenach elementy?

Pzdr

[MirekCz]

LIS35DE ma zdecydowanie zbyt małą rozdzielczość, chyba, że bardziej interesuje Ciebie dokładność do 10stopni 🙂

Cyfrowe akcelerometry programuje się bardzo podobnie, więc z przerobieniem kodu nie powinno być dużego problemu. Na początek mogę Tobie skopiować działające ustawienia do ADXL345 i/lub BMA180.

Cena za moduł BMA180 to 85zł. Sprawdzony, działający. Link - http://robodudes.com/akcelerometry/128-modul-bma180-akcelerometr.html

[20rafalo]

Panowie jeśli ma stabilizować element na prowadnicy, który będzie się po niej przesuwał (dość powoli ok 1cm na sek), to będą problemy?

[MirekCz]

Do nawet przybliżonej oceny potrzebna byłaby jeszcze informacja o sposobie poruszania się (ruch jednostajny czy z dużymi przyśpieszeniami?) i budowie mechanicznej urządzenia oraz warunków środowiskowych pracy..

Wg. mojej oceny 1stopień dokładności jest do osiągnięcia, ale dwie kluczowe sprawy to wykonanie mechaniki stołu i precyzja kalibracji akcelerometru. Jak myślisz, że jest to robota na "15minut" to się mylisz.

[20rafalo]

Nie myślę tak. Mam na to 3 miesiące i wiem, że muszę się spieszyć.

Znalazłem stronę, gdzie zastosowany jest żyroskop http://www.nec-tokin.com/english/product/piezodevice2/ceramicgyro.html

Czy w akcelerometrze jako czujnik jest ceramika piezoelektryczna? Bo jest to dla mnie ważne. Muszę również użyć ceramiki piezoelektrycznej dla porównania z akcelerometrem. W w/w żyroskopie wychodzi na to, że w nim jest.

Co o tym myślicie?

PS dodam, że tu na forum macie najwięcej wiedzy odnośnie tego tematu 😉

[MirekCz]

Sam żyroskop się zupełnie nie nadaje. Ma zbyt duże błędy.

Optymalna byłaby fuzja z danych akcelerometru i żyroskopu, ale to są przynajmniej dwa kroki dalej jak chodzi o skomplikowanie systemu.

Trzy miesiące to nie za wiele jak zaczynasz ze swoją wiedzą od "zera".

Układy na mojej stronie to standardowe MEMS'y

[20rafalo]

Wiłąśnie tego się obawiałem.

Nie dokońca od zera 😋

Trochę uC programowałem, jednak projekty nie były bardzo zaawansowane. Pierwszy raz mam do czynienia z akcelerometrami.

Poradź mi czy akcelerometr np z Twojej strony lub ADXL345 spełni moje wymogi regulacji do do 1 stopnia. Czy lepiej umieścić sam czujnik na prowadnicy czy na elemencie, który jest do niej zamocowany(nie rusza się ruchem posuwistym). Rozumiem, że taki akcelerometr będzie regulował poziom lewo- prawo oraz przód-tył.

Aktualnie mam na oku:

-akcelerometr z Twojej strony ADXL345 (pytanie czy 2g wystarczy aby wykryc 1stopien zmian)

-ATmega32 lub ATmega16

-silnik krokowy (jeśli w dwóch płaszczyznach to dwa silniki)

)

-wyświetlacz hmm.. LCD 4x16 lub 2x16

Jak myślisz, da to radę? ')

Z góry dzięki.