Propeller Autopilot (3 / 13 steg)

Steg 3: Kodöversikt

Börjar med en ny IDE skärmen är alltid lite skrämmande. Särskilt när målet är att kunna skriva någon kod som:
Set_Waypoint(Longitude,Latitude,Altitude)
I verkligheten finns det fortfarande massor av byte som måste flyttas mellan register, och massor av timers som måste anges exakt. Detta är min första gången arbetar med sådana "låg nivå" kod, men förstår hur dessa saker fungerar är verkligen glädjande, och ger dig mycket mer förtroende på lång sikt.
På den mest grundläggande nivån är vår autopilot system i huvudsak en servo switch, som beslutar om att skriva servo värden från det radiosände mottagaren (skickas av dig via sändaren) eller från beräkningarna av autopilot eller inte. Om planet är i autopilot bestäms av staten av en Vippbrytare från sändaren. Tillståndet för den här växeln kommer att skickas över en av radioapparater normala kanaler (dvs landningsställ eller luckor).
Beräkning av autopilot utgångar börjar med sensormätningar. Mitt projekt åstadkommer detta med hjälp av I2C bussen. Varje sensor serverar ett specifikt syfte. Din accelerometer låter dig mäta net styrkan på ditt flygplan minus acceleration beroende på tyngdkraften. Förutsatt att gravitationen är den största kraften på din flygplan, kan du enkelt skriva en vektor < accel_x, accel_y, accel_z > att hitta pitch och rulle av ditt flygplan. Din magnetometer berättar den netto magnetisk kraften på ditt flygplan, i Gauss, < mag_x, mag_y, mag_z > denna information kan användas att hitta din plan på väg i förhållande till jordens magnetfält. Medan i teorin ska detta vara tillräcklig information för att flyga, är båda dessa sensorer mycket buller-benägen. Accelerometern kommer att bli i huvudsak meanlingless när din motors är igång (och därmed genomgår massor av linjär-accelerationer) och din magnetometer kommer att glida som du spjäll upp och ner (från ändringar av det magnetiskt sätter in framkallas av din motors).
Lyckligtvis, din gyroskop är här för att rädda dagen. Det är immun till linjär acceleration (vibrationer) och förändringar i magnetfältet. Gyroskopet kommer att berätta din vinkelformig hastighet om x-, y- och z-axeln. Om du integrerar detta värde på rätt sätt, bör du kunna hitta hur mycket flygplan rulle, pitch och yaw har ändrats mellan calcuations. Du kan dock enbart förlita sig på gyroskopet eftersom
1) gyroskopet kommer aldrig läst en nolla även om du lägga den platt på bordet
2) du samla fel du integrera eftersom du inte kan lösa för du integration konstant (C)
Om du inte vet kalkyl, frukta inte, vi går igenom steg.
Det också möjligt att använda din GPS som drift-fri gir datakälla om uppdateringsfrekvens och noggrannheten i GPS är bra nog.

Du kombinera all denna information att skapa en exakt oreintation av flygplan (pitch, rulle, gir). Dessa värden kan du skapa en PID-loop som ska hålla flygplan i en önskad orientering.
När du kan kontrollera inställningen av flygplan, måste du beräkna vilken attityd kommer att få ditt flygplan till nästa waypoint. Detta kan åstadkommas genom att jämföra GPS-koordinater för flygplan platsen till flygplan önskad plats. GPS kommer att ge den som bär för flygplan (riktning det ska vara vänd) medan kompass/gyroskop ger rubriken (hur flygplanet står faktiskt inför). Althoo