Stuuring trimtanks: Gyroscoop & Accelerometer

Nu we het PPM signaal kunnen binnen lezen hebben we ons toegespitst op de gyroscoop en de accelerometer. Beide componenten worden gebruikt om de hoek te meten. Met de gyroscoop meten we een hoeksnelheid waarbij we de hoek kunnen afleiden door de versnelling te vermenigvuldigen met de tijd. De accelerometer heeft de versnelling weer in de XYZ richting. Daardoor zal er door de zwaartekracht voortdurend een hoek kunnen worden bepaald. De accelerometer heeft als nadeel dat het component nogal gevoelig is voor trillingen. Ook meet de accelerometer ongewenste versnellingen. Het nadeel van de gyroscoop is dat er na een tijdje drift optreedt. Dit is een verschijnsel waarbij de gyroscoop niet terugkomt naar zijn nulwaarden in rustpositie. We laten de hoek van de gyroscoop voor 98% meetellen en de hoek van de accelerometer voor 2%.

In de video hieronder ziet u een simulatie waarbij we de trimtanks aansturen. Als de hoek waaronder de boot staat te groot wordt,  zal er in de trimtaks water van de ene naar de andere kant worden gepomp om de hoekverdraaiing van de boot tegen te gaan. De pomp is via een H-brug verbonden aan onze microcontroller.

PPM - PWM

De blog werd eventjes niet geüpdatet, dit wil echter niet zeggen dat het project stil ligt, integendeel!

Met de hulp van Dhr. Caron zijn we er in geslaagd om het PPM signaal (afkomstig van de verzender) binnen te lezen. In de video hieronder ziet u een simulatie hiervan waarbij we het ontvangen PPM signaal binnen lezen in een computer via RS-232 

Daarnaast hebben we met het tweede bordje de nodige PWM signalen kunnen genereren om servo's aan te sturen. Via RS-232 kan er gecommuniceerd worden tussen de twee bordjes. Zo hebben we als een eerste test alle Servo's synchroon laten heen en weer draaien. 

Hieronder ziet u wat we bedoelen met de twee bordjes die onderling in communicatie staan via RS-232

Elektronica

Inmiddels is er al heel wat gerealiseerd wat de elektronica betreft. Het schema staat intussen al een paar weken op punt. In de kerst vakantie zijn de twee printen geëtst. Zaterdag zijn we begonnen met de doorverbindingen te boren en van de kleine print zijn er zelfs al verschillende componenten bestukt door Joachim. Bij de grote print moeten we nog wat geduld hebben omdat de gyroscoop en de accelero sensoren  in een labo moeten worden gesoldeerd. Die componenten kunnen namelijk enkel aan onderkant worden gesoldeerd via reflow.

In feite zou één board voldoende zijn voor de werking van de boot. Maar doordat de microcontroller voortdurend zal moeten multitasken en er vele PWM uitgangssignalen moeten gegenereerd worden, hebben we dat overgelaten aan een tweede board met een aparte processor.

Van af nu kunnen we beginnen denken aan het programmeerwerk. We kunnen nu al gebruik maken van de microcontrollerboard die we voor de lessen elektronica hebben kunnen aanschaffen. Er wordt namelijk gewerkt met een gelijkaardige "PIC" processor.

Voor de geïnteresseerden, hieronder kun je het volledige schema vinden.

Groepsfoto: Joachim en ik aan het werk met de elektronische printen, Michiel en Christophe bezig met het monteren van overbrengingen.

Elektronische schema's

Joachim en ik (Thomas) zijn nu bezig met het uitwerken van de eerste elektronische schema's. Deze schema's krijgen voortaan een hogere prioriteit omdat we zo snel mogelijk willen beginnen met het testen van de duikboot. Christophe en Michiel hebben immers al heel wat gerealiseerd naar mechanische overbrengingen toe. We zullen eerstdaags proberen de schema's voor te leggen aan Dhr. Caron. Hieronder een klein overzichtje wat de elektronische sturing inhoud.