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Thema: STorM32 BGC: 3-Achsen STM32 Brushless Gimbal Controller

  1. #1

    STorM32 BGC: 3-Achsen STM32 Brushless Gimbal Controller

    Hallo Zusammen,

    so, dann will ich mal meine Firmware und die dazugehörige Hardware und Windows GUI für ein 3 Achsen Bruschless Gimbal Controller vorstellen.

    Ich habe das Projekt STorM32 BGC getauft. Eigentlich besteht das Projekt aus drei Komponenten, dem STorM32 BGC Kontroller Board, der Firmware o323BGC, und die Windows GUI o323BGCTool:

    - Kontroller Board STorM32 BGC    (open source)
    - Firmware o323BGC          (free)
    - Windows GUI o323BGCTool     (open source)

    Das Label ‘STorM32 BGC’ bezieht sich also strikt genommen nur auf die Hardware, aber ich werde es auch als Label für das ganze Projekt benutzen. Es gibt eine Projekt-Webseite, http://www.olliw.eu/2013/storm32bgc/, auf der sich die meisten Details finden lassen. Das Kontroller Board und die Windows GUI sind open source. Die Firmware ist "nur" free. Die Details der Terms of Usage findet ihr auf der Projekt Webseite.

    ...................
    daher habe ich an ein "universelles" STorM32 Board gedacht. Aber mir war das zu komplex zu Layouten, also habe ich Martinez kontaktiert, und siehe da, er hatte Interesse und hat den Schaltplan tatsächlich in ein, wie ich finde, sehr gelungenes Board umgesetzt. Das Board hört auf den Namen STorM32-BGC v0.17. DANKE MARTINEZ!!!

    Der STorM32 BGC bietet IMHO einige interessante Features. Auf der Projekt-Webseite könnt Ihr mehr dazu lesen, hier soviel:
    - Es wird ein STM32 32-Bit Mikronkontroller und TC4452 Motortreiber benutzt. Als MCU kommen zur Zeit STM32F103xx zum Einsatz, welche mit 72 MHz Takt laufen, aber für die Zukunft ist auch der STM32F405RG möglich (allerdings ist das bis auf weiteres mit Kanonen auf Spatzen geschossen)
    - Als Schnittstellen zur GUI stehen wie üblichen ein USB Anschluss zur Verfügung, sowie ein UART, und - tatata - auch Bluetooth ist optional verfügbar. Meines Wissens ist dass der erste (Hobby) Gimbal Kontroller mit Bluetooth, und ich kann nur sagen, ich find's cool. (und Android kommt in Reichweite LOL)
    - Es wurde eine on-board 6DOF IMU (MPU6050) integriert. Die Firmware nutzt das im Moment noch nicht, aber das kommt als nächstes. Ich habe eine zweite IMU integriert weil ich glaube dass sich neben einer Performance-Verbesserung auch andere coole Sachen mit machen lassen.
    - Im Prinzip kann auch das 10DOF IMU Modul GY-86 benutzt werden, welches noch ein Magnetometer bietet um eine Yaw Drift zu kompensieren. Das kling cool, ich muss allerdings dazu sagen dass das - bisher zumindest - in der Praxis nicht wirklich funktioniert. Das Problem ist einfach dass die Motoren und Kabel usw viel zu viel Streufeld erzeugen, und für den Gimbal-Fall fehlt es noch an Know-How wie man das korrigieren kann. Das kann auch an meinem Mikrogimbal liegen (klein und weit weg von Störquellen passt nicht gut zusammen). Wie auch immer, im Moment ist das nur BlubBlub, und da muss noch einiges an "Research" reingesteckt werden. Aber immerhin, das Potential ist da...
    - Es ist ein Spannungsteiler zum Messen der Batteriespannung integriert. Das kling wie ein Kinkerlitzchen, aber es erlaubt einige Schutzfunktionen, auf die ich nicht mehr verzichten wollen würde. Meines Wissens ist das STorM32 BGC der erste Kompletkontroller mit Batteriespannungsmesser. Bei der neuen AlexMos Firmware ist das wohl auch vorgesehen, und wenn AlexMos diese Idee übernimmt dann muss es ja wohl was Gutes sein
    - Beim Schaltungsdesign und der Pinbelegung des STM32 wurde auf Sicherheit geachtet. Die Verwendung der TC4452 als Motortreiber anstatt diskreter Endstufen tut ein übriges; wie steht es so schön im Datenblatt: “These devices are essentially immune to any form of upset.” (ja, ich ziehe hier den Vergleich zum EvvGC). Ich habe allerdings einen Verpolungsschutz vergessen... die nächste Version wird ihn haben.

    ...................
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken storm32-bgc-v017-board-top-01-wp01.jpg   storm32-bgc-v017-board-bottom-01-wp01.jpg   storm32-bgc-v017-test-microgimbal-01-wp01.jpg  
    Geändert von OlliW (01.12.2013 um 02:37 Uhr)

  2. #2
    ............................

  3. #3
    wow, das finde ich echt super! Respekt an deine tolle Arbeit!

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Avatar von kinderkram
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    Sauber Olli,

    scheint ja schon alles beisammen zu sein, was zusammen gehört.
    Integriertes BT find ich auch cool - das macht das Tuning erheblich komfortabler.

    Nur der Nutzen der MPU6050 auf dem Mainboard erschließt sich mir nicht. Welche coole Sachen ließen sich damit machen?

  5. #5
    ...........
    Geändert von OlliW (01.12.2013 um 02:25 Uhr)

  6. #6
    Zitat Zitat von kinderkram Beitrag anzeigen
    Sauber Olli,

    scheint ja schon alles beisammen zu sein, was zusammen gehört.
    Integriertes BT find ich auch cool - das macht das Tuning erheblich komfortabler.

    Nur der Nutzen der MPU6050 auf dem Mainboard erschließt sich mir nicht. Welche coole Sachen ließen sich damit machen?
    Ich vermute jetzt mal einfach so, dass sich dadurch die Steuerung genauer realisieren lässt. So wie beim Alexmos mit angeschlossener FC, nur halt direkt schon auf dem Board integriert. Dadurch dürfte man die Halterung (oder den Kopter) weiter nach hinten oder vorne kippen können, ohne das es sich bei über 45 Grad aufschaukelt.
    Das sind jetzt erst mal so meine persönlichen Ideen, aber der Olli hat da bestimmt noch coolere Sachen in petto.

    Gruß, hexakopter

    PS.: Olli war schneller und hat "coole" Ideen.
    Geändert von hexakopter (24.11.2013 um 11:50 Uhr)

  7. #7
    ...........
    Geändert von OlliW (01.12.2013 um 02:25 Uhr)

  8. #8
    ...........
    Geändert von OlliW (01.12.2013 um 02:25 Uhr)

  9. #9
    Aha, so genau wusste ich das garnicht wie das funktioniert (lineare Näherung).
    Hatte halt nur gedacht, dass durch die genaue Lage des Handheld oder Kopters wie ich hier schon mal irgendwo geschrieben hatte, der Jaw Motor dann halt wie ein Roll Motor und anders herum genutzt wird. Würde meiner Meinung nach Sinn machen.

    Wenn ich es richtig verstanden habe, kann man ab der Alexmos Version 2.3b4 das Gimbal schon einen größeren Winkel kippen. Keine Ahnung ob das auch wirklich so ist.

    Gruß, hexakopter

  10. #10
    Der Olli, auch immer fleißig...

    Tolles Projekt und alles aus einer Hand!
    Gruß
    nico_99 (alias heavykopter)
    --------------------------------------------------------
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