STorM32 BGC: 3-Achsen STM32 Brushless Gimbal Controller

OlliW

Erfahrener Benutzer
#1
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.

...................
 

Anhänge

Zuletzt bearbeitet:

kinderkram

Erfahrener Benutzer
Moderator
#4
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?
 

hexakopter

Erfahrener Benutzer
#6
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.:D

Gruß, hexakopter

PS.: Olli war schneller und hat "coole" Ideen. :cool:
 
Zuletzt bearbeitet:

hexakopter

Erfahrener Benutzer
#9
Aha, so genau wusste ich das garnicht wie das funktioniert (lineare Näherung).:rolleyes:
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
 

nico_99

Erfahrener Benutzer
#10
Der Olli, auch immer fleißig...;)

Tolles Projekt und alles aus einer Hand!
 

comicflyer

Ich mach' alles kaputt...
#11
PS: übrigens, damit keine Missverständnisse entstehen: Mit "Platinen" habe ich im ersten Post nackte, unbestückte Platinen gemeint... und keine fertig aufgebauten Boards!
Bei mir wäre das Problem nur die Bauteilbeschaffung in den nötigen Kleinmengen.
Das ist ein bissl unwirtschaftlich.

Kannst Du Bauteile dazu auch abgeben?
Dann wäre ich sehr interessiert!

Auch SMD-Löten ist kein Problem. Hatte auch schon Evvaldis-Boards gelötet.

CU Eddy
 

nachbrenner

Erfahrener Pfuscher
#13
Hey Olli, höchsten Respekt für deine Leistungen. Habe in deinem Blog gelesen dass du gerade erst von Avr umgestiegen bist auf STM32 und dann gleich so eine Kiste wo man doch nicht ganz simple Regelungstechnik drin hat. Echt cool.
 

mongk

Neuer Benutzer
#14
Hi,

das hört sich ziemlich gut an... Planst du das Layout und Software Open Source oder nur zum Teil oder gar nicht? Da ich selber am Lernen bin was STM32 und Regelungstechnik angeht, würd ich mir das sehr gerne mal anschauen... abgesehen davon will ich mir in absehbarer Zeit ein handheld BLG bauen und möglicherweise kann ich ja deine Technik nutzen...
 
RCLogger

FPV1

Banggood

Banggood

Oben