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Thema: 3D-Accelerometer ADXL330

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    3D-Accelerometer ADXL330

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    Servus,

    ich habe in den letzten Tagen einen 3D-Beschleunigungs-Sensor vom Typ ADXL330 in Betrieb genommen. Eine Sensorplatine die zur Kommunikation zum PC dient ist ebenfalls lauffähig. Die PC-Software und der Sensor laufen mittlerweile stabil. Ein kleines (wenn auch schlechtes) Video habe ich aufgenommen, bin nicht so firm mit den Video-Bearbeitungsprogrammen und habe leider nur ein einfaches Tool meiner S8000 genommen. Hoffe man erkennt es dennoch einigermaßen:

    http://wiesolator.de/data/topics/Pro.../adxl330_2.wmv
    http://wiesolator.gotdns.org/data/to...ds/adxl330.mpg

    Die Filterung der 3D-Lage wird mittels Low-Pass Filter im PC erzeugt. Diese sind umschaltbar, und in 2 Varianten ausgeführt (AWM = Amplituden-Mittelwerts-Bildung) und FIR (Finite-Response-Filter). Zum Projekt habe ich soweit auf meiner Seite alles wesentliche dokumentiert.

    http://wiesolator.gotdns.org/index.p...ic=3D-AccMeter

    Hoffe es ist für den ein oder anderen eine nützliche Information oder Anreiz für ähnliche Projekte.
    Die Software an sich hat eine XYZ-Anzeige der Realwerte vom Sensor, darunter eine kleine von mir entworfene 3D-Engine, welche den Sensor im Raum rotierend anzeigt. Links davon ist die am aktuellen Messpunkt vorhandene 3D-Auslenkung und rechts eine Reihe von Werten im 3D-Raum visualisiert zum akuten Betrachtungspunkt der Messung/Liveaufnahme.



    Der Sensor ist in der Platine montiert und gebondet, um ihn stabil und sauber verlöten zu können. Hier ist noch ein Foto vom Sensor an sich:



    Grüße Wolfgang

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Sehr schön. Ich würd ja auch gern solche PC Programme schreiben können, naja.

    Sehr interessant das ganze, werde mich mal auf deiner Website umschauen. Danke für die Arbeit


    Aber eine Frage: Wie soll man den in eigene Projekte einbinden wenn er IN der Platine ist?

    Edit: Auf der Webpage hab ichs jezt gesehen ^^

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von BlackDevil
    Aber eine Frage: Wie soll man den in eigene Projekte einbinden wenn er IN der Platine ist?
    Den Sensor habe ich so in der Platine platziert das er waagerecht sauber hineinpasst. Einfach mit Schlüsselfeilen eingearbeitet auf Maß, dann mit Sekundenkleber fixiert. So hatte ich die Pads auf gleicher Höhe und konnte sie gut verbinden.
    Apropos Sensor, den habe ich in Österreich ergattert für low. Möchte ich bei den bereits sehr teuren 2-achsigen Sensoren als Alternative hier auch mal nennen:
    http://neuhold-elektronik.at/catshop...2089e0301ccbff
    Dort habe ich ihn um die 5 Euro als Restposten (plus Versand) erstanden.

    Grüße Wolfgang

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Andree-HB
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    Dort habe ich ihn um die 5 Euro als Restposten (plus Versand) erstanden
    Boahh, ich habe letztes Jahr für meinen um die 15,- Euro (+Versand) bezahlt...War ein elendiges Gefrickel...

    http://www.pixelklecks.de/images/lfcsp16.jpg




    http://www.youtube.com/watch?v=Ra4A9E2jNYk&
    Danke an Alle, die uns bei der erfolgreichen 1.000€-Aktion der IngDiba unterstützt haben! | https://www.hackerspace-bremen.de | http://www.pixelklecks.de |

  5. #5
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    oh danke für den tipp, wie praktisch dass der neuhold ca. 10min von mir entfernt ist

    mfg

  6. #6
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    Zitat Zitat von Andree-HB
    Boahh, ich habe letztes Jahr für meinen um die 15,- Euro (+Versand) bezahlt...War ein elendiges Gefrickel...
    Naja, Gefrickel war es nicht so schlimmes, eher das Gekleckse^^
    Mit ner feinen Lötnadel die mit 12V und einem eigens angbastelten Steckernetzeil betrieben wird sowie etwas feinstem Lötdaht geht das eigentlich ganz fix.
    Dein Video hab ich doch gleich wiedererkannt, hatte das bereits unten auf meiner Seite als Interessante Links angegeben.

    Zitat Zitat von Netzman
    oh danke für den tipp, wie praktisch dass der neuhold ca. 10min von mir entfernt ist
    Seh schon, ich muß mir auch noch einen holen bevor du den letzen aus dem Regal ziehst, hab noch Roboter im Regal, die könnten auch als Messplatform dienen

    Grüße Wolfgang

  7. #7
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    zu spät, seit etwa 3 stunden liegt bei mir auch einer herum komischerweise ist noch ein Sensor-Funksystem für 8€ dazugekommen... wie geht das denn immer?
    Ich kann dich aber beruhigen, zum Zeitpunkt meines Kaufes waren noch genug ADXLs da

    mfg

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von Netzman
    zu spät, seit etwa 3 stunden liegt bei mir auch einer herum komischerweise ist noch ein Sensor-Funksystem für 8€ dazugekommen... wie geht das denn immer?
    Ich kann dich aber beruhigen, zum Zeitpunkt meines Kaufes waren noch genug ADXLs da

    mfg
    Denke ich bestell noch einen und baue es spaßhalber auch einmal mit Funksystem auf. Gibt es ja diese netten kleinen Funkmodule mit wenig Stromaufnahme. Da es beidseitige Daten kann wäre es vieleicht nettes Feature einen SMD-AVR herzunehmen für die Lageberechnung und einen Bootloader per Funkt zu implementieren. Ich schaue mir diese Funkmodule jedenfalls einmal auf ihre Funktion genauer an.



    Grüße Wolfgang

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Willa
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    Das ist echt schick :-D ! Wie komplex ist denn dein Tiefpassfilter? Ich mache in meinem Tricopter eigentlich das gleiche wie Du (nur ohne die schicke 3D Ausgabe), habe aber nen anderen ACC (lis3l02as4). Allerdings muss bei mir alles im µC (Mega32@16MHz) geglättet werden was nur grad so zufriedenstellend funktioniert. Vielleicht hast du eine schöne Filtertechnik?
    Viele Grüße, William
    -> http://william.thielicke.org/

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von Willa
    Das ist echt schick :-D ! Wie komplex ist denn dein Tiefpassfilter? Ich mache in meinem Tricopter eigentlich das gleiche wie Du (nur ohne die schicke 3D Ausgabe), habe aber nen anderen ACC (lis3l02as4). Allerdings muss bei mir alles im µC (Mega32@16MHz) geglättet werden was nur grad so zufriedenstellend funktioniert. Vielleicht hast du eine schöne Filtertechnik?
    Die 3D-Ausgabe ist eigentlich auch nur eine Matritzen/Vektorberechnung. Aber darauf basiert auch meine Raumlageberechnung einfach ne Pic-Box genommen und über die gdi32.dll darauf losgelegt.
    Die Filtertechnik habe ich in 3 Modis ausgeführt. Das FIR-filter ist mit seinen Koeffizienten auf 200 Werte je Tap auf 5Hz realisiert. Im Grunde ist es in jeder Filterordung (Wiederholung der Filterung) das selbe. Ich multipliziere nach der allgemeinen FIR-Gleichung eben die Koeffizienten von (n) mit einem gleitenden Array (In meinem Fall Pointer auf den Aufnahmebuffer). Daraus ergibt sich das FIR-Filter 1. Ordnung (nach Chebyshev) in seiner Summe über alle Koeffizientenmultiplikationen zum akuten Sample. Der entstandene Verstärkungsfaktor von x(n) zu y(n) in DC-Betrachtung rechne ich über die Summe der Koeffizienten gegen.
    Danach kommt erst die Lagebestimmung, nachdem alle drei Achsen in der Filterung durchlaufen wurden. Das bildet ein Rohsignal für die Umrechnung in eine Raumrotationsmatrix. Die Matrix sieht man auch im 3D laufen (diese 3x3 Zahlen).
    Diese Berechnung geht folgendermaßen vor: Ich errechne über einen normalisierten Ebenenvektor eine Raumrichtung um Achse Z über X und Y. Über diesen errechneten Winkel (Gamma) neige ich über die nun verdreht gerechnete X-Achse den Raumkörper um eine Alpha-Achse. Damit habe ich die neuen Achsen im Raum (was einer Lage zu Bewegungsrichtungsdecodierung taugt). Nebenbei entstehen bei der Berechnung sechs undefinierte Polstellen im normierten (1er Radus=1g)Kugelraum. Diese müssen sonderbehandelt errechnet werden. Das ganze rotieren und bewegen wird als einzige Summen-3x3-Matrix errechnet, und darüber werden alle Objektpunkte im Raum in einer Vektor-Matritzen-Multiplikation umgerechnet. Deshalb dient es auch 1:1 der Lage im Raum als direkte Verrechnung.



    Grüße Wolfgang

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