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THEMA: GY-801 mit Kalman Filter

GY-801 mit Kalman Filter 1 Jahr 3 Monate her #15586

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Hallo,
ich haben einen GY-801 Sensor gekauft. Das break out board ist korrekt angeschlossen, und ich kann von allen Sensoren die Werte auslesen. Ziel meines Projektes ist es, nach einem Tab (Funktion des ADXL345) einen Nullpunkt zu setzen, und dann das Ausrichtungsdelta in Grad anzeigen zu lassen. Ich möchte also das Integral der Winkelveränderung über die Zeit bilden. Dafür möchte ich den L3G4200D verwenden. Um das Driften zu verhindern möchte ich unter Zuhilfenahme eines Kalman Filters die Sensoren L3G4200D, ADXL245 und ggf den HMS5883 gemeinsam nutzen.
Leider fehlt mir zum Einen der fertige Sketch :=), zum Anderen eine Anleitung, wie ich unter Zuhilfenahme des Kalman Filters und der bestehenden Sensor Werte genau Winkelwerte errechnen kann.
Wäre für jeden Hinweis dankbar!

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GY-801 mit Kalman Filter 1 Jahr 3 Monate her #15645

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Hallo,
das ist so bereits in der Ardumower IMU Library umgesetzt ( github.com/Ardumower/ardumower/blob/mast...de/ardumower/imu.cpp ). Die Library kann auch ohne den Ardumower verwendet werden ( github.com/Ardumower/ardumower/tree/master/code/tests/imuahrs ).

Gruss,
Alexander
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GY-801 mit Kalman Filter 1 Jahr 3 Monate her #15647

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Hallo Alexander,
danke für die schnelle Antwort.
Ich verwende gerade diesen Sketch:

// I2C device class (I2Cdev) demonstration Arduino sketch for GY80 and GY801 class
// 10/7/2011 by Jeff Rowberg <Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!>
// 6/7/2014 by Jon Gallant <Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!>

// Updates should (hopefully) always be available at github.com/jrowberg/i2cdevlib
//
// Changelog:
// 2011-10-07 - initial release
// 2016-06-07 - add GY80 components into one file.

/* ============================================
I2Cdev device library code is placed under the MIT license
Copyright (c) 2011 Jeff Rowberg

Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
in the Software without restriction, including without limitation the rights
to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
furnished to do so, subject to the following conditions:

The above copyright notice and this permission notice shall be included in
all copies or substantial portions of the Software.

THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
THE SOFTWARE.
===============================================
*/

// Arduino Wire library is required if I2Cdev I2CDEV_ARDUINO_WIRE implementation
// is used in I2Cdev.h
#include "Wire.h"

// I2Cdev and ADXL345 must be installed as libraries, or else the .cpp/.h files
// for both classes must be in the include path of your project
#include "I2Cdev.h"
#include "ADXL345.h"
#include "L3G4200D.h"
#include "BMP085.h"
#include "HMC5883L.h"

// accel
ADXL345 accel;
int16_t ax, ay, az;

// gyro
L3G4200D gyro;
int16_t avx, avy, avz;

// baro
BMP085 baro;
float temperature;
float pressure;
float altitude;
int32_t lastMicros;

// magneto
HMC5883L mag;
int16_t mx, my, mz;

#define LED_PIN 0 // (Arduino is 13, Teensy is 6)
bool blinkState = false;

void setup() {
// join I2C bus (I2Cdev library doesn't do this automatically)
Wire.begin();

// initialize serial communication
Serial.begin(115200);

// initialize device
Serial.println("Initializing I2C devices...");
accel.initialize();
gyro.initialize();
baro.initialize();
mag.initialize();

// verify connection
Serial.println("Testing device connections...");
Serial.println(accel.testConnection() ? "ADXL345 connection successful" : "ADXL345 connection failed");
Serial.println(gyro.testConnection() ? "L3G4200D connection successful" : "L3G4200D connection failed");
Serial.println(baro.testConnection() ? "BMP085 connection successful" : "BMP085 connection failed");
Serial.println(mag.testConnection() ? "HMC5883L connection successful" : "HMC5883L connection failed");

// configure LED for output
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

gyro.setFullScale(2000);
}

void loop() {

accelerometer();
gyroscope();
barometer();
magneto();

// blink LED to indicate activity
blinkState = !blinkState;
digitalWrite(LED_PIN, blinkState);

// delay 100 msec to allow visually parsing blink and any serial output
delay(100);
}

void accelerometer(){
// read raw accel measurements from device
accel.getAcceleration(&ax, &ay, &az);

// display tab-separated accel x/y/z values
Serial.print("accel:\t");
Serial.print(ax); Serial.print("\t");
Serial.print(ay); Serial.print("\t");
Serial.println(az);
}

void gyroscope(){
gyro.getAngularVelocity(&avx, &avy, &avz);

Serial.print("angular velocity:\t");
Serial.print(avx); Serial.print("\t");
Serial.print(avy); Serial.print("\t");
Serial.println(avz);
}

void barometer(){
// request temperature
baro.setControl(BMP085_MODE_TEMPERATURE);

// wait appropriate time for conversion (4.5ms delay)
lastMicros = micros();
while (micros() - lastMicros < baro.getMeasureDelayMicroseconds());

// read calibrated temperature value in degrees Celsius
temperature = baro.getTemperatureC();

// request pressure (3x oversampling mode, high detail, 23.5ms delay)
baro.setControl(BMP085_MODE_PRESSURE_3);
while (micros() - lastMicros < baro.getMeasureDelayMicroseconds());

// read calibrated pressure value in Pascals (Pa)
pressure = baro.getPressure();

// calculate absolute altitude in meters based on known pressure
// (may pass a second "sea level pressure" parameter here,
// otherwise uses the standard value of 101325 Pa)
altitude = baro.getAltitude(pressure);

// display measured values if appropriate
Serial.print("T/P/A\t");
Serial.print(temperature); Serial.print("\t");
Serial.print(pressure); Serial.print("\t");
Serial.print(altitude);
Serial.println("");
}

void magneto(){
// read raw heading measurements from device
mag.getHeading(&mx, &my, &mz);

// display tab-separated gyro x/y/z values
Serial.print("mag:\t");
Serial.print(mx); Serial.print("\t");
Serial.print(my); Serial.print("\t");
Serial.print(mz); Serial.print("\t");

// To calculate heading in degrees. 0 degree indicates North
float heading = atan2(my, mx);
if(heading < 0)
heading += 2 * M_PI;
Serial.print("heading:\t");
Serial.println(heading * 180/M_PI);
}


Ausgabe ist
T/P/A 28.40 95930.00 459.18
mag: 482 87 -496 heading: 10.23
accel: -17 1 250
angular velocity: 16 -5 4
T/P/A 28.40 95929.00 459.26
mag: 478 89 -497 heading: 10.55
accel: -17 1 251
angular velocity: 17 -9 14

...

Du hast geschrieben, dass die Library (vermutlich IMU.h?) auch ohne Ardumower verwendbar ist.
Wie kann ich in diesen Sketch Kalman integrieren/wie kann ich die Ausgabewerte von Deiner Library zusammen führen lassen?

Gruss, Jan

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GY-801 mit Kalman Filter 1 Jahr 3 Monate her #15781

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Hi Alexander,
ich habe jetzt Deinen Sketch imuahrs auf meinem Board am Laufen. Danke für den Link!
Ich habe im Sketch gesehen, dass man ihn auch kalibrieren kann.
Geht das auch, wenn ich den gy-801 solo laufen lasse? Und wie ist dann die Kalibrierungsbewegung?
Danke und lG
Jan

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GY-801 mit Kalman Filter 1 Jahr 3 Monate her #15832

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Hi Alexander,
ich habe noch eine Frage:
Im GY-801 ist u.a. auch ein ADXL345 verbaut. Dieser besitzt, wenn man die Library von sparkfun benutzt ( github.com/sparkfun/ADXL345_Breakout ) die Fähigkeit, Tab, Double Tap, Freefall etc zu erkennen.
Kannst Du mir sagen, wie ich diese Eigenschaften auch in die von Dir benutzte Library integrieren kann? Oder wie ich sonst an diese Eigenschaften kommen kann?
Danke für einen Hinweis!
LG Jan

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GY-801 mit Kalman Filter 1 Jahr 2 Monate her #15843

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Hallo,

die Kalibrierung für die Ardumower IMU ist (wie ja vieles andere zum Ardumower auch) im Wiki beschrieben:
wiki.ardumower.de/index.php?title=Azurit...ch)#IMU_Kalibrierung

Die Funktionen Tab, Double Fap, Freefall etc. habe ich noch nicht benutzt. Vielleicht kannst Du die Sparkfun Library oder eine andere finden welche diese Funktionen integriert hat.

Gruss,
Alexander
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GY-801 mit Kalman Filter 1 Jahr 2 Monate her #15852

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Ich hab die Funktionen bereits mit einer anderen Library benutzt. Wenn ich diese jedoch auch in Deinen Sketch einbinde, funktioniert die Sensor Fusion nicht mehr und yaw = 0° kommt raus. Kannst Du mir sagen, wie ich mehrere Libraries gleichzeitig laufen lassen kann, ohne dass sie sich in die Quere kommen?

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GY-801 mit Kalman Filter 1 Jahr 2 Monate her #15910

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Hi Alexander,
inzwischen habe ich einen Mircoschalter eingebaut und Deinen Code auf das angepasst, was ich benötige.
Aktuell hake ich an folgender Stelle:
Du startest die Sensorabfrage dann, wenn ein Display angeschaltet ist (oder wenn der serial Monitor läuft). Ich habe nicht die Möglichkeit ein Display einzusetzen.
Wie kann ich die Sensorabfrage einmal starten, und dann immer weiter im Hintergrund laufen lassen, egal ob ein Display eingeschaltet ist oder nicht?


Ist vermutlich einfach, aber ich komme nicht drauf. Versucht habe ich bisher folgendes:
Abfrage nach Sensor entfernt
IMU imu; in den void_loop kopiert
Immer wird bei Öffnen des Serial Monitors erst die „Boot Schleife“ des Sensors durchlaufen

START
IMU: found calib data
accOfs=0.00,0.00,0.00
accScale=2.00,2.00,2.00
comOfs=206.00,168.00,-516.50
comScale=2.00,2.00,1.00
initL3G4200D
---calibGyro---
gyro calib min=4.00 max=16.00 ofs=10.10 noise=106.90
gyro calib min=5.00 max=19.00 ofs=10.40 noise=8.05
counter=100
ofs=18.66,-2.08,10.10
Press a for acc calibration next axis
Press c for com calibration start/stop ”

Danke und Grüße

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GY-801 mit Kalman Filter 1 Jahr 2 Monate her #15938

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OK, ist auch beantwortet:=) Wenn mann den Stecker abzieht wird bei arduino mini automatisch ein reset erzeugt:=) Muss man wissen, oder auch nicht....

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GY-801 mit Kalman Filter 1 Jahr 2 Monate her #15957

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Leider hat mein pro mini mit dem gy-801 falsche Werte ausgegeben. Also musste kalibriert werden. Natürich ausserhalb einer Roboters:)

Folgende Probleme hatte ich dabei:
1. Hab kein Display und keine Eingabetasten
2. Hab ein pro mini, also keinen pinBuzzer 53

Lösung:
1. Hab in Zeile 53 Console.read in Serial.read geändert. Jetzt versteht der pro mini meine Eingaben auch vom Seriellen Monitor
2. Hab in Zeile 20 den pinBuzzer 12 gesetzt und den +Pol des Buzzers direkt hieran angeschlossen. - auf GND
Den Buzzer hab ich bei Conrad unter dem Stichwort "Piezo Signalgeber" gefunden.

Mit dem Wiki (danke Alex!) konnte ich dann die Kalibrierung machen:
www.ardumower.de/index.php/de/2014-09-11...-beschleunigung-gyro

So, jetzt gibt er wieder vernünftige Werte raus...

Bis zum nächsten Problem!:=)

Btw, würde mich freuen über einen wohlwollenden Kommentar
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GY-801 mit Kalman Filter 6 Monate 3 Wochen her #16951

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Wird der GY-801 außerhalb des Gehäuses oder wie hier
wiki.ardumower.de/index.php?title=Azurit...ch)#IMU_Kalibrierung
beschrieben, an der Einbauposition kalibriert?

Vielen Dank
UWE

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