본문 바로가기

교육 자료/Raduino mini

13. 적외선 고도제어

  • 준비물


  • 회로도






  • 소스 코드 다운로드
  • 코드


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
#include "raduino_sbus.h"
 
#include "raduino_fc.h"
 
#include "PID_v1.h"
 
#include <Wire.h>                     // i2C 통신을 위한 라이브러리
 
SBUS sbus(Serial2);
 
FC Flight(Serial1);
 
 
 
#define IR_Sensor PA0 // Sharp IR GP2Y0A41SK0F (4-30cm, analog)
 
 
 
//--------------------------------------PID Control----------------------------------------------------//
 
 
 
#define PIN_OUTPUT 3
 
 
 
//Define Variables we'll be connecting to
 
double Setpoint, Input, Output;
 
int Throttle;
 
 
 
//Specify the links and initial tuning parameters
 
double Kp=0.1, Ki=0.3, Kd=0.05;
 
PID myPID(&Input, &Output, &Setpoint, Kp, Ki, Kd, DIRECT);
 
 
 
//---------------------------------------PID Control---------------------------------------------------//
 
 
 
long cur_goodFrames, old_goodFrames;
 
byte RxValue[11];
 
 
 
int ledPin = PC13;
 
 
 
int Thro, flyFlag, flyState = 0
 
boolean startFlag = false;       
 
 
 
unsigned long currentMillis, previousMillis = 0;
 
 
 
int Count = 10;
 
float Distance, SumDistance, AverageDistance = 0;
 
float Voltage = 0
 
 
 
// We'll use timer 1
 
HardwareTimer timer(1);
 
 
 
void setup()
 
{
 
    sbus.begin();
 
    sbus.SBUS_OUT= true//enable SBUS_OUT
 
    
 
    // Pause the timer while we're configuring it
 
    timer.pause();
 
 
 
    // Set up period
 
    timer.setPeriod(10000); // in 10 microseconds
 
 
 
    // Set up an interrupt on channel 1
 
    timer.setChannel1Mode(TIMER_OUTPUT_COMPARE);
 
    timer.setCompare(TIMER_CH1, 1);  // Interrupt 1 count after each update
 
    timer.attachCompare1Interrupt(handler_10ms);
 
 
 
    // Refresh the timer's count, prescale, and overflow
 
    timer.refresh();
 
 
 
    // Start the timer counting
 
    timer.resume();
 
  
 
    Serial.begin(115200);  
 
    Serial3.begin(9600);
 
 
 
    pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
 
    digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
 
 
 
    delay(100);
 
 
 
    // roll positive right
 
    // pitch positive forward
 
    Flight.Trim(-10,10); //roll: -1.0 , pith: -2.0
 
    Serial.println("Triming...");
 
 
 
    delay(5000);
 
    
 
    // binding.....
 
    Flight.Bind();
 
    Serial.println("binding...");
 
//--------------------------------------PID Control----------------------------------------------------//
 
    Setpoint = 200;  // cm, 셋포인트는 입력값의 단위와 같다. 출력값은 쓰로틀 값으로 함.
 
    //turn the PID on
 
    myPID.SetMode(AUTOMATIC);
 
//--------------------------------------PID Control----------------------------------------------------//
 
}
 
 
 
int ChannelValue[4];
 
  
 
void loop(){
 
  for(int i = 0; i < Count; i++) {  // 5v
 
    Voltage = analogRead(IR_Sensor)*0.0008056640625;  // value from IR_Sensor * (3.3/2^12)
 
    Distance = 13*pow(Voltage, -1); // worked out from datasheet graph
 
    SumDistance = SumDistance + Distance;
 
  }
 
  AverageDistance =SumDistance/Count * 10
 
  SumDistance = 0;
 
  if(AverageDistance > 350) AverageDistance = 350;  
 
  //Serial3.println(AverageDistance);
 
      
 
  int ret = Flight.Event();
 
  if(ret==1)digitalWrite(LED_BUILTIN,LOW); 
 
  if(ret>0)Serial.println(Flight.retString);
 
  
 
  int ch10 = sbus.getChannel(10);
 
  //Serial.println(ch10);
 
 
 
//--------------------------------------Shutdown----------------------------------------------------//
 
  while(sbus.getChannel(10== 2000){
 
    flyFlag=0;
 
    startFlag=0;
 
    RxValue[8= 0;
 
    RxValue[9= 0;
 
    for(int i = 0; i < Count; i++) {  // 5v
 
      Voltage = analogRead(IR_Sensor)*0.0008056640625;  // value from IR_Sensor * (3.3/2^12)
 
      Distance = 13*pow(Voltage, -1); // worked out from datasheet graph
 
      SumDistance = SumDistance + Distance;
 
    }
 
    AverageDistance =SumDistance/Count * 10
 
    SumDistance = 0;
 
    if(AverageDistance > 350) AverageDistance = 350;  
 
    //Serial3.println(AverageDistance);
 
    Serial.print("| IR_Distance : "); Serial.print(AverageDistance);
 
    Serial.print(", | PID_Output : ");  Serial.println(Output);
 
    
 
    sbus.getChannel(10);
 
    if(sbus.getChannel(10== 0)  break;
 
  }
 
//--------------------------------------Shutdown----------------------------------------------------//
 
      
 
  if(flyFlag==1){
 
    Input = AverageDistance; 
 
    
 
    myPID.Compute();
 
 
 
    if(Output > 500) Output = 500;                  // Output up   limit
 
    else if(Output < 250) Output = 250;             // Output down limit
 
    
 
    ChannelValue[0]= map(sbus.getChannel(1),300,1700,0,1023); //roll
 
    ChannelValue[1]= map(sbus.getChannel(2),1700,300,0,1023); //pitch
 
    ChannelValue[2]= map(sbus.getChannel(4),300,1700,0,1023); //yaw
 
 
 
    Thro = map(sbus.getChannel(3),300,1700,0,1023);
 
    // PID가 작동하면 Throttle을 중립값(=512)으로 두는 것을 권장함.
 
    if(Thro <= 100) ChannelValue[3]= Thro;
 
    else if(Thro > 100 && Thro <= 950) ChannelValue[3]= Output;      // PID 제어기 출력값을 적용
 
    else ChannelValue[3]= Output+(Thro-950);
 
    
 
    Serial3.print("| IR : ");   Serial3.print(AverageDistance);
 
    Serial3.print(", | PID : ");  Serial3.println(Output);
 
    
 
    RxValue[2= ChannelValue[0]/256;
 
    RxValue[3= ChannelValue[0]%256;
 
    RxValue[4= ChannelValue[1]/256;
 
    RxValue[5= ChannelValue[1]%256;
 
    RxValue[6= ChannelValue[2]/256;
 
    RxValue[7= ChannelValue[2]%256;
 
    RxValue[8= ChannelValue[3]/256;
 
    RxValue[9= ChannelValue[3]%256;
 
 
 
    Thro = map(sbus.getChannel(3),300,1700,0,1023);
 
    if(Thro < 100){
 
      flyFlag = 0;  //59cm 이하가 되면 착륙한 것으로 간주
 
      Output = 0;     //PID Output 값 초기화
 
    }
 
  }
 
  else{
 
    Thro = map(sbus.getChannel(3),300,1700,0,1023);
 
    if(Thro > 110 &&  AverageDistance < 80) flyFlag = 1;  //조종기 Throttle mappiing 값 100 이하, 80mm 이하가 되면 이륙한 것으로 간주
 
    
 
    ChannelValue[0]= map(sbus.getChannel(1),300,1700,0,1023); //roll
 
    ChannelValue[1]= map(sbus.getChannel(2),1700,300,0,1023); //pitch
 
    ChannelValue[2]= map(sbus.getChannel(4),300,1700,0,1023); //yaw
 
    ChannelValue[3]= map(sbus.getChannel(3),300,1700,0,1023); //throttle
 
    
 
    if(startFlag == true) ChannelValue[3+= 80;
 
    
 
 
 
    Serial3.print("| IR_Distance : ");   Serial3.print(AverageDistance);
 
    Serial3.print(", | PID_Output : ");  Serial3.println(Output);
 
    //Serial3.print(", | Thro : ");        Serial3.println(Thro);
 
   
 
    RxValue[2= ChannelValue[0]/256;
 
    RxValue[3= ChannelValue[0]%256;
 
    RxValue[4= ChannelValue[1]/256;
 
    RxValue[5= ChannelValue[1]%256;
 
    RxValue[6= ChannelValue[2]/256;
 
    RxValue[7= ChannelValue[2]%256;    
 
    RxValue[8= ChannelValue[3]/256;
 
    RxValue[9= ChannelValue[3]%256;
 
    
 
    if( ChannelValue[0< 30 && ChannelValue[1< 30 && ChannelValue[2> 1000 && ChannelValue[3< 110 ){   // 시동 걸때
 
      currentMillis = millis();
 
      if (currentMillis - previousMillis >= 1500){
 
        previousMillis = currentMillis;
 
        startFlag = 1;
 
      }
 
    }
 
 
 
    if( ChannelValue[0> 1000 && ChannelValue[1< 30 && ChannelValue[2< 30 && ChannelValue[3< 110 ){   // 시동 끌때
 
      currentMillis = millis();
 
      if (currentMillis - previousMillis >= 1500){
 
        previousMillis = currentMillis;
 
        startFlag = 0;
 
      }
 
    }
 
  }
 
 
 
//  Serial.print(ChannelValue[0]);  //312 ~1690 우스틱 좌우 roll
 
//  Serial.print("   |   ");
 
//  Serial.print(ChannelValue[1]); //325 ~1673 좌스틱 좌우 pitch
 
//  Serial.print("   |   ");
 
//  Serial.print(ChannelValue[2]); //352 ~1698 좌스틱 상하 yaw
 
//  Serial.print("   |   ");
 
//  Serial.print(currentMillis); 
 
//  Serial.print("   |   ");
 
//  Serial.println(startFlag);
 
}
 
 
 
void handler_10ms(void) {
 
  sbus.process();
 
 
 
  int ch1 = sbus.getChannel(1); 
 
  int ch2 = sbus.getChannel(2);
 
  int ch3 = sbus.getChannel(3);
 
  int ch4 = sbus.getChannel(4);  
 
  
 
  ChannelValue[0]= map(ch1,300,1700,0,1023); //roll
 
  ChannelValue[1]= map(ch2,1700,300,0,1023); //pitch
 
  ChannelValue[2]= map(ch4,300,1700,0,1023); //yaw
 
  ChannelValue[3]= map(ch3,300,1700,0,1023); //throttle
 
 
 
  if ( flyFlag==1 || startFlag==1 ) Flight.Tx(ChannelValue[0],ChannelValue[1],ChannelValue[2],ChannelValue[3]);
 
 
 
 
출처: http://raduino.tistory.com/31?category=749486 [라두이노, 드론에 상상력을 싣다!]
cs


'교육 자료 > Raduino mini' 카테고리의 다른 글

14. BLE 5.0 비행제어  (0) 2019.05.16
9. 6축 관성센서 + 프로세싱  (0) 2018.10.23
12. BLE4.0(HM-10) 비행제어  (0) 2018.10.08
11. SBUS 비행제어  (0) 2018.10.08
8. Dot Matrix LED  (0) 2018.10.01