Ардуино зависает. Помехи?

Значит мы на правильном пути. Теперь будем сужать проблему. 100% определились,что источник помех
двигатель. Далее идём по двум путям. 1. Можно попробовать поставить сетевой фильтр на запитку
220 вольт где записывается ваш мотор. Это такая штучка -набор розеток и в этой же коробке стоят ёмкости
и индуктивности. В электротоварах продаётся. И второе ,что меня интересует- это,как запитан гироскоп?
Я имею ввиду следующий момент. Гироскоп стоит на крутилке. Крутилка питается от 220. Вопрос от чего
запитан гироскоп? От того же питания,что и плата ардуино ?

 

Свой уровень я обозначил в конце первого сообщения. Спасибо за ссылки, ознакомлюсь.

Об этом я не думал. Проверю в следующий раз как доберусь до макета.

От ноутбука через USB.

Скетчи я выложил в сообщении 25. Дублирую:

Код (C++):

#include <Wire.h>
#include "Kalman.h"

Kalman kalmanX;
Kalman kalmanY;

uint8_t IMUAddress = 0x68;

/* IMU Data */
int16_t accX;
int16_t accY;
int16_t accZ;
int16_t tempRaw;
int16_t gyroX;
int16_t gyroY;
int16_t gyroZ;

double accXangle; // Angle calculate using the accelerometer
double accYangle;
double temp;
double gyroXangle = 180; // Angle calculate using the gyro
double gyroYangle = 180;
double compAngleX = 180; // Calculate the angle using a Kalman filter
double compAngleY = 180;
double kalAngleX; // Calculate the angle using a Kalman filter
double kalAngleY;

uint32_t timer;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin();
  i2cWrite(0x6B,0x00); // Disable sleep mode
  if(i2cRead(0x75,1)[0] != 0x68) { // Read "WHO_AM_I" register
    Serial.print(F("MPU-6050 with address 0x"));
    Serial.print(IMUAddress,HEX);
    Serial.println(F(" is not connected"));
    while(1);
  }    
  kalmanX.setAngle(180); // Set starting angle
  kalmanY.setAngle(180);
  timer = micros();
}

void loop() {
  /* Update all the values */
  uint8_t* data = i2cRead(0x3B,14);
  accX = ((data[0] << 8) | data[1]);
  accY = ((data[2] << 8) | data[3]);
  accZ = ((data[4] << 8) | data[5]);
  tempRaw = ((data[6] << 8) | data[7]);
  gyroX = ((data[8] << 8) | data[9]);
  gyroY = ((data[10] << 8) | data[11]);
  gyroZ = ((data[12] << 8) | data[13]);
 
  /* Calculate the angls based on the different sensors and algorithm */
  accYangle = (atan2(accX,accZ)+PI)*RAD_TO_DEG;
  accXangle = (atan2(accY,accZ)+PI)*RAD_TO_DEG;  
 
  double gyroXrate = (double)gyroX/131.0;
  double gyroYrate = -((double)gyroY/131.0);
  gyroXangle += gyroXrate*((double)(micros()-timer)/1000000); // Calculate gyro angle without any filter
  gyroYangle += gyroYrate*((double)(micros()-timer)/1000000);
  gyroXangle += kalmanX.getRate()*((double)(micros()-timer)/1000000); // Calculate gyro angle using the unbiased rate
  gyroYangle += kalmanY.getRate()*((double)(micros()-timer)/1000000);
 
  compAngleX = (0.93*(compAngleX+(gyroXrate*(double)(micros()-timer)/1000000)))+(0.07*accXangle); // Calculate the angle using a Complimentary filter
  compAngleY = (0.93*(compAngleY+(gyroYrate*(double)(micros()-timer)/1000000)))+(0.07*accYangle);
 
  kalAngleX = kalmanX.getAngle(accXangle, gyroXrate, (double)(micros()-timer)/1000000); // Calculate the angle using a Kalman filter
  kalAngleY = kalmanY.getAngle(accYangle, gyroYrate, (double)(micros()-timer)/1000000);
  timer = micros();
 
  temp = ((double)tempRaw + 12412.0) / 340.0;
 
  /* Print Data */  
 
  //Serial.print(accX);Serial.print("\t"); //акселерометр
  //Serial.print(accY);Serial.print("\t");
  //Serial.print(accZ);Serial.print("\t");  
 
  Serial.print(gyroX);Serial.print("\t");  //нефильтрованный сигнал по трем осям, реагирует на МПУ
  Serial.print(gyroY); Serial.print("\t");  
  Serial.print(gyroZ);Serial.print("\t");
 
  //Serial.print(accXangle);Serial.print("\t"); //еще один акселерометр
  //Serial.print(accYangle);Serial.print("\t");
   
  //Serial.print(gyroXangle);Serial.print("\t"); //волнообразный график, мало реагирует на МПУ
  //Serial.print(gyroYangle);Serial.print("\t");
 
  //Serial.print(compAngleX);Serial.print("\t"); //комплиментарный фильтр, похоже на акселерометр
  //Serial.print(compAngleY); Serial.print("\t");
 
  //Serial.print(kalAngleX);Serial.print("\t"); //фильтр Калмана
  //Serial.print(kalAngleY);Serial.print("\t");
 
  //Serial.print(temp);Serial.print("\t"); //термометр
 
  Serial.print("\n");
 
  delay(1); // The accelerometer's maximum samples rate is 1kHz
}
void i2cWrite(uint8_t registerAddress, uint8_t data){
  Wire.beginTransmission(IMUAddress);
  Wire.write(registerAddress);
  Wire.write(data);
  Wire.endTransmission(); // Send stop
}
uint8_t* i2cRead(uint8_t registerAddress, uint8_t nbytes) {
  uint8_t data[nbytes];
  Wire.beginTransmission(IMUAddress);
  Wire.write(registerAddress);
  Wire.endTransmission(false); // Don't release the bus
  Wire.requestFrom(IMUAddress, nbytes); // Send a repeated start and then release the bus after reading
  for(uint8_t i = 0; i < nbytes; i++)
    data[i] = Wire.read();
  return data;
}

Второй:

Код (C++):

/*
    Kalman Filter Example for MPU6050. Output for processing.
    Read more: http://www.jarzebski.pl/arduino/rozwiazania-i-algorytmy/odczyty-pitch-roll-oraz-filtr-kalmana.html
    GIT: https://github.com/jarzebski/Arduino-KalmanFilter
    Web: http://www.jarzebski.pl
    (c) 2014 by Korneliusz Jarzebski
*/


#include <Wire.h>
#include <MPU6050.h>
#include <KalmanFilter.h>

MPU6050 mpu;

KalmanFilter kalmanX(0.001, 0.003, 0.03);
KalmanFilter kalmanY(0.001, 0.003, 0.03);

float accPitch = 0;
float accRoll = 0;

float kalPitch = 0;
float kalRoll = 0;

void setup()
{
  Serial.begin(115200);

  // Initialize MPU6050
  while(!mpu.begin(MPU6050_SCALE_2000DPS, MPU6050_RANGE_2G))
  {
    delay(500);
  }
  // Calibrate gyroscope. The calibration must be at rest.
  // If you don't want calibrate, comment this line.
  mpu.calibrateGyro();
}

void loop()
{
  Vector acc = mpu.readNormalizeAccel();
  Vector gyr = mpu.readNormalizeGyro();

  // Calculate Pitch & Roll from accelerometer (deg)
  accPitch = -(atan2(acc.XAxis, sqrt(acc.YAxis*acc.YAxis + acc.ZAxis*acc.ZAxis))*180.0)/M_PI;
  accRoll  = (atan2(acc.YAxis, acc.ZAxis)*180.0)/M_PI;

  // Kalman filter
  kalPitch = kalmanY.update(accPitch, gyr.YAxis);
  kalRoll = kalmanX.update(accRoll, gyr.XAxis);

  Serial.print(accPitch);
  Serial.print(":");
  Serial.print(accRoll);
  Serial.print(":");
  Serial.print(kalPitch);
  Serial.print(":");
  Serial.print(kalRoll);
  Serial.print(":");
  Serial.print(acc.XAxis);
  Serial.print(":");
  Serial.print(acc.YAxis);
  Serial.print(":");
  Serial.print(acc.ZAxis);
  Serial.print(":");
  Serial.print(gyr.XAxis);
  Serial.print(":");
  Serial.print(gyr.YAxis);
  Serial.print(":");
  Serial.print(gyr.ZAxis);

  Serial.println();
}

 

Сбоит на обоих, если что.

 

Давайте ещё убедимся в том,что это влияние сетевых помех от двигателя. Выключить ноутбук из сети. Пусть
он будет записан только от внутреннего аккумулятора. И проверьте ситуацию.

 

Аааа. Это я пропустил. Не пробовали уменьшить скорость обмена ?
Например Serial.begin(57600) или там Serial.begin(9600)
Однако вы писали, что на УСБ3 намного меньше сбоит. Значит дело не в движке.

 

Проверял сегодня, на сбои не влияет.

Да, менял. По умолчанию 115200. Ставил и 9600 и 230400 и 500000. Не влияет, сбои также происходят.

 

А как Вы тогда объясните,что при ручном передвижении крутилки -все в порядке. Кстати ,я тоже обратил
внимание ,что с юсв3 работает нормально. Значит это юсб более помехи устойчивый,я так думаю.

 

Т.е Вы хотите сказать,что при работе от внутреннего аккумулятора ноутбука, сбои продолжаются? Без подключения его к сети.

 

Да.

 

Я не совсем понимаю осцилограммы в посте 27. Какая там амплитуда сигнала? Там какие то условные
единицы по оси игрек. Сколько там вольт на клетку? И куда Вы дотрагивались щупом осциллографа?

 

Это скриншот из плоттера по последовательному соединению, из самой программы Arduino IDE. По У указывается угловая скорость. Но так как в данном случае я работал с нефильтрованными данными от гироскопа, то вместо град/сек указываются сырые данные (поправьте, если неправильно выразился). Если включу Калмана, то по У будет угловая скорость в град/сек.
Вывожу нефильтрованные данные потому, что датчик становится более чувствительным и легче отслеживать моменты, когда происходят сбои.

 

Про осциллограф я вообще ничего не упоминал, я им не пользуюсь.

 

Понял. Спасибо. И ещё я понял,что либо я чего то не допонимаю ,либо Вы чего то не договариваете. Объясняю почему у меня сложилось такое впечатление. Мы убедились в том,что помехи даёт двигатель.
Помехи от двигателя могут быть только сетевыми. Выключая сетевое питание на ноутбуке мы полностью
изолируется от сети. Не от радио помех же глючит ардуино?

 

Спасибо, за терпение в ответах!

Я увидел ваш код.
Гипотеза.
Не может ли первый импульс от вращения создавать дребезг контактов между ардуино и модулем?
Если это так, то это может исказить передаваемые данные - исказить протокол - ошибка - плохо отрабатывается ошибка - зависание.
Вставьте, пожалуйста, в начало процедуры i2cRead
Serial.print(1);
а в конце этой же процедуры
Serial.print(0); Serial.print("\t");
Если увидим, что зависает и нет пары "10", значит зависает i2c.

С другой стороны непонятно почему юсб2 не держит, а юсб3 справляется.
Может, из-за дребезга где-нибудь кз появляется и юсби3 справляется с нагрузкой, а 2ой нет.

С розеткой, согласен, стоит проверить.

 

Я правда не имею представления какого рода помехи может выдавать эта пятидесятилетняя установка. На буднях доберусь до макета и перепроверю работу с БП и без него еще раз. И заодно сетевой фильтр поставлю.

Так?

Код (C++):

void loop() {
  /* Update all the values */
  Serial.print(1);
  uint8_t* data = i2cRead(0x3B,14);
  Serial.print(0); Serial.print("\t");
  accX = ((data[0] << 8) | data[1]);

 

В пространство излучается исключительно радиосигнал. Причём мы видим металлический корпус, а это значит, что у помехи преобладает магнитная составляющая. Как от неё избавится - уже говорил. К тому же на USB кабеле висит ферримагнитное колечко - прекрасная магнитная антенна.

 

Запустил в Протеусе ваш скетч и скетч из https://voltiq.ru/mpu-9250-and-arduino/
Виртуального гироскопа в симуляторе нет.
Ваш скетч выдает что гироскопа нет и больше к плате не обращается совсем.
Скетч из статьи постоянно опрашивает плату гироскопа.

 

Спорить не буду,но на юсб кабелях таких колечек не видил. На кабелях импульсных блоков питания. видил

 

можно и так)

 

Понял, проверю скетч из этой статьи.

Я правильно понял, что после добавления этих строчек в код при запуске монитора порта перед данными от гироскопа я должен видеть там 1 и 0?

 

http://forum.amperka.ru/threads/Ардуино-зависает-Помехи.18557/#post-222762