STM32F4Discovery

Hopla, for en overskrift.

Jeg har endelig fått hoppet på et prosjekt med UAV. Har ruget på noe slikt i 4-5 år allerede uten at det har konkretisert seg så veldig, men her for litt siden ble jeg dradd med i et lite hexakoptermiljø av noen kollegaer. Disse hadde kjøpt sett fra DiyDrones, og de virket forsåvidt helt ok, men det var ikke vanskelig å se rom for forbedringer.

Et sted skal man jo starte, og det viste seg at autopiloten var basert på en Arduino løsning. Det vil i praksis si en usedvanlig shaity 8-bits AVR kontroller fra Atmel. Alle involverte var skjønt enig i at her burde det lages noe bedre. Vel, man det finnes jo forsåvidt noen bedre løsninger rundtom, men de er ofte dyre.

Siden jeg uansett var i gang med et mikrokontrollerprosjekt på jobb, så fristet det litt å lage noe vettugt her også. Etter ganske mye leting etter den rette chippen, så kom jeg over et aldri så lite kupp.

STM32F407/17

Dette er et råskinn av en ARM Cortex-M4 kontroller som kan gå opp til 168MHz. Det er 1MB flash og 192kB RAM. Rikelig mer periferienheter, og sist men ikke minst, en FPU. Det er gull når man skal lage et system som hovedsakelig skal drive med signalbehandling og regulering. Prisen var snill, og den kom i pakker med 64, 100, 144 og 176 pinner.

Men så kommer det som var det egentlige kuppet. ST har laget et evalueringskort som heter STM32F4Discovery. Dette er et lekkert lite kort med STM32F407 kontroller. I tillegg finnes det en ST-Link SWD programmerer/debugger på kortet, en USB kontakt (eller 2 med den til debuggeren), et 3 akse akselerometer, noen lysdioder + litt til. Alle IO pinnene var ført ut på vanlige pinnelister, og kortet er ca 6x12cm stort. Det er med andre ord perfekt for hobbyprosjekter og produkter der man ikke trenger/ønsker å lage noe selv. Det beste av alt, prisen …. jeg betalte 129kr + MVA på Farnell. De er litt billigere på mouser.com, men der er frakt litt dyrere.

Jeg har nok tenkt å lage en PCB selv til autopiloten, men dette kortet er helt klart perfekt for utvikling av SW, og testing.

Hvordan utvikler man så på dette. Vel jeg har snekret i hop løsninger på alle tre platformer, ikke for det jeg trenger å utvikle på alle, men det bare ble slik pga feilsøking. I hvertfall, man kan skrive, kompilere og debugge programmer til dette kortet på både Win, Mac og Ubuntu ved hjelp av Eclipse, arm-none-eabi- og et par andre småprogrammer.

Siden flere av mine medsammensvorne også har lyst til å prøve på denne kontrolleren, så skal jeg skrive en utførlig beskrivelse av hvordan man går fram. Kommer nok opp ganske snart (tror jeg).

PS.

Det finnes flere Discovery kort fra ST, men ikke alle er helt like. Sørg for å kjøpe et med ST-LinkV2. Det vil i praksis si STM32F4Discovery eller STM32F0Discovery.

Støping ja

Hvordan gikk det nå til slutt?

Jeg fikk aldri somlet meg til å skrive mer om denne støpingen. Selve planetgiret jeg designet var litt dårlig. Jeg hadde gjort et par blundere som gjorde at det ikke gikk spesielt bra. Men når det er sagt, så har selve støpeprosessen gått svært bra. Har kjøpt meg vakuumpumpe og vakuumkammer, noe som er helt nødvendig. Har ikke noen bilder å by på akkurat nå, men det har blitt støpt flere smådeler som er satt i nyttig bruk.

Skal se om jeg kan lage en liten bildeserie en gang jeg har litt insirasjon til denslags.

Støpingen fortsetter

Det ble et misslykket forsøk på å lage silikonformer. Jeg ble utålmodig, og forsøkte å dra den ut for tidlig, noe som bare førte til at den ble revet i stykker. I tillegg hadde jeg glemt å smøre den freste formen med slippmiddel. Siden det satt fast såpass mye gummi, så planet jeg heller ut klossen og freste den på ny. Basert på erfaringen fra forrige runde skrudde jeg nå alt opp til 11 og lot det stå til. Funket glimrende. 3mm fresedybde og 2400mm/min gikk som smør.

 

Vel, nå ble formen smørt inn med vaselin, ny silikon blandet og Kjell ble smørt med et tykt lag tålmodighet. 24 timer sener dukket dette opp

Nok en happy-dance. Silikonformen var nested belt perfekt. Ikke en eneste luftboble, noe jeg tilskriver helleteknikken. Såkalt stretch-pour, hvor man heller fra rundt en meters høyde, veldig sakte. Strålen skal bli så tynn at den nesten ikke synes nederst. Dette gjør at mesteparten av luftboblene sprekker. De små feilene jeg fikk i formen skyldes en litt løssluppen omgang med vaselin. Jeg hadde ikke tynnet den ut, og dermed ble det et par små kladder jeg ikke fikk bort.

Så nå er står denne formen i boden fylt opp med PU, så får vi se om en times tid hva som kommer ut.

PS.

Bildene er store. Klikk på dem hvis du vil se mer detaljer.

Fresing av støpeformer

Et pågående prosjekt nå er å støpe deler i polyurethan. Det er en god del prosjekter jeg ruger på som krever en del mekanikk, og for å gjøre det litt enklere å produsere, er kanskje støping veien å gå.

Hele opplegget er svært inspirert av dette.

Som et prøveprosjekt har jeg designet et planetgir med to trinn, hver med utveksling 1:8.

Delene skal jeg frese ut i Prolab65 tooling board, og deretter lage negativformer av disse i silikongummi. Disse formene skal jeg igjen bruke til å lage deler i PU.

Prolab65 er en fantastisk materiale til denne bruken. Ekstremt lett å frese, og finishen blir fantastisk. I første forsøk har jeg kuttet med 2000mm/min (neste topphastighet på fresen min) og 24000rpm med en 3mm endefres. Kuttdybde er 2mm og stepover er 1.2mm. Slik det ser ut nå, så kan jeg gå enda mer agressivt til verks.

Her er en video mitt første forsøk på å frese ut former.

[tube]rXAIVwh7Cxs[/tube]

Silikongummien ligger nå i formen og herder, så får vi se senere i dag hvordan resultatet ble.

Flaskerakett

Dette er et av de mange små, men akk så ubrukelige prosjektene jeg har ruget på en stund. Ble ferdig med den for et par uker siden, men har ikke hatt tid til å skrive om den før nå. Ikke så mye å si om dette annet enn at det er verdt å ta en titt på filmen.

[tube]LA7eGoHSFrQ[/tube]

  • CAD 3D modell ble laget med SharkFX
  • CAM med CamBam
  • Fresen er hjemmelaget CNC
  • Dreibenken er en manuell liten sak på jobben

 

Fresebordet er endelig ferdig

I hvertfall nesten. Jeg har ikke laget styrehull ennå, men det har jeg lyst til å vente litt med for å se om jeg trenger det.

Det tok mye lenger tid enn jeg hadde planlagt, mye på grunn av sykdom i heimen, men så ble det da ferdig til slutt.

Selve plata viste seg å være litt bøyd, så jeg var nødt til å planfrese den på begge sider. Jeg startet med å lime fast plata til det gamle MDF bordet med spraylim. Deretter planfreste jeg baksiden.

Deretter snudde jeg plata og limte den fast igjen før jeg begynte å bore hull. Siden fresen min ikke er spesielt egnet til å bore store og dype hull, så brukte jeg et mindre bor for å lage styrehull før jeg tok med meg hele plata på jobben og boret opp med søylebormaskin.

Det å gjenge opp hullene var skikkelig blodslit. Jeg forsøkte med drill, noe jeg har gjort med hell før, men 25mm dype M8 hull ble litt i drøyeste laget for drillen. Dessuten var det lett å ødelegge hullene på den måten. Løsningen var å gjenge 250 hull for hånd. Ikke noe jeg anbefaler, men det er gjenomførbart. 3-4 timer med hardt arbeid. Hansker er et must.

Til slutt skrudde jeg fast plata til fresen og rettet den opp langs aksene. Oversiden ble så planfrest, og jeg freste en liten skråkant inni alle skruhullene slik at skruene skal entre letter.

Resultatet ble veldig bra, men jeg vil nok tenke meg godt om før jeg gjør noe slikt igjen.

3d-modell av fresebordet

De 16 største hullene er forsenkede hull til M6 skruer (det er 13mm hull for hodet som vises). De nest største hullene er M8 skruhull, og de minste hullene er 5mm hull for styrepinner. De siste går ikke gjennom, men er kun ca 12mm dype.

Det blir mange hull å bore. Omtrent 400.