ssg1712 19 июл 2012 в 12:14

Управление несколькими сервоприводами с высокой точностью на МК ATmega16

3 мин

52K

DIY или Сделай сам

Из песочницы

+41

Комментарии 34

Pier 19 июл 2012 в 13:00

>>Видео, к сожалению, выложить не могу.
а схему?

ssg1712 19 июл 2012 в 13:51

Схему в данном проекте я не рисовал, но могу показать плату

Biga 19 июл 2012 в 18:32

Первая мысль: «где на этой схеме стоит кран?» =) Чем-то неуловимо похоже на макет.

sompylasar 19 июл 2012 в 13:39

Это случайно не для России в миниатюре?

ssg1712 19 июл 2012 в 13:45

Нет. Хотя про сам макет могу сказать мало. Моя только электроника. Точно знаю что демонстрирует демонтаж устаревшей электростанции. Типа сначала построили и пустили в эксплуатацию новую, а старую начинают разрушать только после этого.

DIHALT 19 июл 2012 в 18:23

Петард надо побольше! Петард!

valiorik 19 июл 2012 в 14:11

Макет шикарен!

iru 19 июл 2012 в 15:41

Интересно зачем для атмеги такой суровый предохранитель?

ssg1712 19 июл 2012 в 16:04

Это у него него только вид суровый, а номинал 1А. Через него ведь еще и ток сервоприводов течет!

fleshy 19 июл 2012 в 15:57

кучу if (takt == ..) можно заменить на один switch, читается лучше

ssg1712 19 июл 2012 в 16:06

Да, действительно. Это неплохая мысль. Я просто скорее электронщик, чем программист.

DIHALT 19 июл 2012 в 18:33

НА куче if получается несколько компактней. По крайней мере на AVR. Впрочем, тут смотреть надо. Может компилятор догадается развернуть кейс через индексный переход. Не всегда, но у него бывают такие озарения. Особенно у IAR.

abusalimov 19 июл 2012 в 19:17

Если хочется поменьше условных переходов, то можно еще как-нибудь вот так можно написать.

unsigned int servo = takt / 2; // or takt >> 1

unsigned char angle = angles[servo];
unsigned char mask = 1 << servo;

if (takt & 1) {
        PORTC &= ~mask;
        OCR1A  = cycle - angle;
} else {
        PORTC |= mask;
        OCR1A  = angle;
}

takt = (takt + 1) & 7;

fleshy 20 июл 2012 в 08:16

если все выходы висят на одном порту — это, пожалуй, лучший вариант

dlinyj 20 июл 2012 в 08:32

определяйте порты в дейфайнах. Код не переносим.

abusalimov 20 июл 2012 в 14:14

Согласен. Я лишь привел пример того, как можно избавиться от полотна if'ов.

shtirlitsus 19 июл 2012 в 16:47

максимальная скважность получается 25%?

DIHALT 19 июл 2012 в 18:36

>Примечательно, что оба аналоговых привода могли работать нормально только пару минут, а потом начинать произвольно дергаться, зажиматься в крайних положениях и т.д.

Вот это в высшей мере странно. Т.к. электроники внутри там почти нет. Тупейшая разностная схема которая зависит ТОЛЬКО от импульсов. А импульсы часом никуда не уплыли?

Бегло глянул на алгоритм — импульсы идут друг за другом, ширина периода каждого зависит от ширины соседей получается?

ssg1712 20 июл 2012 в 08:55

Сервоприводы специально ездил проверял в магазин — с сервотестером любые работают отлично, но с моей электроникой аналоговые дружить отказываются. Я не смог найти этому никого разумного объяснения.

Частота фиксированная и определяется переменной cycle (хотя ее надо было прописать как константу). У меня период следования был 18000мкс и четыре привода. Я записал в cycle 4500мкс — это время которое отводится на управление одним приводом, то есть передние фронты импульсов задержаны друг относительно друга именно на это время. Когда прерывание вызывается в первый раз — в OCR1A записывается длительность импульса управления приводом. При втором срабатывании, когда импульс заканчивается, в OCR1A записывается (cycle-angle1), время которое осталось до перехода к следующему приводу. В итоге частота следования импульсов не зависит от длительности управляющих импульсов.

DIHALT 20 июл 2012 в 09:00

Чудес не бывает. Берите осциллограф и сравнивайте сигнал сервотестера и своей схемы. Где то там косяк. Скорей всего джиттер.

ssg1712 20 июл 2012 в 14:50

У меня в распоряжении сервотестера к сожалению нет. Да и самой платы тоже. Примечательно, что на табло тестера угол выставляется в тех же единицах к которым я пришел, то есть от 800 до 2300, примерно. Это меня наводит на мысль, что я делаю все правильно.

DIHALT 19 июл 2012 в 18:44

Ну, а из плюсов алгоритма. ОЧЕНЬ быстрая обработка прерывания. Это большой большой плюс.

Минус — плавающая частота импульсов. Не критично для положения, но критично для скорости вращения. Впрочем, тут не подразумевается разгон серв, так что влияние незначительное.

hidoba 19 июл 2012 в 21:14

Почему не подходит аппаратный ШИМ на контроллерах?

fleshy 20 июл 2012 в 04:58

потому что их обычно 1-3, а для, скажем, гексапода нужно 12-16

shtirlitsus 20 июл 2012 в 07:11

у 16 максимальная скважность будет 100/16
тут лучше использовать внешний PWM, например, tlc5940

dlinyj 20 июл 2012 в 08:30

Вставлю свои пять копеек.

За реализацию респект, уважение и поклон!

Но, критика ценнее и важнее похвалы. Тот кусок кода, который вы привели совершенно не переносим. Более того, если вы переставите сервопривод на другую ножку другого порта, вам придётся перепахивать всю программу.

Конкретно вот: PORTC |= 0b00000001; — это форменное безобразие и источник множества ошибок и проблем! Как это искоренить в коде я не представляю. Самое ужасное, что если вы решите перенести код на другой процессор, или о боже, другой архитектуры, то это будет весьма тривиальной задачей.

Я даже намедни писал пост по теме: dlinyj.livejournal.com/593356.html

Собтвенно говоря, у меня был случай, разные релюшки были разбросаны по разным портам и пинам, полностью хаотично. Самый лучший конечно способ был сделать структуру портов и масок, но у меня нехватило памяти контроллера и запала, и я сделал примерно так:

#define		port_rele1	PORTA
#define		ddr_rele1	DDRA
#define		pin_rele1	PINA
#define		port_rele2	PORTC
#define		ddr_rele2	DDRC
#define		pin_rele2	PINC
...
//pins define
//port_rele1
#define		K1	5
#define		K2	4
#define		K3	3
#define		K4	0
#define		K5	1
#define		K6	2
...

И далее обращался к ним вот так:

//инициализация
void hardware_init()
{
	ddr_rele1	|=(1<<K1)|(1<<K2)|(1<<K3)|(1<<K4)|(1<<K5)|(1<<K6);
	port_rele1	|=(1<<K1)|(1<<K2)|(1<<K3)|(1<<K4)|(1<<K5)|(1<<K6);
	ddr_rele2	|=(1<<K7)|(1<<K8)|(1<<K9);
...
}

//для включения, выключения пользовался макросами

#define BIT_ON(port, bit)		do {port |= (1<<bit);}while(0) 
#define BIT_OFF(port, bit) 		do {port &=~(1<<bit);}while(0)
#define BIT_INVERCE(port, bit) 		do {port ^=(1<<bit);}while(0)

//пример управления:
	BIT_OFF(port_rele1,K1);

Самое ценное, что поменяв только дефайны, я могу перенести данный код даже на другой процессор, если там другой тип обращения к пинам порта, то поменять мкакросы. Мне не нужно для этого будет перепахивать весь код.

Надеюсь комментарий будет полезен.

ssg1712 20 июл 2012 в 10:13

Кодеры с работы тоже долго надо мной потешались. Просто у меня была очень конкретная разовая задача и я не уделил должного внимания улучшению читаемости кода. Кроме того здорово сроки поджимали — я перепробовал кучу вариантов управления и времени на финальную реализацию почти не осталось. Написал «чтобы работало». Следующим шагом будем думать над красотой кода. Спасибо за пример.

dlinyj 20 июл 2012 в 10:37

Я так понимаю этот комментарий был адресован мне :).

Не нужно уделять внимание читаемости кода. Надо писать сразу читаемый код. Я начинаю написание программы с определения дефайнов, констант и конструкций. Ну так же флагов глобальных переменных, которые доввожу по мере необходимости.

Здесь нет места красоте. Поймите, что такой подход сокращает время разработки и уменьшает количество ошибок раз в десять!

mark_ablov 20 июл 2012 в 11:25

> Надо писать сразу читаемый код
Ну у вас тоже неидеальный код.
К примеру, стандарт де-факто — написание дефайнов только капсом.
Или я так и не понял что за сумрачная конструкция do/while(0), её используют часто для того чтобы можно break юзать вместо goto, но в данном случае совсем мне непонятно.
В дефайнах параметры не обернуты скобки:
BIT_ON(BASE_PORT + PORT_STATUS, 2 * i) очень удивит компилятор.
Ну и всякая мелочевка типа рандомной расставки пробелов.

dlinyj 20 июл 2012 в 11:34

Ну и всякая мелочевка типа рандомной расставки пробелов.

это не мой косяк, а косяк интрепретации хабром моего кода. У меня всё ок.

К примеру, стандарт де-факто — написание дефайнов только капсом

впервые слышу, быть может это конечно и оправданно.

Или я так и не понял что за сумрачная конструкция do/while(0), её используют часто для того чтобы можно break юзать вместо goto, но в данном случае совсем мне непонятно.

Это макросы Аскольда Волкова, на сколько я понимаю использование ду вайл делается для переносимости кода. Не разбирался.

BIT_ON(BASE_PORT + PORT_STATUS, 2 * i) очень удивит компилятор.

Силился представить, когда мне понадобится такая конструкция, но не смог… В особенности конструкция BASE_PORT + PORT_STATUS — не будет работать со сто процентной вероятностью. Но про скобки возможно замечание и стоящее.

mark_ablov 20 июл 2012 в 12:01

> Это макросы Аскольда Волкова
Вспомнил еще один вариант:

if (XXX)
    SOME_MACRO();

Если макрос состоит из нескольких выражений (#define SOME_MACRO bla(); bla();), то нужно обернуть в {}.
Но в данном случае это не так (всего одно выражение), и разворачивать его в блок совсем не обязательно.
> впервые слышу, быть может это конечно и оправданно.
Я видел в нескольких code style стандартах.
В том числе и гугловском.
> Силился представить, когда мне понадобится такая конструкция, но не смог…
Ну к примеру есть 4 порта — 2 набора команды/данные для 2х внешних устройств.
Выясняем при конфигурации к какому набору подрублено устройство, и пишем в переменную base_port, а к самим портам уже обращаемся через base_port + PORT_DATA и base_port + PORT_COMMAND. В компьютерном железе такое не редкость. В МК думаю тоже бывает.

ssg1712 22 июл 2012 в 18:52

А вот и видео разрушителя с краном:

и экскаватора:

как говорил раньше — кран все-равно вибрирует, но это уже связано с конструкцией.

wowscheg 23 июл 2012 в 09:15

Когда начал читать, думал все привода будут задействованы в одной модели на разные движения.
ЗЫ. Плата у вас красивая получилась. ЛУТ?

ssg1712 23 июл 2012 в 13:10

Хотели изначально сделать чтобы клешня у разрушителя открывалась, но в итоге не получилось и двигается только три модели машин.
Для изготовления плат давно уже использую ЛУТ.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий