Zakres laboratorium:
  1. Zapoznanie się z sygnałem PWM
  2. Serwo modelarskie – sterowanie
  3. Propozycja oceny – zaliczenie kursu

Na zajęcia należy przynieść kątomierz.

 

Zadania do wykonania:
  • Wejściówka
  • Zadanie 2.1
  • Zadanie 2.2
  • Zadanie 2.3 – zadanie na ocenę 5,5
  • Zadanie 3.1
1. Sygnał PWM

Przygotować informacje o sygnale PWM (wejściówka):

  • co to jest sygnał PWM?
  • do czego służy – wymienić 3 zastosowania
  • narysować przebiegi sygnału PWM (sygnał o długości 3 okresów):
    • urządzenie wyłączone
    • urządzenie włączone na 50% mocy
    • urządzenie włączone na 100% mocy
2. Serwo modelarskie – sterowanie

Podstawowe informacje o serwomechanizmach modelarskich można znaleźć na stronie: Link. Serwo modelarskie jest urządzeniem, któremu za pomocą sygnału nazywanego RC-PWM można zadać położenie ramienia, układ wewnętrzny serwa ustawia ramię odpowiednio do podanego sygnału. Sygnał sterujący jest to sygnał ciągły o częstotliwości 50Hz (długość pojedynczego impulsu to 20ms). Do sterowania wykorzystywane jest tylko część tego sygnału, ponieważ sterujący impuls posiada szerokość w zakresie 0,5-2,5ms (w zależności od serwa). Proces sterowania widać na poniższym rysunku:

Źródło: http://tymkrs.tumblr.com/post/16765013540/rc-servo-basics
Źródło: http://tymkrs.tumblr.com/post/16765013540/rc-servo-basics

Ustawienie pozycji skrajnej „+90” oznacza podanie sygnału o okresie 20ms ale długość stanu wysokiego to tylko 0,9ms. Położenie „-90” to podanie sygnału, w którym stan wysoki wynosi 2,4ms. Inne długości stanu wysokiego oznaczają inne pośrednie położenia.

Pierwsze kroki:

  • podłączyć serwomechanizm do płytki EDU według poniższego schematu:
    • przewód czarny/brązowy – podłączyć do GND
    • przewód czerwony – podłączyć do +5V
    • przewód żółty/biały – podłączyć do PD5

      EDU_Servo
      Podłączenie serwomechanizmu do płytki EDU
  • podłączyć dwa przyciski do mikrokontrolera zgodnie z wcześniejszymi laboratoriami
  • utworzyć projekt według szablonu i skopiować:

 

Zadanie 2.1

  • serwo podłączone jest do nóżki PD5 posiadającą funkcję OC1A (wyjście Kanału A z Timer1), dzięki takiej konfiguracji na tym wyprowadzeniu można generować sprzętowo sygnały z wykorzystaniem Time1, skopiować powyższy kod programu i uzupełnić zgodnie z komentarzami
  • w pętli while(1) – dopisać sterowanie (ustawianie wypełnienia/długości stanu wysokiego) zgodnie z komentarzami. Serwo powinno poruszać się według następującej sekwencji: -90, 0, +90, 0, …

Zadanie 2.2

Za pomocą dwóch podłączonych przycisków zrealizować następujące zadanie:

  • Przycisk Up – zwiększa wychylenie serwomechanizmu
  • Przycisk Down – zmniejsza wychylenie serwomechanizmu

Zadanie 2.3 – zadanie na ocenę 5,5

  • podłączyć wyświetlacz LCD (jak podłączyć LCD) i  wyświetlić wartość:
    • aktualnie podawanego wypełnienia – szerokości impulsu w ms
    • kąt aktualnego położenia serwomechanizmu – 0-180 st.
  • zmieniać wartość przy pomocy przycisków i zrobić tabelkę, w której zostanie porównana wartość wypełnienia z kątem wychylenia, narysować wykres
Zagadnienia na przyszłe zajęcia:
  • powtórzenie całego materiału
  • RS232/UART – komunikacja z komputerem PC
3. Propozycja oceny – zaliczenie kursu

Warunki zaliczenia: Link

Zadanie 3.1

  • przedstawienie propozycji oceny
  • odpowiedź ustna