Fixes in DC motor firmware.
Changes in homing function. Changes in get position function. Add RS485 serial communication.merge-requests/29/head
zisi
parent
e0857abfdd
commit
8120a43696
|
|
@ -1,5 +1,6 @@
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#include "SoftI2CMaster.h"
|
||||
#include <Wire.h>
|
||||
//#include <avr/wdt.h>
|
||||
|
||||
/* H-bridge defines */
|
||||
#define PWM1M1 5
|
||||
|
|
@ -7,8 +8,9 @@
|
|||
#define PWM1M2 9
|
||||
#define PWM2M2 10
|
||||
/* Limits for control signal */
|
||||
#define outMax 127
|
||||
#define outMin 0
|
||||
#define outMax 120
|
||||
#define outMin 35
|
||||
#define Deadband 1
|
||||
/* Encoder defines */
|
||||
#define sda_pin 16
|
||||
#define scl_pin 14
|
||||
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|
@ -19,20 +21,24 @@
|
|||
/* Ratio of worm gear */
|
||||
#define RATIO 30
|
||||
/* Maximum Angle for homing scanning */
|
||||
#define MAX_AZ_ANGLE 110
|
||||
#define MAX_EL_ANGLE 370
|
||||
#define SEEK_MOVE 30
|
||||
#define MIN_AZ_ANGLE 0
|
||||
#define MAX_AZ_ANGLE 370
|
||||
#define MIN_EL_ANGLE 0
|
||||
#define MAX_EL_ANGLE 110
|
||||
/* Homing switch */
|
||||
#define HOME_AZ 4
|
||||
#define HOME_EL 7
|
||||
/* Change to LOW according to Home sensor */
|
||||
#define DEFAULT_HOME_STATE 1
|
||||
/* Time to disable the motors in millisecond */
|
||||
#define T_DELAY 60000
|
||||
#define T_DELAY 1000
|
||||
/* PIN for Enable or Disable Stepper Motors */
|
||||
#define EN 8
|
||||
/* Serial configuration */
|
||||
#define BufferSize 256
|
||||
#define BaudRate 19200
|
||||
#define TX_EN A3
|
||||
/*Global Variables*/
|
||||
unsigned long t_DIS = 0; /*time to disable the Motors*/
|
||||
/* angle offset */
|
||||
|
|
@ -51,120 +57,167 @@ void setup()
|
|||
/* Encoder */
|
||||
i2c_soft.begin();
|
||||
Wire.begin();
|
||||
/* Enable Motors */
|
||||
pinMode(EN, OUTPUT);
|
||||
digitalWrite(EN, HIGH);
|
||||
/* Homing switch */
|
||||
pinMode(HOME_AZ, INPUT_PULLUP);
|
||||
pinMode(HOME_EL, INPUT_PULLUP);
|
||||
/* Serial Communication */
|
||||
Serial.begin(BaudRate);
|
||||
/* Enable Motors */
|
||||
pinMode(EN, OUTPUT);
|
||||
digitalWrite(EN, HIGH);
|
||||
/* RS485 */
|
||||
//Serial1.begin(9600);
|
||||
//pinMode(A3, OUTPUT);
|
||||
//digitalWrite(A3, HIGH);
|
||||
//Serial1.begin(BaudRate);
|
||||
pinMode(TX_EN, OUTPUT);
|
||||
digitalWrite(TX_EN, LOW);
|
||||
/* WDT */
|
||||
//cli();
|
||||
//WDTCSR |= (1<<WDCE) | (1<<WDE);
|
||||
//WDTCSR = (0<<WDIE) | (1<<WDE) | (0<<WDP3) | (1<<WDP2) | (1<<WDP1) | (0<<WDP0);
|
||||
//sei();
|
||||
/* Initial Homing */
|
||||
Homing(-MAX_AZ_ANGLE, -MAX_EL_ANGLE, true);
|
||||
//Homing(-MAX_AZ_ANGLE, -MAX_EL_ANGLE, true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void loop()
|
||||
{
|
||||
double *set_point;
|
||||
double curr_pos[2];
|
||||
|
||||
/* Read commands from serial */
|
||||
set_point = cmd_proc();
|
||||
//set_point = cmd_proc_RS485();
|
||||
/* Move Motor */
|
||||
dc_move(set_point);
|
||||
/* Reset WDT */
|
||||
//wdt_reset();
|
||||
/* Time Check */
|
||||
if (t_DIS == 0)
|
||||
t_DIS = millis();
|
||||
/* Disable Motors */
|
||||
get_position(curr_pos);
|
||||
if (abs(curr_pos[0]-set_point[0]) < Deadband && abs(curr_pos[1]-set_point[1]) < Deadband && millis()-t_DIS > T_DELAY)
|
||||
digitalWrite(EN, LOW);
|
||||
/* Enable Motors */
|
||||
else
|
||||
digitalWrite(EN, HIGH);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* EasyComm 2 Protocol */
|
||||
double * cmd_proc()
|
||||
{
|
||||
static double set_point[] = {0, 0};
|
||||
/* Serial */
|
||||
char buffer[BufferSize];
|
||||
char incomingByte;
|
||||
char *Data = buffer;
|
||||
char *rawData;
|
||||
static int BufferCnt = 0;
|
||||
char data[100];
|
||||
/* Read from serial */
|
||||
while (Serial.available() > 0)
|
||||
{
|
||||
incomingByte = Serial.read();
|
||||
/* New data */
|
||||
if (incomingByte == '\n')
|
||||
{
|
||||
buffer[BufferCnt] = 0;
|
||||
if (buffer[0] == 'A' && buffer[1] == 'Z')
|
||||
{
|
||||
if (buffer[2] == ' ' && buffer[3] == 'E' && buffer[4] == 'L')
|
||||
{
|
||||
double *pos;
|
||||
pos = get_position();
|
||||
/* Get position */
|
||||
Serial.print("AZ");
|
||||
Serial.print(pos[0], 1);
|
||||
Serial.print(" ");
|
||||
Serial.print("EL");
|
||||
Serial.println(pos[1], 1);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
/* Get the absolute value of angle */
|
||||
rawData = strtok_r(Data, " " , &Data);
|
||||
strncpy(data, rawData + 2, 10);
|
||||
if (isNumber(data))
|
||||
set_point[0] = atof(data);
|
||||
/* Get the absolute value of angle */
|
||||
rawData = strtok_r(Data, " " , &Data);
|
||||
if (rawData[0] == 'E' && rawData[1] == 'L')
|
||||
{
|
||||
strncpy(data, rawData + 2, 10);
|
||||
if (isNumber(data))
|
||||
set_point[1] = atof(data);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
/* Stop Moving */
|
||||
else if (buffer[0] == 'S' && buffer[1] == 'A' && buffer[2] == ' ' && buffer[3] == 'S' && buffer[4] == 'E')
|
||||
{
|
||||
double *pos;
|
||||
pos = get_position();
|
||||
/* Get position */
|
||||
Serial.print("AZ");
|
||||
Serial.print(pos[0], 1);
|
||||
Serial.print(" ");
|
||||
Serial.print("EL");
|
||||
Serial.println(pos[1], 1);
|
||||
set_point[0] = pos[0];
|
||||
set_point[1] = pos[1];
|
||||
}
|
||||
/* Reset the rotator */
|
||||
else if (buffer[0] == 'R' && buffer[1] == 'E' && buffer[2] == 'S' && buffer[3] == 'E' && buffer[4] == 'T')
|
||||
{
|
||||
double *pos;
|
||||
pos = get_position();
|
||||
/* Get position */
|
||||
Serial.print("AZ");
|
||||
Serial.print(pos[0], 1);
|
||||
Serial.print(" ");
|
||||
Serial.print("EL");
|
||||
Serial.println(pos[1], 1);
|
||||
/* Move to initial position */
|
||||
Homing(-MAX_AZ_ANGLE, -MAX_EL_ANGLE, false);
|
||||
set_point[0] = 0;
|
||||
set_point[1] = 0;
|
||||
}
|
||||
BufferCnt = 0;
|
||||
}
|
||||
/* Fill the buffer with incoming data */
|
||||
else {
|
||||
buffer[BufferCnt] = incomingByte;
|
||||
BufferCnt++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return set_point;
|
||||
}
|
||||
///* EasyComm 2 Protocol for RS485 */
|
||||
//double * cmd_proc_RS485()
|
||||
//{
|
||||
// static double set_point[] = {0, 0};
|
||||
// /* Serial */
|
||||
// static char buffer[BufferSize];
|
||||
// char incomingByte;
|
||||
// char *Data = buffer;
|
||||
// char *rawData;
|
||||
// static int BufferCnt = 0;
|
||||
// char data[100];
|
||||
// double pos[2];
|
||||
//
|
||||
// /* Read from serial */
|
||||
// while (Serial1.available() > 0)
|
||||
// {
|
||||
// incomingByte = Serial1.read();
|
||||
// /* New data */
|
||||
// if (incomingByte == '\n')
|
||||
// {
|
||||
// buffer[BufferCnt] = 0;
|
||||
// if (buffer[0] == 'A' && buffer[1] == 'Z')
|
||||
// {
|
||||
// if (buffer[2] == ' ' && buffer[3] == 'E' && buffer[4] == 'L')
|
||||
// {
|
||||
// get_position(pos);
|
||||
// /* Get position */
|
||||
// digitalWrite(TX_EN, HIGH);
|
||||
// delay(8);
|
||||
// Serial1.print("AZ");
|
||||
// Serial1.print(pos[0], 1);
|
||||
// Serial1.print(" ");
|
||||
// Serial1.print("EL");
|
||||
// Serial1.println(pos[1], 1);
|
||||
// delay(8);
|
||||
// digitalWrite(TX_EN, LOW);
|
||||
// }
|
||||
// else
|
||||
// {
|
||||
// /* Get the absolute value of angle */
|
||||
// rawData = strtok_r(Data, " " , &Data);
|
||||
// strncpy(data, rawData + 2, 10);
|
||||
// if (isNumber(data))
|
||||
// {
|
||||
// set_point[0] = atof(data);
|
||||
// if (set_point[0] > MAX_AZ_ANGLE)
|
||||
// set_point[0] = MAX_AZ_ANGLE;
|
||||
// else if (set_point[0] < MIN_AZ_ANGLE)
|
||||
// set_point[0] = MIN_AZ_ANGLE;
|
||||
// }
|
||||
// /* Get the absolute value of angle */
|
||||
// rawData = strtok_r(Data, " " , &Data);
|
||||
// if (rawData[0] == 'E' && rawData[1] == 'L')
|
||||
// {
|
||||
// strncpy(data, rawData + 2, 10);
|
||||
// if (isNumber(data))
|
||||
// {
|
||||
// set_point[1] = atof(data);
|
||||
// if (set_point[1] > MAX_EL_ANGLE)
|
||||
// set_point[1] = MAX_EL_ANGLE;
|
||||
// else if (set_point[1] < MIN_EL_ANGLE)
|
||||
// set_point[1] = MIN_EL_ANGLE;
|
||||
// }
|
||||
// }
|
||||
// }
|
||||
// }
|
||||
// /* Stop Moving */
|
||||
// else if (buffer[0] == 'S' && buffer[1] == 'A' && buffer[2] == ' ' && buffer[3] == 'S' && buffer[4] == 'E')
|
||||
// {
|
||||
// get_position(pos);
|
||||
// /* Get position */
|
||||
// digitalWrite(TX_EN, HIGH);
|
||||
// delay(8);
|
||||
// Serial1.print("AZ");
|
||||
// Serial1.print(pos[0], 1);
|
||||
// Serial1.print(" ");
|
||||
// Serial1.print("EL");
|
||||
// Serial1.println(pos[1], 1);
|
||||
// delay(8);
|
||||
// digitalWrite(TX_EN, LOW);
|
||||
// set_point[0] = pos[0];
|
||||
// set_point[1] = pos[1];
|
||||
// }
|
||||
// /* Reset the rotator */
|
||||
// else if (buffer[0] == 'R' && buffer[1] == 'E' && buffer[2] == 'S' && buffer[3] == 'E' && buffer[4] == 'T')
|
||||
// {
|
||||
// get_position(pos);
|
||||
// /* Get position */
|
||||
// digitalWrite(TX_EN, HIGH);
|
||||
// delay(8);
|
||||
// Serial1.print("AZ");
|
||||
// Serial1.print(pos[0], 1);
|
||||
// Serial1.print(" ");
|
||||
// Serial1.print("EL");
|
||||
// Serial1.println(pos[1], 1);
|
||||
// delay(8);
|
||||
// digitalWrite(TX_EN, LOW);
|
||||
// /* Move to initial position */
|
||||
// Homing(-MAX_AZ_ANGLE, -MAX_EL_ANGLE, false);
|
||||
// set_point[0] = 0;
|
||||
// set_point[1] = 0;
|
||||
// }
|
||||
// /* Clear serial buffer */
|
||||
// BufferCnt = 0;
|
||||
// Serial1.read();
|
||||
// /* Reset the disable motor time */
|
||||
// t_DIS = 0;
|
||||
// }
|
||||
// /* Fill the buffer with incoming data */
|
||||
// else {
|
||||
// buffer[BufferCnt] = incomingByte;
|
||||
// BufferCnt++;
|
||||
// }
|
||||
// }
|
||||
// return set_point;
|
||||
//}
|
||||
|
||||
/* Homing Function */
|
||||
void Homing(double AZangle, double ELangle, bool Init)
|
||||
|
|
@ -173,69 +226,76 @@ void Homing(double AZangle, double ELangle, bool Init)
|
|||
int value_Home_EL = DEFAULT_HOME_STATE;
|
||||
boolean isHome_AZ = false;
|
||||
boolean isHome_EL = false;
|
||||
double *zero_angle;
|
||||
double *curr_angle;
|
||||
double set_point[] = {0, 0};
|
||||
double zero_angle[2];
|
||||
double curr_angle[2];
|
||||
double set_point[2];
|
||||
|
||||
zero_angle = get_position();
|
||||
|
||||
if (zero_angle[0] > 0)
|
||||
set_point[0] = AZangle;
|
||||
get_position(zero_angle);
|
||||
if (Init == true)
|
||||
{
|
||||
set_point[0] = zero_angle[0]+SEEK_MOVE;
|
||||
set_point[1] = zero_angle[1]+SEEK_MOVE;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
set_point[0] = -AZangle;
|
||||
|
||||
if (zero_angle[1] > 0)
|
||||
set_point[1] = ELangle;
|
||||
else
|
||||
set_point[1] = -ELangle;
|
||||
|
||||
{
|
||||
set_point[0] = 10;//zero_angle[0]-MAX_AZ_ANGLE;
|
||||
set_point[1] = 10;//zero_angle[1]-MAX_EL_ANGLE;
|
||||
}
|
||||
while (isHome_AZ == false || isHome_EL == false)
|
||||
{
|
||||
dc_move(set_point);
|
||||
delay(1);
|
||||
value_Home_AZ = digitalRead(HOME_AZ);
|
||||
delay(1);
|
||||
value_Home_EL = digitalRead(HOME_EL);
|
||||
|
||||
/* Change to LOW according to Home sensor */
|
||||
if (value_Home_AZ == DEFAULT_HOME_STATE)
|
||||
if (value_Home_AZ == DEFAULT_HOME_STATE && isHome_AZ == false)
|
||||
{
|
||||
isHome_AZ = true;
|
||||
curr_angle = get_position();
|
||||
get_position(curr_angle);
|
||||
set_point[0] = 0;
|
||||
if (Init)
|
||||
az_angle_offset = curr_angle[0];
|
||||
}
|
||||
if (value_Home_EL == DEFAULT_HOME_STATE)
|
||||
if (value_Home_EL == DEFAULT_HOME_STATE && isHome_EL == false)
|
||||
{
|
||||
isHome_EL = true;
|
||||
curr_angle = get_position();
|
||||
get_position(curr_angle);
|
||||
set_point[1] = 0;
|
||||
if (Init)
|
||||
el_angle_offset = curr_angle[1];
|
||||
}
|
||||
curr_angle = get_position();
|
||||
if ((abs(curr_angle[0] - zero_angle[0]) > MAX_AZ_ANGLE && !isHome_AZ) || (abs(curr_angle[1] - zero_angle[1]) > MAX_EL_ANGLE && !isHome_EL))
|
||||
get_position(curr_angle);
|
||||
if (abs(curr_angle[0] - zero_angle[0]) >= SEEK_MOVE && !isHome_AZ && Init)
|
||||
set_point[0] = -MAX_AZ_ANGLE;
|
||||
if (abs(curr_angle[1] - zero_angle[1]) >= SEEK_MOVE && !isHome_EL && Init)
|
||||
set_point[1] = -MAX_EL_ANGLE;
|
||||
if ((abs(curr_angle[0] - zero_angle[0]) >= MAX_AZ_ANGLE && !isHome_AZ) || (abs(curr_angle[1] - zero_angle[1]) >= MAX_EL_ANGLE && !isHome_EL))
|
||||
{
|
||||
/* set error */
|
||||
break;
|
||||
while(1)
|
||||
{
|
||||
;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void dc_move(double set_point[])
|
||||
{
|
||||
static double u[] = {0, 0};
|
||||
static double *curr_pos;
|
||||
double u[2];
|
||||
double curr_pos[2];
|
||||
static double prev_pos[] = {0, 0};
|
||||
static double error[] = {0, 0};
|
||||
static double Iterm[] = {0, 0};
|
||||
static double Pterm[] = {0, 0};
|
||||
static double Dterm[] = {0, 0};
|
||||
double error[2];
|
||||
double Iterm[2];
|
||||
double Pterm[2];
|
||||
double Dterm[2];
|
||||
double Kp = 200;
|
||||
double Ki = 1;
|
||||
double Ki = 2;
|
||||
double Kd = 0;
|
||||
double dt = 0.001; // calculate
|
||||
|
||||
curr_pos = get_position();
|
||||
get_position(curr_pos);
|
||||
error[0] = set_point[0] - curr_pos[0];
|
||||
error[1] = set_point[1] - curr_pos[1];
|
||||
|
||||
|
|
@ -291,7 +351,7 @@ void dc_move(double set_point[])
|
|||
}
|
||||
|
||||
/* Read Encoders */
|
||||
double * get_position()
|
||||
void get_position(double *new_pos)
|
||||
{
|
||||
int low_raw, high_raw, status_val;
|
||||
double raw_pos = 0;
|
||||
|
|
@ -388,7 +448,111 @@ double * get_position()
|
|||
else
|
||||
; /* set error */
|
||||
|
||||
return real_pos;
|
||||
new_pos[0] = real_pos[0];
|
||||
new_pos[1] = real_pos[1];
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* EasyComm 2 Protocol */
|
||||
double * cmd_proc()
|
||||
{
|
||||
static double set_point[] = {0, 0};
|
||||
/* Serial */
|
||||
char buffer[BufferSize];
|
||||
char incomingByte;
|
||||
char *Data = buffer;
|
||||
char *rawData;
|
||||
static int BufferCnt = 0;
|
||||
char data[100];
|
||||
double pos[2];
|
||||
|
||||
/* Read from serial */
|
||||
while (Serial.available() > 0)
|
||||
{
|
||||
incomingByte = Serial.read();
|
||||
/* New data */
|
||||
if (incomingByte == '\n')
|
||||
{
|
||||
buffer[BufferCnt] = 0;
|
||||
if (buffer[0] == 'A' && buffer[1] == 'Z')
|
||||
{
|
||||
if (buffer[2] == ' ' && buffer[3] == 'E' && buffer[4] == 'L')
|
||||
{
|
||||
get_position(pos);
|
||||
/* Get position */
|
||||
Serial.print("AZ");
|
||||
Serial.print(pos[0], 1);
|
||||
Serial.print(" ");
|
||||
Serial.print("EL");
|
||||
Serial.println(pos[1], 1);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
/* Get the absolute value of angle */
|
||||
rawData = strtok_r(Data, " " , &Data);
|
||||
strncpy(data, rawData + 2, 10);
|
||||
if (isNumber(data))
|
||||
{
|
||||
set_point[0] = atof(data);
|
||||
if (set_point[0] > MAX_AZ_ANGLE)
|
||||
set_point[0] = MAX_AZ_ANGLE;
|
||||
else if (set_point[0] < MIN_AZ_ANGLE)
|
||||
set_point[0] = MIN_AZ_ANGLE;
|
||||
}
|
||||
/* Get the absolute value of angle */
|
||||
rawData = strtok_r(Data, " " , &Data);
|
||||
if (rawData[0] == 'E' && rawData[1] == 'L')
|
||||
{
|
||||
strncpy(data, rawData + 2, 10);
|
||||
if (isNumber(data))
|
||||
{
|
||||
set_point[1] = atof(data);
|
||||
if (set_point[1] > MAX_EL_ANGLE)
|
||||
set_point[1] = MAX_EL_ANGLE;
|
||||
else if (set_point[1] < MIN_EL_ANGLE)
|
||||
set_point[1] = MIN_EL_ANGLE;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
/* Stop Moving */
|
||||
else if (buffer[0] == 'S' && buffer[1] == 'A' && buffer[2] == ' ' && buffer[3] == 'S' && buffer[4] == 'E')
|
||||
{
|
||||
get_position(pos);
|
||||
/* Get position */
|
||||
Serial.print("AZ");
|
||||
Serial.print(pos[0], 1);
|
||||
Serial.print(" ");
|
||||
Serial.print("EL");
|
||||
Serial.println(pos[1], 1);
|
||||
set_point[0] = pos[0];
|
||||
set_point[1] = pos[1];
|
||||
}
|
||||
/* Reset the rotator */
|
||||
else if (buffer[0] == 'R' && buffer[1] == 'E' && buffer[2] == 'S' && buffer[3] == 'E' && buffer[4] == 'T')
|
||||
{
|
||||
get_position(pos);
|
||||
/* Get position */
|
||||
Serial.print("AZ");
|
||||
Serial.print(pos[0], 1);
|
||||
Serial.print(" ");
|
||||
Serial.print("EL");
|
||||
Serial.println(pos[1], 1);
|
||||
/* Move to initial position */
|
||||
Homing(-MAX_AZ_ANGLE, -MAX_EL_ANGLE, false);
|
||||
set_point[0] = 0;
|
||||
set_point[1] = 0;
|
||||
}
|
||||
BufferCnt = 0;
|
||||
/* Reset the disable motor time */
|
||||
t_DIS = 0;
|
||||
}
|
||||
/* Fill the buffer with incoming data */
|
||||
else {
|
||||
buffer[BufferCnt] = incomingByte;
|
||||
BufferCnt++;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return set_point;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* check if is argument in number */
|
||||
|
|
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|||
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