|
ARM. Энкодеры и акселерометры, Помогите решить задачу |
|
|
|
Jul 29 2009, 20:01
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 137
Регистрация: 14-11-06
Из: Луцка
Пользователь №: 22 318

|
Всем привет! Нужна помощь. Есть виброплощадка с двумя дебалансными валами, с одной стороны которой через эластические муфты приделаны двигатели, а с другой – инкрементные энкодеры. Площадка крепится через пружины к станине. Двигатели прикручены к станине жестко. Валы площадки не синхронизированы. К площадке крепится датчик ускорения ADXL210 с выходным сигналом ШИМ. Двигатель вращается с частотой 1500 об/мин, следовательно это равно 25об/сек. Энкодер имеет разрешение 1024им/об, это равно 1024*25=25600Гц. Начальное положение определяться перед пуском. Поскольку дебалансный вал имеет эксцентриситет, то соответственно он направлен в низ. Это и есть его начальное положение. Контролер и комп НЕ УПРАВЛЯЕТ ДВИГАТЕЛЯМИ, а они запускаются отдельно через рубильник. Точность измерения: - угловое положение +/-0,4градуса;
- угловую скорость(+/-1.0град/сек);
- угловое ускорение (после интерполяции графика скорости. Зависит от метода);
- линейное ускорение(+/-0,1g);
Нужно периодично опрашивать датчики, чтобы знать его положение, ускорение в каждый момент времени. Данные через USB от датчиков должны заливаться на комп. Нужно измерять положения дебалансных валов и их скорость, ускорение, а также ускорение, скорость, положение площадки. Ловить сдвиг фаз между положениями валов. Здесь нимного обсуждалось и здесьЧто уже есть: изготовлена площадка, на ней стоят энкодеры. Уже запускал, работает. Прикупил ARM отладочную плату AT91SAM7S64_DBoard для ARM микроконтроллеров фирмы ATMEL и программатор J-Link - USB JTAG adapter. Хочу на базе этого дивайса решить эту задачу. Опит программирования только AVR. Знаю немного Си и Delphi. Очень нужно. Помогите пожалуйста.
--------------------
If the person is successful, he is successful in any sphere.
|
|
|
|
|
 |
Ответов
(45 - 59)
|
Aug 25 2009, 19:07
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 137
Регистрация: 14-11-06
Из: Луцка
Пользователь №: 22 318

|
Попробовал несколько вариантов обработки сигналов энкодера от PIOA. Целый день промаялся. Что-то ничего не получается. Вот код: Код void irq_pioa_nin(void){ unsigned int status = AT91C_BASE_SYS->PIOA_ISR; if(status & ENCODER1_A) if ((pPIO->PIO_PDSR & ENCODER1_B) == 0) { ENCODER1_Position++;} else { ENCODER1_Position--;} if(status & ENCODER1_B) if ((pPIO->PIO_PDSR & ENCODER1_A) == 1) { ENCODER1_Position++;} else { ENCODER1_Position--;} AT91C_BASE_AIC->AIC_EOICR = status; } Хочу прутя в одну сторону получить возрастание значения ENCODER1_Position, в другую – убывания.
--------------------
If the person is successful, he is successful in any sphere.
|
|
|
|
|
Aug 25 2009, 19:53
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 137
Регистрация: 14-11-06
Из: Луцка
Пользователь №: 22 318

|
Цитата(aaarrr @ Aug 25 2009, 22:45)  У Вас получается одинаковая обработка вне зависимости от полярности фронта, что неправильно. Тогда как лучше сделать?
--------------------
If the person is successful, he is successful in any sphere.
|
|
|
|
|
Aug 25 2009, 19:54
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 10 713
Регистрация: 11-12-04
Пользователь №: 1 448

|
Цитата(Zliva @ Aug 25 2009, 23:53)  Тогда как лучше сделать? Я бы сделал примерно так: CODE signed char enc_step[16] = { // Previous Current Increment // AB AB // 0, // 00 00 1, // 00 01 +1 -1, // 00 10 -1 0, // 00 11 -1, // 01 00 -1 0, // 01 01 0, // 01 10 1, // 01 11 +1 1, // 10 00 +1 0, // 10 01 0, // 10 10 -1, // 10 11 -1 0, // 11 00 -1, // 11 01 -1 1, // 11 10 +1 0 // 11 11 };
void irq_pioa_nin(void) { unsigned int status = AT91C_BASE_SYS->PIOA_ISR, a, b, pa, pb;
a = (AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDSR & ENCODER1_A) ? 1 : 0; b = (AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDSR & ENCODER1_B) ? 1 : 0; pa = (status & ENCODER_A) ? a ^ 1 : a; pb = (status & ENCODER_B) ? b ^ 1 : b;
ENCODER1_Position += enc_step[(pa << 3) | (pb << 2) | (a << 1) | b];
AT91C_BASE_AIC->AIC_EOICR = status; }
Но еще не грех добавить аппаратный или программный антидребезг. В последнем случае прерывания непосредственно от выводов не нужны, все обрабатывается по таймеру.
|
|
|
|
|
Aug 25 2009, 20:22
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 137
Регистрация: 14-11-06
Из: Луцка
Пользователь №: 22 318

|
aaarrr СПАСИБО. ЗАРАБОТАЛО!!! Цитата(aaarrr @ Aug 25 2009, 22:54)  Я бы сделал примерно так: Но еще не грех добавить аппаратный или программный антидребезг. В последнем случае прерывания непосредственно от выводов не нужны, все обрабатывается по таймеру. Не пойму зачем. Я писал, что энкодер оптический, и имеет логику на выходе(0=0в,1 = +5в). Еще одно. Как сюда добавить переменную, которая несет в себе информацию о количестве штришков на энкодере, и связать ее с переменной ENCODER1_Position, то есть, когда ENCODER1_Position ==1023 (1024 импульса/об), то ENCODER1_Position =0, Но когда ENCODER1_Position ==-1 - ENCODER1_Position =1023? аaarrr, еще раз спасибо
--------------------
If the person is successful, he is successful in any sphere.
|
|
|
|
|
Aug 25 2009, 20:32
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 10 713
Регистрация: 11-12-04
Пользователь №: 1 448

|
Цитата(Zliva @ Aug 26 2009, 00:22)  Не пойму зачем. Я писал, что энкодер оптический, и имеет логику на выходе(0=0в,1 = +5в). Я просто всегда держу в голове худший вариант. Если энкодер приличный, то можно и обойтись. Цитата(Zliva @ Aug 26 2009, 00:22)  Еще одно. Как сюда добавить переменную, которая несет в себе информацию о количестве штришков на энкодере, и связать ее с переменной ENCODER1_Position, то есть, когда ENCODER1_Position ==1023 (1024 импульса/об), то ENCODER1_Position =0, Но когда ENCODER1_Position ==-1 - ENCODER1_Position =1023?  Ну а тут то какие могут быть проблемы? Только не 1023, а 1024 в первом случае. Код ENCODER1_Position += enc_step[(pa << 3) | (pb << 2) | (a << 1) | b]; if(ENCODER1_Position < 0) ENCODER1_Position = ENCODER1_Resolution - 1; else if(ENCODER1_Position == ENCODER1_Resolution) ENCODER1_Position = 0;
|
|
|
|
|
Aug 25 2009, 20:50
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 137
Регистрация: 14-11-06
Из: Луцка
Пользователь №: 22 318

|
aaarrr СПАСИБО. Заменил volatile int ENCODER1_Position = 0; вместо volatile unsigned int ENCODER1_Position = 0;и вставил код: Код if (ENCODER1_Position == ENCODER1_resolution){ ENCODER1_Position = 0;} if (ENCODER1_Position == -1){ ENCODER1_Position = ENCODER1_resolution-1;} Думаю вопрос о определении положения можно считать РЕШЕННЫМ. Давайте обсудим вопрос о определении скорости вала энкодера. Какие будут мысли?
--------------------
If the person is successful, he is successful in any sphere.
|
|
|
|
|
Aug 26 2009, 05:52
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 137
Регистрация: 14-11-06
Из: Луцка
Пользователь №: 22 318

|
Цитата(aaarrr @ Aug 26 2009, 00:07)  Давайте. Только изложите сначала свои, а мы их потом "подумаем", хорошо? Хорошо! Излагаю теорию. Скорость – первая производная по перемещению от времени Omega(t)=d phi/dt (еще говорят скорость изменения положения), или исходя из определения производной, прирост функции к приросту аргумента Omega(t)=delta phi/ delta t. Для того, что бы определить скорость нужно от Omega(t)= {ENCODER1_Positionn- ENCODER1_Position(n-1)}/{ttimen - ttime(n-1)}, если неверно формулирую – поправьте. Соответственно ускорение - первая производная по скорости от времени или вторая производная по перемещению от времени (еще говорят скорость изменения скорости). Тут возникает вопрос связан с переменой ttime, то есть, как ее лучше определить? Что бы она генерировалась таймером? примечание. Изложена теория относиться как и к линейному перемещению (скорости, ускорению) так и к угловому перемещению(скорости, ускорению), но разница между ними большая.
--------------------
If the person is successful, he is successful in any sphere.
|
|
|
|
|
Aug 26 2009, 12:08
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 137
Регистрация: 14-11-06
Из: Луцка
Пользователь №: 22 318

|
Цитата(aaarrr @ Aug 26 2009, 13:55)  Ее даже не обязательно вводить - можно просто вычислять скорость, оценивая перемещение через равные промежутки времени (по таймеру). Я на копе хочу выводить зависимость phi(t), Omega(t), но пока не знаю, что выбрать таймер или интервальный таймер (PIT) для генерации временной характеристики ttime. В любом случаи ttime понадобится. Использование таймера мне понадобится для определения ускорения по захвату, так как выходи у акселерометра - сигнал ШИМ. Что насчет этого думаете?
--------------------
If the person is successful, he is successful in any sphere.
|
|
|
|
Guest_@Ark_*
|
Aug 26 2009, 13:44
|
Guests

|
Цитата Ее даже не обязательно вводить - можно просто вычислять скорость, оценивая перемещение через равные промежутки времени (по таймеру). Дык, автору неоднократно это уже советовали (в предыдущих двух темах).  Но он, почему-то, упорно идет своим путем, и никак не хочет упростить себе задачу... to Zliva: Зачем Вам фиксировать и передавать время на каждый "тик" энкодера? Не нужно этого делать! Все что необходимо в этой задаче - это 1 раз каждую миллисекунду (точно по таймеру) копировать счетчики обоих энкодеров, АЦП-ровать два канала акселерометра, формировать пакет для передачи и передавать его в компьютер. И все! В компьютере Вы принимаете пакеты последовательно и уже знаете, что время для них отличается на 1мс. Текущее значение счетчика энкодера - это и есть текущее угловое положение вала, только в отсчетах энкодера. Домножьте на соответствующий коэффициент - получите радианы или градусы (что Вам нужно?). Разница между двумя значениями счетчика энкодера из соседних пакетов - это уже и есть угловая скорость, только в размерности [отсчетов энкодера/мс]. Также можете перевести ее в [радиан/сек] или [градус/сек]. Разница между соседними значениями скоростей - это угловое ускорение в [отсчетов энкодера/мс^2]. Переведите в [радиан/сек^2] или [градус/сек^2]. Дальше можно заниматься аппрокимацией, обработкой и так далее. Как видите, Ваша задача в основном решается программными методами в ПК. От микроконтроллера требуется только "ведение" счетчиков энкодеров (по прерываниям), периодический съем значений этих счетчиков и двух каналов АЦП (точно 1 раз в 1 мс) и передача пакетов известного формата в компьютер. Напрямую, без всяких запросов со стороны ПК. Зачем Вы взяли ARM для этой задачи? Это задача для AVR или PIC среднего размера, тем более что c AVR Вы знакомы, как говорили. Зачем связались с USB, если нет опыта работы с ним? Через обычный UART можно спокойно передать всю информацию. Дальше - поставьте готовый мост UART-RS232 или UART-USB, и принимайте данные в ПК через COM-порт... P.S. Если Ваша цель не только решить задачу, но и попутно освоить ARM, USB-интерфейс и так далее, тогда выбор понятен. Если же Вы решаете конкретную практическую задачу (для заказчика), то, по-моему, Вы только усложняете себе жизнь и выполняете массу бесполезной работы.
|
|
|
|
|
Aug 26 2009, 14:24
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 137
Регистрация: 14-11-06
Из: Луцка
Пользователь №: 22 318

|
Спасибо за наставление. Но я как-то другого пути не вижу кроме намеченного. Чтобы корректно аппроксимировать нужны точки для Х и для Y, тому нужно значение фиксировать. Полученое значение [отсчетов энкодера/мс], будут переводится на компе в(градус/сек, радиан/сек и.т.). Цитата От микроконтроллера требуется только "ведение" счетчиков энкодеров (по прерываниям), периодический съем значений этих счетчиков и двух каналов АЦП (точно 1 раз в 1 мс) и передача пакетов известного формата в компьютер. Напрямую, без всяких запросив… Все верно. Задача не коммерческая. Работаю над дисером. Сам инженер конструктор торгового оборудования(стеллажи, витрины), а освоение ARM, USB-интерфейс дело для меня принципиальное. Хочу и все.
--------------------
If the person is successful, he is successful in any sphere.
|
|
|
|
Guest_@Ark_*
|
Aug 26 2009, 15:18
|
Guests

|
Цитата Но я как-то другого пути не вижу кроме намеченного... Собственно, возможных путей-то здесь два. Первый (по которому Вы идете) - фиксировать время по таймеру при каждой смене положения энкодера и передавать все это в компьютер. Второй (который Вам предлагается) - фиксировать "набежавшее" значение счетчика энкодера в строго определенные моменты времени - через каждые 1мс. И передавать только последовательность значений счетчиков с известным точным временным интервалом между ними (1мс). Разница в объемах передаваемой информации может быть очень значительной - в первом случае может быть на порядок или два больше. Соотвественно, требования к аппаратуре и каналом информации будут намного выше. Самое интересное, что в конечной точности Вы почти ничего не выиграете...
|
|
|
|
|
  |
4 чел. читают эту тему (гостей: 4, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|