Physik Projekt

[oberallgeier]

Hallo Frühaufsteher,

... ob ich die Pins, die mit dem Controller ...

Ich hoffe, dass es Du mir nicht allzu krumm nimmst, wenn ich bei manchen Fragen oder Aussagen recht pingelig formuliere/nachhake. Ich hatte schon angenommen, dass Du es so meinst . . . aber solche Annahmen sind manchmal die Grundlage von unnötigen Missverständnissen.

... Lösungen den ATMega32 ...

Wir setzen voraus, dass Du einen m32 hast. Und dann gehen wir mal ein bisschen Technologie klauen. Öffne bitte diesen Link in einer extra Registerkarte/Fenster und geh auf S31 - Schaltplan. Den Schaltplan gibt es auch hier aus dem RNWissen zur RNControl. Wenn Du Zeit hast, kannst Du vielleicht beide Beschreibungen lesen - und vielleicht Einiges zum Schaltungsaufbau und zum Betrieb des m32 lernen. !!Aber das ist nur eine von mehreren Möglichkeiten!!

In der Mitte-unten-rechts siehst Du den Motorcontroller = Motortreiber L293D, wenn Du den Schaltplan der RNControl auf Querformat stellst. Da siehst Du, dass die Eingänge EN1 und EN2 des Motortreibers, also seine Pinne 1 und 9, an den Pinnen OC1A und OC1B des Controllers hängen. Nur diese beiden müssen beim L293D durch ne PwM versorgt werden, um die Motordrehzahl zu steuern. Die restlichen Steuerleitungen werden (nur) geschaltet - das ergibt dann Vor- oder Rückwärtsfahrt oder Stop, siehe z.B. im Code unten. Andere Motortreiber machen das ähnlich - aber ich kenne nicht allzuviele Varianten aus eigener Erfahrung. Eines sollte Dir jetzt klar sein: Motoren sind häufig mit einer 8bittigen PwM genug fein dosiert bedient. Du benutzt den Timer1 (wieder meine Annahme des m32), der ein 16Bitter ist - also wären das theoretisch 65 535 Geschwindigkeitsstufen; praktisch läuft der Motor irgendwo im unteren Drittel an und im obersten Viertel tut sich nicht mehr viel. Dieser Timer ist vielleicht für andere Aufgaben (Zeitmessung u.ä.) besser eingesetzt.

Du hast Deine angedachte Pinbelegung also richtig ausgelegt.

Das Folgende ist nicht zum Lesen gedacht. Hier gibts meine Motoransteuerung und -regelung mit einem mega168 und einem L293D. Für die Motorpwm wird der 8bittige Timer0 des m168 verwendet.

/* >>  Sicherung 15sep08 1740   ...C1..\m168D_10\m168D_mot_10x80.c
 ===================================================================================
  Target MCU        : M168
  Target Hardware   : m168D
  Target cpu-frequ. : In der Quelle wählbar
 ===================================================================================
        Enthaltene Routinen:        Alle Motorroutinen
  void XTI_0_1_init( void )	
  ISR(INT0_vect)                // hiess mal: ISR(SIG_INTERRUPT0)
  ISR(INT1_vect)                // hiess mal: ISR(SIG_INTERRUPT1)
  void rgl_mo_12(void)          // Regelung für Motor 12 (neuer Name: 09jul08)
  void rgl_mo_34(void)          // Regelung für Motor 34
  void TC0PWM_init(void)	//Init Timer/Counter0 für Erzeugung des PWM-Signals

  void setPWMrechts(uint8_t speed)        //Geschwindigkeit rechter Motor
  void setPWMlinks(uint8_t speed)         //Geschwindigkeit linker Motor

  void Mrechtsvor(void)	//Motor dreht im mathematisch positiven Drehsinn
  void Mrechtszur(void)	//Motor 1,2 dreht im Uhrzeigersinn
  void Mrechtsstop(void)	//Motor  aus

  void Mlinksvor(void)	//Motor dreht im mathematisch positiven Drehsinn
  void Mlinkszur(void)	//Motor 3,4 dreht im Uhrzeigersinn
  void Mlinksstop(void)	//Motor  aus 

 ===================================================================================
  *** Versionsgeschichte:
 ====================
 x80 15sep08 1740 Version wie x77 - für zusätzliches Modul ~kal~
 x70 22jul08 1620 Nach erfolgreicher Regelung versuch eines "echten" Laufes
     mit Ausweichmanövern etc
....
 x342 26jun08 08ff Interrupt für Motoren in TC0PWM_init/~mo1~ auf 1200 Hz stellen
 ===================================================================================
  *** Aufgabenstellung : Software für R2_D03
              in einer ersten Ausbaustufe angelehnt an: siehe Original              
  Original: ...C1..\m168D_10\mm168D_mo1_10x342.h   26jun08 08ff
 ================================================================================ */


/* ============================================================================== */
/* ===  Initialisierung fuer EXT_INT0/1 auf Pin 4+5/PD2,3 bei m168  ================
$002 jmp SIG_INTERRUPT0 ; IRQ0 Handler   _VECTOR(1)
$004 jmp SIG_INTERRUPT1 ; IRQ1 Handler   _VECTOR(2)              ================ */
void XTI_0_1_init( void )	
{				//Initialisiere beide Interrupts auf rising edge
				//  d.h. EICRA ISC00,01,10+11 auf 1 (doc,S68)
    EICRA |= (1<<ISC11)|(1<<ISC10)|(1<<ISC01)|(1<<ISC00);
    EIMSK  |= (1<<INT1)|(1<<INT0);	//  und erlaube diese I´s in EIMSK
// Initialisierung der Zeiten:
  Iencdr0      = 0;
  Iz_diff0     = 0;
  Iz_yseci0    = 0;
  Iz_ysecv0    = 0;
}
/* ============================================================================== */


/* ============================================================================== */
/* ===  Nicht unterbrechbare ISR für EXT_INT0 auf Pin 46/PD2/mega168  =========== */
/* Routine setzt einen Zähler hoch. Der Zähler wird im main ausgelesen
     ##>> cli/sei setzen ?? <<## und nach 2 (od. 5) hunderstel Sekunden
     auf den Speicher WEG_L/_R vorzeichenrichtig aufaddiert und dann zurückgesetzt.
     ##>> Beim Richtungswechsel (cli/sei) wird der Zähler ausgelesen und genullt,
     damit ist eine saubere Wegmessung möglich.
     Der zugehörige Motor auf PD7/PB0 = re,li und PB1 Geschwind./PWM           */
  ISR(INT0_vect)                // hiess mal: ISR(SIG_INTERRUPT0)
{                               // Zuerst mal sehen, ob das ein Spike ist
  uint8_t itest = 16;
                       
  Iztmp_0  = Izeit_1 - Iz_yseci0;	//Wie lange seit der letzten Flanke
  if (Iztmp_0 < itest)                  //wenn zu kurz (spike!?), dann
  {
    return;                             //  Routine verlassen
  }
  else
  {                                     // ansonsten
    Iencdr0 ++;                         //zähle Counter/encoder0 hoch
    Ienc0alt  = Iencdr0;
    Iz_yseci0 = Izeit_1;		//Weise Iz_ysec1 dem akt. Timerwert zu
    Iz_diff0 = Iz_yseci0-Iz_ysecv0;	//Neue Zeit-Differenz1 ausrechnen
    Iz_ysecv0 = Iz_yseci0;		//der aktuelle Zeitwert wird "Alter"
  }
// Bessere Spikeerkennung - dynamisch
  itest  = Iztmp_0 - 8;
}
/* ============================================================================== */


/* ============================================================================== */
/* ===  Nicht unterbrechbare ISR für EXT_INT1 auf Pin 17/PD3/mega16(32)  ======== */
/* Routine setzt einfach einen Zähler hoch.
    Sonst wie ISR für EXT_INT0 für Motor li,re und PWM/Geschw.     */
ISR(INT1_vect)                  // hiess mal: ISR(SIG_INTERRUPT1)
{                               // Zuerst mal sehen, ob das ein Spike ist
uint8_t itest = 10;

    Iztmp_1  = Izeit_1 - Iz_yseci1;	//Wie lange seit der letzten Flanke
    if (Iztmp_1 < itest)		//wenn zu kurz (spike!?), dann
        {
        return;				//  Routine verlassen
        }
    else
        {                               // ansonsten
        Iencdr1 ++;			//zähle Counter/encoder1 hoch
        Iz_yseci1 = Izeit_1;		//Weise Iz_ysec1 dem akt. Timerwert zu
        Iz_diff1 = Iz_yseci1-Iz_ysecv1;	//Neue Zeit-Differenz1 ausrechnen
        Iz_ysecv1 = Iz_yseci1;		//der aktuelle Zeitwert wird "Alter"
        }
// Bessere Spikeerkennung - dynamisch
  itest  = Iztmp_1 - 8;
}
/* ============================================================================== */


/* ============================================================================== */
/* ==  Initialisierung der PWM zur Motoransteuerung  ============================ */
void TC0PWM_init(void)	//Init Timer/Counter0 für Erzeugung des PWM-Signals
{
   TCCR0A |= (1<<COM0A1)|(1<<COM0B1);   //Clear/set OC0A/OC0B on Compare Match,
                                        //    doc S102 , OC0A/OC0B ist Port PD6/D5
   TCCR0A |= (1<<WGM01)|(1<<WGM00);     // Fast PWM, TOP=0xFF=dez255,     doc S104
                //  das ergibt aus 20 MHz mit Prescaler 1/64  1220 Hz
   TCCR0B |= (1<<CS01)|(1<<CS00);       // Prescaler ist clk/64         doc S106
   TIMSK0 &= ~(1<<OCIE0A)|(1<<OCIE0B);	// Tmr/Cntr0 Oput CompB Match intrrpt dsabld
   TIMSK0 &= ~(1<<TOIE0);		// Tmr/Cntr0 Overflow interrupt disabled
   OCR0A     = 0;                       // PWM auf Null setzen
   OCR0B     = 0;                       // PWM auf Null setzen
   Iz_diff0  = 0;
   iesum12   = 0;
   ie_mot12  = 0;
}            
/* ============================================================================== */
void setPWMrechts(uint8_t speed)        //Geschwindigkeit rechter Motor
{OCR0A = speed;}                        //  PWM auf PD6
/* ============================================================================== */
void setPWMlinks(uint8_t speed)         //Geschwindigkeit linker Motor
{OCR0B = speed;}                        //  PWM auf PD5
/* ============================================================================== */


/* ============================================================================== */
/* ===  Regelungsroutine für Motor 12  ========================================== */
/* Die gemessene Zeitdifferenz Iz_diff0 wird zur Regelung verwendet   
                                                                                  */
  void rgl_mo_12(void)      // (Wird) Regelung für Motor 12
{                                 
  if (stupsi12 <= 5)            // Soll überhaupt gefahren werden?
  {                              
    OCR0A = 0;
    return;
  }                            
  tupsi12      = Iz_diff0;                      // Übernahme Iz-Wert in Regelung
  ndrz12       = stupsi12;
  if ( tupsi12 > 100 )  { tupsi12  = 100; }     // Eingrenzen
  idrz12      = 1000 / tupsi12;
  ie_mot12     = ndrz12 - idrz12;               // Vergleich => Regelabweichung
  iesum12      = iesum12 + ie_mot12;
  if  (iesum12 < -10) { iesum12  = -10;}
  if  (iesum12 >  500) { iesum12  =  500;}
  iy12         = iesum12/2;
  iy12         = iy12 + ie_mot12 + ie_mot12 + ie_mot12 + ie_mot12 + ie_mot12;
                // Diese Rechenoperation benötigt in float 0,20 bis 0,25 ms!
                        
  if ( iy12    <   0 )   { iy12   =    0;}
  if ( iy12    > 255 )   { iy12   =  255;}
                
  OCR0A = iy12;                 // Ansteuerung der PWM direkt statt "setPWMlinks"
                                    
  return;                          
}               
/* ============================================================================== */


/* ============================================================================== */
/* ===  Regelungsroutine für Motor 34  ========================================== */
/* Die gemessene Zeitdifferenz Iz_diff1 wird zur Regelung verwendet   
                                                                                  */
  void rgl_mo_34(void)          // (Wird) Regelung für Motor 34
{                                 
  if (stupsi34 <= 5)            // Soll überhaupt gefahren werden?
  {                              
    OCR0B = 0;
    return;
  }                            
  tupsi34      = Iz_diff1;                      // Übernahme Iz-Wert in Regelung
  ndrz34       = stupsi34;
  if ( tupsi34 > 100 )  { tupsi34  = 100; }     // Eingrenzen
  idrz34      = 1000 / tupsi34;
  ie_mot34     = ndrz34 - idrz34;               // Vergleich => Regelabweichung
  iesum34      = iesum34 + ie_mot34;
  if  (iesum34 < -10) { iesum34  = -10;}
  if  (iesum34 >  500) { iesum34  =  500;}
  iy34         = iesum34/2;
  iy34         = iy34 + ie_mot34 + ie_mot34 + ie_mot34 + ie_mot34 + ie_mot34;
                        
  if ( iy34    <   0 )   { iy34   =    0;}
  if ( iy34    > 255 )   { iy34   =  255;}
                                    
  OCR0B = iy34;                 // Ansteuerung der PWM direkt statt "setPWMxxx"
                                    
  return;                          
}               
/* ============================================================================== */


/* ============================================================================== */
/* Motoransteuerung mit dem L293D, hier werden die Drehrichtungen gesetzt         */
/* Vorgesehene/belegte Anschlüsse am ATMega168 für R2D03:
                       ==========
   hier, unter anderem, für die Motoransteuerung (Stand 22mai08 11ff) :
  (E7)  _|-- 3,4 Guz, PD4___6   23___PC0, SFH 5110, IN irDME 1-2 } ´168 n
                      VCC   7   22   GND
                      GND   8   21   AREF
               XTAL1  PB6___9   20___VCC
               XTAL2  PB7  10   19   PB5, Startblink (LED0), 3sec v Tmr0, Mehrzweck
  (E6) PWM 1,2 uz+Guz,PD5  11   18   PB4  _|-- 3,4  uz  (E4) (hier oder PB3)
  (E5) PWM 3,4 uz+Guz,PD6___2   17___PB3, Reserve 2
  (E8)   _|-- 1,2  uz,PD7  13   16   PB2, Reserve 1
  (E9)   _|-- 1,2 Guz,PB0  14   15   PB1  SFH 415, OUT (irDME)                    */
//                -----------------------
//  Drehrichtungsbefehle für Motor 1,2 = "rechter" Motor
void Mrechtszur(void)	//Motor 1,2 dreht im Uhrzeigersinn
{PORTB |= (1<<PB4); PORTD &= ~(1<<PD4);}
//                r r r r r r r rechts rechter Motor r r r r r r
void Mrechtsvor(void)	//Motor dreht im mathematischer Drehsinn
{PORTB &= ~(1<<PB4); PORTD |= (1<<PD4);}
//                r r r r r r r rechts rechter Motor r r r r r r
void Mrechtsstop(void)	//Motor  aus
{ PORTB &= ~(1<<PB4); PORTD &= ~(1<<PD4);}
//                -----------------------
//  Drehrichtungsbefehle für Motor 3,4 = "linker" Motor
void Mlinkszur(void)	//Motor 3,4 dreht im Uhrzeigersinn
{PORTB |= (1<<PB0); PORTD &= ~(1<<PD7);}
//                l l l l l l l links linker Motor l l l l l l l
void Mlinksvor(void)	//Motor dreht im mathematischer Drehsinn
{PORTB &= ~(1<<PB0); PORTD |= (1<<PD7);}
//                l l l l l l l links linker Motor l l l l l l l
void Mlinksstop(void)	//Motor  aus 
{ PORTB &= ~(1<<PB0); PORTD &= ~(1<<PD7);}
/* ============================================================================== */


/* ============================================================================== */
/* =====  ENDE    Subroutinen  ================================================== */
/* ============================================================================== */

Ausserdem könntest Du Dir mal eine (funktionierende) Motorregelung ansehen. Aber - wie gesagt - das ist eher für Mussestunden geeignet - *gggg*: nicht zum Lesen *gggg*.