ATmega16 MK पर उच्च परिशुद्धता बहु-सर्वो नियंत्रण

हाल ही में, एक मॉक-अप कार्यशाला के दोस्तों ने मेरी ओर रुख किया और एक बहुत ही रोचक परियोजना पर काम करने की पेशकश की। उन्हें एक लेआउट बनाने की आवश्यकता थी जिसमें कई मशीनों (क्रेन, उत्खनन, विध्वंसक) का विवरण स्थानांतरित हो जाएगा। तर्क सरल है, लेकिन ख़ासियत यह है कि उन्हें स्वयं ड्राइव की गति की तुलना में बहुत कम गति से आगे बढ़ना था, और यह केवल मध्यवर्ती बिंदुओं से गुजरकर महसूस किया जा सकता है। इस लेख में मैं आपको बड़ी संख्या में सर्वोस के सटीक नियंत्रण के लिए एक दिलचस्प विधि से परिचित कराना चाहता हूं।

मेरे मामले में, यह चार ड्राइव का उपयोग करने वाला था। इस परियोजना के लिए, मैंने एक छोटा बोर्ड बनाया:





बोर्ड स्वयं सरल है - एक एटमेगा 16 ए-एयू माइक्रोकंट्रोलर, नियंत्रक के लिए एक स्टेबलाइज़र, ड्राइव के लिए दो स्टेबलाइज़र और ड्राइव को जोड़ने के लिए एक पीएलएस कनेक्टर। मेरे मामले में, ड्राइव पर लगभग कोई भार नहीं था (सर्वो पेपर भागों के साथ आगे बढ़ रहे थे), इसलिए ड्राइव के लिए एक छोटे रेडिएटर पर एक रैखिक स्टेबलाइजर पर्याप्त था।

ड्राइव नियंत्रण पर, मुझे एलेक्स-एक्स और डी हाल्ट पर दो सबसे दिलचस्प लेख मिले। लेकिन दोनों विधियों के कुछ नुकसान हैं। पहले मामले में: अक्सर एक रुकावट पैदा करना आवश्यक होता है, जो शायद ही मुख्य लूप के निष्पादन को धीमा करता है और उच्च स्थिति सटीकता प्राप्त करने की अनुमति नहीं देता है। इसके कार्यान्वयन के दौरान, ड्राइव काफी मजबूती से जुड़ जाता है, स्थापना सटीकता लगभग 1 डिग्री है। दरअसल, यहां वीडियो है:



DI HALT विधि बढ़ते हुए क्रम में गठन को मानती है, अर्थात्, इसके अतिरिक्त संकेतों की गणना करना आवश्यक है।

इस संबंध में, मैं एक और विधि का प्रस्ताव करना चाहता हूं जो इन दोनों कठिनाइयों से बचती है।

सर्वो ड्राइव का नियंत्रण सिद्धांत सरल है: 15-20ms की अवधि के साथ 0.8-2.3ms की अवधि के साथ दालों को भेजना आवश्यक है। नाड़ी की चौड़ाई सर्वो की स्थिति निर्धारित करती है। प्रस्तावित विधि में एमके के पैरों पर एक के बाद एक दालों का निर्माण शामिल है, जैसा कि आंकड़े में दिखाया गया है।



इस विधि को लागू करने के लिए, बस एक टाइमर पर्याप्त है। मैंने हर माइक्रोसेकंड को बढ़ाने के लिए टाइमर सेट किया। संपूर्ण सिग्नल की अवधि 18000 μs है, एक नाड़ी के गठन का समय 4500 μs है। चार सर्वर को नियंत्रित करते समय एक टाइमर रुकावट को आठ बार कहा जाता है। इसका मतलब यह है कि यह विधि की सीमा है: यह एक टाइमर के लिए 8 से अधिक ड्राइव (20ms में, अधिकतम 8 दालों के साथ 2.3ms की अवधि उत्पन्न की जा सकती है) को लटकाने के लिए काम नहीं करेगा।

वैरिएबल कोण 1-एंगल 4 सामान्यीकृत इकाइयों में कोण हैं जो मुख्य कार्यक्रम चक्र में बदलते हैं। कोण को 0 से 180 डिग्री तक बदलने के लिए, उन्हें 800 से 2200 तक बदलना होगा। सभी नियंत्रण बाधित हैंडलर में होता है। जब टाइमर पहली बार चालू हो जाता है, तो पहली ड्राइव के लिए जिम्मेदार इकाई एक पर सेट हो जाती है। इस ड्राइव का कोण मान OCR1A रजिस्टर में लिखा है। अगली बार जब इसे ट्रिगर किया जाता है, तो पैर 0 पर सेट हो जाता है और एक ड्राइव के नियंत्रण की अवधि के अंत तक OCR1A रजिस्टर (मेरे पास यह 4500 पर सेट होता है) तक चक्र की संख्या शेष है। फिर सभी को दूसरे ड्राइव के लिए जिम्मेदार पैर के साथ किया जाता है। इस प्रकार, आवश्यक अवधि का एक आवेग दिखाई देने के बाद एक पैर पर प्रत्येक 4.5ms, और 1 !s तक की सटीकता के साथ! यही है, कोण स्थापित करने की सटीकता 10 मिनट से कम होगी और यह ड्राइव की विशेषताओं से ही सीमित है। तो कोड ही:

ISR(TIMER1_COMPA_vect) { if (takt == 0) { PORTC |= 0b00000001; OCR1A = angle1; } if (takt == 1) { PORTC = PORTC & 0b11111110; OCR1A = cycle - angle1; } if (takt == 2) { PORTC |= 0b00000010; OCR1A = angle2; } if (takt == 3) { PORTC = PORTC & 0b11111101; OCR1A = cycle - angle2; } if (takt == 4) { PORTC |= 0b00000100; OCR1A = angle3; } if (takt == 5) { PORTC = PORTC & 0b11111011; OCR1A = cycle - angle3; } if (takt == 6) { PORTC |= 0b00001000; OCR1A = angle4; } if (takt == 7) { PORTC = PORTC & 0b11110111; OCR1A = cycle - angle4; } takt = takt + 1; if (takt == 9) takt = 0; } 

मैं पूरे कार्यक्रम का पाठ नहीं दूंगा, मैं सिर्फ इतना कहूंगा कि मुख्य चक्र में कोनों को किसी भी तरह से बनाया जा सकता है - कम से कम यूएआरटी के अनुसार, कम से कम एडीसी के साथ। मैंने वास्तव में अपने हाथों से रन बनाए, कहां जाना है, कहां और कितनी देर तक खड़ा रहना है, आदि। मेरे पास एक टॉगल स्विच भी था। ऑन पोजीशन में, प्रोग्राम के अनुसार सर्वो चलते हैं, और जब बंद हो जाते हैं, तो वे अपनी मूल स्थिति में लौट आते हैं। यदि आवश्यक हो, तो मैं परियोजना के सभी स्रोतों को मेल पर भेज सकता हूं।

यहाँ चार ड्राइव का एक वीडियो है:



निचले बाएं कोने में ड्राइव पर ध्यान दें - आंदोलन लगभग ध्यान देने योग्य है! यह ड्राइव क्रेन बूम को नियंत्रित करती है। मैं खुद ड्राइव के बारे में अधिक जोड़ूंगा। मुझे अपने हाथों में चार अलग-अलग ड्राइव मिले - दो एनालॉग और दो डिजिटल। यह उल्लेखनीय है कि दोनों एनालॉग ड्राइव केवल कुछ मिनटों के लिए सामान्य रूप से काम कर सकते हैं, और फिर बेतरतीब ढंग से चिकोटी शुरू कर सकते हैं, चरम स्थिति में दबाना, आदि, हालांकि दोनों ड्राइव काम कर रहे हैं - एक सर्वो परीक्षक के साथ जांच की गई। डिजिटल ड्राइव ने एक पंक्ति (या शायद दिनों) में कई घंटों तक सब कुछ स्पष्ट और स्थिर रूप से किया। मैंने ग्राहक की शिकायतें नहीं सुनी हैं। क्रेन बूम के लिए, मैंने एक हाई-टेक एक्ट्यूएटर का उपयोग किया, जिसने न्यूनतम कदम के साथ अपनी स्थिति बदल दी।

और अंत में - लेआउट की एक तस्वीर। दुर्भाग्य से, मैं वीडियो अपलोड नहीं कर सकता।



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