Obługa czujników do robota śledzącego linie. Michał Wendland 171628 15 czerwca 2011



Podobne dokumenty
Wizualizacja stanu czujników robota mobilnego. Sprawozdanie z wykonania projektu.

Politechnika Wrocławska

WIZUALIZACJA DANYCH SENSORYCZNYCH MINISTACJA METEOROLOGICZNA

Wykrywacz kłamstw. Grzegorz Puzio, Łukasz Ulanicki 15 czerwca 2008

ADVANCE ELECTRONIC. Instrukcja obsługi aplikacji. Modbus konfigurator. Modbus konfigurator. wersja 1.1

Instrukcja do oprogramowania ENAP DEC-1

WIZUALIZACJA DANYCH SENSORYCZNYCH Sprawozdanie z wykonanego projektu. Jakub Stanisz

Interfejsy komunikacyjne pomiary sygnałów losowych i pseudolosowych. Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego

Wyniki (prawie)końcowe - Elektroniczne warcaby

1. Opis. 2. Wymagania sprzętowe:

asix4 Podręcznik użytkownika CtMus04 - drajwer do wymiany danych z urządzeniami sterującymi MUS-04 firmy ELEKTORMETAL S.A.

TECHNIKA MIKROPROCESOROWA II

1. Wprowadzenie Programowanie mikrokontrolerów Sprzęt i oprogramowanie... 33

Pracownia Transmisji Danych, Instytut Fizyki UMK, Toruń. Instrukcja do ćwiczenia nr 10. Transmisja szeregowa sieciami energetycznymi

Mini Modbus 1AI. Moduł rozszerzający 1 wejście analogowe, 1 wyjście cyfrowe. Wyprodukowano dla

Zastosowanie procesorów AVR firmy ATMEL w cyfrowych pomiarach częstotliwości

1.2. Architektura rdzenia ARM Cortex-M3...16

dokument DOK wersja 1.0

Komunikacja w mikrokontrolerach Laboratorium

1. Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest zestawienie połączenia pomiędzy dwoma sterownikami PLC za pomocą protokołu Modbus RTU.

W.J WIELICZKA

Moduł komunikacyjny Modbus RTU do ciepłomierza SonoMeter 30

Przekaźnika sygnalizacyjnego PS-1

Terminal TR01. Terminal jest przeznaczony do montażu naściennego w czystych i suchych pomieszczeniach.

Kod produktu: MP-BTM222-5V

SiMod-X-(A1) Przetwornik parametrów powietrza z interfejsem RS485 (MODBUS RTU) oraz wyjściem analogowym (dotyczy wersji -A1)

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

PROJECT OF FM TUNER WITH GESTURE CONTROL PROJEKT TUNERA FM STEROWANEGO GESTAMI

E-TRONIX Sterownik Uniwersalny SU 1.2

DZT Licznik energii elektrycznej Sieć trójfazowa 4-przewodowa Połączenie bezpośrednie 100A Wyjście impulsowe oraz RS485/Modbus.

Protokół IEC

Wizualizacja danych z Rękawiczki Sensorycznej

2.1 Przesył danych między procesorem a tabelą zmiennych

Uczeń/Uczennica po zestawieniu połączeń zgłasza nauczycielowi gotowość do sprawdzenia układu i wszystkich połączeń.

Kod produktu: MP01105

INSTRUKCJA UŻYTKOWANIA CZYTNIKA KART PROCESOROWYCH SYGNET 5v1 IU SY5

Kod produktu: MP01105T

Sterownik PLC ELP10T32-VH Dokumentacja techniczna

MOBOT-RCR v2 miniaturowe moduły radiowe Bezprzewodowa transmisja UART

Instrukcja MM-717 Tarnów 2010

INSTRUKCJA UŻYTKOWANIA CZYTNIKA KART PROCESOROWYCH SYGNET 5v2 IU SY5

MIKROPROCESOROWY STEROWNIK PARAMETRÓW KLIMATYCZNYCH

MultiTool instrukcja użytkownika 2010 SFAR

Kod produktu: MP01611

ZL9AVR. Płyta bazowa dla modułów ZL7AVR (ATmega128) i ZL1ETH (RTL8019)

DZT WEJŚCIE Napięcie znamionowe: (U n

Instrukcja obsługi wyświetlacza LB-450 wersja marzec 2018 od wersji oprogramowania wewnętrznego 1.000

Moduł komunikacyjny Modbus RTU w standardzie RS-485 do ciepłomierza SonoMeter 31 i przelicznika energii Infocal 9

DOKUMENTACJA PROJEKTU

SystimPlus. Dokumentacja (FAQ) dla wersji: v

Wydział Elektroniki. Wykrywacz przewodów ściennych. Wizualizacja danych sensorycznych - projekt. Prowadzący: dr inż.

SM211 RS485 - JBUS/MODBUS dla SM103E. Æ Instrukcja obsługi

Wyświetlacz alfanumeryczny LCD zbudowany na sterowniku HD44780

PikoCNC Board E v1.0 Copyright 2015 PPHU ELCOSIMO 1. PikoCNC Board E v1.0 wersja 1.0

Rys. 1. Schemat ideowy karty przekaźników. AVT 5250 Karta przekaźników z interfejsem Ethernet

Protokół IEC

2.1 Porównanie procesorów

MODBUS RTU wersja M1.14 protokół komunikacyjny wyświetlaczy LDN

AN ON OFF TEMPERATURE CONTROLLER WITH A MOBILE APPLICATION

MiniModbus 4DO. Moduł rozszerzający 4 wyjścia cyfrowe. Wyprodukowano dla. Instrukcja użytkownika

Skaneroptyczny- Fafik

Parametryzacja przetworników analogowocyfrowych

SZYMAŃSKI ŁÓDŹ Ul. Wiskicka 22 Tel./fax. (042) Tel./fax. (042) Kom

Programowanie mikrokontrolerów AVR z rodziny ATmega.

1.2 Schemat blokowy oraz opis sygnałów wejściowych i wyjściowych

Problematyka sieci miejscowej LIN

2. Architektura mikrokontrolerów PIC16F8x... 13

Sprawozdanie z projektu MARM. Część druga Specyfikacja końcowa. Prowadzący: dr. Mariusz Suchenek. Autor: Dawid Kołcz. Data: r.

Instrukcja użytkownika ARSoft-WZ1

APPLICATION OF ADUC MICROCONTROLLER MANUFACTURED BY ANALOG DEVICES FOR PRECISION TENSOMETER MEASUREMENT

DZT Licznik energii elektrycznej Sieć trójfazowa 4-przewodowa Połączenie bezpośrednie 100A Wyjście impulsowe oraz RS485/Modbus.

SM210 RS485 - JBUS/MODBUS dla SM102E. Æ Instrukcja obsługi

ZL8AVR. Płyta bazowa dla modułów dipavr

Programowanie mikrokontrolerów. 8 listopada 2007

Sterownik PLC ELP11R32-BASIC Dokumentacja techniczna (ver. 1.0)

Raport z budowy robota typu Linefollower Mały. Marcin Węgrzyn

Zaznacz właściwą odpowiedź

Sterownik PLC ELP11R32-MOD Dokumentacja techniczna (ver. 1.1)

ArtPlayer oprogramowanie do odtwarzania plików video sterowane Artnet/DMX V1.0.1

CZAZ-COM MODUŁ KOMUNIKACYJNY DLA ZESPOŁÓW CZAZ KARTA KATALOGOWA

CZAZ-COM MODUŁ KOMUNIKACYJNY DLA ZESPOŁÓW CZAZ KARTA KATALOGOWA

Moduł Ethernetowy EL-ETH. Instrukcja obsługi

Instrukcja skrócona, szczegółowa instrukcja znajduje się na załączonej płycie lub do pobrania z

Architektura komputerów. Układy wejścia-wyjścia komputera

UW-DAL-MAN v2 Dotyczy urządzeń z wersją firmware UW-DAL v5 lub nowszą.

Opis techniczny koncentratora wejść impulsowych KWI-1. APATOR SA,

Przykład wykorzystania programu Mini Mag do zarządzania kasami ELZAB z wykorzystaniem sieci rozległej WAN

1. INSTALACJA SERWERA

ZL16AVR. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów ATmega8/48/88/168

MCAR Robot mobilny z procesorem AVR Atmega32

OPTIMA PC v Program konfiguracyjny dla cyfrowych paneli domofonowy serii OPTIMA ELFON. Instrukcja obsługi. Rev 1

Opis czytnika TRD-FLAT CLASSIC ver Naścienny czytnik transponderów UNIQUE w płaskiej obudowie

o Instalacja środowiska programistycznego (18) o Blink (18) o Zasilanie (21) o Złącza zasilania (22) o Wejścia analogowe (22) o Złącza cyfrowe (22)

TECHNIKA MIKROPROCESOROWA

DZT WEJŚCIE Napięcie znamionowe: (U n

Sterownik procesorowy S-2 Komunikacja RS485 MODBUS

ZL4PIC. Uniwersalny zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów PIC

Programator procesorów rodziny AVR AVR-T910

Spis treści. Wykaz ważniejszych skrótów Wprowadzenie Rdzeń Cortex-M Rodzina mikrokontrolerów XMC

ALNET USB - RS Konwerter USB RS 232/422/485 Instrukcja obsługi

Transkrypt:

Obługa czujników do robota śledzącego linie. Michał Wendland 171628 15 czerwca 2011 1

Spis treści 1 Charakterystyka projektu. 3 2 Schematy układów elektronicznych. 3 2.1 Moduł czujników................................. 3 2.2 Jednostka centralna............................... 3 3 Opis protokołu komunikacji. 8 3.1 Format danych o stanie na czujnikach..................... 8 3.2 Format danych dla aplikacji........................... 8 4 Oprogramowanie. 9 4.1 Oprogramowanie mikrokontrolerów....................... 9 4.2 Aplikacja..................................... 9 5 Podsumowanie. 9 2

1 Charakterystyka projektu. Założeniem projektu było utworzenie modułu czujników do robota podążającego za linią. Dodatkowymi elementami projektu była wizualizacja 0/1 na listwie diodowej oraz wizualizacja w odcieniach szarości. Moduł czujników miał się komunikować z jednostką centralną (rysunek 1.) za pomocą protokołu komunikacyjnego I 2 C. Rysunek 1: Wygląd jednostki centralnej. 2 Schematy układów elektronicznych. 2.1 Moduł czujników. Czujniki TCRT5000 zostały kolektorem podpięte do mikrokontrolera Attiny26 do kanałów przetwornika ADC. Spadek napięcia na kolektorze odpowiadał kolorowi na jakim znalazł się czujnik. Moduł wykonano na płytce dwustronnej, gdzie z jednej strony zostały umieszczone czujniki zaś z drugiej pozostałe elementy. Zasilanie modułu jest poprowadzone z jednostki centralnej. Na rysunku 2 przedstawiono schemat podłączenia jednego z czujników oraz na rysunku 3 wygląd ukończonego modułu. 2.2 Jednostka centralna. W jednostce centralnej wykorzystano mikrokontroler Atmega8. Pomiary są dostarczane z modułu czujnika za pomocą komunikacji I 2 C i tam są dalej przetwarzane. Jednostka steruje listwą diodową oraz komunikuje się z komputerem za pomocą RS232. W sterowniku również zaprojektowano układ zasilania z wykorzystaniem stabilizatora napięcia 7805 stabilizującym napięcie na poziomie 5V. Na rysunkach 4,5,6, 7, 8 przedstawiono schematy poszczególnych części jednostki centralnej. Po wykonaniu płytek na podstawie wyżej przedstawionych schematów powstały dwa moduły, które przedstawiono na rysunku 9. 3

Rysunek 2: Schemat połączeń z czujnikiem TCRT5000. Rysunek 3: Moduł czujników. 4

Rysunek 4: Schemat jednostki obsługującej czujniki. 5

Rysunek 5: Schemat modułu diód LED. Rysunek 6: Schemat zasilania wszystkich modułów. 6

Rysunek 7: Schemat połączeń z układem MAX232. Rysunek 8: Schemat połączeń sterownika. 7

Rysunek 9: Moduły. 3 Opis protokołu komunikacji. 3.1 Format danych o stanie na czujnikach. Aktualny stan czujników zostaje zapisywany do zmiennej 8-bitowej (uint8 t) za pomocą sumy i iloczynu bitowego. Jeśli po pomiarze na danym kanale znaleziono czarny kolor to do zmiennej jest dodawana 1 w odpowiednie miejsce w bajcie, jeżeli nie to do maski dopisywane jest 0. Np. jeśli na kanale ADC0 jest czarna linia a na pozostałych nie ma to maska będzie miała postać 00000001. Po przejściu przez wszystkie kanały maska jest zapisywana w zmiennej, która następnie jest odczytywana przez master a, po czym według maski jest ustawiany odpowiedni port, który obsługuje listwę diodową. Na rysunku 10 przedstawiono funkcjonowanie opisanego formatu danych. Rysunek 10: Wizualizacja 0/1 na listwie diodowej. 3.2 Format danych dla aplikacji. W module czujników trasmitowany jest wynik pomiaru, który jest zapisywany w kolejnych komórkach tablicy, z której czyta master. Komórka tablicy określa numer czujnika. Po skończonym odczycie z modułu czujników master tworzy ramkę w postaci,,numer 8

pomiar K. Ramka danych jest nadawana przez RS232 po jednym znaku do komputera. Każdy nadany znak posiada bit parzystości, który jest sprawdzany przed przetworzeniem. Jeśli bit parzystości się nie zgadza to nadany znak uznany jest jako przekłamany i nie jest zapisywany do bufora (makro IGNPAR). Następnie sprawdzana jest ilość odebranych znaków. Jeśli się nie zgadza to nadawany jest rozkaz powtórzenia nadania danych z jednostki centralnej. Jeśli transmisja została nadana bez przeszkód, dane zostają przetwarzane i wizualizowane przez aplikację. Do generowania bitu parzystości od strony jendostki centralnej, wykorzystano sprzętowy generator zawarty w mikrokontrolerze Atmega8. Uruchomienie generatora wymagało ustawienie bitu UPM1 w rejestrze UCSRC. 4 Oprogramowanie. Oprogramowanie mikrokontrolerów zostało napisane w języku C. Aplikacja została napisana w języku C++ z wykorzystaniem biblioteki graficznej Qt4. 4.1 Oprogramowanie mikrokontrolerów. Program slave a obsługuje 8 kanałów ADC. Dokonany jest tam pomiar różnicowy tj. najpierw z włączoną diodą IR a następnie z wyłączoną. Następnie wyniki pomiarów są zapisywane w tablicy, która dalej jest przekazywana po I 2 C do master a. Master otrzymane dane przetwarza. Ramka związana ze stanem czujników jest przypisywana portowi, który obsługuje diody LED. Wykorzystując UART nawiązywana jest komunikacja poprzez transmisję szeregową RS232 z komputerem. Do komputera transmitowany po jednym znaku jest najpierw numer obsłużonego czujnika, następnie wartość pomiaru za pomocą przetwornika ADC a na końcu znak zakończenia transmisji K. 4.2 Aplikacja. Aplikacja wizualizuje otrzymane dane z komunikacji RS232. Aplikacja wyświetla wartość pomiaru poszczególnych czujników na lcdnumber. Odcienie szarości są odrysowywane za pomocą QPainter na przygotowanym do tego celu Widget cie. Działanie wizualizacji rozpoczęte jest wraz z kliknięciem przycisku Start. Na rysunku 11 przedstawiono panel aplikacji podczas wizualizowania. 5 Podsumowanie. Celem projektu było utworzenie działającego modułu czujników do robota podążającego za linią. Dodatkowo przewidziano wizualizację stanów czujnika na listwie diodowej oraz aplikacji. Po utworzeniu aplikacji wizualizującej odczyty z czujników znaleziono praktyczne jej zastosowanie. Dzięki niej łatwo jest ustalić próg, który odpowiada kolorowi linii. 9

Rysunek 11: Panel aplikacji. W trakcie projektu pojawiły się trudności związane z ograniczeniami sprzętowymi jednego mikrokontrolera. Attiny26 nie posiadał sprzętowego rozwiązania komunikacji I 2 C. Problem należało rozwiązać programowo. Do tego celu znaleziono bibliotekę na licencji publicznej i za jej pomocą rozwiązano problem komunikacji I 2 C. Po zakończeniu projektu moduł został sprawdzony na samym robocie spełniając swoje zadanie. Wszystkie założenia projektu zostały pomyślnie ukończone. Literatura [1] Dokumentacja techniczna dla mikrokontrolera Atmega8, 2011 [2] Dokumentacja techniczna dla mikrokontrolera Attiny26, 2011. [3] Martin Junghans, www.jtronics.de, USI TWI Slave driver - I2C/TWI-EEPROM. [4] http://pl.wikipedia.org/wiki/suma kontrolna. [5] http://students.mimuw.edu.pl/so/lablinux/struktury/wejscie- WYJSCIE/termios.html 10