Pająk - Historia wersji

Isj: użycie tagu math we wzorze Ohma

2019-02-20T16:38:07Z

użycie tagu math we wzorze Ohma

Isj: /* Sygnał PWM — sterowanie serwem */

2019-02-11T23:30:50Z

‎Sygnał PWM — sterowanie serwem

Isj: /* Do czego zmierzamy */

2019-02-11T21:14:12Z

‎Do czego zmierzamy

Isj: /* Sterowanie serwem za pośrednictwem układu PCA9685 w pythonie */

2019-02-10T21:38:34Z

‎Sterowanie serwem za pośrednictwem układu PCA9685 w pythonie

Isj: /* Połączenie maliny z modułem */

2019-02-05T14:18:45Z

‎Połączenie maliny z modułem

Isj: /* Minimum wiedzy o adresach urządzeń */

2019-02-05T00:26:14Z

‎Minimum wiedzy o adresach urządzeń

Isj: /* Minimum wiedzy o adresach urządzeń */

2019-02-03T16:53:22Z

‎Minimum wiedzy o adresach urządzeń

Isj: /* Minimum wiedzy o adresach urządzeń */

2019-02-03T16:52:39Z

‎Minimum wiedzy o adresach urządzeń

Isj: /* Łącze I²C */

2019-02-03T14:08:36Z

‎Łącze I²C

Isj: /* Połączenie maliny z modułem */

2019-02-03T02:19:09Z

‎Połączenie maliny z modułem

← poprzednia wersja		Wersja z 16:38, 20 lut 2019
Linia 131:		Linia 131:


−	~~'''~~U = ~~I ‧ R '''~~ = ~~24A ‧~~ 0.~~02Ω~~ = 0.~~48V~~	+	<math>U=IR=24[A]\cdot 0.02[\Omega]=0.48[V]</math>
		+

	Czyli napięcie spadłoby o prawie 10% jeśli zasilalibyśmy serwa ze źródła 6V! Żeby tego uniknąć lepiej korzystać z przeznaczonego dla dużych prądów podłączenia w środku płytki. Po jednej stronie tego łącza znajduje się napis '''GND''' oznaczający gdzie należy połączyć ujemny biegun baterii (lub innego zasilacza).		Czyli napięcie spadłoby o prawie 10% jeśli zasilalibyśmy serwa ze źródła 6V! Żeby tego uniknąć lepiej korzystać z przeznaczonego dla dużych prądów podłączenia w środku płytki. Po jednej stronie tego łącza znajduje się napis '''GND''' oznaczający gdzie należy połączyć ujemny biegun baterii (lub innego zasilacza).

← poprzednia wersja		Wersja z 23:30, 11 lut 2019
Linia 41:		Linia 41:


−	'''UWAGA: O tym, że do sterowania serwa używany jest sygnał o częstotliwości 50Hz i tylko z modulacją szerokości od 5% do 10% trzeba pamiętać przy używaniu płytki PCA9685! ~~Jej główny układ~~ scalony nie był ~~przeznaczony~~ specjalnie do sterowania serwami i ~~dlatego~~ pozwala wybrać dowolną częstotliwości (np. 1000Hz) jak i dowolną szerokości między 0 a 100%. Pisząc program sterujący ~~płytką~~ PCA9685 należy więc koniecznie ustawić prawidłową dla serw częstotliwość pracy (50Hz), a potem przy kodowaniu pozycji serwa nie ustawiać szerokości sygnału spoza zakresu 5%..10%.~~'''~~	+	'''UWAGA: O tym, że do sterowania serwa używany jest sygnał o częstotliwości 50Hz i tylko z modulacją szerokości od 5% do 10% trzeba pamiętać przy używaniu płytki PCA9685!''' Układ scalony, który nią steruje, nie był konstruowany specjalnie do sterowania serwami i pozwala wybrać dowolną częstotliwości (np. 1000Hz) jak i dowolną szerokości sygnału PWM między 0 a 100%. Pisząc program sterujący serwami przez płytkę PCA9685 należy więc koniecznie ustawić prawidłową dla serw częstotliwość pracy 50Hz, a potem przy kodowaniu pozycji serwa nie ustawiać szerokości sygnału spoza zakresu 5%..10%.
−

	=== Jak szybko działa serwo? ===		=== Jak szybko działa serwo? ===

← poprzednia wersja		Wersja z 21:14, 11 lut 2019
Linia 3:		Linia 3:
	Chodzi o stworzenie przykładowego robota używającego serw jako źródła siły mechanicznej. Dzięki temu można poznać sposób obsługi kolejnego typowego elementu, z którego buduje się mniejsze i większe maszyny. Zgodnie z nazwą zadaniem jest zbudowanie prostej maszyny kroczącej, czyli modelu pająka. Warto zwrócić uwagę, że nazwa dotyczy tylko trywialnego podobieństwa. Prawdziwe pająki, potrafiące konstruować wyrafinowane pajęczyny, czaić się na swoje ofiary, wykorzystywać zasadę obejścia (nie każdy pies potrafi ominąć płot chcąc się dostać do przedmiotu leżącego prawie z zasięgu pyska), posiadające nawet po kilkanaście par oczu, realizujące przeróżne rytuały godowe, są tak skomplikowane, że nazywanie pająkiem kilkunastu serw na zawiasach jest raczej pocieszne. Niemniej jednak od czegoś trzeba zacząć...		Chodzi o stworzenie przykładowego robota używającego serw jako źródła siły mechanicznej. Dzięki temu można poznać sposób obsługi kolejnego typowego elementu, z którego buduje się mniejsze i większe maszyny. Zgodnie z nazwą zadaniem jest zbudowanie prostej maszyny kroczącej, czyli modelu pająka. Warto zwrócić uwagę, że nazwa dotyczy tylko trywialnego podobieństwa. Prawdziwe pająki, potrafiące konstruować wyrafinowane pajęczyny, czaić się na swoje ofiary, wykorzystywać zasadę obejścia (nie każdy pies potrafi ominąć płot chcąc się dostać do przedmiotu leżącego prawie z zasięgu pyska), posiadające nawet po kilkanaście par oczu, realizujące przeróżne rytuały godowe, są tak skomplikowane, że nazywanie pająkiem kilkunastu serw na zawiasach jest raczej pocieszne. Niemniej jednak od czegoś trzeba zacząć...

−	Mózgiem robota będzie Malina Zero W. Ponieważ pająk będzie miał 6 niezależnych nóg, a każda noga trzy stawy, będziemy potrzebowali 18 serw do zginania stawów. Zauważ, że staw nogi bez serwa pozwalającego ustawić ten staw pod zadanym kątem, ustawiałby się swobodnie w przypadkowych pozycjach i byłby mało przydatny. Z drugiej strony jeśli nogi mają być niezależne, każda musi posiadać swój własny zestaw serw. Dlatego będziemy potrzebowali tyle serw ile stawów będzie miał nasz stawonóg. Byłoby trudno samą Maliną wykonać sterowanie 18 serwami, o ile to w ogóle możliwe. Dlatego dodatkowym układem jaki zastosujemy będą płytki PCA9685 pozwalające wygodnie sterować 12 serwami na raz. Do komunikacji pomiędzy Maliną a płytkami sterowników serw posłuży łącze I²C. Poniższy film przedstawia ogólny schemat postępowania żeby sterować serwem z maliny z pośrednictwem układu PCA9685, co jak widać jest dziecinnie proste :)	+	Mózgiem robota będzie Malina Zero W. Ponieważ pająk będzie miał 6 niezależnych nóg, a każda noga trzy stawy, będziemy potrzebowali 18 serw do zginania stawów. Zauważ, że staw nogi bez serwa pozwalającego ustawić ten staw pod zadanym kątem, ustawiałby się swobodnie w przypadkowych pozycjach i byłby mało przydatny. Z drugiej strony jeśli nogi mają być niezależne, każda musi posiadać swój własny zestaw serw. Dlatego będziemy potrzebowali tyle serw ile stawów będzie miał nasz stawonóg. Byłoby trudno samą Maliną wykonać sterowanie 18 serwami, o ile to w ogóle możliwe. Dlatego dodatkowym układem jaki zastosujemy będą płytki PCA9685 pozwalające wygodnie sterować 12 serwami na raz. Do komunikacji pomiędzy Maliną a płytkami sterowników serw posłuży łącze [[Acronym:I2C\|I²C]]. Poniższy film przedstawia ogólny schemat postępowania żeby sterować serwem z maliny z pośrednictwem układu PCA9685, co jak widać jest dziecinnie proste :)

← poprzednia wersja		Wersja z 21:38, 10 lut 2019
Linia 173:		Linia 173:
	[[Category:Roboty]]		[[Category:Roboty]]
	[[Category:Projekty_Pi_Zero]]		[[Category:Projekty_Pi_Zero]]
		+	[[Category:Serwa]]

← poprzednia wersja		Wersja z 14:18, 5 lut 2019
Linia 154:		Linia 154:

	</pre>		</pre>
		+
		+	W przypadku kiedy na jednej linii I²C musimy używać więcej niż jednej płytki (np. dlatego, że mamy więcej niż 16 serw) muszą się one różnić swoim adresem. Jak zmienić w dodatkowych płytkach domyślny adres '''x40''' na inny pisaliśmy wyżej w części [[Pająk#Minimum_wiedzy_o_adresach_urządzeń\| o adresach urządzeń w połączeniu I²C]].

	=== Sterowanie serwem za pośrednictwem układu PCA9685 w pythonie ===		=== Sterowanie serwem za pośrednictwem układu PCA9685 w pythonie ===

@@ Linia 106: / Linia 106: @@
-Na liniach I²C dane posyła się w bajtach, czyli porcjach po 8 bitów. Z tego powodu umówiono się, że adres będzie także numerem, który da się zapisać w jednym bajcie. Ponieważ na 8 bitach da się zapisać 256 różnych kombinacji można by się było spodziewać, że na jednej linii może działać do 256 różnych urządzeń. Jednak dla uproszczenia całego protokołu transmisji zdecydowano się "poświęcić" jeden bit adresu na informację, czy wysłana wraz z adresem porcja danych ma spowodować zapisanie danych w docelowym urządzeniu, czy prośbę odesłanie jakichś danych (odczyt). Tym bitem określającym zapis/odczyt jest najmłodszy bit bajtu, a więc adres jest zapisany na 7 bitach powyżej, co daje 128 różnych możliwych urządzeń.
+[[Plik:Adresowanie na linii i2c na przykładzie PCA9685.jpg|thumb|right|450px|Adres urządzenia w połączeniu I²C i prezentacja w i2cdetect. Przykład opcji sprzętowej zmiany na płytce PCA9685 &mdash; lutując zworki możemy zmieniać domyślny adres.]]
-Dla wygody program <code>i2cdetect</code> wyświetla listę urządzeń podłączonych do linii I²C w postaci tabeli (dzięki temu 128 adresów mieści się na połowie typowej konsoli). 3 górne bity używane są do numerowania wierszy, 4 dolne bity adresu są rozciągnięte w kolumny. Rysunek obok pokazuje ten schemat.
+Na liniach I²C dane posyła się w bajtach, czyli porcjach po 8 bitów. Z tego powodu umówiono się, że adres będzie także numerem, który da się zapisać w jednym bajcie. Ponieważ na 8 bitach da się zapisać 256 różnych kombinacji można by się było spodziewać, że na jednej linii może działać do 256 różnych urządzeń. Jednak dla uproszczenia całego protokołu transmisji zdecydowano się "poświęcić" jeden bit adresu do innego celu. Zarezerwowano go do przesłania informacji, czy wysłana pod wskazany adres porcja danych ma być po prostu zapisana w docelowym urządzeniu, czy stanowi prośbę o odesłanie jakichś informacji, na które wskazują wysłane dane (np. ''urządzenie 27 odeślij mi dane z rejestru mierzącego przyśpieszenia''). Tym bitem określającym zapis/odczyt jest najmłodszy bit bajtu adresowego. Na czysty adres pozostaje więc 7 bitów, co daje możliwość podłączenia na jednej linii 128 rozróżnialnych urządzeń.
 == Moduł z układem PCA9685 ==

← poprzednia wersja		Wersja z 16:53, 3 lut 2019
Linia 107:		Linia 107:

	Na liniach I²C dane posyła się w bajtach, czyli porcjach po 8 bitów. Z tego powodu umówiono się, że adres będzie także numerem, który da się zapisać w jednym bajcie. Ponieważ na 8 bitach da się zapisać 256 różnych kombinacji można by się było spodziewać, że na jednej linii może działać do 256 różnych urządzeń. Jednak dla uproszczenia całego protokołu transmisji zdecydowano się "poświęcić" jeden bit adresu na informację, czy wysłana wraz z adresem porcja danych ma spowodować zapisanie danych w docelowym urządzeniu, czy prośbę odesłanie jakichś danych (odczyt). Tym bitem określającym zapis/odczyt jest najmłodszy bit bajtu, a więc adres jest zapisany na 7 bitach powyżej, co daje 128 różnych możliwych urządzeń.		Na liniach I²C dane posyła się w bajtach, czyli porcjach po 8 bitów. Z tego powodu umówiono się, że adres będzie także numerem, który da się zapisać w jednym bajcie. Ponieważ na 8 bitach da się zapisać 256 różnych kombinacji można by się było spodziewać, że na jednej linii może działać do 256 różnych urządzeń. Jednak dla uproszczenia całego protokołu transmisji zdecydowano się "poświęcić" jeden bit adresu na informację, czy wysłana wraz z adresem porcja danych ma spowodować zapisanie danych w docelowym urządzeniu, czy prośbę odesłanie jakichś danych (odczyt). Tym bitem określającym zapis/odczyt jest najmłodszy bit bajtu, a więc adres jest zapisany na 7 bitach powyżej, co daje 128 różnych możliwych urządzeń.
		+

	Dla wygody program <code>i2cdetect</code> wyświetla listę urządzeń podłączonych do linii I²C w postaci tabeli (dzięki temu 128 adresów mieści się na połowie typowej konsoli). 3 górne bity używane są do numerowania wierszy, 4 dolne bity adresu są rozciągnięte w kolumny. Rysunek obok pokazuje ten schemat.		Dla wygody program <code>i2cdetect</code> wyświetla listę urządzeń podłączonych do linii I²C w postaci tabeli (dzięki temu 128 adresów mieści się na połowie typowej konsoli). 3 górne bity używane są do numerowania wierszy, 4 dolne bity adresu są rozciągnięte w kolumny. Rysunek obok pokazuje ten schemat.

@@ Linia 97: / Linia 97: @@
 === Minimum wiedzy o adresach urządzeń ===
-Jak widać polecenie <code>i2cdetect</code> wyświetla dużą tabelę zamiast po prostu poinformować czy coś jest podłączone do wyjścia I²C czy nie. Dlaczego tak się dzieje? Odpowiedź jest prosta: standard I²C przewiduje możliwość podłączenia do tej samej linii '''wielu urządzeń na raz'''.
+Jak widać polecenie <code>i2cdetect</code> wyświetla dużą tabelę zamiast po prostu poinformować czy coś jest podłączone do wyjścia I²C czy nie. Dlaczego tak się dzieje? Odpowiedź jest prosta:
 == Moduł z układem PCA9685 ==

@@ Linia 89: / Linia 89: @@
 : -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
 : -- -- -- -- -- -- -- --
 </pre>
 Oczywiście ponieważ nie podłączaliśmy jeszcze żadnego urządzenia do linii 1 lista jest pusta. Jednak jej pojawienie się pokazuje, że obsługa I²C jest prawidłowo skonfigurowana. Teraz można zacząć z tej linii korzystać podłączając zewnętrzne urządzenia do maliny i komunikować się z nimi.
 == Moduł z układem PCA9685 ==

← poprzednia wersja		Wersja z 02:19, 3 lut 2019
Linia 117:		Linia 117:
	[[Plik:Połączenie maliny zero z modułem PCA9685.jpg\|thumb\|right\|400px\|Połączenie maliny zero z modułem PCA9685 używające do komunikacji kanału i2c-1 maliny.]]		[[Plik:Połączenie maliny zero z modułem PCA9685.jpg\|thumb\|right\|400px\|Połączenie maliny zero z modułem PCA9685 używające do komunikacji kanału i2c-1 maliny.]]

−	Podłączenie jednego modułu PCA9685 do maliny nie jest skomplikowane ponieważ wszystkie niezbędne sygnały znajdują się na 40-pinowym złączu. Jedyne czego potrzebujemy to pięciożyłowy kabelek z końcówkami BLS. Po połączeniu i włączeniu maliny do zasilania na płytce PC9685 powinna się zapalić dioda wskazująca na obecność zasilania płytki. Żeby sprawdzić czy połączenie I²C również działa i możliwe jest sterowanie płytką możemy posłużyć się znanym poleceniem <code>i2cdetect -y 1</code>, które tym razem powinno wykryć obecność płytki PCA9685 na linii I²C pod jej standardowym adresem 0x40:	+	Podłączenie jednego modułu PCA9685 do maliny nie jest skomplikowane ponieważ wszystkie niezbędne sygnały znajdują się na [[Trzykołowiec#Opis_wyprowadze.C5.84_.C5.82.C4.85cza_40_pinowego\|40-pinowym złączu]]. Jedyne czego potrzebujemy to pięciożyłowy kabelek z końcówkami BLS. Po połączeniu i włączeniu maliny do zasilania na płytce PC9685 powinna się zapalić dioda wskazująca na obecność zasilania płytki. Żeby sprawdzić czy połączenie I²C również działa i możliwe jest sterowanie płytką możemy posłużyć się znanym poleceniem <code>i2cdetect -y 1</code>, które tym razem powinno wykryć obecność płytki PCA9685 na linii I²C pod jej standardowym adresem 0x40: