Wild Thumper - Programmierung: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 13. Dezember 2015, 16:36 Uhr

Allgemein

In diesem Artikel geht es um die Programmierung des AREXX Wild Thumper Roboters (JSR-6WD) mit AREXX Wild Thumper Controller (WTR-CK1).

Zu den Grundlagen des Wild Thumper Roboters ("WTR") gibt es eine eigene Seite.

RobotLoader

Der RobotLoader ist die Weiterentwicklung des RP6Loaders.

Loader Versionen

Hier eine Tabelle der (mir) bekannten RobotLoader Versionen für den Wild Thumper Controller:

Hinweise: Neuere Versionen des RobotLoaders ab Version 2.0 findet ihr hier.

Projekte

Siehe hier!

Dokumentation

Wild Thumper Maße 1

Wild Thumper Maße 2

Manuals

Die "Anleitung" zum WTR gibt es hier.

Die Anleitung zum WTR-CK1 könnt ihr hier herunterladen.

Schematics

Einen Schaltplan zum WTR gibt es nicht. Die Stromkabel der rechten und linken Motoren sind bei Auslieferung jeweils an einer Lüsterklemmen-Leiste parallel geschaltet, siehe die Abb. "Lüsterklemmen-Leiste" in diesem Abschnitt!. Am Ende dieses Abschnitts zeigt die Abb. "Encoderstecker" die Belegung der Encoderstecker. Die Schaltung der Encoder-Motoren des WTR könnt ihr hier herunterladen.

Die Schaltpläne zum WTR-CK1 sind in der Anleitung von Seite 63 bis 67 einzusehen.

Datasheets

Das Datenblatt der WTR Motoren könnt ihr hier herunterladen.

Die Datenblätter relevanter Bauteile des WTR-CK1 sind im Ordner \Datasheets der CD-ROM zum Controller enthalten. Sie sind darüber hinaus problemlos kostenfrei im Internet erhältlich.

Demo-Programme

AVR-GCC

Windows Application

WTR Windows Application

Installation

Auf der Wild Thumper CD-ROM AREXX WTR-CK1 befindet sich die Windows Application im Verzeichnis \Software\WT_install.

Die Datei heisst "setup.exe". Sie ist unter Windows XP mit Service Pack 2 nutzbar, mit nachfolgenden Windows Versionen ggf. nur im Kompatibilitätsmodus.

Unter Windows 10 Home (64-bit) sieht die Installation laut Patrick WTR z.B. so aus:

• Microsoft Visual Basic Power Packs 3.0 hier herunterladen und installieren.
• Microsoft Visual Basic Power Packs 10.0 hier herunterladen und installieren.
• Den PC neu starten.
• Virenscanner (z.B. Avast) vorübergehend deaktivieren.
• Mit Rechtsklick auf setup.exe das Kontextmenü der Datei öffnen:
  • "Eigenschaften" anklicken.
  • Den Reiter "Kompatibilität" wählen.
  • Unter "Kompatibilitätsmodus" im dortigen Kästchen einen Haken setzen und "Windows XP (Service Pack 2)" auswählen.
  • Auf "Übernehmen" und "Ok" klicken.
• setup.exe als Administrator ausführen.

HINWEIS:
In Windows 10 gehört der dotNetFix 4.0 Client zum Betriebssystem.
Wenn  dies nicht der Fall sein sollte,  muss der Client noch  aus
dem Verzeichnis \Software\WT_install\dotnetfx40client installiert
werden.

Mit der Windows Application Wild Thumper kann der WTR nun ferngesteuert werden.

Voraussetzungen:

• Die APC-220 Dongles sind auf dem WTR und auf dem USB-Interface montiert.
• Das USB-Interface ist (via USB) mit dem Windows PC verbunden.
• Im Main Mikrocontroller läuft das Programm Wild_Thumper_Main.hex.
• Im Motor Mikrocontroller läuft das Programm Wild_Thumper_Motor.hex.

Verbinden:

• Main und Motor Programm mithilfe des RobotLoaders starten, danach den USB-Port schließen.
• Auf der Main Seite der Application den COM-Port wählen und auf "Connect" klicken.
• Im Feld "Status" unter "Wireless dongle" erscheint "Found", wenn die Verbindung zum APC-220 Dongle auf dem USB-Interface hergestellt werden konnte.
• Wenn im Feld "Status" unter "Connection Wild Thumper" und "Status Wild Thumper" der Text "No Signal" durch "OK" ersetzt wird und unter "Battery Voltage" die Akkuspannung angezeigt wird, steht die Verbindung zum WTR.

Nun kann der WTR vom PC aus getestet und ferngesteuert werden.

Probleme

• Die Windows Application Wild Thumper kann nicht gestartet werden:
  • Ein Virenscanner und/oder eine Firewall verhindert die Ausführung -> Die Application in die Ausnahmeliste des Virenscanners / der Firewall aufnehmen.
  • Die Application wurde nicht als Administrator gestartet -> Anwendung als Administrator starten.
• Im Feld "Error" der Application erscheinen Hinweise, dass die Encoder der Motoren 2, 3 und 4 nicht funktionieren:
  • Dies liegt an der aktiven JTAG-Schnittstelle -> Das Programm Wild_Thumper_Motor.c mit der geänderten Motor Library V1.1 neu kompilieren.
• Im Feld "Current" der Application steigt der angezeigte Motorstrom für "Front (4)" nicht an, auch wenn der vordere rechte Motor 4 mit voller Beschleunigung läuft:
  • Dies liegt an einem falsch bestückten Widerstand auf der WTR-CK1 Platine. Der Widerstand R17 (6k2) wurde (auf meiner Platine!) mit 47k bestückt -> Dieser Fehler kann leider nur korrigiert werden, indem der falsche Widerstand ausgelötet und durch einen Widerstand 6k2 (SMD 0805) ersetzt wird.
• Im Feld "Communication test" zeigt der "Test RF" meistens an, dass der Test fehlerhaft verlaufen ist, obwohl die Funkverbindung mit den APC-220 Dongles anscheinend gut funktioniert:
  • Dies liegt an einer zu kurzen Pause in der Funktion "RF-Test()" des Programms Wild_Thumper_Main.c -> Den Befehl "mSleep(110);" dort ändern in "mSleep(120);" und das Programm neu kompilieren.

Entwicklung

Library

Die Libraries für den WTR-CK1 bestehen aus folgenden 14 Dateien:

Versionen

Hier eine Tabelle der (mir) bekannten Library Versionen des WTR-CK1:

Zu *: Auf der Wild Thumper Controller CD-ROM!

Motor

Die Wild Thumper Motor Library besteht aus der Motor und der Motor UART Library.

WildThumperLib_Motor

Bug-Report

Konfiguration

Port-Verwendung

Die Verwendung der Ports des WTR-CK1 Motor Microcontrollers wird festgelegt in der Header-Datei "WT_Config_Motor.h". In dieser Datei wird auch noch Folgendes aufgeführt:

• Quarzfrequenz (F_CPU)
• True/false Definition
• Definitionen für das APC-220 Funkmodul (?)

Hier eine Tabelle mit den Port-Definitionen für den Motor Microcontroller des WTR-CK1:

Erklärung der Spalten:
Port        -> Atmel Portpin Bezeichnung
Name        -> Atmel Funktionsbezeichnung
In/Out      -> Eingang (In) oder Ausgang (Out)
Pullup      -> Falls Eingang: Pullup ein- (1) oder ausgeschaltet (0)
Wert        -> Falls Ausgang: Logikpegel high (1) oder low (0)
Funktion    -> Schnittstellenfunktion
Bezeichnung -> Portpin Bezeichnung der Library
Stecker     -> Portpin verfügbar an STECKER: Pin
Anmerkungen -> Kommentare (ADC_xx: ADC-Kanal Bezeichnung)

Zeichen:
**   JTAG muss deaktiviert werden!

Abkürzungen der IO-Stecker (Spalte Stecker):
HDR1     ISP-2X3HDR
HDR2     I2C-2X5HDR
HDR3     UART-2X5HDR

Timer-Nutzung

Timer 0

Timer 1

Timer 2

WT_UART

Main

Die Wild Thumper Main Library besteht aus der Main und der Main UART Library.

WildThumperLib_Main

Bug-Report

Konfiguration

Port-Verwendung

Die Verwendung der Ports des WTR-CK1 Main Microcontrollers wird festgelegt in der Header-Datei "WT_Config_Main.h". In dieser Datei wird auch noch Folgendes aufgeführt:

• Quarzfrequenz (F_CPU)
• True/false Definition
• Definitionen für das APC-220 Funkmodul

Hier eine Tabelle mit den Port-Definitionen für den Main Microcontroller des WTR-CK1:

Erklärung der Spalten:
Port        -> Atmel Portpin Bezeichnung
Name        -> Atmel Funktionsbezeichnung
In/Out      -> Eingang (In) oder Ausgang (Out)
Pullup      -> Falls Eingang: Pullup ein- (1) oder ausgeschaltet (0)
Wert        -> Falls Ausgang: Logikpegel high (1) oder low (0)
Funktion    -> Schnittstellenfunktion
Bezeichnung -> Portpin Bezeichnung der Library
Stecker     -> Portpin verfügbar an STECKER: Pin
Anmerkungen -> Kommentare (ADC_xx: ADC-Kanal Bezeichnung)

Zeichen:
*    Frei, da U13 (Accelerometer) nicht bestückt ist!
**   Frei, wenn JTAG deaktiviert wird!
²    Anmerkung: Sollte eher In sein!

Abkürzungen der IO-Stecker (Spalte Stecker):
HDR11    ISP-2X3HDR
HDR12    I2C-2X5HDR
HDR13    JTAG-2X5HDR
HDR14    UART-2X5HDR
APC      APC-220 Sockel

Timer-Nutzung

Timer 0

Timer 1

Timer 2

WT_UART

Common

WT_I2Cmaster

WT_I2Cslave

Projekte

Libraries

Hier sollen die Libraries für den Wild Thumper mit WTR-CK1 Controller weiter entwickelt werden. In diesem Abschnitt sind immer meine neuesten Versionen (ab Version 2.0) zu finden.

Versionen

Config

WT_Config.h

Motor

Am Anfang der Entwicklung neuer Libraries für den WTR mit WTR-CK1 Controller steht die Library für den Motor Controller. Dieser Controller wird als I2C Slave arbeiten, d.h. er nimmt Befehle vom I2C Master über den I2C Bus entgegen. I2C Master ist der Main Controller.

Die aktuelle Library für den Motor Controller baut auf der mitgelieferten Library (Version 1.0) auf, enthält aber folgende Änderungen/Verbesserungen/Fehlerbeseitigungen:

• AKTUELLE Version 2.2 (08.10.2015):
  • PID Controller Task hinzugefügt
  • Drive Control Task hinzugefügt mit 5 Kontroll-Modes: OFF (keine Kontrolle), DIRECT (PWM = SetPoint), PID (Kontrolle durch PID Controller), SOFT (verzögertes Beschleunigen/Abbremsen), SOFTPID (SOFT & PID)
  • Aktueller Stand: TESTPHASE!!!

• Version 2.1 (18.09.2015):
  • Aufruf des PID Controllers in festem Zeit-Intervall
  • Kleinere Änderungen im PID Controller Code
  • Encoder Impuls-Auswertung neu geschrieben

• Version 2.0 (06.09.2015):
  • Hardware PWM zur Ansteuerung der Motoren (anstelle von Software PWM)
  • Timer 1 OVF Interrupt für Delays, Stopwatches ...
  • Funktion PID_ResetIntegrator() hinzugefügt (für PID Controller)
  • Makros PULSE_MM, PULSE_CM und PULSE_MM hinzugefügt
  • Makros nop() und sysSleep() hinzugefügt
  • Namen der Variablen Typen geändert zu ISO C99
  • Unnötige Includes und Defines beseitigt
  • Funktion delayCycles() und Makro delay_us() hinzugefügt
  • Universelle Timer Variable mit 100µs Auflösung hinzugefügt

• Version 1.2 (26.08.2015):
  • Entfernungs-Zähler (Motoren 2 und 5) hinzugefügt
  • WTR Config Header Datei (WT_Config.h) hinzugefügt
  • Abweichung der Stopwatches um 10% berichtigt

• Version 1.1 (19.08.2015):
  • ISR(PCINT2_vect) und ISR(PCINT3_vect) verbessert, um die Quadratur-Encoder des WTR (anstelle der WTR-CK1 Radencoder) nutzen zu können
  • JTAG Schnittstelle deaktiviert
  • Hinweis: Die Änderungen dieser Version gegenüber der Version 1.0 werden im Abschnitt Anpassen der Libraries - Motor Library beschrieben!

WT_Config_Motor.h

WildThumperLib_Motor.h

WildThumperLib_Motor.c

WT_UART

Main

WT_Config_Main.h

WildThumperLib_Main.h

WildThumperLib_Main.c

WT_UART

Common

WT_Config.h

WT_I2Cmaster

WT_I2Cslave

Demo-Programme

Motor

Main

Erfahrungsberichte

Siehe auch

• Wild Thumper
• RP6
• RP6 - Programmierung
• RP6v2
• RP6 Sensor Board und Xtra Module
• RP6 Kamera - Mitmach-Projekt
• RP6v2 I2C-Portexpander
• RP6v2 USB-RS232-Adapter
• RP6v2 Orientierung
• RP6 Multi IO Projekt
• RP6 Multi IO Projekt - Software
• RP6 ArduIO
• RP6 ArduIO - Software
• Induktive Ladestation für den RP6
• IR-bake für den RP6
• CCRP5
• Yeti
• Asuro
• C't-Bot

Weblinks

Einzelne Projekte

Schule, Lehre und Ausbildung

Autoren

--Dirk 17:01, 06. Sep 2015 (CET)