Шлюз-контроллер GATE-A8D8M2

Содержание

1 Шлюз-контроллер GATE-A8D8M2 версии 0.9 - Применение
2 Шлюз-контроллер GATE-A8D8M2 версии 0.9 - Внутреннее устройство
3 Ссылки

Шлюз-контроллер GATE-A8D8M2 версии 0.9 - Применение

Внешний вид шлюз-контроллера

Назначение

Взаимодействие ПК\Ноутбука\КПК с низкоуровневыми устройствами (двигателями постоянного тока, модельными сервоприводами, ИК-дальномерами, бамперами, сонарами, компасом и т.п.). Подключение шлюз-контроллера к ПК выполняется через стандартный последовательный COM-порт (скорость 9600Кбит). Исторически этот модуль является развитием модуля Шлюз-контроллер GATE-A8D16 и следствием смены приоритетов разработчика на компактных роботов. Разумеется допустимо автономное использование контроллера без какой-либо связи с ПК, в этом случае непосредственно программируем его через стандартные средства разработки и прошивки МК. Модуль изначально разрабатывался для использовании в архитектуре OpenRobotics.

Основные параметры

Габариты: 64х64мм
МК: ATMega16/32/644

Возможности

8 цифровых входов-выходов (доступны 3 режима работы - цифровой вход, цифровой выход, управление сервоприводом);
8 аналоговых входов / цифровых выходов (доступны 4 режима работы - аналоговый вход, цифровой вход, цифровой выход, управление сервоприводом);
2 выхода для управления двигателями с обратной связью по сдвоенным энкодерам;
i2c шина (взаимодействие с любыми i2c устройствами с ПК);

Распиновка разъемов

Программатор - стандартный IDC10 описанный в AVR910;
i2c шина - 4-пиновый стандартный Devantech (GND,SCL,SDA,VCC);
uart - 4-пиновый разъем RX (на МК), TX (из МК), GND, VCC;
enc-1, enc-2 - 4-пиновые разъемы для энкодера (GND, VCC, EN1, EN2);

Формат обмена данными

При обмене данными ПК и шлюз-контроллера ПК считается управляющим, а шлюз-контроллер управляемым устройством. Единственное сообщение отсылаемое по инициативе шлюз-контроллера - сообщение "Ready!\n" о готовности выполнять команды при включении, все остальные сообщения шлюз-контроллера являются ответами на команды ПК.

Команды, отдаваемые ПК все имеют одну и ту же форму Q{AA}{RR}[{WW}*], в которой {AA} - адрес, {RR} - сколько байт хотим получить обратно, {WW}* - отсылаемые нами байты.

Ответ приходит в формате R[{EE}*], где {EE}* - байты ответа, которые мы запрашивали. В случае ошибки возвращается X{EE}{Description}, где {EE} - код ошибки, а {Description} - её текстовое описание.

Подробнее использование этой универсальной команды расписано ниже:

Команда	Формат	Входные параметры
Отправить по i2c несколько байт и получить несколько байт в ответ	`Qaarr{w}`	aa - адрес 00h..7Fh устройства на шине i2c rr - сколько байт получить от устройства ww - байты которые нужно передать устройству
Установить режим работы порта ввода-вывода	`QFF00ppmm`	pp - номер порта 00h..0Fh увеличенный на 20h (например, для порта 0Fh это будет 2Fh) mm - режим работы (0 - цифровой вход, 1 - цифровой выход, 2 - управление сервоприводом, 3 - аналоговый вход - последний режим будет работать только для портов в которых есть эта возможность)
Установить значение на выходе порта	`QFF00ppvv`	pp - номер порта 00h..0Fh vv - значение (для цифровых выходов - 0/1, для управления сервоприводом - 17h..85h
Получить значение со входа порта	`QFF01pp`	pp - номер порта 00h..0Fh увеличенный на 80h (например, для порта 0Ch это будет 8Ch) обратно получим 1 байт - 0/1, если цифровой вход, либо 00h..FFh - если аналоговый (00h соответствует 0V, FFh соответствует 5V), либо если тип порта - выход - получим то, что туда отправляли.
Установить направление вращения двигателя	`QFF00mmdd`	mm - номер двигателя 00h..01h умноженный на 2 и увеличенный на 10h (например, для двигателя 1 это будет 12h) dd - направление вращения 00h - СТОП, 01h - ВПЕРЕД, 02h - НАЗАД
Установить скорость вращения двигателя	`QFF00mmss`	mm - номер двигателя 00h..01h умноженный на 2 и увеличенный на 11h (например, для двигателя 1 это будет 13h) ss - скорость от 00h до FFh, в точности соответствует скважности выдаваемого на двигатели ШИМ-сигнала.
Управление очередью команд для шасси (одновременное управление левым и правым двигателем)	`QFF0014[ttaabbccdd]*`	tt - время выполнения команды в 1/50 секунды aa - начальная скорость левого колеса; bb - начальная скорость правого колеса; cc - конечная скорость левого колеса; dd - конечная скорость правого колеса; Способ задания скорости с направлением - 0x00 - стоим, 0x01..0x7F - малый..полный вперед, 0xFF..0x80 - малый..полный назад. Максимально можно отправить одновременно 7 команд (иначе переполнится буфер приёма UART - легко расширить до 15-20 команд). Если нужно сбросить очередь команд - отправляем просто QFF0014 без команд.