W pracy przedstawiono problematykę realizacji sterowania zespołem manipulatorów za pomocą wybranych mikrokontrolerów 8-bitowych. Wykorzystano w tym celu układ nowej serii ATXmega rodziny AVR oraz układ należący do programowalnej rodziny PSoC. Pokazano, że generowanie synchronicznego (takiego samego) ruchu przez dwa manipulatory za pomocą impulsów sterujących serwomechanizmami jest możliwe do realizacji z poziomu jednego 8-bitowego mikrokontrolera. Warunkiem jest dysponowanie odpowiednią liczbę bloków peryferyjnych mogących generować niezależne sygnały PWM.
EN
The paper presents a problem of control of team manipulators. It has been shown that this task can be solved by the use of 8-bit microcontrollers with suitable numbers of PWM channels. The steering strategy (control servo drive) has been successfully implemented in the ATmega128A3U microcontroller and in Programmable System on Chip CY8C29466.
Systemy operacyjne czasu rzeczywistego pozwalają odmierzać czas z rozdzielczością taką jak na to pozwala zegar systemowy, typowo wynosi ona od 1 ms do 100 ms. Czasy te są jednak zbyt długie, by umożliwić programową implementację w takim systemie interfejsu 1-Wire, w którym to wymagane jest odmierzanie interwałów czasowych o wartościach rzędu 1μs. W artykule przedstawiony został jeden ze sposobów obsługi interfejsu 1-Wire w systemie operacyjnym czasu rzeczywistego FreeRTOS wykorzystujący tylko i wyłącznie zasoby samego mikrokontrolera tj. system przerwań, dowolny licznik oraz jedno z wyprowadzeń dowolnego portu. Działanie interfejsu zostało praktycznie zweryfikowane z wykorzystaniem mikrokontrolera ATMega128 oraz systemu operacyjnego FreeRTOS w wersji 7.4.2.
EN
Real-time operating systems allow measuring the time with a resolution of the system clock, it ranges typically from 1 ms to 100 ms. These time intervals are too long to implement the 1-Wire interface in the software way. The 1-Wire interface requires time intervals to measure with 1μs resolution. The paper presents one of the methods to implement the 1-Wire interface in the FreeRTOS real-time operating system using only the embedded resources of the microcontroller: an interrupt system, any timer and one of a general purpose input-output pin of any port. The interface has been practically tested using ATMega128 microcontroller and operating system FreeRTOS version 7.4.2.
W artykule przedstawiony został programowalny sterownik logiczny, w którym zaimplementowany został system wnioskowania przybliżonego o architekturze hierarchicznej, a także metoda tworzenia dla niego bazy wiedzy w oparciu o bazę wiedzy systemu klasycznego. Taka realizacja systemu pozwala z jednej strony obniżyć nakłady sprzętowe i obliczeniowe oraz zmniejszyć czas wyznaczania wyniku, z drugiej zaś powoduje zwiększenie rozmytości wyniku wnioskowania, który jest następstwem występowania tzw. błędu dekompozycji. W oparciu o przeprowadzone badania sterownika w środowisku docelowym pokazany został wpływ zwiększonej rozmytości wyniku wnioskowania na parametry regulacji oraz zaproponowano nową metodę minimalizacji błędu dekompozycji opartą na modyfikacji następników reguł pierwotnej bazy wiedzy.
EN
The paper presents the programmable logic controller with implementation of the rule hierarchical fuzzy inference system, as well as a method of creating a knowledge base for it on the basis of a classical system knowledge base. The hierarchical architecture of the inference system allows reduce hardware and software cost and computational time, but the inference result is more fuzzy than in the classical system architecture, which is a consequence of the presence of so-called error decomposition. Based on research of the controller in the target environment, it is presented influence of the more fuzzy inference results on control parameters, and also it is proposed a new decomposition error minimization method based on modification of the consequence part of the rules in the primary knowledge base.
W pracy omówiono projekt i realizację mikroprocesorowego układu do pomiaru absolutnych wartości położeń kątowych 6 przetworników rezystancyjnych. Przeznaczeniem projektowanego układu pomiarowego była instalacja w modelu robota FANUC ARCMate100iB wykonanego metodami szybkiego prototypowania. Założeniem projektu było utworzenie modelu dydaktycznego prezentującego wykorzystywaną we wczesnych latach 90. w USA, technikę programowania robotów przemysłowych metodą "teaching-by-showing", której głównym założeniem było wykorzystanie fantomu do wyznaczania pożądanych położeń łańcucha kinematycznego programowanego robota poprzez wskazywanie położeń za pomocą poruszanego ręcznie modelu robota. Aby możliwe było programowanie robotów przy wykorzystaniu mechatronicznego układu zadajnika trajektorii typu fantom konieczne było spełnienie dwóch podstawowych kryteriów wpływających na dokładność wyznaczanych położeń. Pierwszym założeniem była pełna skalowalność modelu, czyli zachowanie proporcji wymiarowych względem fizycznego manipulatora, w taki sposób, aby możliwe było precyzyjne odzwierciedlenie położenia fantomu w rzeczywistym systemie zrobotyzowanym. Drugim warunkiem pozwalającym na wykorzystanie tego typu zadajników trajektorii w procesie programowania metodami nauczania było zastosowanie odpowiedniego układu pomiarowego do pomiaru położenia kątowego kolejnych ogniw łańcucha kinematycznego fantomu. Jak pokazały przeprowadzone badania, dokładność wyznaczania położeń pośrednich trajektorii programowanego robota zależy w większym stopniu od dokładności metod pomiaru kątów obrotu ramion fantomu niż od precyzyjnego zachowania skali samego układu mechanicznego. Przeprowadzone obliczenia wykazały, że dokładności pomiaru kątów obrotu muszą być o jeden rząd większe niż dokładności wykonania części mechanicznej (odległości punktów mocowania przegubów obrotowych ramion modelu robota), dlatego też postanowiono opublikować uzyskane wyniki, a także wnioski wyciągnięte z przeprowadzonych eksperymentów z udziałem wykonanego systemu przy programowaniu rzeczywistych robotów ARCMate 100iB, przy uwzględnieniu systemu pomiarowego oraz przyjętej metody pomiarów absolutnych wartości kątów obrotu ramion fantomu.
EN
The main goal of this work is to present the project and method for realization of microprocessor measurement system for measuring total angle position of rotary potentiometer. The presented solution is installed in FANUC ARCMate 100iB manufacturing robot, which is created by usage of fast prototyping methods. The main assumption of the presented work was to use phantom for determining the suitable kinematic chain positions of the robot. It is realized by pointing the position by the usage of manually moved robot model. To make robot programming possible, in this case, it was needed to fulfill the two main assumptions. First of all, the full model scaling was necessary, which means to keep the corresponding dimension proportion regarded to normal manufacturing robot. Second of all, we had to applied the suitable measuring system for measuring the angle position of following kinematic chain elements of phantom. The results show that, the precision in determining the indirect positions of robot trajectory mainly depend on accuracy of methods for measuring the angle rotation of phantom arms. Moreover, the calculations carried out that, the precision of angle rotation measurements must be higher than the quality of real mechanical model.
W artykule przedstawiono koncepcje architektury sterownika pełniącego funkcje regulatora temperatury, w którym to algorytmy sterowania wykorzystują logikę rozmytą. W porównaniu do innych tego typu rozwiazań opracowany system charakteryzuje się niskim kosztem, wyposażony został w rozbudowane, konfigurowalne układy wejscia-wyjścia ukierunkowane na regulację temperatury oraz posiada zaimplementowane zaawansowane algorytmy sterowania oparte na wnioskowaniu przybliżonym. Opracowany regulator może znaleźć szerokie zastosowanie w układach stabilizacji temperatury dla obiektów regulacji o dowolnych parametrach.
EN
The paper presents the concept of architecture the fuzzy logic temperature controller. In comparison to other similar solutions the developed system is characterized by a low cost of hardware implementation, is equipped with a powerful, configurable input-output modules to use in temperature control and has implemented advanced control algorithms based on fuzzy logic inference. The developed controller can be used in temperature stabilization systems with arbitrary parameters.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule podsumowano doświadczenia z nauczania programowania mikrokontrolerów 8-bitowych AVR w układzie ewaluacyjnym EVB-503 PROPOX na platformie AVRStudio z kompilatorem języka C AVRGCC. Doświadczenia dotyczą m.in. wykorzystania symulacji środowiskowych oraz emulacji działania programu w czasie rzeczywistym po magistrali JTAG. Zwrócono uwagę na praktyczne aspekty pracy ze środowiskiem AVRStudio.
EN
The article summarizes the author’s experience in teaching programming of 8-bit AVR microcontrollers in EVB-503 evaluation board from PROPOX in AVRStudio programming environment with AVRGCC C language compiler. The role of debugging programs in laboratory exercises is discussed: on AVR Simulator platform and on JTAG emulation platform. Practical aspects of working with AVRStudio are emphasized.
W artykule przedstawiono koncepcję systemu uruchomieniowego AVR-FPGA-FIS, zrealizowanego w oparciu o układ reprogramowalny FPGA rodziny Spartan 3 oraz mikrokontroler AVR rodziny ATMega, wspomagającego tworzenie, uruchamianie i testowanie aplikacji, w których wymagane jest zaimplementowanie algorytmów wnioskowania przybliżonego. Architektura systemu ma charakter otwarty, dzięki czemu możliwa jest jego rozbudowa lub modyfikacja dla potrzeb konkretnie realizowanej aplikacji wykorzystującej logikę rozmytą.
EN
The paper presents idea of the AVR-FPGA-FIS development platform based on field-programmable gate array and general-purpose microcontroller. It combines hardware Spartan-3 Starter Kit board with AVR ATMega family microcontroller expansion board, thus allowing the realization, develop and test of hybrid hardware/software solutions of fuzzy inference systems. The open architecture eases develop of the system and implementation of fuzzy logic for specific application.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono rezultaty modyfikacji sterownika PWM przetwornicy impulsowej typu STSI. Bardzo niskie ceny i duże możliwości produkowanych współcześnie mikrokontrolerów zachęcają do ich wykorzystania w urządzeniach, w których dotychczas używano tylko specjalistyczne układy. Mikrokontroler, zastosowany między innymi w roli sterownika PWM przetwornicy impulsowej, pozwala także na uzyskanie nowych i bardzo przydatnych funkcji.
EN
In this paper some results of a modification of the PWM controller for a switched-mode buck converter are presented. Very low prices and high capabilities of modern microcontrollers encourage to use them in devices in which application specific circuits have been used up to now. A microcontroller used as a PWM controller in a switched-mode converter makes it possible to implement some new and very useful functions.
W artykule przedstawiono koncepcję systemu uruchomieniowego AVR-FIS, opartego na mikrokontrolerze AVR rodziny ATMega, wspomagającego tworzenie, uruchamianie i testowanie aplikacji, w których wymagane jest zaimplementowanie algorytmów wnioskowania przybliżonego. W pierwszej części opisana została architektura systemu, w skład której wchodzi jednostka centralna, oraz podstawowe moduły wejścia-wyjścia. Architektura posiada charakter otwarty, dzięki czemu możliwa jest rozbudowa lub modyfikacja systemu na potrzeby konkretnie realizowanej aplikacji. Druga część poświęcona została omówieniu narzędzi programistycznych takich jak preprocesor wraz z bibliotekami funkcji, wspomagających proces tworzenia aplikacji wykorzystujących algorytmy wnioskowania przybliżonego, jakie zostały opracowane i zintegrowane ze środowiskiem AVR Studio jak również narzędziami wchodzącymi w skład pakietu kompilatora AVR-GCC.
EN
The paper presents idea of the AVR-FIS development system. It is based on AVR microcontroller ATMega family and used to develop and test applications based on fuzzy inference algorithm. The first part describes an open architecture of the system, which includes central unit and basie input-output modules. It allows develop or modify system for specific application. The second part describes programming tools: fuzzy logic preprocessor and libraries. They allow creating applications using fuzzy logic arithmetic and can be integrated with AVR Studio integrated development environment and AVR-GCC compiler.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono koncepcję cyfrowego regulatora prądu diody LED dużej mocy, przeznaczonego do zastosowań oświetleniowych. Główną zaletą proponowanego rozwiązania jest wysoka energooszczędność uzyskana dzięki wykorzystaniu wyjściowego stopnia mocy pracującego impulsowo, co eliminuje konieczność stosowania szeregowych rezystorów dużej mocy. Cyfrowa regulacja zapewnia łatwą nastawę wartości prądu oraz jego stabilizację.
EN
This paper describes an idea of the digital power LED current regulator using the AVR microcontroller for lighting purpose. The main advantage of the proposed circuit is high efficiency acquired thanks to the output power stage working in the switching mode. Digital control allows easy setting of output current and its stabilization.
Niniejszy artykuł dotyczy opracowania i wykonania nastawnika fazowo - czasowego w oparciu o mikrokontroler AVR. Przedstawiony został schemat wraz z opisem urządzenia oraz próby zwarciowe w Laboratorium Badawczym
EN
Following article concense project and realization of time - phase controller based on AVR microcontroller. Article includes schematic diagram and laboratory testing results.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.