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Anthony Lu's blog

From the monthly archives: 2010年9月

We are pleased to present below all posts archived in '2010年9月'. If you still can't find what you are looking for, try using the search box.

Robot control with Windows Embedded CE 6.0

Servo motor control with RoBoIO Library and Windows CE 6.0

 

6 Axis Compass + G-Sensor and 3-Axis Gyro demo

the simply demo for 6-Axis Compass + G-Sensor and 3 Axis Gyro  (RM-G144 + RM-G145)

機器人嵌入式系統開發與實作-Robotics and Windows Embedded Standard

    簡介 Windows XP是一套大家都耳熟能詳的作業系統,絕大多數的使用者都使用過這套作業系統,即使像筆者認識的Linux瘋狂愛好者,做簡報的時候也採用Windows XP的環境在播放投影片,Windows XP簡直就是一套老少咸宜的作業系統。但Windows XP終究太大了,且很多功能平時根本就用不上,所以微軟約在2004年研發推出一套開發工具“Windows XP Embedded”,2009年推出最新版本並改名為 Windows Embedded Standard,這其實和Windows XP是一模一樣的東西,不同在於,他把Windows XP的那一堆功能變成一個一個的“元件",總共有一萬多個(可見Windows XP是多麼龐大的一套系統),使用者可依照需要的情況去選擇想要的元件來使用,這樣做可以大大的減少系統的空間需求,也因為東西變少了,速度自然變快,本文就利用RoBoard來實作Windows XP Embedded的開機環境來探討吧。 RoBoard RB-100是一片小型的嵌入式系統單板,但因為它上面整合了24組PWM訊號輸出和各式各樣的Com/I2C/SPI/AD/USB/LAN之類的周邊控制功能,且速度高達1GHz,遠超越各種微控制器的能力,又省電、體積又小,非常適合拿來做機器人相關的應用,尤其在一些需要複雜演算的領域裡面。 但就像桌上型電腦或是筆記型電腦一樣,總會需要灌Windows XP或是Linux之類的作業系統,有人說可以灌DOS嗎,當然可以,但DOS沒多工能力,相較之下Windows XP還是有一定實用性。可是,使用者在這部份第一次就會遇到重大障礙,原因很簡單,不管Windows XP或是Linux都太大了,機器人應用上是不會需要使用到大部分的控制台功能或是像瀏覽器之類的應用程式,更不用說像是Outlook或是Word之類的應用程式了。且因為規格比起桌上型電腦要低一些,使得他在灌了Windows XP之後的效能也不盡理想。那怎麼辦呢?最佳解決方案就是“部署"微軟的Windows XP Embedded進去,使用上和Windows XP一樣,但是小很多,加上很多特異的功能使得它能開機超快,或是鎖住整個系統,或是完全改掉系統的介面,種種因素使得他非常適合和RoBoard搭配。注意筆者在這裡使 ...

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RC SERVO之PWM控制範例

RC SERVO為多數小型機器人最主要的致動器,它的體積小、重量輕並且可提供精確的旋轉角度與足夠的扭力,目前市面上知名的廠牌國產的有祥儀、廣營、栗研等,日、韓系則有Kondo、Hitec所生產的RC SERVO 大部份是透過PWM(脈波寬度調變)來控制。本文將逐步介紹PWM原理、RC SERVO feedback功能、如何使用單板電腦RoBoard產生PWM來控制RC SERVO,最後以KONDO的KRS 788HV RC SERVO為例,編寫一個以示教方式教導機器人完成揮手動作的程式。讓閱讀過本篇的讀者了解到RC SERVO的控制原理,以及對如何編輯機器人動作有初步的概念。 什麼是 PWM訊號? 它是Pulse Width Modulation的縮寫,是將訊號編碼於脈波寬度上的一種技術,此技術以數位方式來模擬類比訊號,廣泛應用在資料傳輸上。而因數位訊號只存在High,LOW電位的變化,相較於類比訊號,比較不會受到雜訊干擾。 PWM訊號中,脈波寬度在整個週期所占的比例稱為工作週期(duty cycle),是指位於邏輯高準位(logic high level)的波型在整個週期中占所的比例。下圖一說明兩個不同工作週期的波型差異,其中30%工作週期的波型位於邏輯高準位的時間少於50%工作週期的波型。 圖一. 固定週期不同duty cycle的PWM波型 PWM如何控制RC SERVO? 市面上的RC SERVO控制介面可分為以下幾種:PWM、RS232、RS485、I2C,其中PWM控制是一種受歡迎的控制方式,一般是利用duty cycle high的寬度來控制RC SERVO的旋轉角度,舉例來說, KONDO KRS-788HV這個SERVO所接受的duty cycle high寬度介於700us ~ 2300us之間,因此使用者必須提供此範圍的PWM訊號才能令它動作。 下圖二為改變duty cycle high寬度來控制RC SERVO角度示意圖,以KRS-788HV為例,給予1500us的PWM訊號,它會轉到90度處(因為1500us寬度為中間值,KRS-788HV的可動角度為0 ~ 180度,所以對應到中間位置)。 圖二. 改變PWM duty cycle控制RC SERVO角度示意圖 不同的RC SERVO製造商就會有不同的預設PWM與旋轉角度範圍 (一般是180度或270度),所以 ...

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