Файл: Инструкция по эксплуатации программного обеспечения.doc

3. Алгоритмы по приводного уровня.

3.1 Алгоритм основного цикла программы

Основной цикл программы запускается при подаче питания на микроконтроллер или при подаче сигнала RESET.

Основной цикл программы включает следующие этапы:

Инициализация оборудования (только при первом запуске, формально – в основной цикл не входит) –включает настройку портов ввода/вывода, настройку скорости приёма/передачи данных по универсальному асинхронному последовательному интерфейсуUART, инициализацию таймеров, настройку каналов внешних и внутренних прерываний, инициализацию драйвера управления шаговым двигателем.

Ожидание связи с центральным модулем(только при первом запуске, формально – в основной цикл не входит) – заключается в ожидании сигнала разрешения от центрального контроллера на включение передатчика и передачи сигнала готовности. Завершением этого этапа является установка связи с центральным уровнем.

Приём байта команды– приём из буфера байта команды на перемещение, повторяется до тех пор, пока из буфера не принято 6 байт команды.

Проверка контрольной суммы– модулем формирования контрольной суммы подсчитываетсяCRCпервых 5 байт команды на перемещение и сравнивается со значением шестого байта принятой крманды.

Анализ команды– в соответствии со значением первого байты команды устанавливается режим перемещения двигателя - полношаговый/полушаговый, а так же направление перемещения двигателя. Второй и третий байты определяют количество шагов, четвёртый и пятый – скорость перемещения.

Вызов подпрограммы управления двигателем– происходит передача данных в подпрограмму управления работой привода.

3.2 Алгоритм обработки сервисных команд

Программа обработки сервисных команд запускается в режиме прерывания во время приёма очередного байта по UART. Сервисная команда имеет размер – 1 байт.

Если поступила одна из сервисных команд, то выполняется соответствующая сервисная подпрограмма и байт сервисной команды в буфер не записывается. Если принятый байт не является сервисной командой, то он записывается в буфер команд.

Алгоритм основного цикла программы и алгоритм обработки сервисных команд представлены в графической части дипломного проекта.

3.3 Алгоритм управления работой привода

Вычисление периода шага– вычисляется период одного шага в соответствии с заданной скоростью. Период шага вычисляется в периодах таймера1, то есть в единицах кратных 128мкс.

Настойка драйвера шагового двигателя– в соответствии с необходимым режимом работы ШД и направлением его вращения.

Проверка необходимости разгона/торможения– рассчитанный период шага сравнивается с заданным значением (константа).

Запуск таймера– запуск таймера формирующего временные последовательности для драйвера ШД.

Отработка движения– этап, во время которого происходит движение привода.

Возврат в основной цикл

3.4 Алгоритм режима калибровки с помощью концевых датчиков

Установка двигателя в крайнее правое положение– двигатель перемещается до срабатывания правого концевого датчика против часовой стрелки.

Выдача результатов центральному контроллеру – контроллер сообщает центральному, что правый концевой датчик сработал.

3.5 Алгоритм разгона/торможения привода

Пересчёт скорости происходит в соответствии с рассмотренными ранее законами разгона/торможения.

За исключением режима калибровки с помощью концевых датчиков все приведённые алгоритмы реализованы в программном обеспечении, написанном мною для микроконтроллеров Atmega8 в интегрированной среде разработки CodeVision 1.24.6 на языке программирования Си.

4. Инструкция по прошивке микроконтроллеров Atmega128 и Atmega8

Прошивка центрального и приводного микроконтроллеров осуществляется при помощи программы AVRprog.

Последовательность выполнения операции прошивки микроконтроллера Atmega8:

1. Вставьте программатор в COM-порт персонального компьютера и в соответствующий разъем на плате.

2. Включите питание на корпусе системы управления.

3. Запустить программу AVRprog. На мониторе должно появиться окно, показанное на рисунке9. Если этого не произошло, проверьте правильность соединения

4. В поле Hexfileвыберите необходимый файл с расширением .hex, соответствующий степени, которой управляет данный микроконтроллер. Например, если необходимо прошить микроконтроллер, управляющий 1-й степенью манипулятора, нужно выбрать файлmega_buf_1.hex. Цифра в названии файла говорит о номере степени манипулятора. Внимание!!! Перед выполнением прошивки убедитесь в том, какую степень Вы собираетесь прошить, так как номер степени не соответствует номеруDIN.

5. В поле Deviceвыберите необходимый микроконтроллерATmega8, затем нажмите кнопкуAdvanced…

6. На мониторе появиться окно, показанное на рисунке 10. Выполните настройки поля Fusebitsв соответствии с настройками, показанными на рисунке 10 и нажмите кнопкуWrite. При этом вся информация сохранится в памяти микроконтроллера.

7. Закройте окно Advancedи в окнеAVRprogв полеFlashнажмите кнопкуProgram. При этом начнется процесс прошивки, в результате которого выводится информация о его успешном выполнении или ошибках, в результате которых операция была прервана.

8. После завершения процесса прошивки рекомендуется закрыть программу AVRprogи выключить питание на корпусе системы управления.

9. При прошивки других степеней, необходимо выполнить пункты 1…8, используя соответствующий файлы .hex

Рис. 9 Рис. 10

Последовательность выполнения операции прошивки центрального микроконтроллера Atmega128:

1. Вставьте программатор в COM-порт персонального компьютера и в соответствующий разъем на плате: для версии 1.0 – это разъем Х2, для версии 1.1 – это разъем ХТ5

2. Необходимо установить джемпер J1 в положении программирования.

J1 определяет сигнал, приходящий на вход USART0 микроконтроллера. В положении 2-1 на ножку RXD приходит сигнал RXDI, использующийся при программировании через SPI интерфейс. В положении 2-3 – сигнал RX_D, поступающий с микросхемы MAX232. Для программирования нужно установить положение 2-1.

3. Включите питание на корпусе системы управления.

4. Запустить программу AVRprog. На мониторе должно появиться окно, показанное на рисунке11. Если этого не произошло, проверьте правильность соединения.

5. В поле Hexfileвыберите необходимый файлmega128test_8mhz.hex.

6. В поле Deviceвыберите необходимый микроконтроллерATmega128, затем нажмите кнопкуAdvanced…

7. На мониторе появиться окно, показанное на рисунке 12. Выполните настройки поля Fusebitsв соответствии с настройками, показанными на рисунке 12 и нажмите кнопкуWrite. При этом вся информация сохранится в памяти микроконтроллера.

8. Закройте окно Advancedи в окнеAVRprogв полеFlashнажмите кнопкуProgram. При этом начнется процесс прошивки, в результате которого выводится информация о его успешном выполнении или ошибках, в результате которых операция была прервана.

9. После завершения процесса прошивки рекомендуется закрыть программу AVRprogи выключить питание на корпусе системы управления.

10. Переставить джемпер из положения программирования 1-2 в нормальное положение 2-3

Рис. 11 Рис. 12