[x机器人实训项目2舵机的调试与控制2.doc
文本预览下载声明
实训项目二 舵机实验目的
1. 学习舵机控制原理
2. 学习R/C舵机控制原理
3. 学习CSD55XX舵机控制原理
4. 学习舵机调试系统的使用
实验要求
1. 通过舵机调试系统对单个舵机及多个串联舵机的ID进行设置
2. 检验电机模式工作是否正常
3. 检验舵机模式工作是否正常
4. 将舵机转轴调整到中位
5. 了解舵机的其他信息1. 使用6个舵机,编号1~6。
2. 控制1号舵机快速正转3秒,然后慢速反转3秒后停止。。. 同时控制1~4号舵机快速正转5秒,然后5号和6号舵机分别正向和反向转动90度,3秒钟后回复中位,1~4号舵机再慢速反转10秒,停止。
实验设备
1. CSD55XX舵机6个
2. 多功能调试器
3. MultiFLEX 2-AVR控制器,1块电源线、USB数据线舵机线
实验原理
(一)CSD55XX舵机
1. 引脚定义
proMOTIOCDS 系列机器人舵机电气接口如下图,两组引脚定义一致的接线端子可将舵机逐个串联起来。
2. 舵机通讯方式
CDS55xx采用异步串行总线通讯方式,理论多至254个机器人舵机可以通过总线组成链型,通过UART异步串行接口统一控制。每个舵机可以设定不同的节点地址,多个舵机可以统一运动也可以单个独立控制。
CDS55xx的通讯指令集开放,通过异步串行接口与用户的上位机(控制器或PC机)通讯,您可对其进行参数设置、功能控制。通过异步串行接口发送指令,CDS55xx可以设置为电机控制模式或位置控制模式。在电机控制模式下,CDS55xx可以作为直流减速电机使用,速度可调;在位置控制模式下,CDS55xx拥有0-300°的转动范围,在此范围内具备精确位置控制性能,速度可调。
只要符合协议的半双工UART异步串行接口都可以和CDS55xx进行通讯,对CDS55xx进行各种控制。主要有以下两种形式:
方式1:通过调试器控制CDS55xx
PC 机会将调试器识别为串口设备,上位机软件通过串口发出符合协议格式的数据包,经调试器转发给CDS55xx。CDS55xx 会执行数据包的指令,并且返回应答数据包。
RobotServoTerminal 是博创推荐调试软件,也可根据提供的协议设计专用的PC端软件。
方式2:通过专用控制器控制CDS55xx
方式1可以快捷地调试CDS系列机器人舵机、修改各种性能与功能参数。但是,这种方式离不开PC机,不能搭建独立的机器人构型。可以设计专用的控制器,通过控制器的UART端口控制舵机。
3. UART接口原理图
CDS系列机器人舵机用程序代码对UART异步串行接口进行时序控制,实现半双工异步串行总线通讯,通讯速度可高达1Mbps,且接口简单、协议精简。
在您自行设计的控制器中,用于和CDS55xx 通讯的UART 接口必须如下图所示进行处理。
(二)多功能调试器
UP-Debugger 多功能调试器集成了USB-232,半双工异步串行总线、AVRISP 三种功能,体积小巧、功能集成度高,是一种可靠且方便的调试设备。
1. 特性
通过功能选择按钮可以让调试器的工作模式在RS232、AVRISP、数字舵机调试器之间相互切换。可以对AVR控制器进行串口通讯调试和程序下载,可以对proMotioCDS5500数字舵机进行调试和控制。具体功能及接口定义如图1.1、1.2所示:
图1.1 多功能调试器接口定义
2. 结构尺寸
电路板背面用有机玻璃垫起作为保护,元器件面由于有接插件,没有做遮挡,在使用时请注意不要短路。
模块尺寸示意图如下所示:
3. 安装驱动
驱动程序安装步骤如下:
(1)从光盘中找到驱动文件夹。
(2)将调试器接入电脑的USB 接口。如果这台电脑没有用过这款调试器,会弹出安装驱动的要求。通过指定路径,安装驱动。过程如下:选择“否、暂时不”点“下一步”,选择“从列表或指定位置安装(高级)”点“下一步”,点浏览找到上一步的驱动程序文件夹,点“确定”开始安装驱动。
(3)驱动安装成功后会在设备管理器中出现这个调试器的端口号。设备管理器的路径是:
“我的电脑”点右键,选择“管理”??选择“设备管理器”??选择“端口COM 和LPT”,即可看到端口号“USB Serial Port (COM1)”。
4. 线序定义
5. 多功能调试器的三种工作模式
(1)RS232 模式
按FunctioSelect(功能选择)按钮,让RS232的指示灯亮起,表明调试器工作在RS232模式,其使用方式和其它的USB-232没两样。在232通讯时,图1.1所示的通讯指示灯会闪烁。
(2)AVRISP 模式
按FunctioSelect(功能选择)按钮,让AVRISP 的指示灯亮起,表明调试器工作在AVRISP模式。在下载时,指示灯为红色,下载
显示全部