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Thema: Servodaten als EEPROM file?

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Servodaten als EEPROM file?

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    Moin moin!

    Ich habe ein Programm geschrieben, was meinen ATMega8 drei Servos ansteuern laesst. Darin stehen jetzt einige Konstanten, naemlich die "Kalibrierungen" der Servos, also wieviele Taktzyklen bei jedem der drei Servos der linken bzw rechten Endstellung entsprechen. Ungefaehr so:

    Code:
    #define S1L  7500		// Linker Anschlag (-90deg) fuer Servo 1
    #define S1R 20000		// Rechter Anschlag (90deg) fuer Servo 1
    #define S2L  6700		// Linker Anschlag (-90deg) fuer Servo 2
    #define S2R 19000		// Rechter Anschlag (90deg) fuer Servo 2
    #define S3L  6700		// Linker Anschlag (-90deg) fuer Servo 3
    #define S3R 18200		// Rechter Anschlag (90deg) fuer Servo 3
    Die Zahl gibt dabei die Anzahl der Timerzyklen an, 7500 heisst z.B., dass der 16bit-Timer 7500 mal zaehlt, was bei 8MHz Takt 0,9375 ms entspricht.

    Ich wuerde jetzt gerne diese Daten in das EEPROM schreiben, um nicht den Code aendern und neu kompilieren zu muessen, wenn ich andere Servos verwende. Aber wie geht das?
    Zum programmieren des AVRs benutze ich das AVR-Studio, dort gibt es im Download-Fenster ja ein "Program Flash" und ein "Program EEPROM". Bloss wie erzeuge ich das EEPROM-file? Programme schreibe ich normalerweise mit WinAVR, aber ich weiss nicht, wie ich ein EEPROM-File erzeuge, das ich dann mit AVR-Studio in den Chip schiessen kann. Sollte ja auch ein hex-file sein???
    Ich glaube, das Einlesen der EEPROM-Werte im C-Programm wuerde ich schon irgendwann hinkriegen, aber am Erzeugen des Files hapert es. Waere aber auch nicht schlecht, wenn jemand beides erklaeren koennte...

    Kann jemand helfen?

    Gruss,

    Nils

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Nabend,

    Also eine moegliche Methode hab ich vorhin ausprobiert: Ich schreibe das C-Programm so, dass es die Konstanten ins EEPROM schreibt. Dann stehen sie erstmal drin, und ich kann das Programm so umschreiben, dass es die Daten nun immer aus dem EEPROM liest. Ausserdem kann ich jetzt das hex-file per AVR-Studio auslesen. Die ausgelesene Datei hat dann natuerlich den richtigen Aufbau. Die Datenbytes sind darin eindeutig zu erkennen, und man kann sie bei Bedarf editieren und das geaenderte File wieder auf den Chip schiessen.

    Nicht besonders elegant, aber es funktioniert... Leider hab ich weder in WinAVR noch in AVRStudio eine Option gefunden "EEPROM-File erzeugen", die einem das Format gleich richtig vorgibt. Vielleicht bin ich einfach blind...

    Nils

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    hallo minifriese, gib mal dein c-code hier bekannt. ich Suche in winavr noch eien routine für sowas. danke.
    mfg pebisoft

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Code:
    /* Code fuer ATMega8, CPU-Frequenz 8MHz: Ansteuerung von mehreren Servos nacheinander innerhalb der 20ms-Periode */
    /* Bei drei Servos wird zum Beispiel alle 7ms eines bearbeitet, so dass jedes eine Periode von ~21ms hat */
    
    #include <avr\io.h>
    #include <avr\signal.h>
    #include <avr\interrupt.h>
    //#include <math.h>
    #include <avr\eeprom.h>
    
    #define PORT PORTD
    #define n_servos 3
    
    #define S1L  7500		// Linker Anschlag (-90deg) fuer Servo 1
    #define S1R 20000		// Rechter Anschlag (90deg) fuer Servo 1
    #define S2L  6700		// Linker Anschlag (-90deg) fuer Servo 2
    #define S2R 19000		// Rechter Anschlag (90deg) fuer Servo 2
    #define S3L  6700		// Linker Anschlag (-90deg) fuer Servo 3
    #define S3R 18200		// Rechter Anschlag (90deg) fuer Servo 3
    
    typedef struct {
    	int sw;				// Stellungssollwert in Grad (-90..90)
    	int puls;			// Stellungssollwert umgerechnet in Timer-Takte (Rechnung in main())
    	unsigned char bit;	// Auf welchem Bit des verwendeten Ports liegt dieses Servo...
    	unsigned int ll;	// Linker Anschlag (wird vom #define bzw aus dem EEPROM uebernommen)
    	unsigned int lr;	// Rechter Anschlag (wird vom #define bzw aus dem EEPROM uebernommen)
    } servo_struct;
    
    volatile servo_struct servo[n_servos];	// Volatile, weil Verwendung in main() und in den Interrupt-Routinen!
    volatile unsigned char i=0, k=0;		// Zaehler
    
    SIGNAL(SIG_OVERFLOW0) {					// 8bit-Timer: alle 7ms, jeweils eins der drei Servos (Periode 21ms)
    	sbi(PORT,servo[i].bit);			// Pin fuer dieses Servo auf High setzen
    	TCNT1	= 0xFFFF-servo[i].puls;	// Bei 0xFFFF laeuft der Timer ueber (laeuft immer aufwaerts)
    	TCCR1B	= 0x01;						// Prescaler des 16bit-Timers gleich CPU-Takt, Timer starten
    	if(i++>n_servos-1) i=0;			// Bei jedem Erreichen dieser Routine das naechste Servo vorwaehlen (i++)
    	TCNT0	= 0xFF-(156.0/n_servos);	// 156 Takte waeren 20ms, werden aufgeteilt auf die Anzahl der Servos
    }
    
    SIGNAL(SIG_OVERFLOW1) {		// 16bit-Timer
    	PORT	= 0x00;			// Alle Pins auf Low
    	TCCR1B	= 0x00;			// 16bit-Timer stoppen
    }
    
    void init(void) {
    	servo[0].bit=1;			// Erstes Servo auf Bit 1 von Port D
    	servo[1].bit=3;			// Zweites Servo auf Bit 3 von Port D
    	servo[2].bit=5;			// Drittes Servo auf Bit 5 von Port D
    	
    	servo[0].sw=0;			// Sollwert fuer Servo 1 (Test)
    	servo[1].sw=0;			// Sollwert fuer Servo 2 (Test)
    	servo[2].sw=0;			// Sollwert fuer Servo 3 (Test)
    	
    	/* Dieser Block wird durch das Einlesen aus dem EEPROM ersetzt...*/
    	servo[0].ll=S1L;		// Linker Anschlag Servo 1
    	servo[0].lr=S1R;		// Rechter Anschlag Servo 1
    	servo[1].ll=S2L;		// Linker Anschlag Servo 2
    	servo[1].lr=S2R;		// Rechter Anschlag Servo 2
    	servo[2].ll=S3L;		// Linker Anschlag Servo 3
    	servo[2].lr=S3R;		// Rechter Anschlag Servo 3
    	
    	/* Wenn die Werte aus dem EEPROM gelesen werden, kommt dieser Block natuerlich wieder raus...*/
    	eeprom_write_word(0x00,servo[0].ll);
    	eeprom_write_word(0x02,servo[0].lr);
    	eeprom_write_word(0x04,servo[1].ll);
    	eeprom_write_word(0x06,servo[1].lr);
    	eeprom_write_word(0x08,servo[2].ll);
    	eeprom_write_word(0x0A,servo[2].lr);
    	
    	DDRD	= 0xFF;			// Alle 8 bits von Port D als Ausgaenge
    	TCCR0	= 0x05;			// Prescaler des 8bit-Timers auf CPU-Takt/1024
    	TIMSK	= 0x05;			// Overflow-Interrupt beider Timer aktivieren (Bit 0 = Timer0, Bit 2 = Timer1)
    }
    
    int main(void) {
    	init();					// Servostructs initialisieren, Timer und Ports einstellen	
    	sei();					// Interrupts global freigeben
    
    	while(1) {
    		for(k=0;k<n_servos;k++)	// Berechnung der benoetigten Pulse aus dem Stellungssollwert fuer jedes Servo
    			servo[k].puls = servo[k].ll + ( (servo[k].sw+90.0)*(servo[k].lr-servo[k].ll)/180.0 );
    	}
    }
    Die normale Bildung der Sollwerte fehlt natuerlich noch, die sollen bei mir ueber USART von einem anderem AVR empfangen werden.

    Die Pins 1,3 und 5 verwende ich, weil sie alle auf der gleichen Seite des zehnpoligen Steckers auf dem STK500 liegen, dadurch war die Testschaltung einfacher zu loeten. Hab naemlich aus 2,54mm-Steckerleisten drei dreipolige Anschluesse gemacht, sodass ich die normalen Servostecker benutzen kann. Allerdings faellt auf, dass die Stromversorgung des STK500 recht schwach ist. Laesst man eines der Servos gegen eine Kraft arbeiten, steigt der gemessene Strom auf 0,5A und die Spannung bricht deutlich ein (von 5V auf 3V), was dann auch bei den anderen Servos die Elektronik irritiert und ihre Stellung veraendert. Also kriegen die Dinger in der geplanten Anwendung einen eigenen Spannungsregler, der 1A abkann...

    Nils

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    hallo vielen dank für deine hilfe.
    mfg pebisoft

  6. #6
    @ Minifriese:
    Vielen Dank erstmal für den Code!
    Ich habe ebenfalls einen atmega8 mit 8MHz und deinem Code programmiert.
    Ich erhalte am Oszi auch einen Puls, der allerdings viel zu lang ist.

    Die einzigen Änderungen an deinem Code sind folgende:

    Code:
    //sbi(PORT,servo[i].bit);  //<-- wird in der neuen lib nicht mehr unterstützt
    PORT |= (1 << servo[i].bit);
    und

    Code:
       servo[0].sw=-45;      
       servo[1].sw=0;         
       servo[2].sw=45;
    An PIN1 erhalte ich somit eine Pulsdauer von ca. 10ms und eine Pulsweite von ca. 200ms!!!!

    Kannst Du Dir vorstellen woran das liegt???

    Danke!
    Gruß jan

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Moin!
    Also außer dem Takt des Mikrocontrollers fällt mir dazu erstmal nix ein. Vielleicht hatte ich den Takt damals doch wieder auf 1MHz gestellt?? Kannste es ja mal ausprobieren, deine Werte scheinen ja ungefähr um einen Faktor 8 oder so daneben zu liegen.
    Kann es leider im Augenblick nicht nochmal ausprobieren, weil ich bis auf weiteres in Spanien arbeite und mein Bastelzeugs nicht hier habe...

    Nils

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