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This commit is contained in:
@@ -0,0 +1,14 @@
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#include <avr/io.h>
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#include "digital_in.h"
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Digital_in::Digital_in(uint8_t pin) : pin_mask(1<<pin) {}
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void Digital_in::init() {
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DDRD &= ~pin_mask;
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PORTD |= pin_mask;
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}
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bool Digital_in::is_hi() { return PIND & pin_mask; }
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bool Digital_in::is_lo() { return !is_hi(); }
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@@ -0,0 +1,9 @@
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#include "digital_out.h"
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#include <avr/io.h>
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Digital_out::Digital_out(uint8_t pin) : pin_mask(1<<pin) {}
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void Digital_out::init() { DDRB |= pin_mask; }
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void Digital_out::toggle() { PORTB ^= pin_mask; }
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void Digital_out::set_hi() { PORTB |= pin_mask; }
|
||||
void Digital_out::set_lo() { PORTB &= ~pin_mask; }
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@@ -0,0 +1,87 @@
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#include <avr/io.h>
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#include <util/delay.h>
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#include <Arduino.h>
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#include "rotary_encoder_driver.h"
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#include "motor_driver.h"
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#include "p_controller.h"
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RotaryEncoderDriver encoder;
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MotorDriver motor;
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P_controller controller(12.5);
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const double REF_RPM1 = 30.0;
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const double REF_RPM2 = 50.0;
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const uint16_t STEP1_AT_SAMPLE = 50;
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const uint16_t STEP2_AT_SAMPLE = 500;
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const uint16_t STOP_AT_SAMPLE = 1000;
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int main() {
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init();
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Serial.begin(115200);
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cli();
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encoder.begin();
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motor.begin();
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sei();
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// Mótor stopp og smá bið svo kerfið sé í kyrrstöðu áður en mælingin hefst
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motor.stop();
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_delay_ms(2000);
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||||
Serial.println("time_ms,ref_rpm,actual_rpm,pwm_requested,pwm_actual");
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Serial.println("0.0,0.0,0.0,0.0,0.0");
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encoder.reset_speed_measurement();
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uint16_t sample = 0;
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double ref = 0.0;
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while (true) {
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if (encoder.new_speed_available()) {
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sample++;
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float time_ms = sample * 4.0f;
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// Step-inntak: viðmiðið hoppar úr 0 í REF_RPM á STEP_AT_SAMPLE
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if (sample == STEP1_AT_SAMPLE) {
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ref = REF_RPM1;
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}
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if (sample == STEP2_AT_SAMPLE) {
|
||||
ref = REF_RPM2;
|
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}
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double actual = encoder.rpm();
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double pwm_percent = controller.update(ref, actual);
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double pwm_requested = pwm_percent * 2.55;
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double pwm_actual = pwm_requested;
|
||||
if (pwm_actual > 255.0) pwm_actual = 255.0;
|
||||
if (pwm_actual < -255.0) pwm_actual = -255.0;
|
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||||
motor.set(pwm_actual);
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||||
Serial.print(time_ms, 1);
|
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Serial.print(",");
|
||||
Serial.print(ref, 1);
|
||||
Serial.print(",");
|
||||
Serial.print(actual, 2);
|
||||
Serial.print(",");
|
||||
Serial.print(pwm_requested, 1);
|
||||
Serial.print(",");
|
||||
Serial.println(pwm_actual, 1);
|
||||
|
||||
if (sample >= STOP_AT_SAMPLE) {
|
||||
motor.stop();
|
||||
while (true) {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
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@@ -0,0 +1,110 @@
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#include "motor_driver.h"
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||||
#include <avr/io.h>
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||||
MotorDriver::MotorDriver()
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{
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}
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void MotorDriver::begin()
|
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{
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// Arduino D3 = PD3 = AIN1
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// Arduino D11 = PB3 = AIN2
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||||
DDRD |= (1 << DDD3);
|
||||
DDRB |= (1 << DDB3);
|
||||
|
||||
// Timer2 Fast PWM
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||||
TCCR2A = 0;
|
||||
TCCR2B = 0;
|
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||||
// Fast PWM mode
|
||||
TCCR2A |= (1 << WGM20);
|
||||
TCCR2A |= (1 << WGM21);
|
||||
|
||||
// Non-inverting PWM on OC2A and OC2B
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||||
TCCR2A |= (1 << COM2A1);
|
||||
TCCR2A |= (1 << COM2B1);
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||||
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||||
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||||
// Timer2 prescaler = 32
|
||||
TCCR2B |= (1 << CS21);
|
||||
TCCR2B |= (1 << CS20);
|
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||||
OCR2A = 0;
|
||||
OCR2B = 0;
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|
||||
//stop();
|
||||
}
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||||
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||||
void MotorDriver::forward()
|
||||
{
|
||||
// AIN1 / D3 = HIGH
|
||||
// AIN2 / D11 = LOW
|
||||
|
||||
//PORTD |= (1 << PORTD3);
|
||||
//PORTB &= ~(1 << PORTB3);
|
||||
|
||||
OCR2A = 0;
|
||||
OCR2B = 255;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void MotorDriver::reverse()
|
||||
{
|
||||
// AIN1 / D3 = LOW
|
||||
// AIN2 / D11 = HIGH
|
||||
|
||||
//PORTD &= ~(1 << PORTD3);
|
||||
//PORTB |= (1 << PORTB3);
|
||||
|
||||
OCR2B = 0;
|
||||
OCR2A = 255;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void MotorDriver::stop()
|
||||
{
|
||||
// Both LOW
|
||||
|
||||
//PORTD &= ~(1 << PORTD3);
|
||||
//PORTB &= ~(1 << PORTB3);
|
||||
|
||||
OCR2A = 0;
|
||||
OCR2B = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void MotorDriver::set(double pwm)
|
||||
{
|
||||
// Limit PWM command
|
||||
if (pwm > 255.0)
|
||||
{
|
||||
pwm = 255.0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (pwm < -255.0)
|
||||
{
|
||||
pwm = -255.0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
if (pwm > 0)
|
||||
{
|
||||
// Forward
|
||||
OCR2A = 0;
|
||||
OCR2B = (uint8_t)pwm;
|
||||
}
|
||||
else if (pwm < 0)
|
||||
{
|
||||
// Reverse
|
||||
OCR2B = 0;
|
||||
OCR2A = (uint8_t)(-pwm);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
stop();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,13 @@
|
||||
#include "p_controller.h"
|
||||
|
||||
P_controller::P_controller(double Kp)
|
||||
: Kp(Kp)
|
||||
{
|
||||
}
|
||||
|
||||
double P_controller::update(double ref, double actual)
|
||||
{
|
||||
double error = ref - actual;
|
||||
|
||||
return Kp * error;
|
||||
}
|
||||
@@ -0,0 +1,136 @@
|
||||
#include "rotary_encoder_driver.h"
|
||||
#include <avr/interrupt.h>
|
||||
|
||||
RotaryEncoderDriver* driver = nullptr;
|
||||
|
||||
RotaryEncoderDriver::RotaryEncoderDriver()
|
||||
: cycle(0)
|
||||
, count(0)
|
||||
, prev_count(0)
|
||||
, speed_ready(false)
|
||||
, hist_idx(0)
|
||||
, led(5)
|
||||
, eA(2)
|
||||
, eB(5)
|
||||
{
|
||||
for (uint8_t i = 0; i < HIST_LEN; i++) {
|
||||
history[i] = 0;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void RotaryEncoderDriver::begin() {
|
||||
driver = this;
|
||||
|
||||
led.init();
|
||||
eA.init();
|
||||
eB.init();
|
||||
|
||||
EICRA |= (1<<ISC01) | (1<<ISC00);
|
||||
EIMSK |= (1<<INT0);
|
||||
|
||||
timer.init(4000);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void RotaryEncoderDriver::update() {
|
||||
count += eB.is_hi() ? 1 : -1;
|
||||
led.set_hi();
|
||||
}
|
||||
|
||||
int RotaryEncoderDriver::position() {
|
||||
|
||||
uint8_t oldSREG = SREG;
|
||||
|
||||
cli();
|
||||
|
||||
int16_t local_count = count;
|
||||
|
||||
SREG = oldSREG;
|
||||
|
||||
led.set_lo();
|
||||
|
||||
return local_count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void RotaryEncoderDriver::update_delta() {
|
||||
|
||||
int16_t oldest = history[hist_idx];
|
||||
history[hist_idx] = count;
|
||||
hist_idx = (hist_idx + 1) % HIST_LEN;
|
||||
|
||||
delta = count - oldest; // breyting yfir HIST_LEN * Ts (40 ms) glugga
|
||||
|
||||
prev_count = count;
|
||||
|
||||
speed_ready = true;
|
||||
|
||||
led.set_lo();
|
||||
}
|
||||
|
||||
float RotaryEncoderDriver::count_per_sec() {
|
||||
|
||||
uint8_t oldSREG = SREG;
|
||||
|
||||
cli();
|
||||
|
||||
int16_t local_delta = delta;
|
||||
|
||||
SREG = oldSREG;
|
||||
|
||||
return local_delta / (HIST_LEN * 0.004f);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
float RotaryEncoderDriver::rpm()
|
||||
{
|
||||
const float COUNTS_PER_REV = 1050.0f;
|
||||
|
||||
return count_per_sec() * 60.0f / COUNTS_PER_REV;
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool RotaryEncoderDriver::new_speed_available()
|
||||
{
|
||||
uint8_t oldSREG = SREG;
|
||||
|
||||
cli();
|
||||
|
||||
bool ready = speed_ready;
|
||||
|
||||
if (ready)
|
||||
{
|
||||
speed_ready = false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
SREG = oldSREG;
|
||||
|
||||
return ready;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void RotaryEncoderDriver::reset_speed_measurement()
|
||||
{
|
||||
uint8_t oldSREG = SREG;
|
||||
|
||||
cli();
|
||||
|
||||
cycle = 0;
|
||||
prev_count = count;
|
||||
delta = 0;
|
||||
speed_ready = false;
|
||||
|
||||
for (uint8_t i = 0; i < HIST_LEN; i++) {
|
||||
history[i] = count;
|
||||
}
|
||||
hist_idx = 0;
|
||||
|
||||
SREG = oldSREG;
|
||||
}
|
||||
|
||||
ISR(INT0_vect) {
|
||||
driver->update();
|
||||
}
|
||||
ISR(TIMER1_COMPA_vect) {
|
||||
driver->update_delta();
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -0,0 +1,61 @@
|
||||
/* #include "rotary_encoder_driver.h"
|
||||
#include <avr/interrupt.h>
|
||||
|
||||
RotaryEncoderDriver* driver = nullptr;
|
||||
|
||||
RotaryEncoderDriver::RotaryEncoderDriver()
|
||||
: cycle(0)
|
||||
, count(0)
|
||||
, prev_count(0)
|
||||
, led(5)
|
||||
, eA(2)
|
||||
, eB(5) {}
|
||||
|
||||
void RotaryEncoderDriver::begin() {
|
||||
driver = this;
|
||||
|
||||
led.init();
|
||||
eA.init();
|
||||
eB.init();
|
||||
|
||||
EICRA |= (1<<ISC01) | (1<<ISC00);
|
||||
EIMSK |= (1<<INT0);
|
||||
|
||||
timer.init(100);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void RotaryEncoderDriver::update() {
|
||||
count += eB.is_hi() ? 1 : -1;
|
||||
led.set_hi();
|
||||
}
|
||||
|
||||
int RotaryEncoderDriver::position() {
|
||||
led.set_lo();
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void RotaryEncoderDriver::update_delta() {
|
||||
if (++cycle == 0) {
|
||||
delta = count - prev_count;
|
||||
prev_count = count;
|
||||
}
|
||||
led.set_lo();
|
||||
}
|
||||
|
||||
float RotaryEncoderDriver::count_per_sec() {
|
||||
return delta / (256.0f * 0.0001f);
|
||||
}
|
||||
|
||||
float RotaryEncoderDriver::rpm() {
|
||||
return (count_per_sec() * 60) / 1050.0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
ISR(INT0_vect) {
|
||||
driver->update();
|
||||
}
|
||||
ISR(TIMER1_COMPA_vect) {
|
||||
driver->update_delta();
|
||||
}
|
||||
|
||||
*/
|
||||
@@ -0,0 +1,53 @@
|
||||
/* Óvirkt núna, "alvöru" main() er í main.cpp. Þessi skrá var notuð í undirbúning/prófun
|
||||
|
||||
#include <Arduino.h>
|
||||
|
||||
#include "p_controller.h"
|
||||
|
||||
P_controller controller(2.0);
|
||||
|
||||
int main()
|
||||
{
|
||||
init();
|
||||
|
||||
Serial.begin(115200);
|
||||
|
||||
double result = controller.update(100.0, 70.0);
|
||||
|
||||
Serial.print("PWM = ");
|
||||
Serial.println(result);
|
||||
|
||||
while (true)
|
||||
{
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
#include <Arduino.h>
|
||||
#include <util/delay.h>
|
||||
|
||||
#include "motor_driver.h"
|
||||
|
||||
MotorDriver motor;
|
||||
|
||||
int main()
|
||||
{
|
||||
init();
|
||||
|
||||
motor.begin();
|
||||
|
||||
while (true)
|
||||
{
|
||||
motor.set(60);
|
||||
_delay_ms(3000);
|
||||
|
||||
motor.set(120);
|
||||
_delay_ms(3000);
|
||||
|
||||
motor.set(240);
|
||||
_delay_ms(3000);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
*/
|
||||
@@ -0,0 +1,14 @@
|
||||
#include "timer_usec.h"
|
||||
|
||||
Timer_usec::Timer_usec() = default;
|
||||
|
||||
void Timer_usec::init(uint16_t period_us) { // for custom duty cycle duration in ms in part 1
|
||||
TCCR1A = 0;
|
||||
TCCR1B = 0;
|
||||
TCNT1 = 0;
|
||||
|
||||
OCR1A = period_us * 2 - 1;
|
||||
TCCR1B |= (1<<WGM12);
|
||||
TIMSK1 |= (1<<OCIE1A);
|
||||
TCCR1B |= (1<<CS11);
|
||||
}
|
||||
Reference in New Issue
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