Шаговый генератор на STM32 (STEP/DIR/ENBL)

[MX_Master]

видел кучу статей по подключению LCD экранчиков с помощью контроллера внешней памяти - FSMC

Тоже когда начинал разбираться теплилась надежда, что FSMC - панацея. FSMC в отличии от SPI позволяет работать с контролером экрана по 16 битной шине и дергать ножки управления. Команды же и данные по каждому пикселю приходится слать одиночно, что сильно уже грузит проц. При этом у большого цветного экрана поток данных в несколько больше.

DMA?

[slavik]

DMA?

Тоже задействован. FSMC для работы с памятью. А с экраном можно работать используя только две ячейки (16 бит) памяти, одна для выбора команда/данные, другая для параметра/данные. Записываем ячейки, запускаем поток DMA, информация на экране.

[slavik]

Возможно еще один поток DMA туда можно прикрутить. Надо попробовать...

[MX_Master]

Всё-таки, маловато DMA каналов у STM32F103C8T6 для подключения дополнительных модулей с W5500 и MicroSD. Долго думал и прикидывал разные варианты. Пришёл к выводу, что к генератору ничего лепить не нужно. Единственное средство связи, которое у него будет - это SPI (slave). Это значит, что подключаться к другим устройствам генератор будет только по SPI в качестве ведомого устройства. По SPI генератор будет получать короткие сообщения с настройками и командами движения.

Такой подход позволит подключить генератор к любой ардуине, к любому внешнему МК на выбор, а также к любым одноплатникам типа Raspberry Pi, Orange Pi, BeagleBone и т.д.

Возможные области применения генератора на будущее:

• Собственный (автономный) контроллер ЧПУ на 8-9 осей на базе Orange Pi + 2-3 платки генератора с STM32F103C8T6
• Собственный контроллер ЧПУ на 5-6 осей на базе STM32F407VET6 + генератор в составе прошивки
• Подключение в качестве аппаратного генератор для LinuxCNC (способ подключения в процессе обдумывания)
• Возможно, кто-то захочет прикрутить генератор по SPI к ардуине и GRBL

[MX_Master]

Набросал общий план. Пока без мелочей.

должны быть как минимум две функции начала движения:

• линейное перемещение, с параметрами:
  : массив новых координат для осей
  : начальная частота
  : конечная частота
• перемещение по дуге, с параметрами:
  : массив новых координат для осей
  : массив параметров дуги (плоскость, центр, кол-во витков)
  : начальная частота
  : конечная частота

должны быть такие функции остановки/возобновления движения:

• глобальный ВКЛ/ВЫКЛ всех осей
• глобальный ВКЛ/ВЫКЛ паузы для всех осей
• глобальная остановка всех осей
• локальный ВКЛ/ВЫКЛ указанной оси
• локальный ВКЛ/ВЫКЛ паузы для указанной оси
• локальная остановка указанной оси

для всех осей должны быть общие настройки:

• текущий тип ускорения (линейное, по S-кривой)
• длина начала S-кривой в процентах
• длина конца S-кривой в процентах

у каждой оси должны быть свои настройки:

• текущая позиция в шагах
• максимальное ускорение
• начальная частота вывода шагов
• текущая частота вывода шагов
• максимальная частота вывода шагов

Предыдущий вариант (для просмотра содержимого нажмите на ссылку)

минимально должно быть две функции движения:

1. линейное (G0/G1) перемещение с параметрами:
   - массив новых координат для осей
   - начальная частота
   - конечная частота
2. перемещение по дуге (G1/G3) с параметрами:
   - массив новых координат для осей
   - массив параметров дуги (плоскость, центр, кол-во витков)
   - начальная частота
   - конечная частота

для всех осей должны быть общие настройки, которые можно менять:

• текущий тип ускорения (линейное, по S-кривой)
• длина начала S-кривой в процентах
• длина конца S-кривой в процентах
• глобальный выключатель осей
• тип остановки/старта при срабатывании выключателя осей
• глобальная пауза для всех осей
• тип остановки/старта при срабатывании паузы осей
• глобальный выключатель синхронизации осей

у каждой оси должны быть свои настройки, которые можно менять:

• локальный выключатель оси
• локальный выключатель синхронизации с другими осями
• текущая позиция в шагах
• начальная частота
• максимальная частота
• максимальное ускорение

Если у кого-то есть советы - пишите.

[selenur]

Было-бы неплохо, в процессе запуска движения оси на ходу менять это значение

текущая позиция в шагах

Тут понадобилось себе упростить одну штуку, и сделал очень по быстрому так:
https://www.youtube.com/watch?v=coPd3Pb9dhc
Т.к. код разгона торможения не мой, и пока не добавил функцию, когда нажимаешь и держишь кнопку например влево, то происходит разгон, и начинается движение пока нажата кнопка, как кнопку отпускаю, так сразу нужно начинать сбрасывать скорость, вот такой функции мне иногда в поделках не хватает.

[MX_Master]

Я так понял, речь про бесконечное движение по команде и остановка по команде. Не?
Текущая позиция в шагах подсчитывается и меняется с частотой 10 КГц.

Подправил текущий вариант плана.

[selenur]

Я так понял, речь про бесконечное движение по команде и остановка по команде. Не?
Текущая позиция в шагах подсчитывается и меняется с частотой 10 КГц.

Да, именно так

[MX_Master]

Я так понял, речь про бесконечное движение по команде и остановка по команде. Не?
Текущая позиция в шагах подсчитывается и меняется с частотой 10 КГц.

Да, именно так

Понял. Реализуется вроде просто - говорим оси двигаться в максимальную координату. И она пилит туда до посинения пока не скомандуем стоп.

Максимальная координата в шагах = 256^4 / 2 = 2147483648 (число, 32 бита, со знаком). Если, к примеру в предполагаемом контроллере указано 640 шагов на 1 мм, то 2147483648 шагов будет = 3355443 мм (3.35 км). Если не жмякнуть стоп, к вечеру может туда и доберётся

[selenur]

главное что-бы по команде стоп, плавно остановилось а не резко
А после остановки, уже можно будет получить текущие координаты, и передвинуться на нужное количество шагов, что-бы место остановки было равно либо десяткам миллиметров, либо единицам мм. Как-то пересекался с задачкой, что пользователь примерно оценивая где нужно остановиться отпускал кнопку, а потом подруливал к ближайшей единице миллиметров, правда не знаю зачем

[MX_Master]

главное что-бы по команде стоп, плавно остановилось а не резко

Это можно будет указать в самой команде стоп. Читал недавно мануал к powerSTEP01, и там было две команды стоп - мягкий и жёсткий стоп

[atomichammer]

А я вот чего-то пропустил, выравнивание скоростей осей будет? Чтобы все оси одновременно останавливались.

[MX_Master]

А я вот чего-то пропустил, выравнивание скоростей осей будет? Чтобы все оси одновременно останавливались.

Да. В обычном режиме все оси синхронизированы. Разсинхрон и независимые оси - это опция. Неоднократно встречались задачи, где одна или несколько осей должны быть независимыми. И разсинхрон в этих случаях весьма полезен.

[atomichammer]

Да. В обычном режиме все оси синхронизированы. Разсинхрон и независимые оси - это опция. Неоднократно встречались задачи, где одна или несколько осей должны быть независимыми. И разсинхрон в этих случаях весьма полезен.

А можно пример такой задачи, для повышения образованности. В моем пресловутом Pick'n'Place как раз так сделано, т.е. перемещение получается не по прямой, а по ломаной линии, что явно не идет ему на пользу. Интересно, это баг или фича?

[MX_Master]

А можно пример такой задачи, для повышения образованности.

Первое, чё пришло на ум - в 3Д принтере шаговики экструдера могут быть независимыми. На станке с поворотной осью, можно включить поворотку независимо, чтобы что-то выточить.

[slavik]

Такой вопрос: Можно ли обойтись целочисленной арифметикой, реализуя разгон/торможение по S кривой? (морально готовлюсь копать коды...)

[Argon-11]

Можно ли обойтись целочисленной арифметикой

Я не вижу принципиальных причин по которым было бы нельзя. А чем "плавучка" не устраивает?

[slavik]

А чем "плавучка" не устраивает?

"Плавучка" тактов много занимает. Да и с целочисленной код проще, мне кажется. У меня все до кучи на одном контролере (STM32F407VET6).

[Argon-11]

"Плавучка" тактов много занимает. Да и с целочисленной код проще, мне кажется.

Вот не скажите! Я 7 лет разрабатывал измерительные приборы с преимущественно целочисленной арифметикой. Да, она заметно быстрее "плавучки", но никак не проще! Это вам надо мозговать когда сделать правильное округление, где заменить деление сдвигом, как избежать переполнения и т.п.
Так что советую, раз уж имеете достаточно мощный МК, используйте плавучку. А если беспокоят такты, то распределите ресурсы так, чтобы вычисления проводить в моменты простоя МК. А такие однозначно будут. А если не будет - меняйте МК или иначе стройте архитектуру проекта, используйте периферию по-максимуму.

[MX_Master]

Такой вопрос: Можно ли обойтись целочисленной арифметикой, реализуя разгон/торможение по S кривой? (морально готовлюсь копать коды...)

Я ж пару страниц назад давал пример трёхсекционной S-кривой на целочисленной логике. Вот здесь - http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 60#p376858