duwon님의 노트

웹에서 서보모터 제어하기

Thu, 03 Jan 2008 03:34:24 +0900

개발환경^#

웹 : MS Windows Server 2003. ASP.NET 2.0 Framework2.0

하드웨어 : IAR 4.0 Ponyprog2000

하드웨어 구성 : MCU Atmega128, Servo motor HS-311

웹 프로그램^#

포함된 파일^#

Default.aspx - 웹 첫 페이지

Default.aspx.vb - vb로 작성된 코드.

web.config

rs232.vb - 시리얼 통신 COM port 제어를 위한 클래스 파일

기본 인터페이스^#

실행^#

2 번의 텍스트 상자에 서보 모터의 제어 하고 싶은 각도를 넣고 좌우 방향 버튼을 누르게 되면 서보 모터가 움직이게 된다. 텍스트 상자에 적게 되는 각도는 상대적인 각도이다. -90에 서보모터가 위치 해 있을 때 45 값을 넣고 우측 버튼을 눌렀을 때 -45도에 위치하게 된다.

소스 코드 - Default.aspx.vb^#

1 번 버튼을 클릭 했을 때 Left.Click 호출 실행. 2번 클릭 했을 때. Right.Click 호출 실행. 버튼을 한 번 누를 때 마다 COM Port를 열고 패킷을 보낸 다음 다시 Port를 닫는 방법을 택했다. 각도 값을 0보다 작거나 180보다 크면 90으로 전송 하도록 하였다.

'// Servo-morot Control in the webpage
'// Progaming by duwon
'// 2007. 10. 19.
Partial Class _Default
Inherits System.Web.UI.Page
'//Private miAngle As Integer = 8
Protected Sub Button1_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Right.Click
        If textbox_angle.Text > 180 Or textbox_angle.Text < 0 Then
            textbox_angle.Text = 90
        End If
        Dim moRS232 As New Rs232()
        With moRS232
            .Port = 1                                     '// Uses COM1
            .BaudRate = 9600                              '// 9600 baud rate
            .DataBit = 8                                  '// 8 data bits
            .StopBit = Rs232.DataStopBit.StopBit_1        '// 1 Stop bit
            .Parity = Rs232.DataParity.Parity_None        '// No Parity
            .Timeout = 500                                '// 500 ms of timeout admitted to get all required bytes
        End With
        '// Initializes and Open
        moRS232.Open()
        '//You can, optionally control the state of DTR/RTS lines after the Port is open
        '// Set state of RTS / DTS
        moRS232.Dtr = True
        moRS232.Rts = True
        Dim aAngle() As Byte = {textbox_angle.Text}
        moRS232.Write("r")
        moRS232.Write(aAngle)
        moRS232.Close()
    End Sub
    Protected Sub Button1_Click1(ByVal sender As Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles Left.Click
        If textbox_angle.Text > 180 Or textbox_angle.Text < 0 Then
            textbox_angle.Text = 90
        End If
        Dim moRS232 As New Rs232()
        With moRS232
            .Port = 1                                     '// Uses COM1
            .BaudRate = 9600                              ' // 9600 baud rate
            .DataBit = 8                                  '// 8 data bits
            .StopBit = Rs232.DataStopBit.StopBit_1        '// 1 Stop bit
            .Parity = Rs232.DataParity.Parity_None        '// No Parity
            .Timeout = 500                                '// 500 ms of timeout admitted to get all required bytes
        End With
        '// Initializes and Open
        moRS232.Open()
        '//You can, optionally control the state of DTR/RTS lines after the Port is open
        '// Set state of RTS / DTS
        moRS232.Dtr = True
        moRS232.Rts = True
        Dim aAngle() As Byte = {textbox_angle.Text}
        moRS232.Write("l")
        moRS232.Write(aAngle)
        moRS232.Close()
    End Sub
End Class

패킷 구조^#

패킷 손실 위험이 없으므로 헤더와 CRC 체크 비트는 추가 하지 않았고 방향과 각도 만으로 패킷을 구성.

방향(8비트)	각도(8비트)

방향(8비트)

각도(8비트)

방향 구분

r (ASCII 0x72) - 우측 방향

l (ASCII 0x6C) - 좌측 방향

각도 - ASCII값으로 0-180을 보냄.

아래 그림은 컴퓨터 COM port를 통해 패킷이 오가는 모습을 캡쳐한 것이다. 각도를 50으로 놓고 1번과 2번을 눌렀을 때 패킷이 COM port를 통해 나가는 것을 확인 할 수 있다.

웹 프로그램 다운로드 WebToServo_webprogram.zip^#

하드웨어^#

사진^#

회로도^#

동작방식^#

시리얼 통신으로 컴퓨터에서 넘어온 데이터를 받아서 첫 번째 패킷으로 좌측인지 우측인지 구분한다. 첫 패킷이 좌측이나 우측 명령어 아니라면 그 패킷을 버린다. 다음 패킷으로 각도가 넘어 오는데 오른쪽이면 +, 왼쪽이면 - 값을 붙여 ConvertAngle 함수에 넘겨준다. ConvertAngle 함수는 컴퓨터에서 받은 각도 값을 지금 서보모터의 위치 각도도 값을 더해서 서보모터 제어 할 수 있는 값으로 변경하여 준다. 가운데가 0도 좌우측 -90, 90도로 정했고 컴퓨터에서 들어 오는 각도가 그 이상을 넘어가면 -90, 90 으로 예외처리하였다.

현재 모터의 각도가 30도에 있고 웹에서 60도 각도에 좌측 버튼을 눌렀을 경우 최종 서보모터의 각도는 -30도로 결정된다.

소스코드 - WebToServo.cpp^#

#include <iom128.h> // MCU 128 각종 레지스터 정의
#include <ina90.h> // 인터럽트 관련 구문
#define LEFT_ANGLE -90
#define RIGHT_ANGLE 90
int flag = 0;
int Sv_angle = 42; // mim15 mid 42 max69
int fromServerAngle = 0;
int holdedServoAngle = 0;
void ConvertAngle(int fromServerAngle)                    // 절대각도 -> 상대각도 변환 구문
{
     holdedServoAngle = holdedServoAngle + fromServerAngle;
     if( holdedServoAngle > RIGHT_ANGLE){ holdedServoAngle = RIGHT_ANGLE;}              // 절대각도가 오른쪽 상한선 이상시 예외구문
     if( holdedServoAngle < LEFT_ANGLE){ holdedServoAngle = LEFT_ANGLE;}                 // 절대각도가    왼쪽 상한선 이상시 예외구문


     Sv_angle = (int)((((float)holdedServoAngle) / 1.63) + 92);                                 // 사용자 입력 각도 -> 서보모터 제어값 ( 0~255) 변환
}
void Timer_Initialization()
{
TCCR0 = 0x06;             //분주비 256로 설정
TCNT0 = 0x00;             //
TIMSK = 0x01;             //오버플로우 발생하면 인터럽트 발생
}
void UART_Initialization()
{
    UCSR1A = 0x00;       // 0000 0000
    UCSR1B = 0x98;       // 1001 1000   Receive enable, Transmitte enable
    UCSR1C = 0x06;       // 0000 0100   비동기 방식, Parity bit Disable , 1 stop bit

    UBRR1H = 0x00;       // 0000 0000
    UBRR1L = 0x67;       // 0100 0111   16MHz 에서 9600 bps (10진수 103)
}
char getch(void) // PC -> MCU 데이터 1byte 전송 UART1 사용
{
unsigned char data;
while(!(UCSR1A & 0x80));
data = UDR1; // MCU 버퍼에서 데이터 수신
UCSR1A |= 0x80; // 클리어 RXC0

return(data);
}
void putch(unsigned char data)             //     MCU -> PC 데이터 1byte 전송     UART1 사용
{
   while(!(UCSR1A & 0x20));
    UDR1 = data;                                   //      MCU 버퍼에 데이터 입력
    UCSR1A |= 0x20;
}
int main()
{
DDRF = 0xff;                 //포트 입출력 설정
DDRB = 0xff;
DDRD = 0xfb;
PORTF = 0x00;              //포트 초기화

Timer_Initialization();
UART_Initialization();

__enable_interrupt();                // 인터럽트를 걸어주는 함수

    while(1)
    {
     unsigned char text;

        int fromServerAngle = 0;

        text = getch();                            // 1byte 수신 ( Right or Left 구분)
        putch(text);                               // PC에서 모니터링 프로그램을 통해 에코데이터를 통해 전송여부 확인

        if(text == 'l')
        {
            fromServerAngle = 0 - getch();             // 1byte 수신 ( Left의 경우 각도 수신)
            ConvertAngle(fromServerAngle);          //  각도 변환 함수 호출
        }

        if(text == 'r')
        {
            fromServerAngle = getch();                    // 1byte 수신 ( Right 의 경우 각도 수신)
            ConvertAngle(fromServerAngle);            //  각도 변환 함수 호출
        }
    }
}
#pragma vector = TIMER0_OVF_vect
__interrupt void TIMER0_OVF_interrupt(void) //오버플로우가 발생하면 인터럽트벡터로 들어옴
{
    if(flag ==1)
    {
        PORTB = 0xff;
        TCNT0 = 0xff-Sv_angle;
        flag = 0;
    }

    else
    {
        PORTB = 0x00;
        TCNT0 = 0x00;
        flag = 1;
    }
}

하드웨어 소스코드 다운로드 - WebToServo_hardware.zip^#

작동 동영상^#

MOV09097.MPG

추가 하드웨어 제작

Clonix 아르바이트 할 때 만들었던 테스트 보드를 가지고 간단하게 하드웨어 제작을 했습니다.

다양한 테스트 기능이 들어 가 있는 보드이기 때문에 여러 핀들이 많이 있습니다만 사용된건 두개. UART1, PORTB

UART1번을 보면 원래 보는 VTRG 형태의 핀을 꼽게 되어 있는데 대부분 RTVG형태의 핀을 꼽기 때문에 변환하여 사용하였습니다.

소스코드는 위에서 제작했던 것과 같습니다.

작동동영상

MOV09120.MPG

Timer/Counter

Thu, 08 Nov 2007 09:46:50 +0900

2개의 Timer/Counter를 갖고 있음. Timer0 : 8비트, Timer1 : 1비트

<관련 I/O Register>

TCCR0

TCNT0 : 현재 Count 값

OCR0 : 출력 비교값

TIMSK : interrupt 발생 enable

TIFR : interrupt 발생 flag

SFIOR : x

1) Normal Mode : TOP까지 센다

2) CTC mode : 0부터 OCR0 값까지 센다

3) Fast PWM

4) Phase Correct PWM

External Interrupt

Thu, 01 Nov 2007 09:46:56 +0900

<MCU에서 입력 방법>

inttrupt : Hardware적으로 변화를 점검하여 변화시에만 미리 정해 놓은 동작을 하도록 하는 것
- 즉각적으로 반응하여, loop를 구성 할 필요 없음
- MCU가 다른 일을 수행하고 있을 때, interrupt 발생시 갑자기 일을 멈추고 interrupt service routine을 수행하므로 interrupt 염두에 둔 coding을 하지 않을 경우 오동작 발생 할 수 있다.
- 우선순위가 높은 작업
polling : loop를 돌면서 입력 핀의 값을 계쏙 읽어서 변화를 알아내는 방법.
- 순차적으로 입력 핀의 값을 읽으므로 약간의 지연(수십us)후에 수행된다. (만일 전에 MCU가 처리하고 있던 동작이 delay routine 같이 상당한 시간을 요구하는 동작을 하고 있을 경우, 입력을 놓칠 수 있다.)
- 갑자기 ISR로 뛰는 일이 없으므로 오동작의 위험이 적다
- 우선순위가 낮은 작업

: Interrupt 발생시 분기 장소를 기록 해 놓은 특정 번지의 내용용

퓨즈비트 BOOTRST 와 GICR 레지스터의 IVSEL 비트 값에 따라 다른 벡터 값을 갖는다.

다음의 어셈블리 코드는 BOOTRST=1, IVSEL=0 인 전형적인 경우이다.

Address Labels Code Comments
$000 rjmp RESET ; Reset Handler
$001 rjmp EXT_INT0 ; IRQ0 Handler
$002 rjmp EXT_INT1 ; IRQ1 Handler
$003 rjmp TIM1_CAPT ; Timer1 Capture Handler
$004 rjmp TIM1_COMPA ; Timer1 Compare A Handler
$005 rjmp TIM1_COMPB ; Timer1 Compare B Handler
$006 rjmp TIM1_OVF ; Timer1 Overflow Handler
$007 rjmp TIM0_OVF ; Timer0 Overflow Handler
$008 rjmp SPI_STC ; SPI Transfer Complete Handler
$009 rjmp USART_RXC ; USART RX Complete Handler
$00a rjmp USART_UDRE ; UDR0 Empty Handler
$00b rjmp USART_TXC ; USART TX Complete Handler
$00c rjmp ANA_COMP ; Analog Comparator Handler
$00d rjmp EXT_INT2 ; IRQ2 Handler
$00e rjmp TIM0_COMP ; Timer0 Compare Handler
$00f rjmp EE_RDY ; EEPROM Ready Handler
$010 rjmp SPM_RDY ; Store Program memory Ready
Handler
$011 RESET: ldi r16,high(RAMEND); Main program start
$012 out SPH,r16 ; Set Stack Pointer to top of RAM
$013 ldi r16,low(RAMEND)
$014 out SPL,r16
$015 sei ; Enable interrupts
$016 <instr> xxx
... ... ...

<관련 레지스터>

SREG(Status Register) : 상태 레지스터

MCUCR(MCU Control Register) : MCU 제어 레지스터

EMCUSR(Extended MCU Control Register) : 확장 MCU 제어 레지스터

GICR(general Control Interrupt Register) : 인터럽트 제어 레지스터

GIFR(General Interrupt Flag Register) : 인터럽트 플래그 레지스터

포트 입력 테스트 2

Wed, 31 Oct 2007 00:26:14 +0900

// 파일명 : ex4-5.c
// 설 명 : 포트 입력 실험 3
//        - 각 스위치에 따라 LED가 다르게 켜진다.
// 주 의 : - 입력 스위치는 D 포트에 연결되어 있다.
//        - D 포트내부 풀업을 이용한다.

#include <mega8515.h>

void main(void)
{
    unsigned char key;

    DDRB = 0xFF;            // B 포트 모든 핀 출력
        DDRD = 0b11000011;        // PD2, PD3, PD4, PD5 핀 입력
        SFIOR = 0x00;               // 내부 풀업 사용 설정(PUD 비트 리셋)
    PORTD = 0b00111100;        // PD2, PD3, PD4, PD5 핀 내부 풀업 설정.
    PORTB = 0xFF;                // LED 모두 OFF

    while(1){
        key = PIND;        // D 포트의 핀 읽어오기.
        key >>= 2;             // 쉬프트.
        key &= 0x0F;             // 상위 니블 셋

        switch(key){
            case 0x0E :    // KEY0가 눌리면 LED 모두 ON
                PORTB = 0x00;
                break;
            case 0x0D :     // KEY1이 눌리면 LED 모두 OFF
                PORTB = 0xFF;
                break;
            case 0x0B :       // KEY2가 눌리면 짝수번째 LED ON
                PORTB = 0x55;
                break;
            case 0x07 :    // KEY3가 눌리면 홀수번째 LED ON
                PORTB = 0xAA;
        }
    }
}

aaap

.include <m8515def.inc>

.cseg
        .org 0x0000
         ldi r16, 0xff
        out DDRB, r16
        out PORTB, r16
        ldi r16, 0b11000011
        ldi r17, 0b00111100
        out DDRD, r16
        out PORTD, r17
        ldi r16, 0x0
        out SFIOR, r16

LOOP:
        in r17, PIND
        lsr r17
        lsr r17
        andi r17, 0x0f

        ldi r18, 0x0e
        cp r17, r18
        breq SWI0

        ldi r18, 0x0e
        cp r17, r18
        breq SWI1

        ldi r18, 0x0e
        cp r17, r18
        breq SWI2

        ldi r18, 0x07
        cp r17, r18
        breq SWI3

SWI0:
        ldi r19, 0x00
        out PORTB, r19
        rjmp LOOP

SWI1:
        ldi r19, 0xff
        out PORTB, r19
        rjmp LOOP
SWI2:
        ldi r19, 0x55
        out PORTB, r19
        rjmp LOOP
SWI3:
        ldi r19, 0xaa
        out PORTB, r19
        rjmp LOOP

포트 입력 테스트

Tue, 30 Oct 2007 23:26:08 +0900

// 파일명 : ex4-3.c
// 설 명 : 포트 입력 실험 1
//        - D 포트의 스위치를 입력 받아 B 포트에 출력한다.
//        - 스위치에 대응되는 LED가 켜진다.
// 주 의 : - 입력 스위치는 D 포트에 연결되어 있다.
//        - D 포트의 내부 풀업을 이용한다.

#include <avr/io.h>

void main(void)
{
    register unsigned char key;

    DDRB = 0xFF;             // B 포트 모든 핀 출력
    DDRD = 0b11000011;    // PD2, PD3, PD4, PD5 입력
        SFIOR = 0x0;           // 내부 풀업저항 사용 설정(PUD 비트 리셋)
    PORTD = 0b00111100;    // PD2, PD4, PD4, P.D5 핀의 내부 플업 설정

    while(1){
            key = PIND;         // D 포트 핀 읽어오기.
        key >>= 2;             // 쉬프트.
        PORTB = key | 0xF0;    // B 포트에 출력(상위 4개는 Off)
    }
}

.include <m8515def.inc>

.cseg
.org 0x0000
        ldi r16, 0xff
        out DDRB, r16
        ldi r16, 0b11000011
        ldi r17, 0b00111100
        out DDRD, r16
        out PORTD, r17
        ldi r16, 0x0
        out SFIOR, r16

LOOP:
        in r17, PIND
        lsr r17
        lsr r17
        ori r17, 0xf0
        out PORTB, r17
        rjmp LOOP

Example

Tue, 30 Oct 2007 23:17:29 +0900

JAVA

Wed, 24 Oct 2007 13:47:46 +0900

객체
클래스

생성자

오버로딩
상속

오버라이딩
인터페이스
레퍼런스 타입

객체의 생성과 사용

Wed, 24 Oct 2007 13:43:11 +0900

객체를 생성하는 방법

new 연산자를 사용합니다. new StringBuffer("Hey, Java") 이렇게 사용하지요. new연사자 뒤에 클래스 이름을 면 됩니다. 객체는 생성이 됐는데 사용 하지는 못합니다. 위에서 생성한 객체를 사용할 변수를 설정 해 줘야 하겠지요. obj = new StringBuffer("Hey, Java") 하면 됩니다. 그렇다면 obj라는 변수의 타입은 어떻게 될까요? 자바에서는 클래스를 객체를 생성하는 도구이며 객체의 종류를 나타내는 데이터 타입으로 사용합니다. 변수설정 후 객체를 생성하면 됩니다.
객체 삭제

자바에서는 다 쓴 객체를 자동으로 삭제 합니다. 그러므로 객체를 삭제하는 명령문은 쓸 필요가 없습니다.

객체

Wed, 24 Oct 2007 13:37:06 +0900

객체이 이르기 까지 프로그래밍 기술의 변화

프로그램이 처음 시작 할 때 기계어나 어셈블리어로 프로그램을 작성했습니다. 사람이 무척 이해하기 어려운 언어입니다.

좀더 쉽게 프로그램 할 수 있는 포트란, 코볼등이 등장했습니다. 보다 쉽게 코딩 할 수 있지요. 고급언어라 합니다.

프로그래밍 언어가 늘어나고 프로그램이 커지다 보니 코딩라인의 크기가 많이 늘어났죠. 나중에는 전체 프로그램을 이해하고 고치기는 것도 힘들게 되었습니다. 이를 해결하고자 구조적 프로그램밍(Structured programming) 기법이 등장했습니다. 이것도 한계가 있습니다. 요즘은 웬만한 프로그램들 보면 크기가 큽니다. 좀더 획기적인 프로그래밍 기법을 개발했습니다. Object-Oriented Programming 이라는 프로그래밍 기법입니다. 객체지향 프로그래밍 이라고 합니다. 현실세계의 물체를 모방한 프로그램 상위 object는 우리말로 객체라고 부릅니다.
객체를 어떻게 표현 할까?

현실세계 객체는 그 객체가 가지고 있는 특성으로 묘사되고, 어떤 행동을 함으로써 외부세계와 상호 작용합니다. 프로그램 객체도 그 객체가 갖는 데이터로 묘사되고, 그 객체가 제공하는 기능을 통해서 외부세계와 상호 작용하도록 만들 수 있습니다.

은행계좌를 예로 들자면 계좌번호,이름,잔액 등을 데이터로 묘사 할 수 있습니다. 예금하기, 인출하기 등의 기능을 통해 외부 세계와 상호 작용할 수 있습니다.
객체를 누가, 언제 만드는가?

프로그래머가 할 수 있는 일은 단지 객체를 만들라는 명령문을 프로그램 안에 써넣어서 프로그램 실행 도중에 컴퓨터가 객체를 만들도록 하는 것입니다. 그런데, 객체를 만들기 위해서는 클래스가 필요합니다. 프로그래머가 클래스 선언과 함께 객체를 생성하라는 명령문을 작성해서 컴퓨터에게 넘겨주면 컴퓨터는 프로그램을 실행하다가 그 명령문을 만났을 때 그 클래스를 이용해서 객체를 생성합니다.

HTTP Error 404 – File Or Directory Not Found

Wed, 24 Oct 2007 13:20:46 +0900

http://support.citrix.com/article/CTX111779

AT91SAM7S

Wed, 24 Oct 2007 13:15:36 +0900

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