-

hey viewer, we're moving!

We are currently transitioning to a new web system, so we are not updating this wikisite anymore.

The public part of the new web system is available at http://www.ira.disco.unimib.it


INFIND2011/12 IRALab cart controller board

From Irawiki

Jump to: navigation, search

Students working on this project:

Contents

Introduzione

L'obiettivo del progetto è realizzare una scheda di controllo per un Alpaca Golf Cart, nell'ambito del progetto USAD, Urban Shuttles Autonomously Driven. In particolare la suddetta scheda si dovrà occupare di fornire al computer di bordo una interfaccia che gli permetta di far muovere il veicolo nel modo desiderato e di avere un feedback sul movimento.

Per ottenere questo scopo la scheda dovrà interfacciarsi con la centralina in modo da controllare il motore del cart, interfacciarsi con due encoder posti sulle ruote posteriori del veicolo per percepirne il movimento, interfacciarsi con un motore DC in modo da attuare lo sterzo. In questo modo ogni movimento del cart potrà essere controllato dal computer.

Per quanto riguarda invece il feedback intendiamo fornire al computer di bordo la posizione del cart calcolata a partire dalla rotazione delle ruote posteriori.

Relazione

Suddivisione dei compiti

Chi ha fatto cosa...

Sensori/attuatori utilizzati

Descrizione dei sensori (principio fisico, output generato...) o degli attuatori (come si controllano, etc etc)

Potenziometro digitale MCP41010

Per interfacciarsi con la centralina del cart utilizziamo un potenziometro digitale. La motivazione di questa scelta risiede nel funzionamento dell'acceleratore del cart: sostanzialmente premendo il pedale si attua un potenziometro che quindi invia alla centralina un segnale variabile. Per automatizzare il veicolo quindi si è proceduto a interrompere il collegamento tra acceleratore e centralina permettendo l'inserimento di un segnale generato dalla scheda di controllo. Tramite un relè è possibile selezionare quale dei due segnali debba essere inviato alla centralina, come possiamo vedere negli schematici della pagina Rifacimento cablaggi.

Detto questo analizziamo il funzionamento del componente scelto: un potenziometro digitale in pratica simula il comportamento di un potenziometro analogico con la differenza che invece di essere regolato a mano può essere controllato da un microcontrollore. Nel nostro caso dunque avremo la possibilità di settare un valore di resistenza tra 0 e 10k, tramite interfaccia SPI, con una risoluzione di 8 bit.

Integrato e collegamenti

Pin Name Function
1 CS Chip Select
2 SCK Serial Clock
3 SI Serial Data Input
4 Vss Ground
5 PA0 Terminal A connection for Pot 0
6 PW0 Wiper connection for Pot 0
7 PB0 Terminal B connection for Pot 0
8 VDD Power

Comunicazione SPI

Come abbiamo detto la comunicazione avviene tramite SPI

Encoder ottici

Al fine di fornire una retroazione per il controllo del movimento e per avere percezione sulla posizione del cart sono disponibili due encoder ottici sulle ruote posteriori del veicolo, uno per ruota.

Periferiche utilizzate

Quali sono state scelte e perche', a cosa servono, come funzionano, come e dove sono collegati i sensori/attuatori...

Struttura del firmware

Come e' organizzato il codice (nei vari file, se piu' di uno), workflow del programma, gestione degli eventi/interrupt, eventuale uso del DMA etc etc.. Descrizione dettagliata della configurazione delle periferiche, della gestione degli errori, etc etc..

Protocollo di comunicazione seriale

Comandi utilizzabili, struttura del parser, formato dei dati trasmessi, etc etc

Prove sperimentali

Dati ottenuti dalle prove sperimentali: misure dei sensori, controllo degli attuatori, eventuali grafici/filmati..

Risultati e conclusioni

Risultati ottenuti, eventuali problemi riscontrati, conclusioni

Manuale utente

Guida all'uso: senza i dettagli della relazione, deve mettere in grado una qualsiasi persona di utilizzare il vostro progetto.

Collegamenti hardware

Alimentazione, collegamento dei sensori/attuatori alla board..

Procedura di accensione

Eventuale procedura di calibrazione

Esempio di utilizzo

Un esempio di comandi impartiti per un uso "comune", al fine di dimostrare la funzionalita' del progetto

Allegati

Codice sorgente del Firmware

Un file .zip contenente i sorgenti, il Makefile e tutto quel che serve per poter compilare il firmware (escluso l'ambiente di sviluppo)

Codice sorgente di eventuali applicazioni lato PC

Un file .zip contenente i sorgenti, il Makefile e tutto quel che serve per poter compilare l'eventuale software lato PC

Materiale utile

link ai datasheet utilizzati, a documenti che illustrano il funzionamento dei sensori o le tecniche di filtraggio, bibliografia, etc etc..

Personal tools