Home

Fasen

Analysefase

• Lezen productomschrijving Jelle de Rooij
• Lezen ATEX certificering
• What is ATEX?
• Lezen plan van aanpak Yannick van der Loop
• Lezen afstudeerverslag Yannick van der Loop
• STM Toolchain downloaden
• STM IDE downloaden en uitproberen
• Description of HAL software drivers
• STM32 IDE User Guide
• STM bordje aan de praat krijgen
• STM32F446RE datasheet
• Versnellingsmeter testen
• Ik heb de versnellingsmeter getest en ben erachter gekomen dat deze defect is. De documentatie hierover is hier te vinden.
• Magnetische Encoders testen (AMS AS5055A)
• Datasheet
• Kijken welke motoren op de robotarm zitten
• Datasheet
• DC and EC Motor key information
• Bellen met Jelle de Rooij over de motoren (13-09-2021 14:00)
• ESCON Studio
• ESCON studio - Startup wizard tutorial video
De genomen stappen bij de startup wizard heb ik hier opgeschreven
• PWM aansturing via STM32 testen
• STM32 PWM Tutorial
• Voor het sturen van een PWM signaal via het STM32 bordje moet je een timer gebruiken. Deze moet je instellen op PWM generation:
  
  Hierna moet je weten wat de periode van het PWM signaal is. Dit kun je zien in de static void MX_TIM2_Init(void) functie. Standaard staat deze op een waarde van 65535: htim2.Init.Period = 65535;. Je kunt deze ook uitlezen door de waarde van het Auto Reload Register (ARR) op te vragen: uint32_t period = TIM2->ARR;. Als je deze waarde weet, kan je een PWM signaal versturen door de waarde van het Capture / Compare Register aan te passen: TIM2->CCR1 = TIM2->ARR * ((float) speed_percentage) / 100.0;.
• SPI via STM analyseren
• SPI tutorial from Eddie Amaya
• SPI tutorial from Digi-Key

• Op het ontwikkelbord heb ik gekozen voor het gebruik van de SPI2 peripheral. Op de NUCLEO F446RE worden pins PC1 en PC2 voor MOSI en MISO respectievelijk gebruikt. Pin PB10 wordt voor SCK gebruikt.

  

  Volgens de HAL beschrijving kun je met HAL_SPI_Transmit() data via SPI versturen en met HAL_SPI_Receive data via SPI ontvangen. Als je eerst wil versturen en daarna gelijk wilt ontvangen kun je de functie HAL_SPI_TransmitReceive gebruiken.

• I²C via STM analyseren
• I²C tutorial from Digi-Key
• Using I²C for any device on STM32 with HAL
• I²C on STM32 Series from Eddie Amaya
• Op het ontwikkelbord wat ik gebruik worden pins 8 en 9 voor I²C gebruikt. Deze heb ik ook ingesteld om de I²C peripheral te gebruiken:
  
  Met de HAL library kan er via I²C data uit een bepaald adres gelezen worden door HAL_I2C_Mem_Read te gebruiken. Er kan data naar een bepaald geheugenadres op het I²C apparaat geschreven worden door HAL_I²C_Mem_Write te gebruiken.

Onderzoeksfase / ontwerpfase

• Onderzoeken welke versnellingsmeter ik nodig heb
• Huidige versnellingsmeter:
• Analoog voor x, y en z as
• +/- 3g
• Self test
• ADXL345
• Datasheet
• Ultralow power
• 13 bit resolutie
• +/- 16g
• SPI of I²C
• Activity and inactivity sensing
• Single and double tap detection
• Free-fall detection
• 2 interrupt pins
• Integrated 32-level FIFO buffer
• Onderzoeken aansturing motoren
• Onderzoeken specs X-NUCLEO-IHM071
• Datasheet
• Onderzoeken specs Maxon ESCON 70/10
• Hardware reference
• Maxon ESCON catalog page
• Kan aangestuurd worden met 3 GPIO pins
• CW (clockwise)
• CCW (counter clockwise)
• PWM voor hoeveelheid draaien
• Onderzoeken mogelijkheden STM32 NUCLEO-F446RE
• Datasheet
• X-NUCLEO-IHM07M1 kan max 2.8 A leveren, motoren hebben een nominal current van 7.25 A en een stall current van 81.9 A. De X-NUCLEO-IHM08M1 kan 3 - 30 A leveren. Dit is de beste optie als er een extension board gebruikt moet blijven worden.
• Onderzoeken mogelijkheden user interface
  • Windows programma
  • C++ Met WinRT
  • Python met PyQT5
  • C met GTK+
  • Android App
  • Java
  • Web based programma

  Omdat het uit te voeren project om een proof of concept gaat, zal worden gekozen voor een Windows programma, omdat hiermee het testen en demonstreren van functies het makkelijkst gaat.

  
• Onderzoeken aansturing via user interface
• Bluetooth
• HC-05 bluetooth module
• Feasycom db004-bt836b
• Serial (via USB, niet echt wenselijk aangezien je dan niet draadloos kan communiceren)
• IR met afstandsbediening
• Interrupts op STM microcontroller
• STM32 - Interrupt management
• External Interrupt Programming in STM32F4 | Nucleo-F446RE | STM32 CUBE MX | STM32F446RE | T - 8
• STM32F4 External interrupts tutorial
• Callbacks op STM microcontroller
• How the callback functions work in stm32 HAL library?

Uitvoeringsfase

• Programmeren aansturing motoren
• De documentatie voor het programmeren van de motoren is hier te vinden
• Programmeren en uitlezen nieuwe versnellingsmeter
• De documentatie van het programmeren en uitlezen van de nieuwe versnellingsmeter is hier te vinden
• Programmeren magnetische encoders

• De magnetische encoders gebruiken een Clock polarity van 0 en een Clock phase op de tweede edge (CPOL = 0, CPHA = 1). Ook gebruiken ze MSB first. Er wordt nog geen CRC berekening bijgehouden voor de communicatie met de magnetische encoder. Om de peripheral aan te zetten moet nog hspi2.Instance->CR1 |= (1 << 6); gebruikt worden nadat de hspi2.Init struct is ingesteld in de static void MX_SPI2_Init(void) functie. Hiermee wordt de SPE bit op 1 gezet. Het control register voor de SPI peripheral (CR1) kan dus als volgt ingesteld worden:

  BIDIMODE	BIDIOE	CRCEN	CRCNEXT	DFF	RXONLY	SSM	SSI	LSBFIRST	SPE	BR2	BR1	BR0	MSTR	CPOL	CPHA
  0	0	0	0	1	0	1	1	0	1	0	0	0	1	0	1

  In het control register 2 (CR2) van de SPI peripheral kunnen alle bits op 0 gelaten worden behalve de Slave Select Output Enable. Deze kan ook op 1 gezet worden als dat nodig is. (Dit hoeft niet als de slaves SS pins met GPIO pins aangestuurd worden). Dit wordt gedaan met hspi2.Instance->CR2 |= SPI_CR2_SSOE;

  Om data te sturen via SPI heb ik een functie gemaakt die eerste de data in het data register van de peripheral zet, en waarna wordt gekeken of de transmit buffer wel leeg is of niet.

                              
  /**
   * @brief send something with SPI
   * @param data the data to send
   */
  void SPI_send(uint8_t data)
  {
  	// put the data in the data register
  	SPI2->DR = data;
  	// check if the transmit buffer is empty in the status register
  	while ((SPI2->SR & SPI_SR_TXE) != SPI_SR_TXE);
  }
                              
                          

  Het versturen van de data met SPI kan ook gebeuren via de HAL library met HAL_SPI_Transmit(&hspi2, &data, 8, HAL_MAX_DELAY);.

• Samenvoegen code robotarm
• De documentatie voor het samenvoegen van de code voor de robotarm is hier te vinden
• Programmeren user interface
• Programmeren communicatie tussen user interface en arm
• Programmeren beweging arm bij gebruik user interface

terminals van noodstop knop:

Werkende app 08-07-2022

Een video van de app die laat zien dat de motoren kunnen draaien met gebruik van de app