WIRTUALNY KLUB MODELARZY RC

No i wpadlem - jak zwykle wiecej pomyslow niz czasu, ale musialem sprobowac.

Zaczelo sie od tego, ze poszukiwalem jakiegos lepszego sposobu wyswietlania X-Y-Z z frezarki, niz to co mam teraz na "iGaging Digital Scales". Wyswietlacz LCD jest bardzo prosty wlasciwie pokazuje polozenie na osi wzgledem punktu "zero", ktory ustawi sie po naciesnieciu guzika "Zero". Reszte trzeba sobie wyliczac samemu. Jesli moj punkt zero nie jest punktem odniesienia na rysunku, to dochodzi kupe obliczania. Doliczajac do tego srednice frezu to juz zaczynaja sie schody, bo zwykle obrabiam czesci w ukladzie metrycznym a frezy mam calowe.

W czasie poszukiwan natknalem sie na strone Yuriy's Toys gdzie znalazlem fajna koncepcje DRO. Generalnie jest to koncepcja odzielenia ukladu pomiarowego od ukladu obliczeniowego i wyswietlacza. Uklad pomiarowy to Prosty interfejs do czujnikow na bazie Arduino. Choc zaprojektowany jest na 3 czujniki, to wlasciwie mozna go rozbudowac na wiecej (Arduino ma duzo nog ) i podlaczyc wiecej maszyn pod jeden interfejs. Uklad wyswietlacza i obliczen jest na tablecie. Polaczone bezprzewodowo przez bluetooth. Tak naprawde, to polaczenie moze byc przewodowe (np USB) a wyswietlacz na laptopie, albo dostawca pomiarow moze byc zupelnie inny uklad. Najwazniejsze, zeby te dwie rzeczy ze soba gadaly wg prostego protokolu.

Pomysl autora bardzo mi sie podoba, a poniewaz udostepnia on kod zrodlowy (zarowno na Arduino jak in na Androida) to mam pole do popisu. Co prawda wlasnie po raz pierwszy zobaczylem Arduino na wlasne oczy, ale to bardzo prosty jezyk programowania, wiec wmig pojalem jak to dziala i nie mam problemow aby zmienic (albo rozbudowac) kod do wlasnych potrzeb - mozliwosci jest wiele.

Jeszcze musze rozejrzec sie, jak sie programuje Androidzie. Sciagnalem sobie development studio na bazie Eclipse (Eclipse na codzien uzywam w pracy) a poniewaz to Java wiec jak mowi Jeremy Clarkson "How hard can it be?" Moje motto w pracy, ze kazde programowanie to tylko zamiana jedynek na zera, a zer na jedynki wiec wszystko jest mozliwe do zaprogramowania.

Najlepsze w projekcie Yuriy'ego jest absurdalnie niski koszt dobrej klasy DRO. Strona "elektroniczna" to kilkanascie (moze dwadziescia kilka) dolarow, a reszta jest w tablecie. Wlasnie wybidowalem na ebayu Nexus 7 za 100.99 USD. Razem jest to znacznie nizszy koszt na "open source DRO" niz jakikolwiek dedykowany hardware mozna znalezc na internecie.

Jak wszystko zadziala (albo nie) to opisze dalej.

_________________
Rysiu M.

Biore udzial w akcji "Chce pisac poprawnie"

No i zadzialalo. Z prototypowej dziurkowanej plytki wykroilem kawalek wielkosci Arduino. Na niej polutowalem rozne wtyczki, zlaczki, kabelki i kilka opornikow tak ze powstal "shield" do podlaczenia miarek. Wszystkie polaczenia kilkakrotnie sprawdzilem, bo nie chcialem, ze by po wlozeniu tego do plytki Arduino Uno zrobilo sie "pufff - bialy dymek". Sam Arduino zaprogramowalem na odczyt miarek i dodatkowo czujnika obrotomierza (jeszcze nie testowalem).

Z kolei nowy "ebay'owy" Nexus7 podlaczylem do laptopa i wgralem mu ciut przerobiony program Yuriy'a do wskazan odczytu DRO. Przy okazji nameczylem sie troche, aby Nexus'a podlaczyc do laptopa w "developer mode". Okazalo sie, ze drivery "google" ktore sa w SDK nie dzialaja z moim Nexus7 (2012 model). Sciagnalem drivery od ASUS'a, a te wygladaja prawie identycznie, tylko strasza wersja. Oczywiscie XP jak juz raz zainstalowal drivery, to tego starszego za diabla nie chcial zainstalowac - udawal tylko ze odinstalowuje driver googla, i instaluje asusa, ale tak naprawde nic nie zmienial. W konczu poczytalem o co tu chodzi i recznie wykasowalem z systemu stary driver (i zbiory z nim zwiazane) aby w koncu zainstalowac asusa. Potem to juz wszystko poszlo jak po sznurku.

Zmodyfikowany program zadzialal i pieknie sie dogadal z Arduino. Po podlaczeniu do frezarki wszystkie wskazania zadzialaly, a po wykalibrowaniu dokladnosc jest rzedu 0.01mm praktycznie w calym zakresie na wszystkich 3 osiach.

Teraz musze zasymulowac (albo zbudowac) jakis prosty czujnik obrotow zeby podac sygnal na odpowiednie wejscie to Arduino i zobaczyc, jak moj algorytm pomiaru obrotow zachowuje sie w rzeczywistosci. Jak to sie dogada, to pozostaje mi sciagnac nowa wersje programu Yuriy'a, ktorego nowa wersja "beta" podobno wyswietla dane obrotomierza, a poza tym ma pelno nowych usprawnien.

Acha, zdjecia wstawie, jak je zrobie wkrotce.

_________________
Rysiu M.

Biore udzial w akcji "Chce pisac poprawnie"

No i obrotomierz tez zadzialal. Pierwsza wersja programu na Arduino okazala sie niewypalem, i po kompletnym przerobieniu (zmiana algorytmu pomiaru) i dolozeniu usredniania ostatnich 10 pomiarow obrotomierz pokazuje obroty dobrze, i stabilnie. Na mojej frezarce w zakresie 50 - 4500 rpm. Tak sie tym zarobilem, ze zrobilo sie juz pozno wiec "materialy" i opis wastawie jak tylko dorwe troche czasu.

Najbardziej obawialem sie, ze Arduino nie poradzi sobie z operacjami dzielenia (potrzebne do wyliczenia obrotow i do usredniania wskazan) ale okazalo sie, ze instrukcje te nie wprowadzaja praktycznie zadnych bledow do pomiaru czasu impulsow z czujnika. Od Yuriya dostalem wersje beta aplikacji na Androida i ta ma juz funkcje tachometru, ktora idealnie pasuje do tego co zrobilem na Arduino. Obiecalem Yuriyowi, ze potestuje mu aplikacje i przegladne kod, czy nie ma bledow wiec bede mogl poznac wszystko co ona robi i pomoc mu w udokomentowaniu funkcji.

Pomysl jego jest wg mnie genialny, zeby wykorzystac tani "hardware" (Arduino) to gadania ze sprzetem, a "user interface" zrobic na tanim komputerze (Android) gdzie za "friko" ma sie dostep do kolorowego graficznego ekranu z wbudowana kawiatura. Wymiana informacji zas jest bezprzewodowa. Po prostu genialne

_________________
Rysiu M.

Biore udzial w akcji "Chce pisac poprawnie"

Wreszcie obiecane zdjecia. Troche zeszlo czasu, bo dopieszczalem program na Adriuno. Testowalem go tez na szybkosc, zeby upewnic sie, ze licznik nie gubi pomiarow. Wyszlo mi, ze na pewno 10 tys obrotow bedzie mierzone bardzo dokladnie, w wyliczen szybkosci dzialania programow wychodzi mi ze 20 tys obrotow tez powinno byc bedzie bez "skakania" ostatniej cyfry. Program zrodlowy na Arduino jest do sciagniecia od http://www.rysium.com/rysium.docs/ArduinoDRO_Tach_V2b.ino albo z zalacznika do tego postu.

Gotowa plytka "shield" wraz ze zlaczkami wyglada tak. Tylko kabelek miedzy zlaczka a czujnikiem obrotomierza jest tymczasowy (do testow)



Zblizenie na plytke od gory. Nadajnik bluetooth jest tez na zlaczce, tak zeby latwo mozna bylo testowac wskazania przez port USB (do komunikacji przez USB trzeba bluetooth odlaczyc). Pod nadajnikiem bluetooth jest zlaczka na zewnetrzna baterie oraz zworka do przelaczania zasilania czujnikow DRO miedzy zasilaczem a bateria. Wymienie to jednak na automatyczne przelaczanie sie z zasilacza na baterie. Jako backup beda to dwa alkaiczne paluszki - starcza na wieki.



Spodnia strona plytki. Tutaj sa wszystkie oporniki oraz kondensator na lini zasilania czujnikow DRO.



Zblizenie na zlaczki USB mini, do ktorych beda przylaczone czujniki DRO. Mam tylko 3 czujniki na frezarce (X, Y i Z) ale teoretycznie do plytki mozna podlaczyc czwarty czujnik na os "W" - to zwykle jest drugi czujnik na osi pionowej polaczony do wrzeciona frezarki, jesli wrzeciono jest osobno opuszczane niezaleznie od ruchu pionowego kolumny (moja frezarka tego nie ma). Wtedy zwykle dodaje sie wskazania czujnika Z ze wskazaniem czujnika W dla okreslenia wysokosci narzedzia. Program Android DRO ma taka mozliwosc aby pokazywac wskazanie sumy osi Z i W.



Troche niewyraznie zdjecie, ale to jest moj czujnik obrotow. Wydlubany z jakies starej plytki (nie wiem czy to VCR czy DVD) polaczenie LED z fototranzystorem. Jak poswieci sie nim na powierzchnie odblaskowa to swiatlo LEDa odbijajac sie od tej powierzchni oswietla fototranzystor i ma stan "ON". Jak swieci na czarne (albo dziure) to swiatlo nie odbija sie i fototranzystor ma stan "OFF". To do mojego optycznego czujnika obrotow.

_________________
Rysiu M.

Biore udzial w akcji "Chce pisac poprawnie"

Wlasnie zauwazylem, ze w czasie "czyszczenia kodu" skopalem jedna linie, ktora spowodowala, ze tach nie dzialal. Poprawiony kod ponizej. Blad glupi bo w linii 349 bylo:

a ma byc


W efekcie program nigdy nie identyfikowal pulsow. Usunalem stary kod z poprzedniego zalacznika, a ten zalacznik zawiera poprawiony kod.

Dzis podlaczylem plytke do frezarki i dla ciekawosci porownalem wyniki z obrotomierzem do smigiel samolotow. Okazalo sie, ze moj obrotomiez od smigiel zaokragla pomiary do 20 rpm, a obrotomierz na Arduino jest dokladny. Na frezarce mam miec 4500 rpm max, ale okazalo sie, ze jest tylko 4428 lub 4429 rpm (ostatnia cyfra skacze miedzy 8 a 9).

_________________
Rysiu M.

Biore udzial w akcji "Chce pisac poprawnie"

Pelny sukces z testow przerobionego skecza na Arduino i przerobionego programu TouchRDO. A konkretnie to tak: Na Arduino wywalilem cala logike wyliczania rpm oraz usredniania wynikow. Zamiast tego Arduino wysyla dwie liczby pomiarowe: liczbe przejsc magnesu nad halotronem ("Liczba cykli") w czasie wykonywania pomiarow (okolo 50ms) oraz czas miedzy pierwszym a ostatnim przejsciem magnesu nad czujnikiem ("Czas"). Te dwie liczby wystarcza do pomiaru obrotow. Gdy obroty sa tak wolne, ze liczba w czasie jednego cyklu pomiarowego urzadzenie nie wykona jednego obrotu, to mierzony jest czas na wyonanie jednego obrotu ("Liczba cykli" bedzie rowna 1). Zaby nie czekac w nieskonczonosc (gdy np maszyna stanie) to ustawiony jest maksymalny czas oczekiwania na 1.2s co odpowiada minimalnym mierzonym obrotom 50rpm. Gdyby potrzeba bylo mierzyc wolniejsze obroty, to mozna zastosowac czujnik z wieksza liczba magnesow na osi.

Aplikacje Touch DRO na Androida przerobilem tak, ze jesli dostaje ona pomiar w formacie <Kod osi><Czas>/<Liczba cykli> to wylicza z tych danych obroty. Dodatkowo dodalem opcje usredniania 10 ostatnich pomiarow. Dodatkowo w preferencjach aplikacji odaje sie parametr odpowiadajacy liczbie magnesow (liczbe cikli na jeden pelny obrot) dzieki temu obroty sa pokazywane prawilowo dla czujnikow z wieksza liczba magnesow.

Wszystko zadzialalo od reki i to tak, ze az sam sie zdziwilem. Poniewaz dokladnosc obrtomierza jest bardzo duza, to niestety ostatnie cyfry skacza troche. Nie dlatego, ze pomiary sa zle, ale maszyna ma nierowne obroty. Zastanwiam sie czy lepiej nie zaokraglic wynikow pomiarow do powiedzmy 5% czyli dla 1000 obrotow byloby to +/- 50 rpm. Mysle ze taka dokladnoc jest wystarczajaca, a mnej by cyfry migaly przed oczami.

Najnowsza wersja tego skeczu na Androida jest u mnie http://www.rysium.com/rysium.docs/ArduinoDRO_Tach_V3.ino

Filmik z z testow jest ponizej. Poniewaz nie mam halotronu to zasymulowalem go czujnikiem optycznym i jednym waskim czarnym paskiem na wale frezarki. Taki czujnik zachowuje sie dokladnie jak czujnik halotronowy.

http://www.youtube.com/embed/1sTYI2dF8tI

_________________
Rysiu M.

Biore udzial w akcji "Chce pisac poprawnie"

Poniewaz ludziska sie dopytywali, to udostepnilem aplikacje "TouchDRO V2 Beta" gotowa do zainstalowania na Androidzie. Zarowno skecz i instalator na Androida sa na tymczasowej stronce http://www.rysium.com/rysium.docs/index.html. Zeby bylo wiadomo, to wszedzie podkreslam, ze autorem (i wlascicielem) kodu jest Yuriy, a od niego uzyskalem zgode na zmiany i poprawki. Zreszta wszystkie zmiany w kodzie zrodlowym wysylam do niego, zeby mogl je umiescic w oryginalnym kodzie. On jest tez wlascicielem "repository" gdzie siedzi oryginaly kod.

_________________
Rysiu M.

Biore udzial w akcji "Chce pisac poprawnie"

Zabawy ciag dalszy. W ostatniej wersji programu na Androida (1.0.23 - link w poprzednim poscie) poprawilem glupi blad polegajacy na tym, ze gdy resetowalo sie wszystkie osie DRO to zerowal sie tez tachometr. To daltego, ze Yuriy dodal funkcje tachometru wykorzystujac te same kawalki kodu co dla DRO. No to i wszystko zachowywalo sie tak samo. Tylko przelaczanie wyswietlania obrotow z cali na milimetry nie bylo

_________________
Rysiu M.

Biore udzial w akcji "Chce pisac poprawnie"

Witam. Czytam Ryszardzie to co wyczyniasz gdyz sam zamierzalem takie cos zrobic ale to mialo byc na podstawie ukladu ze suwmiarki nawet gdzies mam plytki. Widze ze zrezygnuje ze starego projektu i zaczne dlubac Twoj pomysl, ale poczekam na dokonczenie gdyz z pisaniem programow to jestem . Projekt od samego poczatku zaczol mnie wciagac. Pozdrawiam.

_________________
Janusz "Nic na sile wszystko mlotkiem"
GG: 3107173
Skype: hawranek10
35 MHz