Servosteuerung mit ATMEGA88 und Assembler

[A. B. (developer_x)]

Sehr geehrtes Forum,
ich habe mal wieder ein Problem :|.
(Newbie Problem, einfaches Programm, nicht sinnvoll)

Ich möchte gerne einen Servo ansteuern.
Diesen versorge ich extern mit 5 V, und habe dessen GND
auch mit dem GND des Chips verbunden, welcher übrigstens auch mit 5V
versorgt wird.

Mein Servo hat die Kabelfarben Rot, Gelb und Braun, d.h. Rot = 5V, Braun 
= GND und Geld = Signal?

Nun habe ich folgendes Programm, welches ich schon mehrmals mit dem 
Debugger auf richtige Wartezeit der Wartemethoden geprüft habe, ebenso 
wie auch durch Testen der WAIT_1_SEC Methode mit einer LED in echt.

.include "m88def.inc"   

/*

  Servosteuerung, durch Pulse zwischen 1ms und 2ms, alle 20ms

  Taktfrequenz des MC: 1 MHz
*/

.CSEG 
//  Definitionen
.def POSITION = R20
  
// Richtung der IO Ports definieren
LDI R16, 0b11111111    // 1=Output, 0=Input
OUT DDRD, R16

// Stackpointer initialisieren
LDI R16, low(RAMEND)
OUT SPL, R16
LDI R16, high(RAMEND)
OUT SPH, R16

// Main Methode

MAIN:
  LDI POSITION, 20 // Servo nach links stellen  = 2,0 ms
  RCALL SERVO_COMMAND
  RCALL WAIT_1_SEC

  LDI POSITION, 15 // Servo nach mitte stellen  = 1,5 ms
  RCALL SERVO_COMMAND
  RCALL WAIT_1_SEC

  LDI POSITION, 10 // Servo nach rechts stellen = 1,0 ms
  RCALL SERVO_COMMAND
  RCALL WAIT_1_SEC

RJMP MAIN

// Servo Motor Positionieren
SERVO_COMMAND:
  LDI R25, 10
  
  SERVO_COMMAND_2:

    MOV R21,R20
    SBI PORTD,PD0
    SERVO_COMMAND_1:
      RCALL WAIT_100_MIC_SECS
      DEC R20
      BRNE SERVO_COMMAND_1

    MOV R20,R21
    CBI PORTD, PD0
    RCALL WAIT_10_MIL_SECS
    RCALL WAIT_10_MIL_SECS

    DEC R25
    BRNE SERVO_COMMAND_2
RET


// WAIT 100_MIC_SECS
WAIT_100_MIC_SECS:
  LDI R17, 3
  WAIT_100_MIC_SECS_2:
    LDI R16,9
    WAIT_100_MIC_SECS_1:
      DEC R16
      BRNE WAIT_100_MIC_SECS_1
    DEC R17
    BRNE WAIT_100_MIC_SECS_2
  NOP
  NOP
  NOP
RET

// WAIT 10_MIL_SECS
WAIT_10_MIL_SECS:
  LDI R18, 100
  WAIT_10_MIL_SECS_1:
    RCALL WAIT_100_MIC_SECS
    DEC R18
    BRNE WAIT_10_MIL_SECS_1
RET

// WAIT 1_SEC
WAIT_1_SEC:
  LDI R19, 100
  WAIT_1_SEC_1:
    RCALL WAIT_10_MIL_SECS
    DEC R19
    BRNE WAIT_1_SEC_1
RET

Das Programm sendet also 10 mal einen Impuls, welcher 2ms dauert, und im 
Abstand von 20ms. Der Servo sollte also nach links.
Dann wartet das Programm 1 Sekunde.
Dann 10 mal einen Impuls, welcher 1,5ms dauert, und ebenfalls im Abstand 
von 20ms. Der Servo sollte also in die mitte.
Dann wartet das Programm 1 Sekunde.
Dann 10 mal einen Impuls, welcher 1,0ms dauert, und ebenfalls im Abstand 
von 20ms. Der Servo sollte also rechts.
Dann wartet das Programm 1 Sekunde.

Ich hab das Signal meines MCs auch schon an ne LED gelegt, es kommt 
definitiv beim Servo an.

Nun passiert folgendes: Der Servo dreht sich bis zum Anschlag nach 
rechts, egal ob ich 1,0ms, 1,5ms oder 2,0ms Pulse sende.

Kann mir jemand sagen was ich falsch mache?

Ich habe den Anschluss mehrfach überprüft, und denke, dass ich laut 
diesem Tutorial 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Modellbauservo_Ansteuerung auch 
richtig mit meinen Annahmen in Bezug auf die Belegung gehe.

Danke sehr für eure Hilfe,
m.f.G.: Developer_X

[W.A. (Gast)]

A. B. schrieb:
> Mein Servo hat die Kabelfarben Rot, Gelb und Braun, d.h. Rot = 5V, Braun
> = GND und Geld = Signal?

Du hast doch den Servo vor dir liegen und kennst als einziger den Typ. 
Wie soll dir hier jemand erzählen, wie der Hersteller sich das mit den 
Anschlüssen gedacht hat.

Hier ein bisschen Auswahl:
http://wiki.rc-network.de/Servo

[A. B. (developer_x)]

Ein Datenblatt für den Modelcraft Y-3009 zu finden, wird wohl nicht so 
einfach.
http://www.conrad.de/ce/de/product/209089/Modelcraft-YH-3009-Mini-Servo-Y-3009-Gleitlager-Getriebe-Kunststoff-JR

[A. B. (developer_x)]

Seltsam ist auch, dass manchmal, wenn ich allein schon die Spannung an 
den Servo anschließe, der sich dreht, und zwar auch in dieselbe Richtung 
zum Anschlag.

Hat jemand eine Idee?

[spess53 (Gast)]

Hi

In der Beschreibung steht: Stecksystem   JR.

http://www.toeging.net/flieger/profi/stecker/stecker.htm#graupner

MfG Spess

[A. B. (developer_x)]

Ich habe braun und orange jetzt mal getauscht, funktioniert dennoch 
nicht.

[A. B. (developer_x)]

Habt ihr noch eine Idee woran es liegen könnte :( ?

[hufnala (Gast)]

Ich weiss ja nicht ob sich da was geändert hat, aber früher (TM) musste 
das Signal kontinuierlich gesendet werden und
1ms / 2ms waren vollausschlag li/re und 1,5ms Neutral. Alles dazwischen 
irgendwas anderes. Pausen mochte das System garnicht =Ausfall, ggf. 
Notstellung.

Wie schon geschrieben, das Datenblatt ist Dein Freund.

//hufnala

[Karl H. (kbuchegg)]

A. B. schrieb:

> Dann wartet das Programm 1 Sekunde.

Du kannst nicht 1 Sekunde lang nichts tun.
Ein Servo will ständig Pulse!

Die Pulse sagen ihm, welche Position es anfahren (und halten) soll. 
Kommen keine Pulse mehr, dann macht es irgendwas (je nach Typ).
D.h. wenn du das Servo 1 Sekunde lang an einer Position halten willst, 
dann musst du ihm auch 1 Sekunde lang genau die Pulslänge dafür 
schicken.

Und spätestens jetzt rächt sich dein Delay-Ansatz. Denn wenn man das 
geschickt macht, dann erzeugt der Timer ganz von alleine ständig die 
richtigen Pulse.

Ich hab deine Code-Zeiten jetzt nicht kontrolliert und nachgerechnet. 
Aber wenn du erst mal von einem ständigen Wechsel des Servos Abstand 
nimmst, dann schickst du ihm erst mal einfach nur eine immer gleiche 
Pulslänge. Zb 1.7ms. Das Servo muss dann genau diese Position anfahren. 
Als Gegentest schickst du ihn eine andere Pulslänge (natürlich ständig). 
Zum Bleistift 1.2ms. Das Servo muss dann diese andere Position anfahren. 
Und natürlich halten.

Wenn es das nicht tut, dann stimmen deine Pulslängen nicht.

(Deine Kabelbelegung dürfte stimmen. Rot ist Spannung, Braun ist Masse, 
Gelb ist Signal)

[Icke ®. (49636b65)]

Lesestoff:

https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_Servo

[A. B. (developer_x)]

So, ich habe mir das lange nochmal durch den Kopf gehen lassen.

Ich habe hier, ein ganz primitives C-Programm, viel schneller lesbar als 
ein Assembler Programm

#include <avr/io.h>          
#include <util/delay.h>

int main (void) 
{            
   DDRD  = 0xFF;             
   PORTD = 0b00000000;

   while(1) 
   {               
    PORTD = 0b00000001;
    _delay_us(1500);

    PORTD = 0b00000000;
    _delay_ms(20);
   }  

   return 0;          
}

Ich mein hier sieht man doch, dass die Signale dauerhaft gesendet 
werden, und zwar dauerhaft, im Abstand von 20ms, für eine Pulsdauer von 
1,5ms.

Was konkret passiert: Jedes mal wenn der MC solch einen Puls sendet, 
reagiert der Servo, und dreht sich rechts an den Anschlag, egal wie lang 
ich die Pulslänge mache.

Denkt ihr, es könnte ein Fehler am Servo sein?
Er dreht sich nur in die eine Richtung.

Danke für eine Antwort,
m.f.G.: Developer_X

[Karl H. (kbuchegg)]

A. B. schrieb:

> Denkt ihr, es könnte ein Fehler am Servo sein?

Wenn ich mal davon ausgehe, dass die Verkabelung stimmt, dann kommt auch 
noch die Stromversorgung in Frage.
Servos können richtige Dreckschweine sein und dir massenhaft Störungen 
auf die Versorungsspannung einkoppeln. Die muss gut gesiebt werden, 
sonst schmiert dir der µC dauernd ab.

[A. B. (developer_x)]

Ich hab da eine 5V Spannung die mit großen als auch kleinen 
Kondensatoren schön geglättet wird.

Der Punkt ist: Früher hatte ich das einmal hinbekommen, leider 
funktioniert das jetzt nicht mehr. Aber er kann nicht kaputt sein, da 
dieser reagiert, oder?

[A. B. (developer_x)]

Ich weiß woran es noch liegen könnte:
Wie stellt man bei der Delay.h ein, welche Taktgeschwindigkeit
am MC eingestellt ist? (Ich nutze C nicht, deswegen weiß ich das nicht 
:( )

Ich habe nämlich eine Geschwindigkeit von 1MHz, könnte diese auf 8 MHz 
hochsetzen, hat beides aber auch nichts gebracht.

[Icke ®. (49636b65)]

A. B. schrieb:
> Aber er kann nicht kaputt sein, da dieser reagiert, oder?

'türlich kann er trotzdem defekt sein. Das Servo bestimmt seine Position 
anhand eines Potentiometers auf der Achse. Hat bspw. der Schleifer 
keinen richtigen Kontakt mehr, spinnt das Servo. Da hilft nur Gegenprobe 
mit einem (funktionierenden) RC-Empfänger oder Servotester.

[A. B. (developer_x)]

#include <avr/io.h>          
#include <util/delay.h>

#define F_CPU 1000000UL

int main (void) 
{            
   DDRD  = 0xFF;             
   PORTD = 0b00000000;

   while(1) 
   {               
    PORTD = 0b00000001;
    _delay_us(1500);

    PORTD = 0b00000000;
    _delay_ms(20);
   }  

   return 0;          
}

Habs jetzt, funktioniert aber immer noch nicht, der Servo dreht nach wie 
vor nur nach rechts. :(

[A. B. (developer_x)]

Ich denke, dann liegts wirklich am Servo. Führt wohl kein Weg dran 
vorbei mir nen neuen zu besorgen.

Danke für eure Hilfe,

[Icke ®. (49636b65)]

A. B. schrieb:
> Wie stellt man bei der Delay.h ein, welche Taktgeschwindigkeit
> am MC eingestellt ist?

Falscher Ansatz. Zeit, sich mit den PWM-Funktionen der Timer zu 
beschäftigen. Die sind für sowas nämlich um Größenordnungen besser 
geeignet als Delay-Schleifen. Keine Angst, so kompliziert ist das nicht.

[A. B. (developer_x)]

Ok. Aber ich glaube der Servo ist trotzdem nicht funktionsfähig, da er 
immerhin auch schon nach Anschluss, sogar wenn Signal ganz auf VCC oder 
ganz auf GND gleich zum Anschlag dreht.

[chris (Gast)]

Tschuldig das ich störe...

aber warum nutzt nicht nen Timer der dir die 1-2ms generiert und mit den 
selben Timer kannst du, nach jeweils 20ms, den neuen Impuls anlegen... 
Warum so kompliziert... Auch wenns nur ein nicht Sinnvolles Program ist 
??
Gerade weils hier auf nix ankommt mal alle Möglichkeiten 
durchspielen....

[A. B. (developer_x)]

Also ich habe jetzt, in Assembler, und mit dem Debugger auf genaue 
Taktzahlen geprüft, ein paar Funktionen geschrieben, die einmal 1ms, 
einmal 1.5ms, und einmal 20ms warten.

.include "m88def.inc"   


/*

  Taktfrequenz des MC: 1 MHz
*/

.CSEG 

// Richtung der IO Ports definieren
  LDI R16, 0b11111111    // 1=Output, 0=Input
  OUT DDRB, R16
  OUT DDRC, R16
  OUT DDRD, R16

// Stackpointer initialisieren
  LDI R16, low(RAMEND)
  OUT SPL, R16
  LDI R16, high(RAMEND)
  OUT SPH, R16

// Timer Einstellung initialisieren
  IN R16, TCCR0B
  SBR R16, (1<<CS00) | (1<<CS01)  // Prescaler von 64 einstellen
  OUT TCCR0B, R16

// Main Methode
  LDI R17, 0x00

MAIN:
  SBI PORTD, PD0  // LED einschalten
          // Warten bis 20ms vergangen
  RCALL WAIT_1_5_MS  // Braucht 1000 Takte, also 1,000 ms

  CBI PORTD, PD0  // LED ausschalten
          // Warten bis 20ms vergangen
  RCALL WAIT_20_MS
RJMP MAIN

WAIT_1_MS:
  OUT TCNT0, R17  // Counter resetten
  LOOP_1:      // Warten bis Counter abgelaufen
    IN R16, TCNT0
    CPI R16, 15
    BRLO LOOP_1

  LDI R18, 9
  LOOP_2:
    DEC R18
    CPI R18, 0
    BRNE LOOP_2

  NOP
RET

WAIT_1_5_MS:
  OUT TCNT0, R17  // Counter resetten
  LOOP_4:      // Warten bis Counter abgelaufen
    IN R16, TCNT0
    CPI R16, 23
    BRLO LOOP_4

  LDI R18, 6
  LOOP_44:
    DEC R18
    CPI R18, 0
    BRNE LOOP_44

  NOP
RET

WAIT_20_MS:
  LDI R19, 20
  LOOP_3:
    RCALL WAIT_1_MS
    DEC R19
    CPI R19, 0
    BRNE LOOP_3
RET

Es funktioniert weiterhin nicht, der Servo dreht nach rechts.

Jetzt muss es definitiv am Servo liegen, denke ich zumindest.

Was meint ihr?
m.f.G.: Developer_X

[Karl H. (kbuchegg)]

A. B. schrieb:

> Was meint ihr?

Nicht so schnell.
Du klingst nicht besonders sicher, was die Taktfrequenz deines µC 
angeht.
Die würde ich mal überprüfen.

Das kannst du ganz einfach machen.
Häng mal eine LED an den Ausgang.

(das F_CPU muss am sinnvollsten VOR die Includes. Du weisst nicht, in 
welcher Form der Wert von dem includierten Teil benutzt wird!)

#define F_CPU 1000000UL

#include <avr/io.h>          
#include <util/delay.h>


int main (void) 
{            
   DDRD  = 0xFF;             


   while(1) 
   {               
     PORTD = 0b00000001;
     _delay_ms( 1000 );

     PORTD = 0b00000000;
     _delay_ms( 1000 );
   }  
}

LED beobachten.
leuchtet sie 1 Sekunde und ist 1 Sekunde aus?
Die Zeiten brauchst du jetzt nicht mit der Stoppuhr kontrollieren. Denn 
die Alternativen sind nicht so gross. Wenn der µC mit 8Mhz läuft, dann 
leuchtet die LED nur 1/8 Sekunde (und ist 1/8 Sekunden aus). Den 
Unterschied sieht man mit freiem Auge.

[Karl H. (kbuchegg)]

Karl H. schrieb:

> (das F_CPU muss am sinnvollsten VOR die Includes.

d.h. am sinnvollsten kommt sie ins makefile bzw. in die 
Projekteinstellungen. Aber lass uns die Dinge jetzt nicht 
verkomplizieren, wenn du normalerweise kein C benutzt)

[A. B. (developer_x)]

Ja, ich habs kontrolliert, die Zeit beträgt eine Sekunde.

Ich denke wirklich, dass es am Servo liegt.
Weil es wirklich richtig scheint mit der Zeit und der Impulsdauer.

[Felix A. (madifaxle)]

Es gibt auch Servos, die einen invertierten Puls haben wollen. Also eine 
Lowphase von 1 bis 2 ms brauchen.

Liegt es vielleicht daran?

[STK500-Besitzer (Gast)]

Felix A. schrieb:
> Es gibt auch Servos, die einen invertierten Puls haben wollen. Also eine
> Lowphase von 1 bis 2 ms brauchen.

Die gab es vor 30 Jahren zu kaufen.

[Felix A. (madifaxle)]

Ah, war nur ne Idee. Würde erklären, warum der immer an den einen 
Anschlag fährt...

[Robin (Gast)]

Schraub mal den Servo auf und kontrolliere die Kabel zum Poti. Würde 
fast wetten, das da entweder eine kalte Lötstelle ist oder das Kabel 
gebrochen.

[Karl H. (kbuchegg)]

Robin schrieb:
> Schraub mal den Servo auf und kontrolliere die Kabel zum Poti. Würde
> fast wetten, das da entweder eine kalte Lötstelle ist oder das Kabel
> gebrochen.

Jetzt wärs natürlich gut, wenn man das Servo nur zur Kontrolle an einen 
normalen RC-Empfänger anstecken könnte.

[Icke ®. (49636b65)]

Alternativ den Code aus dem Tutorial stibitzen, der ist zwar nicht 
schön, funktioniert aber. Hab ich auf einem ATmega16 selbst ausprobiert. 
Nur die .include Zeile muß auf den Prozessortyp geändert werden und 
ggfs. der Takt auf 4 MHZ. Für den Funktionstest sollte es reichen.

https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_Servo#einfache_Servoansteuerung_mittels_Warteschleifen

[Uwe (Gast)]

Hi,
>Ok. Aber ich glaube der Servo ist trotzdem nicht funktionsfähig, da er
>immerhin auch schon nach Anschluss, sogar wenn Signal ganz auf VCC oder
>ganz auf GND gleich zum Anschlag dreht.

Ist def. weil ein Servo ohne Signal stehen bleibt(sollte).

Viel Erfolg, Uwe