Hallo liebe mikrocontroller-Mitglieder, ich beschäftige mich seit einiger Zeit mit FPGA's bzw. der Hardwarebeschreibungssprache VHDL und habe noch nicht all zu viele Erfahrungen auf dem Gebiet sammeln können. Bei der Umsetzung könnte ich ein paar Tipps von Euch erfahrenden Usern gebrauchen. Nun möchte ich aus Übungsgründen gerne einen kleinen Modellbauservo mittels einem FPGA ansteuern. Zur Theorie: Die Winkeleinstellung des Servos wird mittels der Pulsweitenmodulation geregelt. Alle 20 ms (50 Hz) wird ein Impuls zwischen 1er und 2 ms gesendet, wobei die Mittelstellung bei einer Pulsbreite von 1.5 ms liegt. Maximale Winkelausrichtung bei Pb von 1er ms zu der einen Seite und 2 ms zu der anderen Seite. Mein FPGA Board, an dem ich diese Umsetzung realisieren möchte, taktet mit 50 Mhz. Um eine Frequenz von 50 Hz, bzw. eine Periodendauer von 20 ms zu erhalten, muss ich die 50 MHz. mit dem Faktor 10^6 teilen. Ein 50 Hz Signal habe ich bereits realisieren können, indem ich einen Zähler gebaut habe, der bei jeder aktiven Taktflanke von 0 bis 499999 hochzählt und den Zähler jeweils um 1 inkrementiert und den Ausgangswert nach dem gesamten Zählzyklus 'not' alter Ausgangswert verknüpft. Somit oszilliert mein Signal 10 ms High, 10 ms Low .... usw. Jetzt habe ich oft in Foren gelesen, dass man die Ansteuerung des Servos mit z.B. 8 bit quantisiert. Also Werte von 0 - 255. Meine Frage: Beziehen sich die 8 bit auf den gesamten Zeitraum von 20 ms oder auf den Zeitraum der Pulsweite, also maximal 10% der Periodendauer, auf 2 ms? Bei dem gesamten Zeitraum würde das doch bedeuten, dass bei angenommener Pulsbreite von 2 ms (was ja 10 % von 20 ms beträgt), dann 256*0.1 = 25.6 Werte, also 25 mögliche Servoeinstell-werte zur Verfügung stehen? Wie müsste ich jetzt weiter vorgehen? Ich habe mir folgendes gedacht: Meinen 50 Hz Zähler benötige ich nur, um jeweils den Begin meines Impulses zu detektieren. Dann würde ich einen weiteren Zähler benötigen, der dann für maximal 2 ms den Takt auf 'High' hält und die restliche Zeit, maximal 18 ms, auf 'Low'. Für das erste würde mir schon reichen, wenn ich den Stellwinkel im Quellcode vorgebe, ohne zusätzliche Eingänge vom Fpga. Dazu würde ich dann später übergehen. Kann mir jemand sagen, ob ich mit dieser Sichtweise ersteinmal richtig liege? Vielen Dank, photon
photon schrieb: > Meine Frage: Beziehen sich die 8 bit auf den gesamten Zeitraum von 20 ms > oder auf den Zeitraum der Pulsweite, also maximal 10% der Periodendauer, > auf 2 ms? Eigentlich sind es ja 1 ms. Nach dem Start ist der Puls 1 ms immer high, und dann je nach 8 Bit Wert weitere 0 bis 1 ms. 127 wäre dann die mittelstellung von 1,5 ms. So würde jedenfalls ich es machen.
Die Widerholrate der Servos liegt zwischen 13mS und 25mS . Schau dir das mal an, http://www.fpga4fun.com/RCServos.html
Klaus Falser schrieb: > Nach dem Start ist der Puls 1 ms immer high, und dann je nach 8 Bit Wert > weitere 0 bis 1 ms. > 127 wäre dann die mittelstellung von 1,5 ms. Wenn man sich jetzt einen Zähler baut, welcher alle 4 Mikrosekunden inkrementiert, dann hat man bei dem Wert 255 1,02 ms zusammen. Würde mal sagen das wäre ausreichend genau. Also: * Einen Puls alle 20 ms als "Startsignal" generieren. * Einen weiteren Puls alle 4 us als "Zeitsignal" generieren. * Deinen 8-Bit Stellwert zu 256 addieren (ein 9. gesetztes Bit voranstellen) (das wird nachher das 1 ms Vorab-High) * Bei "Startsignal" einen Zähler auf Null setzen und Ausgang auf High legen. * Zähler mit dem "Zeitsignal" inkrementieren * Sobald Zähler den korrigierten Stellwert erreicht hat, den Ausgang auf Low legen. * Zähler zählt bis 511 und bleibt dann da stehen. Das ist so aus'm Kopf heraus runtergeschrieben, sollte aber funktionieren... Gruß, Thomas PS: Man könnte den Zähler auch so breit machen, dass er alle 20 ms überläuft, dann würde die ganze Sache noch etwas einfacher werden.
Neue Idee: Du nimmst einen 12 Bit breiten Zähler, den du alle 4 us inkrementierst. Dieser läuft jetzt alle 16,384 ms über. Damit hast du schon automatisch deine Wiederholrate. Wenn der Zähler 3846 ist, dann setzt du den Ausgang auf High. Das ist genau 1 Millisekunde, bevor der Zähler überläuft. Jetzt brauchst du nur noch deinen Stellwert mit dem Zählerstand vergleichen und bei Gleichheit den Ausgang auf Low legen. Gruß, Thomas
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