: SPI және Stepper кітапханалары.

«Роботты техника». 5­ші деңгей. 3 сабақ. Сабақтың тақырыбы: SPI және Stepper кітапханалары. Сабақтың ұзақтығы: 2 сағ. SPI кітапханасы SPI кітапханасы Arduino контроллеріне SPI хаттамасын сүйемелдейтін  құрылғылармен өзара әрекеттесуге мүмкіндік береді. Бұл жағдайда Arduino  жетекші жабдық ретінде шығады. Serial Peripheral Interface (SPI) туралы қысқаша. Бірізді сырттағы интерфейс (SPI) – бір немесе бірнеше сырттағы  жабдықтармен шамалы қашықтықта деректерді алмасу ұшін  микроконтроллерлермен пайдаланылатын деректерді беру синхронды  хаттамасы. SPI қосылуды ұйымдастыру үшін озық жабдықтың бірі қажет, әдетте ол  жетекші жабдықтармен қосылуды басқаратын микроконтроллер. Әдетте  қосылу үш ортақ желімен және сырттағы (жетекші) жабдықты таңдау желісі  арқылы жүзеге асырылады:     Master In Slave Out (MISO), «бастаушының кіруі жетекшінің шығуы»  болып аударылады, жетекшіден бастайшыға деректерді беру үшін  пайдаланылады. Master Out Slave In (MOSI) — бастаушыдан сырттағы жабдықтан  деректерді беру үшін бастаушының кіруі жетекшінің шығуы. Serial Clock (SCK) — синхрондаушы желі, синхросигнал бастаушы  құрылғымен түрленеді. Slave Select pin – соның көмегімен бастаушы сырттағы құрылғымен  деректерді алмастыруды бастамашылық етуі мүмкін жетекші құрылғыларға  кіру. Егер осы кіруде LOW, онда жетекші бастаушымен өзара әрекеттеседі,  егер HIGH онда жетекші басқарушыдан сигналды елемейді.  SPI жабдықтарымен жұмыс кезінде келесі сәттерді ескеру керек:    Деректерді шығарудың қай тәртібі пайдаланылады:  Most Significant Bit  (MSB ­ үлкен бит (разряд)) немесе Least Significant Bit (LSB ­ кіші бит)  бірінші. Тәртіп SPI.setBitOrder() атқарымымен өзгеруі мүмкін. Синхрондау сигналының деңгейі – қай синхрондаушы сигнал (HIGH  немесе LOW) бойынша деректер беріледі. Синхрондау фазасы – деректерді орнату және таңдау дәйектілігіне әсер  етеді. SPI синхрондау фазасы және сигнал деңгейі SPI.setDataMode()  атқарымымен беріледі. SPI жұмыс істейтін жылдамдық SPI.setClockDivider() атқарымымен  белгіленеді. SPI жабдықтарын өндірушілер хаттаманы бірнеше әртүрлі іске асырады,  сондықтан құрылғының техникалық сипаттамасымен мұқият танысу керек.  Синхрондау фазасын (CPHA) және синхрондау сигналының деңгейін (CPOL)  қиыстыру SPI интерфейсі жұмысының логика режимін береді. Режим  SPI.setDataMode() атқарымымен белгіленеді. Режимі Сигнал деңгейі (CPOL) Фаза (CPHA) 0 1 2 3 0 0 1 1 0 1 0 1  Қосу Arduino Duemilanove және ATmega168 /328 базасында өзге контроллерлерде,  SPI шинасы 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), және 13 (SCK) шығуларын  пайдаланады. Arduino Mega­да — 50 (MISO), 51 (MOSI), 52 (SCK), және 53  (SS). Егер де сіз SS шығаруын пайдаланбасаңыз да, ол шығару ретінде  орнатылуы тиіс болу керектігіне назар аударыңыз, олай болмаған жағдайда  интерфейс жетекші режимінде бас тартуы мүмкін және кітапхана әдеттегідей  жұмыс істемейді. SS шығаруы ретінде 10­нан жақсы шығару пайдаланылуы мүмкін. Мысалы,  Arduino Ethernet shield­мен жұмыс кезінде Ethernet контроллермен жұмыс  үшін контроллер SPI бойынша SD картамен және 10 шығарудың өзара  әрекеттесуі үшін 4 шығаруды пайдаланады.Атқарымдар begin() end() setBitOrder() setClockDivider() setDataMode() transfer()       Кітапхананы аударуға көмегі үшін Modular­ға алғыс білдіреміз. Stepper кітапханасы Stepper кітапханасы биополярлы және униполярлы қадамды  қозғалтқыштармен басқарудың ыңғайлы интерфейсін ұсынады. Қадамды  қозғалтқыштарды (биополярлы және униполярлы) оның түріне және қосудың  таңдалған тәсіліне қарай басқару үшін кейбір қосымша электрондық  құрамдастар қажет болады. Қосу 1) Униполярлы қадамды қозғалтқыш, 2 шығу арқылы басқару. Осы және  келесі қосылуда ULN2003 немесе ULN2004 (Darlington array) жүктеме  драйверінің микросызбасы пайдаланылады.2) Униполярлы қадамды қозғалтқыш, 4 шығу арқылы басқару. 3) Биополярлы қадамды қозғалтқыш, 2 шығу арқылы басқару. L293D  микросызбасының үлгісімен қосылу.4)  Биополярлы қадамды қозғалтқыш, 4 шығу арқылы басқару.  SN754410NE микросызбасының көмегімен қосылу.      Атқарымдар Stepper(steps, pin1, pin2) Stepper(steps, pin1, pin2, pin3, pin4) setSpeed(rpm) step(steps) Мысал: Motor Knob (Жақында болады) Тілдің анықтамалығы