SoftwareSerial i Servo konflikt-Arduino UNO- POMOCY-

[marcin9453]

Witam, robię manipulator 5 osiowy, który składa się z 6 serwomechanizmów. Robot ma być sterowany z Arduino UNO przez bluetooth z wykorzystaniem modułu HC-05. Serwa są na oddzielnym zasilaczu 6V 20A (taki duży ze względu na serwo głównego ramienia o mocy 35kg/cm przy 6v). 

Mój problem polega na tym, że przy sterowaniu ramieniem przez telefon gdy zmieniam wartość suwakiem jednego serwa wszystkie szarpią. Na początku myślałem, że jest to wina źle wysłanego info do arduino. Wyczytałem jednak, że biblioteki SoftwareSerial i Servo korzystają z tych samych timerów i dochodzi do jakiegoś konfliktu między nimi. Podobno stąd te szarpanie.

 

Czy ktoś potrafiłby mi z tym pomóc ?  Znalazłem kilka tematów na zagranicznych forach jednak nikt porządnie nie napisał jak rozwiązać problem...

 

Poniżej kod programu

#include <SoftwareSerial.h>
#include <Servo.h>
ServoTimer2 servo01;
ServoTimer2 servo02;
ServoTimer2 servo03;
ServoTimer2 servo04;
ServoTimer2 servo05;
ServoTimer2 servo06;
SoftwareSerial Bluetooth(9, 10); // Arduino(RX, TX) - HC-05 Bluetooth (TX, RX)
int servo1Pos, servo2Pos, servo3Pos, servo4Pos, servo5Pos, servo6Pos; // current position
int servo1PPos, servo2PPos, servo3PPos, servo4PPos, servo5PPos, servo6PPos; // previous position
int servo01SP[50], servo02SP[50], servo03SP[50], servo04SP[50], servo05SP[50], servo06SP[50]; // for storing positions/steps
int speedDelay = 20;
int index = 0;
String dataIn = "";
void setup() {
  servo01.attach(3);
  servo02.attach(5);
  servo03.attach(6);
  servo04.attach(7);
  servo05.attach(8);
  servo06.attach(9);
  Bluetooth.begin(9600); // Default baud rate of the Bluetooth module
  Bluetooth.setTimeout(10);
  delay(20);
  // Robot arm initial position
  servo1PPos = 90;
  servo01.write(servo1PPos);
  servo2PPos = 90;
  servo02.write(servo2PPos);
  servo3PPos = 90;
  servo03.write(servo3PPos);
  servo4PPos = 90;
  servo04.write(servo4PPos);
  servo5PPos = 90;
  servo05.write(servo5PPos);
  servo6PPos = 90;
  servo06.write(servo6PPos);
}
void loop() {
  // Check for incoming data
  if (Bluetooth.available() > 0) {
    dataIn = Bluetooth.readString();  // Read the data as string
    
    // If "Waist" slider has changed value - Move Servo 1 to position
    if (dataIn.startsWith("s1")) {
      String dataInS = dataIn.substring(2, dataIn.length()); // Extract only the number. E.g. from "s1120" to "120"
      servo1Pos = dataInS.toInt();  // Convert the string into integer
      // We use for loops so we can control the speed of the servo
      // If previous position is bigger then current position
      if (servo1PPos > servo1Pos) {
        for ( int j = servo1PPos; j >= servo1Pos; j--) {   // Run servo down
          servo01.write(j);
          delay(20);    // defines the speed at which the servo rotates
        }
      }
      // If previous position is smaller then current position
      if (servo1PPos < servo1Pos) {
        for ( int j = servo1PPos; j <= servo1Pos; j++) {   // Run servo up
          servo01.write(j);
          delay(20);
        }
      }
      servo1PPos = servo1Pos;   // set current position as previous position
    }
    
    // Move Servo 2
    if (dataIn.startsWith("s2")) {
      String dataInS = dataIn.substring(2, dataIn.length());
      servo2Pos = dataInS.toInt();
      if (servo2PPos > servo2Pos) {
        for ( int j = servo2PPos; j >= servo2Pos; j--) {
          servo02.write(j);
          delay(50);
        }
      }
      if (servo2PPos < servo2Pos) {
        for ( int j = servo2PPos; j <= servo2Pos; j++) {
          servo02.write(j);
          delay(50);
        }
      }
      servo2PPos = servo2Pos;
    }
    // Move Servo 3
    if (dataIn.startsWith("s3")) {
      String dataInS = dataIn.substring(2, dataIn.length());
      servo3Pos = dataInS.toInt();
      if (servo3PPos > servo3Pos) {
        for ( int j = servo3PPos; j >= servo3Pos; j--) {
          servo03.write(j);
          delay(30);
        }
      }
      if (servo3PPos < servo3Pos) {
        for ( int j = servo3PPos; j <= servo3Pos; j++) {
          servo03.write(j);
          delay(30);
        }
      }
      servo3PPos = servo3Pos;
    }
    // Move Servo 4
    if (dataIn.startsWith("s4")) {
      String dataInS = dataIn.substring(2, dataIn.length());
      servo4Pos = dataInS.toInt();
      if (servo4PPos > servo4Pos) {
        for ( int j = servo4PPos; j >= servo4Pos; j--) {
          servo04.write(j);
          delay(30);
        }
      }
      if (servo4PPos < servo4Pos) {
        for ( int j = servo4PPos; j <= servo4Pos; j++) {
          servo04.write(j);
          delay(30);
        }
      }
      servo4PPos = servo4Pos;
    }
    // Move Servo 5
    if (dataIn.startsWith("s5")) {
      String dataInS = dataIn.substring(2, dataIn.length());
      servo5Pos = dataInS.toInt();
      if (servo5PPos > servo5Pos) {
        for ( int j = servo5PPos; j >= servo5Pos; j--) {
          servo05.write(j);
          delay(30);
        }
      }
      if (servo5PPos < servo5Pos) {
        for ( int j = servo5PPos; j <= servo5Pos; j++) {
          servo05.write(j);
          delay(30);
        }
      }
      servo5PPos = servo5Pos;
    }
    // Move Servo 6
    if (dataIn.startsWith("s6")) {
      String dataInS = dataIn.substring(2, dataIn.length());
      servo6Pos = dataInS.toInt();
      if (servo6PPos > servo6Pos) {
        for ( int j = servo6PPos; j >= servo6Pos; j--) {
          servo06.write(j);
          delay(30);
        }
      }
      if (servo6PPos < servo6Pos) {
        for ( int j = servo6PPos; j <= servo6Pos; j++) {
          servo06.write(j);
          delay(30);
        }
      }
      servo6PPos = servo6Pos; 
    }
    // If button "SAVE" is pressed
    if (dataIn.startsWith("SAVE")) {
      servo01SP[index] = servo1PPos;  // save position into the array
      servo02SP[index] = servo2PPos;
      servo03SP[index] = servo3PPos;
      servo04SP[index] = servo4PPos;
      servo05SP[index] = servo5PPos;
      servo06SP[index] = servo6PPos;
      index++;                        // Increase the array index
    }
    // If button "RUN" is pressed
    if (dataIn.startsWith("RUN")) {
      runservo();  // Automatic mode - run the saved steps 
    }
    // If button "RESET" is pressed
    if ( dataIn == "RESET") {
      memset(servo01SP, 0, sizeof(servo01SP)); // Clear the array data to 0
      memset(servo02SP, 0, sizeof(servo02SP));
      memset(servo03SP, 0, sizeof(servo03SP));
      memset(servo04SP, 0, sizeof(servo04SP));
      memset(servo05SP, 0, sizeof(servo05SP));
      memset(servo06SP, 0, sizeof(servo06SP));
      index = 0;  // Index to 0
    }
  }
}
// Automatic mode custom function - run the saved steps
void runservo() {
  while (dataIn != "RESET") {   // Run the steps over and over again until "RESET" button is pressed
    for (int i = 0; i <= index - 2; i++) {  // Run through all steps(index)
      if (Bluetooth.available() > 0) {      // Check for incomding data
        dataIn = Bluetooth.readString();
        if ( dataIn == "PAUSE") {           // If button "PAUSE" is pressed
          while (dataIn != "RUN") {         // Wait until "RUN" is pressed again
            if (Bluetooth.available() > 0) {
              dataIn = Bluetooth.readString();
              if ( dataIn == "RESET") {     
                break;
              }
            }
          }
        }
        // If speed slider is changed
        if (dataIn.startsWith("ss")) {
          String dataInS = dataIn.substring(2, dataIn.length());
          speedDelay = dataInS.toInt(); // Change servo speed (delay time)
        }
      }
      // Servo 1
      if (servo01SP[i] == servo01SP[i + 1]) {
      }
      if (servo01SP[i] > servo01SP[i + 1]) {
        for ( int j = servo01SP[i]; j >= servo01SP[i + 1]; j--) {
          servo01.write(j);
          delay(speedDelay);
        }
      }
      if (servo01SP[i] < servo01SP[i + 1]) {
        for ( int j = servo01SP[i]; j <= servo01SP[i + 1]; j++) {
          servo01.write(j);
          delay(speedDelay);
        }
      }
      // Servo 2
      if (servo02SP[i] == servo02SP[i + 1]) {
      }
      if (servo02SP[i] > servo02SP[i + 1]) {
        for ( int j = servo02SP[i]; j >= servo02SP[i + 1]; j--) {
          servo02.write(j);
          delay(speedDelay);
        }
      }
      if (servo02SP[i] < servo02SP[i + 1]) {
        for ( int j = servo02SP[i]; j <= servo02SP[i + 1]; j++) {
          servo02.write(j);
          delay(speedDelay);
        }
      }
      // Servo 3
      if (servo03SP[i] == servo03SP[i + 1]) {
      }
      if (servo03SP[i] > servo03SP[i + 1]) {
        for ( int j = servo03SP[i]; j >= servo03SP[i + 1]; j--) {
          servo03.write(j);
          delay(speedDelay);
        }
      }
      if (servo03SP[i] < servo03SP[i + 1]) {
        for ( int j = servo03SP[i]; j <= servo03SP[i + 1]; j++) {
          servo03.write(j);
          delay(speedDelay);
        }
      }
      // Servo 4
      if (servo04SP[i] == servo04SP[i + 1]) {
      }
      if (servo04SP[i] > servo04SP[i + 1]) {
        for ( int j = servo04SP[i]; j >= servo04SP[i + 1]; j--) {
          servo04.write(j);
          delay(speedDelay);
        }
      }
      if (servo04SP[i] < servo04SP[i + 1]) {
        for ( int j = servo04SP[i]; j <= servo04SP[i + 1]; j++) {
          servo04.write(j);
          delay(speedDelay);
        }
      }
      // Servo 5
      if (servo05SP[i] == servo05SP[i + 1]) {
      }
      if (servo05SP[i] > servo05SP[i + 1]) {
        for ( int j = servo05SP[i]; j >= servo05SP[i + 1]; j--) {
          servo05.write(j);
          delay(speedDelay);
        }
      }
      if (servo05SP[i] < servo05SP[i + 1]) {
        for ( int j = servo05SP[i]; j <= servo05SP[i + 1]; j++) {
          servo05.write(j);
          delay(speedDelay);
        }
      }
      // Servo 6
      if (servo06SP[i] == servo06SP[i + 1]) {
      }
      if (servo06SP[i] > servo06SP[i + 1]) {
        for ( int j = servo06SP[i]; j >= servo06SP[i + 1]; j--) {
          servo06.write(j);
          delay(speedDelay);
        }
      }
      if (servo06SP[i] < servo06SP[i + 1]) {
        for ( int j = servo06SP[i]; j <= servo06SP[i + 1]; j++) {
          servo06.write(j);
          delay(speedDelay);
        }
      }
    }
  }
}

 

[Gieneq]

Porównaj sobie obie biblioteki: 

• SoftwareSerial jest w C:\Program Files (x86)\Arduino\hardware\arduino\avr\libraries\SoftwareSerial\src
• Servo jest w : C:\Program Files (x86)\Arduino\libraries\Servo\src

Servo faktycznie korzysta  timerów i zależnie od wybranego hardwaru zmienia się to. Stąd jedna sugestia - zmień UNO na Mega2560, które mak kilka sprzętowych UARTów i więcej timerów.

W bibliotece SoftwareSerial jest nieco inaczej, ale możliwe, że funkcja opóźniająca powoduje trudności. Nie zagłębiałem się w nią zbyt mocno, ale wygląda na to, że odliczanie czasu odbywa się blokująco. Jeżeli czujesz się na silach, to może zmodyfikuj kod tak by odbywał się nieblokująco, np zliczać czas i wyzwalać zdarzenia, gdy on upłynie.

/* static */ 
inline void SoftwareSerial::tunedDelay(uint16_t delay) { 
  _delay_loop_2(delay);
}

Łatwiej jest jednak zmienić sprzęt, albo dokupić dedykowany sterownik serwomechanizmów, tylko najlepiej nie taki, który komunikuje się po UARCie 😉

Edytowano Sierpień 15, 2019 przez Gieneq

[ethanak]

Albo korzystać z Serial a nie SoftwareSerial?

[Gieneq]

W sumie racja. Dlaczego kolega nie używa sprzętowego UARTu?

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay