MD25 - Dual 12Volt 2.8Amp H Bridge Motor Drive

Sommaire

1. LE MATERIEL
   1. La carte MD25 - Dual 12Volt 2.8Amp H Bridge Motor Drive
   2. Les cartes Netduino
   3. Les cartes FEZ
2. LE LOGICIEL
   1. Contenu du répertoire proposé au téléchargement
   2. Le NuGet MicroToolsKit
   3. Le wiki .NetMF v4.4
   4. Description et utilisation de la classe MD25
3. LIENS
   1. Exemples codés en C# pour les cartes Netduino et Fez (Panda 3, BrainPad)
   2. La page du projet MicroToolsKit

1. LE MATERIEL

1.1 La carte MD25 - Dual 12Volt 2.8Amp H Bridge Motor Drive

• Présentation

Destinée à être commandée par un microcontrôleur au moyen d'une liaison série (niveau logique 0 - 5 V) ou via un bus I2C™, cette platine électronique intègre un double pont en "H" permettant le pilotage indépendant de 2 moteurs à courant continu avec encodeur (consommation: 2,5 A max. par moteur).
Des ordres simples permettent de définir le sens de rotation ainsi que la vitesse des moteurs, de lire les informations en provenance des encodeurs, de lire les valeurs de la tension et du courant consommé par les moteurs, de connaître leur vitesse de rotation, de définir les accélérations, etc...



• Alimentation : 12 Vcc (un régulateur 5 Vcc intégré délivre 300 mA pour l’électronique de commande externe).
• Possibilités: Plusieurs platines peuvent être pilotées en même temps via un bus I2C™
• Dimensions: 70 x 60 x 25 mm.
• Documentation : MD25 - Dual 12Volt 2.8Amp H Bridge Motor Drive
• Distributeur : GOTRONIC

1.2 Les cartes Netduino

Secret Labs

• Microcontrôleur : STM32F405RG 32 bits à architecture Cortex-M4 cadencé à 168 MHz.
• RAM : 164KB+.
• Flash : 1408KB.
• Port Ethernet : 10/100Mbps (Wifi:802.11b/g/n)*.
• E/S numériques : 22
• Entrées analogiques : 6
• Stockage: carte µSD
• IDE : Microsoft Visual Studio
• Framework : .NETMF 4.3
• Langages de programmation : C#, VB
• Compatibilité : shield Arduino, Gadgeteer

Netduino 3 Ethernet	Netduino 3 wifi*

• Sites à consulter : Netduino
• Distributeurs : Mouser Electronics

1.3 Les cartes FEZ

GHI Electonics (Extrait)

• Microcontrôleur : 180 MHz 32-bit ARM Cortex-M4.(120 MHz 32-bit ARM Cortex-M3 )*
• SoC(SoM)* : G80 G120*
• RAM : 156 KB(2.87 MB)*.
• Flash : 256 KB (13.67 MB)*.
• E/S numériques : 53(60)*
• Entrées analogiques : 16(8)*
• Réseaux : Ethernet TCP/IP, WiFi, and SSL.
• Stockage: carte µSD
• IDE : Microsoft Visual Studio
• Framework : .NETMF 4.3
• Langages de programmation : C#, VB

PANDA III	COBRA III* (compatible Gadgeteer)

• Sites à consulter : GHI ELECTRONICS
• Distributeurs : Mouser Electronics
• Schémas : Panda III, Cobra III

2. LE LOGICIEL

2.1 Contenu du répertoire proposé au téléchargement

Le répertoire proposé au téléchargement (au format zip ou tar.gz) contient la solution MD25 composée:

• Du projet MD25 : le code source de la classe MotorControlMD2x.
• Du projet Netduino : un exemple d'utilisation de cette classe avec une carte Netduino2 plus.
• Du projet FezPanda : un exemple d'utilisation de cette classe avec une carte Panda III.

2.2 Le NuGet MicroToolsKit

La dernière version compilée de la classe MotorControlMD2x se situe dans la bibliothèque MicroToolsKit disponible sur nuget.org.

Organisation des classes contenues dans MicroToolsKit [lien]

Important : Installer ce nuget dans le projet Visual Studio simplifie l'utilisation de la classe.

2.3 Le wiki .NetMF v4.4

Un wiki est dédié au microframework .Net v4.4. Il propose au téléchargement :
• Des exemples de code pour les cartes Netduino, GHI FEZ (Panda 3 , BrainPad etc.) . [lien]

2.4 Description et utilisation de la classe MD2x

• Rôle: Contrôler deux motoréducteurs équipés d'un encodeur via le bus I²C.
• Assembly: MicroToolsKit (disponible sur nuget.org)
• Espace de noms: Microtoolskit.Hardware.MotorDrivers

Création d'un projet avec l'IDE Visual Studio

1. Créer un nouveau projet en suivant la démarche décrite dans le chapitre "Premier programme en C# étape par étape" avec une carte Netduino ou avec une carte Fez (Panda 3, BrainPad etc). [lien]
2. Utiliser le gestionnaire de paquets NuGet pour ajouter la bibliothèque MicroToolsKit ( nuget.org) dans le projet. (Dans l'explorateur de solution, clic droit sur les Références du projet puis choisir Gérer les packages NuGet.... Installer le paquet.)
3. Ajouter l'espace de noms Microtoolskit.Hardware.MotorDrivers dans l'en-tête du fichier source.
4. Créer un objet en utilisant un des constructeurs MotorControlMD2x.
5. Régler la fréquence de rotation des moteurs avec la méthode SetSpeedTurn.
6. etc...

Exemple

using System;
using System.Threading;
using Microsoft.SPOT;

using Microtoolskit.Hardware.MotorDrivers;

namespace NetduinoMD25
{
	public class Program
	{
		public static void Main()
		{   
			var MD25 = new MotorControlMD2x();

			// Pour info : Lecture des registres de la carte MD2x et affichage de la version du logiciel
			Debug.Print("Vers.=" + MD25.SoftRev.ToString());
			Debug.Print("Tension=" + ((Single)MD25.Battery / 10).ToString("N1") + "V");
			Debug.Print("Acceleration=" + MD25.AccelerationRate.ToString());
			Debug.Print("Mode=" + MD25.Mode.ToString());

			while (true)
			{
				// Essai : Rotation des moteurs jusqu'à ce que la distance recherchée soit atteinte
				// ---------------------------------------------------------------------
				MD25.RazEncoders(); // Remise à zéro des codeurs
				MD25.SetSpeedTurn(140, 140); // Réglage de la vitesse des moteurs

				while (MD25.Encoder1 < 2000)
				{
					Debug.Print("Codeur 1=" + MD25.Encoder1.ToString() + " " + "Codeur 2=" + MD25.Encoder2.ToString() +
					 " Speed1=" + MD25.Speed1.ToString() + " Speed2=" + MD25.Speed2Turn.ToString());
				}
				MD25.StopMotor();  // Arrêt des moteurs
				Thread.Sleep(5000);
			}          
		}
	}
}
      		

Constructeurs

	Syntaxe	Description
	MotorControlMD2x()	Instancie un objet "MD25". SLA = 0x58 (par défaut). Frequency : fréquence du bus I²C = 100kHz (par défaut) Exemple var MD25 = new MotorControlMD2x();
	MotorControlMD2x( UInt16 SLA)	Instancie un objet "MD25". SLA: à définir dans l'intervalle [0x58,0x5F]. Frequency: fréquence du bus I²C = 100kHz Exemple var MD25 = new MotorControlMD2x(0x59);
	MotorControlMD2x( UInt16 SLA, UInt16 Frequency)	Instancie un objet "MD25". SLA: à définir dans l'intervalle [0x58,0x5F]. Frequency: fréquence du bus I²C à définir dans l'intervalle [100kHz,400kHz]. Exemple var MD25 = new MotorControlMD2x(0x58,200);

Enumérations

	Syntaxe	Description
	ModeRegister	Mode 0, Mode 1 Commande indépendante des deux moteurs. - Speed 1 règle la vitesse du moteur 1. - Speed 2 règle la vitesse du moteur 2. Mode 2, Mode 3 - Le registre Speed1 définit la vitesse médiane des deux moteurs. - Le registre Speed2Turn définit le diférentiel de vitesse à appliquer en + ou en - à chaque moteur (voir la propriété Speed2). Effet des paramètres de la méthode SetSpeedTurn : ValSpeed1 et ValSpeed2 ou des propriétés Speed1 et Speed2Turn dans les différents modes. Mode 0 (par défaut) 0 (Full Reverse) 128 (Stop) 255 (Full Forward) Mode 1 -128 (Full Reverse) 0 (Stop) 127 (Full Forward). Mode 2 0 (Full Reverse) 128 (Stop) 255 (Full Forward) Mode 3 -128 (Full Reverse) 0 (Stop) 127 (Full Forward)

Propriétés

	Syntaxe	Description
	Speed1	Fixe (à venir) ou retourne la consigne de vitesse du moteur 1 (mode 0, 1) ou des deux moteurs (mode 2,3). Type : byte Note Dans les modes 0 et 1, il règle la vitesse du moteur 1. Plus la valeur augmente, plus la fréquence de rotation augmente. Dans les modes 2 et 3 (Turn) il contrôle la vitesse moyenne des deux moteurs. Exemples // Pour connaître la consigne de vitesse du moteur 1 Debug.Print("Speed1=" + MD25.Speed1.ToString()); // Pour fixer la consigne de vitesse du moteur 1 (mode 0) MD25.Speed1 = 140;
	Speed2Turn	Fixe (à venir) ou retourne la consigne de vitesse du moteur 2 (mode 0, 1) ou la consigne de direction du système déplacé par les deux moteurs (mode 2,3 : Turn). Type : byte Note sur le mode Turn Selon la valeur du registre de vitesse (Speed1), le logiciel de la carte MD25 détermine si la direction est directe ou inverse. Si la direction est directe : - La vitesse du moteur 1 = speed - turn - La vitesse du moteur 2 = speed + turn Si la direction est inverse : - La vitesse du moteur 1 = speed + turn - La vitesse du moteur 2 = speed - turn Exemples // Pour connaître la consigne de vitesse du moteur 2 Debug.Print("Speed2=" + MD25.Speed2Turn.ToString()); // Pour fixer la consigne de direction A venir
	Encoder1	Retourne la valeur de l'encodeur 1 (calculée à partir des registres Enc1a,b,c et d). Type : Int32 Exemple Debug.Print("Codeur 1=" + MD25.Encoder1.ToString());
	Encoder2	Retourne la valeur de l'encodeur 2 (calculée à partir des registres Enc2a,b,c et d). Type : Int32 Exemple Debug.Print("Codeur 2=" + MD25.Encoder2.ToString());
	Battery	Retourne la tension d'alimentation (x10) de la carte en (V). Type : byte Exemple Debug.Print("Tension=" + ((Single)MD25.Battery / 10).ToString("F1") + "V");
	Current1	Retourne l'intensité du moteur 1 (x10) en (A). Type : byte Exemple Debug.Print("I_moteur 1=" + ((Single)MD25.Current1 / 10).ToString("F1") + "A");
	Current2	Retourne l'intensité du moteur 2 (x10) en (A). Type : byte Exemple Debug.Print("I_moteur 2=" + ((Single)MD25.Current2 / 10).ToString("F1") + "A");
	SoftRev	Retourne le numéro de version du logiciel de la carte MD25. Type : byte Exemple Debug.Print("Vers.=" + MD25.SoftRev.ToString());
	AccelerationRate	En cours de rédaction Fixe ou retourne l'accélération programmée lors d'un changement de vitesse. Type : byte Exemples // Pour connaître la valeur de l'accélération Debug.Print("Acceleration=" + MD25.AccelerationRate.ToString()); // Pour fixer la valeur de l'accélération MD25.AccAccelerationRate = 1;
	Mode	Fixe (à venir) ou retourne le mode de fonctionnement de la carte 0, 1, 2 ou 3. Type : byte Exemples // Pour connaitre le mode de fonctionnement de la carte Debug.Print(Mode=" + MD25.Mode.ToString()); // Pour fixer le mode de fonctionnement de la carte MD25.Mode = 2;
	Command	En cours de rédaction Fixe ou retourne le contenu du registre de commande. Type : byte Exemple Debug.Print("" + );
	TransactionTimeOut	Fixe ou retourne le temps (en ms) accordé à la transaction avant la génération d'une exception System.IO.Exception. 1000ms par défaut. Type : ushort Exemples // Pour régler la durée maximum d'une transaction à 200ms. MD25.TransactionTimeOut = 200; // Pour connaître la durée maximum accordée à une transaction ushort time = MD25.TransactionTimeOut;

Méthodes publiques

	Syntaxe	Description
	void GetAllRegister()	Lecture des 16 registres de la carte MD25.
	void RazEncoders()	Remise à zéro des deux encodeurs.
	void SetMode( ModeRegister valmode)	Définit le mode de fonctionnnement de la carte valmode=0, 1,2 ou 3.
	void SetSpeedTurn( byte ValSpeed1, byte ValSpeed2Turn)	Règle la vitesse des moteurs.
	void StopMotor()	Arrêt des deux moteurs.