Robo.com.ua Портал любителей робототехники

Главная · Проекты на Робо · Форумы · Ссылки · Статьи · Файловый архив · Поиск November 24 2020 08:24:27
Навигация
Главная
Проекты на Робо
Форумы
Ссылки
Статьи
Файловый архив
ЧаВо
Поиск
Блоги
YouTube




Последние статьи
Новая система складс...
Эксперимент с ИК при...
Проект ROBER или роб...
Программатор STK200 ...
Схема программатора ...
Партнерские ссылки
Getting Started in Robotics Part 2
Итак, после детального обсуждения того, что такое фактически робот, мы должны начать создавать робота. У всех роботов есть три главные части: датчики, приводы и <мозг>. Я рассказывал об этом в предыдущей статье.

Мозг робота имеет много различных названий- микроконтроллер, микропроцессор, процессор, компьютер и т.д. В чем разница, спросите вы? Разница небольшая. Вообще название микропроцессор относится непосредственно к чипу, в то время как другие термины относятся к контроллеру в целом. Если вы новичок, то захотите использовать микроконтроллер, а не микропроцессор. Если у вас есть техническая экспертиза, вы можете попробовать сделать свою плату МК, основанную на определенном микропроцессоре, вроде 86НС11 или PIC. Перед тем, как объяснять, что такое процессор, вы должны понять, что такое процессор низкого и высокого уровня. Процессоры высокого уровня вроде BASIC STAMP (BS), OOPic, BasiсX, интерпретируют медленно, могут быть запрограммированы на одном языке программирования, являются более дорогими, чем их собратья высокого уровня. Однако, эти особенности перевешивает простота их использования. Процессоры низкого уровня, вроде 68НС11, AVRы или PICи обычно дешевле, быстрее и могут быть запрограммированы на многих языках, но их трудно использовать, потому что пользователь будет иметь дело со всей запутанностью чипов низкого уровня. Главные вещи, которые вы должны рассмотреть при выборе МК: скорость, размер ROM, размер RAM и количество портов ввода-вывода, языки программирования и потребляемая мощность.

Первое, что нужно учесть при покупке или сборке МК- это скорость процессора. Скорость чаще всего измеряется в мегагерцах (МГц). Этим измеряется только скорость работы микросхемы. Большая скорость соответствует более быстрому выполнению программ. Современные ПК работают на скоростях 900 МГц, хотя уже можно купить ПК, работающие на частоте 1.5 ГГц. В МК роботов используют чипы Motorola 68HC11А0. Он работает на частоте 4МГц. BASIC STAMP от Parallax работает на частоте 4МГц, BASIC STAMP 2 и SX работают на частотах 20 и 50МГЦ соответственно. Если вашим приложениям нужна высокая скорость, то вам придется поискать самый быстрый чип. Но не обманитесь! 68HC11, работающий на более низкой тактовой частоте, значительно быстрее BASIC STAMP, потому что инструкции в BASIC STAMP интерпретируются, а не выполняются напрямую, то есть процессор расшифровывает и вычисляет, перед тем, как выполнять инструкции. В то время как это делает программирование более легким, это замедляет работу. Однако, вы не должны слишком волноваться об этом, пока скорость действительно не станет иметь большое значение.

Следующее, что мы рассмотрим- это размер ROM и RAM.

Компьютерная память разделена на классы, основанные на таком свойстве, как возможность или невозможность записи. Основные классы памяти: память с произвольным доступом (RAM), память только для чтения (ROM) и перепрограммируемая память (PROM). Память типа RAM можно читать в любое время и записывать в нее, и это происходит очень быстро. Содержимое RAM, к сожалению, не сохраняется долго. Тесть независимо от того, есть данные в памяти или нет, в случае исчезновения напряжения питания, данные будут потеряны. ROM, с другой стороны, является энергонезависимой памятью, то есть однажды записав данные на заводе, их уже невозможно изменить. Наконец PROM- память является энергонезависимой и обладает механизмом, который позволяет программе пользователя много раз стирать и записывать данные . Важный подкласс PROM - EEPROM (электрически стираемая программируемая память только для чтения). EEPROM позволяет считывать и записывать данные, но с некоторыми ограничениями. Память нельзя записывать больше определенного количества раз (обычно порядка миллиона циклов), и время доступа намного больше, чем у RAM.

Вообще-то в RAM сохраняют переменные и временные данные. В EEPROM записывают программы. Чем меньше RAM, тем меньше пространства для хранения множества переменных, так же и больших переменных. Чем меньше EEPROM, тем меньше места для ваших больших и сложных программ. В BASIC STAMP 1, например, есть 256 байт EEPROM, в BASIC STAMP 2 - 2048 байт и BASIC STAMP SX есть 8х2000 байт. В BASIC STAMP 1 256 байт составляет в среднем 100 инструкций, в то время как 2000 байт хранится где-то 600 инструкций. Вот почему нужно учитывать это при выборе МК. Выбирайте МК, который позволяет вам добавить больше пространства в EEPROM. В OOPic есть эта особенность, вы можете использовать от 4 до 64 кб EEPROM памяти.

Третье. Вы также должны обратить внимание на количество портов ввода-вывода на МК, и какого они типа. Порты ввода-вывода - ваш единственный путь к изменению и пониманию вашей окружающей среды. Есть два основных типа портов ввода-вывода - аналого-цифрового преобразования или типа включено/выключено. Аналогово-цифровые порты преобразовывают напряжение , то есть если 5 В будет 255, то 2.5 В будет 127. Для преобразования цифрового сигнала в аналоговый (ЦАП), вам нужно выдать в порт поток импульсов. МК НС12 может быть сконфигурирован, чтобы иметь до 60 портов, в то время как BASIC STAMP 2 имеет 16, а в OOPic есть 31. Вообще-то, чем больше портов, тем лучше. Но вам нужно рассчитать ваш проект и остановиться на конечном количестве портов, который удовлетворит вас.

Много типов МК и чипов могут быть запрограммированы только на определенном языке вроде Си или Ассемблере или Бейсике. Это обычно процессоры высокого уровня. Процессоры низкого уровня могут быть запрограммированы на любом языке, для которого есть компилятор. В основном компилятор собирает код ассемблера в чип, потом код ассемблируется в поток данных, которые процессор может читать и выполнять. Например, есть Си, Бейсик, Форт и С++ для МК серии НС11. BASIC STAMP, с другой стороны, может быть только запрограммирован на Бейсике. Если вы не хотите использовать ассемблер, то вам придется купить компилятор, для языков высокого уровня. Изучать Ассемблер тяжелее, чем языки высокого уровня, потому что это в основном язык машин. Поэтому проанализируйте ваши навыки. При закупке процессора высокого уровня, язык программирования идет с ним в комплекте.

Другой важный момент- потребляемая мощность, или как долго МК будет работать. Вы должны учесть, насколько легко будет заменить МК, если будет нужно. BASIC STAMP 2Р стоит $100 - самый лучший вариант, однако если взять PIC за $5 - это большое дело. Теперь вы знаете, как выбирать процессор. В этом неполном списке только примерно половина процессоров, которые вы можете использовать при строительстве робота.

BASIC STAMP

Эти чипы весьма популярны в кругах любителей робототехники. Легкость использования, множество периферии, отличная сеть поддержки и документации, делает их хорошим выбором для любого новичка в робототехнике. Однако, их ограниченная скорость, способность программирования, и другие особенности , ограничивает их применение. Они также дороги. Недостатки языка программирования Pbasic очень расстраивают. Также есть недостатки у портов АЦП. Однако функция RC-time восполняет некоторые недостатки. Эти чипы выходят в нескольких различных версиях: BASIC STAMP 1, 2, 2Е, 2SX и 2P. Посетите веб-сайт parallax.com.

OOPics

Эти новички на любительском рынке робототехники сделали много прогрессивного. У них большое количество портов ввода-вывода, большое количество функций, они недороги, их можно программировать на 3-х языках программирования, что делает их превосходным выбором для новичков и продвинутых пользователей. Его уникальный подход к <железу>, так называемые <виртуальные схемы>, учитывает сложные функции аппаратных средств, которые могут выполнять до 1к инструкций в секунду. Но их новизна может быть как губительной, так и выгодной. Желательно иметь документацию. Чипы выполняют инструкции высокого уровня медленнее, чем BASIC STAMP. Посетите www.oopic.com за дополнительной информацией.

BasicXs

Это также новинка в любительской робототехнике. Они весьма популярны среди применений в робототехнике высокого уровня, у них высокая скорость, мощь программирования, плюсы делают их хорошим выбором для высокоуровневых роботов. Но их высокая стоимость перекрывает их потенциал. Я много слышал о них хорошего, но документация и программирование- не очень интуитивны. Посетите www.basicx.com.

PIC

Эти чипы низкого уровня очень разнообразны и были весьма популярны в течение многих лет, имеют много портов, наряду с полезными особенностями, скоростью, и дешевизной делают их превосходным выбором для вашего следующего робота. Но, чтобы запрограммироватьих, вы должны купить или собрать программатор. Чтобы программировать на языках высокого уровня, вы должны купить компилятор. Посетите www.microchip.com.

68HC11- мощный чип, который используется во многих робототехнических проектах. Они быстры и имеют много важных особенностей. Они достаточно дешевы, но их трудно достать. Существует много популярных проектов, основанных на этом чипе. Посетите www.seattlerobotics.org/encoder/

AVR

Линия чипов Atmel AVR быстро становится популярной среди любителей робототехники. Они мощные, их легко купить и они дешевы, и рассчитаны на широкий диапазон напряжений питания. Посетите www.atmel.com, www.avrfreaks.com.

Оригинал: www.gorobotics.net/articles/article.php?name=botstart2


Опубликовал admin April 21 2004 - 01:00:000 Комментариев · 10340 Прочтений - Для печати
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.
Гость
Имя

Пароль



Вы не зарегистрированны?
Нажмите здесь для регистрации.

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Сейчас на сайте
Гостей: 1
На сайте нет зарегистрированных пользователей

Пользователей: 651
Не активированный пользователь: 2514
Посетитель: knevech
Last Seen Users
disop11 weeks
EpicOne58 weeks
overlocker83 weeks
Driver_UA84 weeks
knevech92 weeks
Petro99 weeks
admin126 weeks
BOBKA137 weeks
salavat150 weeks
nik22157 weeks
Мини-чат
Вам необходимо залогиниться.

Нет присланных сообщений.
robo.com.ua Copyright © 2004-2015. EMail admin_shs()robo.com.ua