簡単な組み込みプログラミング: モーターを回転させる

このプロジェクトには、周期が8,000カウントのタイマーに接続された32キロヘルツのクロックというブロックがあります。このタイマーは250ミリ秒ごとに割り込みをトリガーし、近接センサーの値をチェックします。 
 
32kHzクロックはPWMに供給され、方形信号を生成します。320カウントの周期と32kHzクロックを組み合わせると、モーターは100ステップ/秒の速度で駆動されます。50% のデューティ サイクルを実現するには、期間値の半分の値を比較します。モーターの速度を変更するには、プログラム内のこれらの値を上書きします。PWMの出力ラインはL6474のSTEPピンに接続されており、このピンの各立ち上がりエッジでモーターが1ステップ移動します。
 
I2Cブロックは近接センサーVL6180との通信を可能にし、SPIバスはステッピング モーター ドライバーL6474との通信を可能にします。I2Cは100kHzでマスターとしてプログラムされます。
 
I2C SCBコンポーネントは、デフォルトで優先度レベル3の内部割り込みを使用します。プログラムでは、デフォルトの優先度値が3であるタイマーによってトリガーされる割り込みサービス ルーチンの実行中に呼び出されますが、呼び出されることはなく、I2C通信は行われません。I2Cの割り込みレベルを2に変更すると、それが呼び出され、I2C通信が正しく実行されます。
 
Arduinoピン配置制約は、SCBモードでI2CとSPIを使用するための制約を生成します。実際、同じSCBコンポーネント内にある必要があります。この問題を克服するために、SCBのSPIの代わりにUDBのSPIマスターが使用されます。APIは非常に似ています。UDBモードではピン接続は自動ではないため、回路図にピン コンポーネントを追加する必要があります。
SPIバスの極性は、CPHA = 1およびCPOL = 1、MSBファースト、データ ビットが8にプログラムされています。MISOピンは入力ピンであり、MISO、CLOCK、およびチップ選択ピンはすべて強力ドライブ モードで出力として構成されています。 

さらに2つのピンが必要です: リセット ピンと方向ピンです。
プログラムに関しては、SPI、I2C、タイマー、PWMブロックを起動する必要があります。また、L6474をリセットして構成するために、L6474.cファイルにプログラムされたメソッドを呼び出します。タイマーは割り込みを使用してプログラムされています。割り込みでは、近接センサーから値を読み取り始めます。距離に基づいて新しい速度が計算され、PWM周期と比較値が上書きされます。近接センサーからのフィードバックは、0 (センサーに近い物体) から255 (物体が検出されない) の間です。物体が近いほど、モーターの回転速度が速くなります。
 
L6474.cファイルには、リセットピンのレベルを遅延させて変更することでモータードライバーをリセットする方法と、SPIコマンドを送信する2番目の方法があります。 
 
3つ目は、ドライバーを構成し、SPIパケットを送信するメソッドを呼び出すことです。 
 
コードは読みやすくするために最適化されていません。構成パラメータを理解するには、L6474リファレンス マニュアルを参照してください。
最後に、VL6180.cファイルで、近接センサーのメソッドをプログラムします。 近接センサーを使用する前に、近接センサーを設定し、デバイスの準備ができていることを確認する必要があります。詳細については、VL6180Xの仕様をお読みください。
 
 
VL6180に関するアプリケーション ノートの推奨事項に従うだけです。シングルショットモードで距離測定を実行します。したがって、私たちのプログラムでは、次のメソッドを使用します。

- 測定を開始するには、 
- 測定の準備ができるまで待機し、最後に値を読み取るメソッド。
- 近接センサーの値を読み取る
 
最後のステップは、ボードを組み立ててプログラムすることです。モーターは低速 (100ステップ/秒) で回転し、プロジェクトが近接センサーに近づくと、モーターは距離に応じて最大1,000ステップ/秒で回転します。速度はこれら2つの値の間で変化します。