Servo-motor control example
authorNathael Pajani <nathael.pajani@ed3l.fr>
Tue, 26 Apr 2016 22:55:52 +0000 (00:55 +0200)
committerNathael Pajani <nathael.pajani@ed3l.fr>
Tue, 8 Nov 2022 16:14:23 +0000 (17:14 +0100)
servomotor/Makefile [new file with mode: 0644]
servomotor/README [new file with mode: 0644]
servomotor/main.c [new file with mode: 0644]

diff --git a/servomotor/Makefile b/servomotor/Makefile
new file mode 100644 (file)
index 0000000..954c63f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,13 @@
+# Makefile for "base" apps
+# This includes apps for the GPIO Demo Module and for the LPC1224-BO board.
+
+MODULE = $(shell basename $(shell cd .. && pwd && cd -))
+NAME = $(shell basename $(CURDIR))
+
+.PHONY: $(NAME).bin
+$(NAME).bin:
+       @make -C ../../.. --no-print-directory NAME=$(NAME) MODULE=$(MODULE) apps/$(MODULE)/$(NAME)/$@
+
+clean mrproper:
+       @make -C ../../.. --no-print-directory $@
+
diff --git a/servomotor/README b/servomotor/README
new file mode 100644 (file)
index 0000000..2ebfd0e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,33 @@
+Servo-motor control using ADC input for angle control
+
+Copyright 2016 Nathael Pajani <nathael.pajani@ed3l.fr>
+
+
+/* ****************************************************************************
+ * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+ *
+ *************************************************************************** */
+
+This example shows the support of PWM for servo-motor control.
+Servo-motor position is set by reading on ADC input 0.
+
+The PWM signal is output on port 0 pin 19 (LPC_TIMER_32B0_M1_PIO_0_19), using
+32 bits timer 0, match channel 1.
+
+The duty cycle is defined at the beginning of the code using "DUTY_INVERTED".
+Set to "1" to get an inverted duty-cycle signal, for use with a single transistor
+or mosfet.
+Set to "0" to get a non-inverted signal, for use with two transistors or mosfets,
+or with none.
+
diff --git a/servomotor/main.c b/servomotor/main.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..61ef626
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,210 @@
+/****************************************************************************
+ *   apps/base/servo/main.c
+ *
+ * Servo-motor example
+ *
+ * Copyright 2016 Nathael Pajani <nathael.pajani@ed3l.fr>
+ *
+ *
+ * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+ *
+ *************************************************************************** */
+
+
+#include <stdint.h>
+#include "core/lpc_regs_12xx.h"
+#include "core/lpc_core_cm0.h"
+#include "core/pio.h"
+#include "core/system.h"
+#include "core/systick.h"
+#include "lib/stdio.h"
+#include "drivers/serial.h"
+#include "drivers/gpio.h"
+#include "extdrv/status_led.h"
+#include "drivers/adc.h"
+#include "drivers/timers.h"
+
+
+#define MODULE_VERSION   0x04
+#define MODULE_NAME "GPIO Demo Module"
+
+
+#define SELECTED_FREQ  FREQ_SEL_48MHz
+
+/* Chose on of these depending on the signal you need:
+ *  - inverted one (3), for use with a single transistor
+ *  - non inverted (40 - 3), for use with two transistors (or none).
+ */
+#define DUTY_INVERTED 1
+#if (DUTY_INVERTED == 1)
+#define SERVO_MED_POS_DUTY_CYCLE  3
+#else
+#define SERVO_MED_POS_DUTY_CYCLE  (40 - 3)
+#endif
+
+#define LPC_TIMER_PIN_CONFIG   (LPC_IO_MODE_PULL_UP | LPC_IO_DIGITAL | LPC_IO_DRIVE_HIGHCURENT)
+
+/***************************************************************************** */
+/* Pins configuration */
+/* pins blocks are passed to set_pins() for pins configuration.
+ * Unused pin blocks can be removed safely with the corresponding set_pins() call
+ * All pins blocks may be safelly merged in a single block for single set_pins() call..
+ */
+const struct pio_config common_pins[] = {
+       /* UART 0 */
+       { LPC_UART0_RX_PIO_0_1,  LPC_IO_DIGITAL },
+       { LPC_UART0_TX_PIO_0_2,  LPC_IO_DIGITAL },
+       /* TIMER_32B0 */
+       { LPC_TIMER_32B0_M1_PIO_0_19, LPC_TIMER_PIN_CONFIG },
+       ARRAY_LAST_PIO,
+};
+
+const struct pio_config adc_pins[] = {
+       { LPC_ADC_AD0_PIO_0_30, LPC_IO_ANALOG },
+       { LPC_ADC_AD1_PIO_0_31, LPC_IO_ANALOG },
+       { LPC_ADC_AD2_PIO_1_0,  LPC_IO_ANALOG },
+       { LPC_ADC_AD3_PIO_1_1,  LPC_IO_ANALOG },
+       { LPC_ADC_AD4_PIO_1_2,  LPC_IO_ANALOG },
+       { LPC_ADC_AD5_PIO_1_3,  LPC_IO_ANALOG },
+       ARRAY_LAST_PIO,
+};
+
+const struct pio status_led_green = LPC_GPIO_1_4;
+const struct pio status_led_red = LPC_GPIO_1_5;
+
+/***************************************************************************** */
+static uint32_t servo_med_pos_cmd = 0;
+static uint32_t servo_one_deg_step = 0;
+static uint8_t timer = 0;
+static uint8_t channel = 0;
+int servo_config(uint8_t timer_num, uint8_t pwm_chan, uint8_t uart_num)
+{
+       uint32_t servo_command_period = 0;
+       struct timer_config timer_conf = {
+               .mode = LPC_TIMER_MODE_PWM,
+               .config = { 0, 3, 0, 0 }, /* Use channel 3 for control */
+       };
+
+       if (timer_num > LPC_TIMER_32B1) {
+               uprintf(uart_num, "Bad timer number\n");
+               return -1;
+       }
+       if (pwm_chan >= 3) {
+               uprintf(uart_num, "Bad channel number\n");
+               return -1;
+       }
+       timer = timer_num;
+       channel = pwm_chan;
+
+       /* compute the period and median position for the servo command */
+       /* We want 20ms (50Hz), timer counts at main clock frequency */
+       servo_command_period = get_main_clock() / 50;
+       /* servo_command_period is 20ms, we need 1.5ms, which is 3/40. */
+       servo_med_pos_cmd = ((servo_command_period / 40) * SERVO_MED_POS_DUTY_CYCLE);
+       servo_one_deg_step = ((servo_command_period / 41) / 48);
+       timer_conf.match[pwm_chan] = servo_med_pos_cmd;
+       timer_conf.match[3] = servo_command_period;
+       timer_conf.config[0] = (LPC_PWM_CHANNEL_ENABLE(pwm_chan));
+
+       timer_on(timer, 0, NULL);
+       timer_setup(timer, &timer_conf);
+       timer_start(timer);
+
+       uprintf(uart_num, "Servos configured (T%d : C%d), Period : %d, med_pos : %d\n",
+                                               timer, channel, servo_command_period, servo_med_pos_cmd);
+
+       return 0;
+}
+
+int set_servo(int adc_num, int uart_num)
+{
+       uint16_t val = 0, angle = 0;
+       uint32_t pos = servo_med_pos_cmd;
+
+       adc_start_convertion_once(adc_num, 0);
+       msleep(10);
+       adc_get_value(&val, adc_num);
+       uprintf(uart_num, "ADC(%d): %d (raw: 0x%04x)\n", adc_num, val, val);
+
+       angle = ((val * 10) / 56);
+       if (angle > 180) {
+               angle = 180;
+       }
+
+       /* And compute the new match value for the angle */
+       if (angle >= 90) {
+               pos += ((angle - 90) * servo_one_deg_step);
+       } else {
+               pos -= ((90 - angle) * servo_one_deg_step);
+       }
+       timer_set_match(timer, channel, pos);
+       uprintf(uart_num, "Servo(%d): %d (%d)\n", channel, angle, pos);
+       return val;
+}
+
+
+/***************************************************************************** */
+void system_init()
+{
+       /* Stop the watchdog */
+       startup_watchdog_disable(); /* Do it right now, before it gets a chance to break in */
+
+       /* Note: Brown-Out detection must be powered to operate the ADC. adc_on() will power
+        *  it back on if called after system_init() */
+       system_brown_out_detection_config(0);
+       system_set_default_power_state();
+       clock_config(SELECTED_FREQ);
+       set_pins(common_pins);
+       set_pins(adc_pins);
+       gpio_on();
+       status_led_config(&status_led_green, &status_led_red);
+       /* System tick timer MUST be configured and running in order to use the sleeping
+        * functions */
+       systick_timer_on(1); /* 1ms */
+       systick_start();
+}
+
+/* Define our fault handler. This one is not mandatory, the dummy fault handler
+ * will be used when it's not overridden here.
+ * Note : The default one does a simple infinite loop. If the watchdog is deactivated
+ * the system will hang.
+ */
+void fault_info(const char* name, uint32_t len)
+{
+       serial_write(0, name, len);
+       /* Wait for end of Tx */
+       serial_flush(0);
+       /* FIXME : Perform soft reset of the micro-controller ! */
+       while (1);
+}
+
+
+
+/***************************************************************************** */
+int main(void) {
+       system_init();
+       uart_on(0, 115200, NULL);
+       adc_on();
+       servo_config(LPC_TIMER_32B0, 1, 0);
+
+       while (1) {
+               chenillard(500);
+               /* ADC Test */
+               set_servo(LPC_ADC_NUM(0), 0);
+       }
+       return 0;
+}
+
+
+