Цифровой фильтр для коррекции неравномерности импульсов Step

Контроллеры, драйверы, датчики, управляющие устройства.
Moonglow
Опытный
Сообщения: 117
Зарегистрирован: 16 окт 2013, 09:24
Репутация: 108
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение Moonglow »

selenur писал(а):Обычно делают в МК загрузчик, и делают выводы для подключения через USART к МК преобразования интерфейса например rs232 или usb, и тогда обновление возможно, без использования спец программаторов. Но данная реализация конечно потребует времени, как мне кажется.
В этих МК UART ( либо USB ) загрузчик даже встроен в сам чип... и можно ничего не делать, но тогда прошивку придется выкладывать в бинарном виде без всякой защиты ;) иначе конечно придется делать защищенный загрузчик... :roll:
2cme
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 1043
Зарегистрирован: 24 янв 2012, 13:18
Репутация: -209

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение 2cme »

michael-yurov писал(а):сейчас фильтр способен обрабатывать сигналы на частотах выше 10 МГц.
Какими инструментами и методиками проверяли, есть данные для анализа?
Moonglow писал(а):Да, я понимаю, что 10 и даже 1МГц не будет
Можно более подробно на чем основывается такой вывод?
Moonglow
Опытный
Сообщения: 117
Зарегистрирован: 16 окт 2013, 09:24
Репутация: 108
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение Moonglow »

Можно более подробно на чем основывается такой вывод?
Имеется ввиду частота Step с LPT порта при использовании таких программ как: Mach3, LinuxCNC... ведь фильтр как я понимаю разрабатывается именно для них, а там таких частот не будет...
Аватара пользователя
Nick
Мастер
Сообщения: 22776
Зарегистрирован: 23 ноя 2009, 16:45
Репутация: 1735
Заслуга: Developer
Откуда: Gatchina, Saint-Petersburg distr., Russia
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение Nick »

Moonglow писал(а):Имеется ввиду частота Step с LPT порта при использовании таких программ как: Mach3, LinuxCNC... ведь фильтр как я понимаю разрабатывается именно для них, а там таких частот не будет...
В фильтре вроде был умножитель для микрошага, поэтому здесь наверно имеется в виду выходная частота.
2cme
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 1043
Зарегистрирован: 24 янв 2012, 13:18
Репутация: -209

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение 2cme »

Moonglow писал(а):
Можно более подробно на чем основывается такой вывод?
Имеется ввиду частота Step с LPT порта при использовании таких программ как: Mach3, LinuxCNC... ведь фильтр как я понимаю разрабатывается именно для них, а там таких частот не будет...
А теперь ясно, вы о частоте сигнала на LPT формируемых Mach3 и LinuxCNC, а не о частоте входного сигнала фильтра.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение michael-yurov »

Moonglow писал(а):я в своем анализаторе для чпу контроллеров конвертирую Step/Dir логикой ( она же дополнительно служит для согласования уровней ) в код грея и далее на таймер в режиме энкодера, таким образом он сам считает туда-сюда, что удобно в моем случае.
Очень хорошее решение. Думал в этом направлении, но отбросил, т.к. хотелось реализовать обработку одной микросхемой в угоду универсальности и простоты. А существенных недостатков у своего варианта не вижу.
Основная задача была - довести проект до состояния качественной работы, а идеализация в данном случае ни на что не повлияет, кроме усложнения устройства, прошивки и значительного увеличения сроков выпуска. Слишком многое можно улучшить. На все жизни не хватит.
Moonglow писал(а):По поводу настроек и обновления микропрограммы в устройстве, как я понимаю это не предусмотрено... а что делать в ситуации когда устройство уже распространено среди пользователей и обнаружилась ошибка ? Конечно же тестирование опытной версии и тд - это хорошо, но такую ситуацию не стоит исключать...
Базовые настройки выбираются dip-переключателями на плате. Обновление не предусмотрено. Мкроконтроллер (STM32F103RCT6) позволяет напрямую использовать USB, но тут опять же возникает ряд проблем. Во первый у меня нет опыта работы с USB, загрузчиком и сменными прошивками, во вторых я не хочу распространять прошивку, а в третьих - устройство реально "довести до ума" так, что не будет нужды обновлять прошивку. Собственно последние пол года я этим и занимался. В этом, в общем то и достоинство фильтра - что не нужно лезть в тонкие настройки, не нужно обновлять прошивки, и т.п. Фильтр просто должен работать.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение michael-yurov »

2cme писал(а):
michael-yurov писал(а):сейчас фильтр способен обрабатывать сигналы на частотах выше 10 МГц.
Какими инструментами и методиками проверяли, есть данные для анализа?
Moonglow писал(а):Да, я понимаю, что 10 и даже 1МГц не будет
Можно более подробно на чем основывается такой вывод?
Не проверял. Так должно быть, исходя из логики работы.
Вывод Moonglow основывается на том, что ситуация смены сигнала направления на частоте 1 - 10 МГц нетипична для систем ЧПУ. Обычно сигнал направления меняют на частотах близких к нулевым.

Смена сигнала направления на выходе фильтра осуществляется с задержкой 0,1 мс после последнего импульса Step, и следующий импульс Step после смены направления появится не ранее 0,1 мс.

Входные и выходные частоты ограничены несущей частотой таймеров, т.е. 72 МГц, но поскольку выходной сигнал генерируется таймером, то на частотах выше нескольких МГц получается достаточно высокая дискретность задания периода импульсов, поэтому я назвал цифру в 10 МГц, хотя, теоретически, если микросхемы стандартной логики позволят - возможно обрабатывать сигнал на более высоких частотах. Но все это особой роли не играет, т.к. реально драйверы шаговых моторов воспринимают частоты до 200 - 500 кГц, а применительно к сервам со входом Step/Dir - я еще буду разбираться как что лучше сделать.
Последний раз редактировалось michael-yurov 24 дек 2013, 13:21, всего редактировалось 3 раза.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение michael-yurov »

Nick писал(а):В фильтре вроде был умножитель для микрошага, поэтому здесь наверно имеется в виду выходная частота.
Да, конечно, в первую очередь важно, как генерируется выходной сигнал, а входной сигнал на высоких частотах еще где-то взять нужно. Хотя, и входящие импульсы подсчитываются аппаратно таймером, и не зависят от прерываний и производительности процессора.
Аватара пользователя
Nick
Мастер
Сообщения: 22776
Зарегистрирован: 23 ноя 2009, 16:45
Репутация: 1735
Заслуга: Developer
Откуда: Gatchina, Saint-Petersburg distr., Russia
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение Nick »

michael-yurov писал(а): Но все это особой роли не играет, т.к. реально драйверы шаговых моторов воспринимают частоты до 200 - 500 кГц, а применительно к сервам со входом Step/Dir - я еще буду разбираться как что лучше сделать.
Сразу видно, что кто-то форум невнимательно читает :hehehe:
Восстановление токарного 16К20Т1 ЧПУ #1128

(вкратце, не оптоизолированый скоростной вход до 4мГц, нормальный вход имеет тайминги по 1мкс на steplen и stepspace, т.е. 500кГц)
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение michael-yurov »

Nick писал(а):Сразу видно, что кто-то форум невнимательно читает :hehehe:
(вкратце, не оптоизолированый скоростной вход до 4мГц, нормальный вход имеет тайминги по 1мкс на steplen и stepspace, т.е. 500кГц)
Это я читал, это помню. :hehehe:
Но я больше переживаю за качество работы алгоритма расчета скорости, т.к. PID регулятор сервы может добавить свои нюансы в работу.
2cme
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 1043
Зарегистрирован: 24 янв 2012, 13:18
Репутация: -209

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение 2cme »

michael-yurov писал(а):Не проверял. Так должно быть, исходя из логики работы.
(;
Нужно хотябы проверить или осцилом или лог.анализатором...
Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
Сообщения: 9116
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Репутация: 2858
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение Сергей Саныч »

А зачем сервам фильтр шагов? ШД - там понятно, при равномерной частоте меньше вероятность срыва шагов. А серва - она же сорваться в принципе не может.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение michael-yurov »

2cme писал(а): (;
Нужно хотябы проверить или осцилом или лог.анализатором...
Сначала разберусь с теми, кому нужно "ехать",
а потом будут "шашечки" для интересующихся.

Осциллограф не показывает сигнал выше 20 МГц. Это максимум того что я смог увидеть на выходе фильтра. Более детально не изучал, т.к. роли не играет.
Я проверил время перерасчета частоты, время переключения таймера на новый делитель, еще кучу всякого,
но самое главное то, как ведет себя алгоритм фильтрации в разных условиях.

Сейчас бы настольный генератор частоты... было бы круто!
Serg-tmn писал(а):А зачем сервам фильтр шагов? ШД - там понятно, при равномерной частоте меньше вероятность срыва шагов. А серва - она же сорваться в принципе не может.
Самому интересно. Например - в качестве умножителя частоты. Возможности сервоусилителей в этом плане несколько ограничены и завязаны на настройки под конкретный мотор, а с моей платой можно было бы одинаково по всем осям смягчить работу станка, и / или получить более высокие частоты Step для более плавной работы и т.п.
В общем - пока еще не знаю. Darxton сказал, что ему нехватает качественной интерфейсной платы под сервоприводы. Вот и говорю, что в этом направлении еще предстоит подумать.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение michael-yurov »

Да, еще... я тут немного изъял (выскреб) из производственной казны своей фирмы, и докупил микросхем на оставшиеся платы.
Как я ни пытался экономить, но все равно комплектующих на каждую плату уходит на 1000 руб, плюс сама плата - еще 300. Основную долю съедают микроконтроллеры и DC-DC преобразователь для питания блока концевиков, зато можно подключать индуктивные датчики без отдельного блока питания, датчик обнуления Z и не переживать на тему возможных помех.

Так что смогу собрать платы тем, кому обещал. http://cnc-club.ru/forum/viewtopic.php? ... 965#p74965
Соберу, конечно, бесплатно, но я бы от компенсации стоимости комплектующих и стоимости доставки - не отказался бы, все таки ситуация значительно изменилась по сравнению с начальным вариантом.
( правда одной платы уже не хватает :problem: )
Только теперь, по прошествии столь значительного времени - уже не знаю кому еще нужно?
aftaev увлечен хэви металом,
Serg-tmn - мучает Pluto-P,
caha200762, вроде, уже и станок то продал,
romanru1 - отпадает по неприличным причинам.
vmarkiv я давно не слышал, или не замечаю из за отсутствия аватарки,
Зато Nick меня поддерживает, как никто другой!

Вот и не знаю - кто еще ждет от меня эту штуку? Кому первому собирать?
Аватара пользователя
tooshka
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 1803
Зарегистрирован: 24 окт 2012, 14:26
Репутация: 209
Настоящее имя: Андрей
Откуда: Нижний Новгород
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение tooshka »

michael-yurov писал(а):Вот и не знаю - кто еще ждет от меня эту штуку? Кому первому собирать?
После нового года куплю одну напоиграться если уже в серию запустишь.
Милая, ты услышь меня
под окном стою со своим я ЧПУ! (Протяжно; с надрывом; форте)
Внимание!!! Чрезмерное увлечение ЧПУ приводит к проблемам в семейных отношениях!
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение michael-yurov »

tooshka писал(а):
michael-yurov писал(а):Вот и не знаю - кто еще ждет от меня эту штуку? Кому первому собирать?
После нового года куплю одну напоиграться если уже в серию запустишь.
После праздников я только платы закажу.
Их еще почти месяц делать будут.
2cme
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 1043
Зарегистрирован: 24 янв 2012, 13:18
Репутация: -209

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение 2cme »

michael-yurov писал(а):
2cme писал(а): (;
Нужно хотябы проверить или осцилом или лог.анализатором...
Сначала разберусь с теми, кому нужно "ехать",
а потом будут "шашечки" для интересующихся.
Немного странная алигория про шашочки, ну да ладно...
Аватара пользователя
Ershoff
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 653
Зарегистрирован: 21 окт 2013, 11:49
Репутация: 241
Откуда: Киев. Украина
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение Ershoff »

michael-yurov писал(а):Вот и не знаю - кто еще ждет от меня эту штуку? Кому первому собирать?
Михаил, я пожалуй бы тоже не отказался, после НГ, от вашей платы, если удастся попасть в число халявщиков ;)
Если да - то естественно стоимость комплектухи и пересыл на мне. сумма около 50 баксов я так понимаю, или больше, или уже нет вакантных мест и ждать серию ?
только надо будет придумать как в украину переслать и денешку к вам перекинуть.
"Авось" - в умелых руках, мощный инструмент снижения стоимости итогового изделия
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11730
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4703
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение michael-yurov »

Ershoff писал(а):если удастся попасть в число халявщиков
Не, халява давно прикрыта.
Если только я обещал и забыл - тогда напомните!
Ershoff писал(а):или уже нет вакантных мест и ждать серию ?
Если перечисленные в #283 сообщении лица в ближайшее время не изъявят желания побыстрее получить прототипный образец (пока что плату хочет увидеть только Nick и еще двое человек не из списка), то, я смогу сделать несколько плат желающим.
В данный момент есть несколько недостатков по сравнению с серийным образцом - это отсутствие маркировки на плате, отсутствие кабеля DB25 (LPT), отсутствие блока питания для платы (подойдет любой маломощный с выпрямителем и напряжением на выходе не менее 7,5 В, либо - питать от USB), отсутствие упаковки и т.п. Еще, вероятно, в прошивке со временем будут мелкие доработки.
В таком виде готов продать плату с небольшой скидкой за 3000 руб.
Предполагаемая цена на серийный экземпляр - 3750 руб, и, возможно, после начала продаж, несколько поднимется.
Аватара пользователя
Ershoff
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 653
Зарегистрирован: 21 окт 2013, 11:49
Репутация: 241
Откуда: Киев. Украина
Контактная информация:

Re: Фильтр для сглаживания неравномерности импульсов Step

Сообщение Ershoff »

michael-yurov писал(а):Если только я обещал и забыл - тогда напомните!
не, мне точно не обещали :)

однако, увидев список с частично отвалившимися жаждущими бесплатного сыра, предположил нельзя ли попасть на их место.(халява это святое :cheesy: )
то бишь по цене комплектухи и пересыла, а вы её сами озвучили - 1000(детали) + 300(плата) + пересыл в посте #494
но если нет так нет. тогда будем ждать серию и отзывы бета тестетров :)
И ежели всё ок то озвученные вами цифры конечного результата кажутся вполне вменяемыми.
Нужное это дело :)
"Авось" - в умелых руках, мощный инструмент снижения стоимости итогового изделия
Закрыто

Вернуться в «Электроника»