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 RCサーボコントローラの限界に挑戦!



H8Tiny CPUボード (サンテック製)


RCサーボを制御するには、H8Tinyが最適と言い切る事はできません。処理能力の面から考えるとPIC、H8、SH等が有利です。
つい高機能なCPUに手を出したくなるのですが、ここに大きな落とし穴が有ります。「サンおやじ」もその昔何度も失敗しました。

高機能なCPUを使って、デバッグに時間を取られてしまい、肝心な動作データを作る時間が無くなってしまうのです。
必要充分な性能さえ有れば、高機能なCPUは不要です。
まして入門用ならば、なおさらH8TinyのようなROM・RAM内臓のCISCがお勧めです!。

そうは言っても処理能力が不足したのでは困ります。
それならば、H8Tinyがどの程度の性能を持っているかRCサーボの制御限界に挑戦してみましょう

 
 過去の問題点を洗い出す     
         


限界に挑戦する前に、8個のRCサーボコントローラの問題点を洗い出しておきます。

1.シリアル通信が5mS以内に終了しないと周期とパルス幅にジッタが発生する。

シリアル通信の割り込み処理内で、多重割り込みを許可していない為PWMの割り込みが保留されるため

2.2つ以上のコンペアマッチが接近するとパルス幅の誤差が大きくなる。

コンペアマッチ割り込みの処理時間が長い為、割り込み処理中に次のコンペアマッチが発生してしまう

3.分解能が約0.7度しかなく、RCサーボの分解能より粗い(0〜180度まで256分割)

”サンおやじ”の手抜きも有りますが、最初の制御がプレステのアナログスティックでしたので、この分解能になっています。

   
 

 サーボコントローラの仕様を決める     
      


以下が今回のRCサーボコントローラの仕様です。

1.H8Tinyのポートから直接RCサーボの信号線を制御し、外付けハードは使用しない
2.制御可能RCサーボ数23個(H8Tiny CPUボードのR8をショートする事で24個制御可能)
3.RCサーボ制御ステップ約0.2度(PWMの最小制御幅2uSステップ)
4.RCサーボ制御角度オフセット調整約0.0255度(250nSステップ)
5.制御周期15mS(2.5mS以内に4個のサーボを制御)
6.制御データはRS232Cにより外部から逐次転送(57600BPS 8ビット パリティ無し ストップ1)
7.PWMの波形ジッタ±0.5uS以下

RCサーボの性能と比較するとオーバースペックなのですが、H8Tinyの能力を調べるために、限界に挑戦して見ましょう。

補足
制御データはパソコンからRS232Cを使用して送ることを前提に設計しますが、ほかのCPUボードから送ったりROMにデータを持つことも可能。

   



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