Îndrumător, ă mihaelarĂdĂuceanu

Absolventă,Mihaela RĂDĂUCEANU

Îndrumător, asist. ing. Silviu EPURE

Plan de prezentare

1. Obiectivele proiectului

2. Proiectare hardware

3. Proiectare software

4. Rezultate practice

5. Concluzii

1. Obiectivele proiectului

Proiectarea unui sistem comandă prin Ethernet a unui sistem mecanic de poziţionare pe 3 axe, realizat cu motoare pas-cu-pas:

1. Realizarea unei interfeţe hardware ce asigură legătura între PC şi circuitul de comandă al motoarelor folosite la poziţionare;

2. Implementarea algoritmilor software pentru comanda motoarelor (server);

3. Realizarea unei aplicaţii software ce trimite linie cu linie un fişier text serverului (client).

2. Proiectare hardware

- Circuitul de interfaţă :

n Leagă fizic calculatorul de sistemul de poziţionare;

n Trebuie să comunice prin Ethernet;n Trebuie să genereze semnale de step şi dir pentru 3 motoare (semnale

digitale cu 5V pentru 1 logic);

n Element de afişare pentru diferite variabile din algoritm.

Fig. 1 Realizarea fizică a circuitului de interfaţă Fig. 2 Display-ul conectat în circuit

Schema electrică detaliată

3. Proiectare software

3.1. Aplicaţia server- Rulează în microcontroller (mikroPascal);- Reprezintă un server http ce procesează comenzile TCP primite pe

portul 80 de la clientul PC;- Cuprinde implementarea funcţiilor low-level şi de interpolare;- Afişează pe ecran poziţia curentă.

3.2. Aplicaţia client - Rulează pe computer (Java Eclipse);- JAVA = “platform independent”;- Este realizată ca applet şi rulează în interiorul unei pagini html;- Preia fişierul cu comenzi g-code şi îl trimite linie cu linie prin TCP

microcontrollerului.

3.1. Aplicaţia server

Fig. 3 Organigramaprogramului principal

Fig. 4 Prelucrare TCP

3.1.1 Funcţiile low-level

n Funcţii pentru comanda motoarelor;n Incrementare (inc_x, inc_y, inc_z)/decrementare (dec_x, dec_y, dec_z)

cu un pas poziţia curentă.

Fig. 5 Semnalele laincrementare

Fig. 6 Semnalele la decrementare

3.1.2 Funcţia G00

- Se testează coordonatelor finale cu cele curente;

- Dacă nu sunt egale atunci se incrementează/decrementează coordonatele curente cu câte 1 pas până la coordonatele finale;

- Algoritmul rulează până când toate coordonatele actuale corespund cu cele finale.

3.1.3 Funcţia G01

- Poziţionare prin interpolare liniară a axelor (traiectoria este o linie dreaptă);

- Algoritmul este inspirat din afişarea unei linii drepte pe un afişor grafic;

- Algoritmul calculează distanţa (dx, dy) de la coordonatele curente până la cele finale;

- Se compară distanţele între ele - număr mai mare de paşi pe axa cu distanţa mai mare.

3.2. Aplicaţia client [1]

Fig. 7 Aspectul interfeţei Java

Fig. 8 Organigrama aplicaţiei client

3.2. Aplicaţia client [2]

n Applet JAVA;

n Fişier HTML gazdă, rulat într-un browser web;

n Semnătura „electronică” :

- Permite appletului să acceseze un fişier de pe hard;

- Fişierul JAR trebuie semnat digital (certificat) – applet “trusted”;

- Se generează o cheie cu care appletul se semnează;

- Pentru semnare şi verificare arhive JAR – utilitarul Jarsigner.

4. Rezultate practice [1]

- Tipuri de cereri: GET – browser web; POST – aplicaţia java.

n 1. Metoda GET - clientul trimite serverului direct comanda (un pas) :- Client : GET /G00X0400Y0150Z0200 HTTP/1.1..Accept: ...- Server : OK

n 2. Metoda POST - serverul trebuie să trimită un răspuns de acceptare a comenzii, iar apoi clientul trimite comanda utilă serverului (2 paşi) :

- Client : POST / HTTP/1.1 User-Agent: Java(tm)...- Server : OK- Client : G00X0400Y0150Z0200- Server: OK

4. Rezultate practice [2]

Fig. 9 Recepţia comenzii G00X0004Y0002Z0003 prin TCP Fig. 10 Răspunsul microcontrollerului

Fig. 11 Coordonatele iniţiale

Fig. 13 Recepţia prin TCP a comenzii

G00X0004Y0002Z0003

Fig. 12 Recepţia primului şir de

caractere prin TCP

Fig. 14 Coordonatele finale

n 1. Utilizare Internet Explorer

n 2. Utilizare aplicaţia Java

5. Concluzii

n Am realizat fizic un circuit de interfaţă – ce conectează prin Ethernet un PC de sistemul de poziţionare pe 3 axe;

n Am dezvoltat o aplicaţie în limbajul Java – care încarcă fişierul g-code şi îl trimite linie cu linie;

n Am realizat un program în mikroPascal pentru microcontroller – ce recunoaşte şi implementează funcţiile G-code;

n Aplicaţia server se poate dezvolta – implementare întreg set de funcţii g-code, comenzi auxiliare, viteza de executare a comenzii să fie reglată din client, funcţii de securizare a serverului (user+parolă);

n Aplicaţia java poate fi extinsă – crearea unei zone de desen 3D ce permite vizualizarea obiectului ce trebuie realizat.

Vă mulţumesc pentru atenţie!

Fig. 16 Sistemul compus din controller, drivere şi motoare pas-cu-pas