ultimo aggiornamento 19 luglio 2018

Indice

• Descrizione;

• Led indicatori;

• Programma di gestione;

• Esempio di utilizzo.

Descrizione

Il Micro Maestro è un servo controller molto versatile con pin di I/O general-purpose dalle dimensioni molto contenute (21mm×30mm) pesa solamente 4.8 g con i connettori.  Supporta tre metodi di controllo: USB per una connessione diretta con il computer, seriale TTL per l'utilizzo con sistemi embedded, e internal scripting per applicazioni integrate, senza bisogno di un controllore esterno.
I canali possono essere configurati come uscite servo per utilizzarli con i normali servo RC da modellismo o con gli ESC (electronic speed control), come uscite digitali, oppure ancora come ingressi analogici.
Il segnale per i servo ad alta risoluzione estremamente preciso, con un jitter minore di 200 ns, fa si che questo servo controller sia perfetto per applicazioni ad alte prestazioni come la robotica, e il controllo integrato di velocità ed accelerazione su ciascun canale rende semplice ottenere movimentazioni morbide e senza scatti senza il bisogno per il controller di inviare continuamente un flusso di dati con posizioni intermedie al Micro Maestro.
Ogni scheda può essere collegata in cascata con altri controllers Pololu su una singola linea seriale.
Per maggiori informazioni vedere la guida originale sul sito Pololu.

Lato componenti Lato rame

Il servo controller viene fornito in kit, ma in realtà tutta la parte smd è già montata, a voi non resta che montare i connettori strip forniti nella confezione.
Siccome i canali del Micro Maestro possono essere usati anche come uscite digitali general-purpose e come ingressi analogici, essi forniscono un modo semplice per leggere sensori e controllare periferiche attraverso la porta USB del PC; questi canali possono essere usati insieme al sistema di scripting per permettere la creazione di applicazioni autonome che rispondano a stimoli esterni e attivino per esempio dei servo all'arrivo di prefissati eventi.

Schermata del programma di gestione

Caratteristiche principali

• Tre metodi di controllo: USB, seriale TTL (5V), e scripting interno

• Risoluzione del segnale servo di 0.25μs (corrisponde a circa 0.025° per un servo standard)

• Frequenza dell'impulso tra 33 e 100 Hz

• Ampiezza dell'impulso tra 64 e 3280 μs

• Controllo individuale di velocità e accelerazione per ciascun canale

• I canali possono essere configurati a piacere per andare su una posizione specifica all'accensione o durante un errore

• I canali possono essere usati come I/O digitali general-purpose o come input analogici

• Un semplice linguaggio di scripting permette di programmare il controller per effettuare azioni complesse anche dopo la rimozione della connessione USB e seriale

• Programma gratuito per Windows e Linux per la configurazione e la programmazione, creazione e salvataggio di sequenze di movimenti, per la creazione ed esecuzione degli script memorizzati nel servo controller

• Due metodi per scrivere il software per controllare il Micro Maestro dal PC:
       - Virtual COM port rende semplice l'invio di comandi seriali da qualunque ambiente di sviluppo che supporta la comunicazione seriale
       - Pololu USB Software Development Kit (scaricabile dalla resources tab del sito Pololu) permette l'uso di comandi USB nativi più avanzati e include programmi di esempio in C#

• Caratteristiche della serialeTTL:
      - Supporta 300 – 200'000 bps nel fixed-baud mode, 300 – 115'200 bps nell'autodetect-baud mode
      - Supporta contemporaneamente il protocollo Pololu, che da accesso a funzionalità avanzate, e il più semplice protocollo Scott Edwards MiniSSC II
      - Può essere collegato in catena con altri controller Pololu usando una singola linea di trasmissione seriale
      - Può funzionare come un generico adattatore USB / seriale TTL per progetti controllati da PC

• La scheda può essere alimentata dalla USB oppure da una batteria esterna da 5 – 16 V, e la tensione 5V regolata è resa disponibile in uscita per l'utente

• Dimensioni compatte di solo 2.1mm × 30mm,

• Firmware upgradabile.

La faccia posteriore della scheda riporta i nomi di tutte le connessioni, inoltre i due fori di fissaggio vi permetteranno di assemblare in modo sicuro il vostro progetto.

Led Indicatori

Il modulo Micro Maestro ha tre indicatori LED:
Il LED verde indica lo stato del dispositivo USB. Quando il modulo non è collegato a un computer tramite il cavo USB, il LED verde sarà spento.
Quando si collega il modulo alla presa USB, il LED verde inizierà a lampeggiare lentamente. Il lampeggiamento continua fino a quando il modulo riceve un messaggio particolare dal computer che indica che i driver USB siano installati correttamente.
Dopo che il modulo riceve questo messaggio, il LED verde si accende, ma lampeggia brevemente quando c'è attività USB.

Il LED rosso error/user di solito indica un errore. Il LED rosso si accende quando si verifica un errore, e si spegne quando i flag di errore sono stati cancellati.  Il LED rosso può anche essere controllato dallo script utente, il LED rosso si accende se c'è un errore o se il comando script per accenderlo è stato eseguito.

Il LED giallo indica lo stato di controllo. Quando il modulo è in modalità di auto-baud detect (di default) e non ha ancora rilevato il baud rate, il LED giallo lampeggia lentamente. Durante questo periodo il modulo non trasmette alcun impulso ai servo. Una volta che il modulo è pronto a pilotare i servi, il LED giallo lampeggia brevemente e periodicamente.
La frequenza del lampeggio è proporzionale al periodo di servo (la quantità di tempo tra gli impulsi su un singolo canale), con un periodo di 20 ms del lampeggio si verifica circa una volta al secondo. Il numero di lampeggi indica lo stato: un singolo flash indica che nessuno dei servi sono abilitati (non vengono inviati impulsi) e tutti i canali di uscita sono bassi, mentre un doppio lampeggio indica che almeno uno dei servi è abilitata o uno dei canali di uscita viene guidato alto. I Maestri Mini solo emettono lampi singoli. Inoltre, quando un comando di serie valido viene ricevuto, il LED giallo emette un breve lampo dim che termina quando il successivo comando di serie valido viene ricevuto o quando il principale avviene lampeggiante (se precedente).
Quando il Maestro viene reimpostato in qualche altro modo di essere inizialmente acceso, il rosso e / o giallo LED lampeggiano quattro volte per indicare la condizione di reset:
 

• LED Giallo spento, LED rosso lampeggiante: Questo si verifica quando l'alimentazione 5 V scende al di sotto di circa 3,0 V, di solito a causa di batterie scariche o un alimentatore inadeguato.

• LED giallo lampeggiante, LED rosso spento: il modulo è stato ripristinato da un bassa tensione sulla sua linea di RST.

• LED giallo e LED rosso lampeggiano insieme: un crash del firmware portato ad un "watchdog" reset. Questo si verifica anche subito dopo un aggiornamento firmware, come una parte normale del processo di aggiornamento.

• LED giallo lampeggiante , LED rosso fisso: Un errore di firmware ha portato in un soft reset. Questo non dovrebbe mai verificarsi durante il normale utilizzo.

Programma di gestione

E' disponibile sul sito della Pololu un programma gratuito per Windows e Linux per la configurazione ed il controllo della scheda, permettendo in modo semplice di testare e configurare tramite USB il controller, creare sequenze per i movimenti dei servo montati sui robot, e scrivere passo passo e far girare gli script memorizzabili nel servo controller. Il Micro Maestro ha un memoria interna per gli script di 1 KB che permette la memorizzazione delle posizioni sequenziali che dovranno assumere i servo in modo automatico senza bisogno di alcun collegamento con PC o microcontrollori esterni.

Esempio di utilizzo

Collegare dei servomotori ad una scheda Arduino UNO è una cosa piuttosto semplice, basta collegare l’alimentazione, il cavo del segnale del servo ad una delle tante porte digitali presenti. La gestione è facilitata dall’opportuna libreria già presente nelle librerie standard. Ma cosa succede se come nel caso della scheda Arduino Esplora le porte digitali disponibili sono solamente due e i servo da comandare sono molti di più.
La soluzione più semplice è quella di utilizzare un modulo specifico come il Micro Maestro prodotto dalla Pololu, questo, permette tramite una linea seriale per la ricezione dei comandi di comandare sino a 6 servomotori

Le mie pubblicazioni su

Il progetto è descritto in un articolo pubblicato sul sito Elettronica Open Source. Il comando del dispositivo è realizzato tramite una  scheda Arduino Esplora e un moduli appositamente creati per comandare i servomotori.
Per vedere il progetto e scaricare il programma vedere la pagina.