agrobot_base/Firmware/Direcional/Direcional_v2/Direcional_v2.ino

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Arduino
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2023-11-30 00:41:22 +00:00
#include "C:\Zendion Inc\agrobot_base\Firmware\Modulos\SerialService.h"
#define D_Code Dir
#define _pinoLED RGB_BUILTIN
int _pinoReleGeral = 8;
long _baudRate = 115200;
bool Conectado = false;
int _TaxaAmostragem;
int PPR = 12800; // Pulsos por revolução
int FrequenciaMaxima = 10000;
double _Margem = 0.5;
class Motor {
public:
// Construtor
Motor(String desc) {
_ID = desc;
}
// Definições
String _ID;
int _canal;
int _pinoENA;
int _pinoDIR;
int _pinoPUL;
int _pinoEncoderA;
int _pinoEncoderB;
int _pinoRef000;
int _pinoRef090;
int _pinoRef270;
bool Iniciado = false;
bool Testando = false;
bool Referenciando = false;
// Consumo
double _Angulo;
Sentido _Sentido;
// Entrada de dados
double _Angulo_SP;
double _Angulo_Offset = 0;
Sentido _Sentido_SP = Parado;
bool _RampaAtivada = false;
int dutyCycle = 512;
double _frequencia = 4000;
bool _Estabilizar = true;
bool Ag0 = false;
bool Ag0Ref = false;
bool Ag90 = false;
bool Ag270 = false;
bool Referenciado = false;
int RefMax = 90;
int RefMin = -90;
int ulEncoderA = 0;
int ulEncoderB = 0;
double GrausPino = 0;
void Inicializar() {
if (Iniciado) {
EnviarDadosSerial(_ID + " ja inicializado");
EnviarDadosSerial(MontarProtocoloSensor(sCFG, _ID, Iniciado ? "1" : "0"));
return;
}
if (_pinoPUL > -1) {
AtualizarPWM();
}
if (_pinoENA > -1) {
pinMode(_pinoENA, OUTPUT);
digitalWrite(_pinoENA, HIGH);
}
if (_pinoDIR > -1) {
pinMode(_pinoDIR, OUTPUT);
digitalWrite(_pinoDIR, LOW);
}
if (_pinoEncoderA > -1) {
pinMode(_pinoEncoderA, INPUT);
ulEncoderA = digitalRead(_pinoEncoderA);
}
if (_pinoEncoderB > -1) {
pinMode(_pinoEncoderB, INPUT);
ulEncoderB = digitalRead(_pinoEncoderB);
}
if (_pinoRef000 > -1) {
pinMode(_pinoRef000, INPUT);
Ag0 = digitalRead(_pinoRef000) == 1;
}
if (_pinoRef090 > -1) {
pinMode(_pinoRef090, INPUT);
Ag90 = digitalRead(_pinoRef090) == 1;
}
if (_pinoRef270 > -1) {
pinMode(_pinoRef270, INPUT);
Ag270 = digitalRead(_pinoRef270) == 1;
}
xTaskCreatePinnedToCore(&Motor::RampaTaskWrapper, "RampaTask", 5000, this, _canal, &RampaTaskHandle, 0);
_Angulo = 0;
GrausPino = 0;
_Sentido_SP = Parado;
_Sentido = Parado;
Referenciado = false;
Referenciando = true;
_RampaAtivada = true;
Iniciado = true;
EnviarDadosSerial(MontarProtocoloSensor(sCFG, _ID, Iniciado ? "1" : "0"));
}
void AtualizarPWM() {
ledcSetup(_canal, _frequencia, 10);
ledcAttachPin(_pinoPUL, _canal);
ledcWrite(_canal, dutyCycle);
}
void Desligar() {
if (!Iniciado) {
EnviarDadosSerial(_ID + " nao esta inicializado");
EnviarDadosSerial(MontarProtocoloSensor(sCFG, _ID, Iniciado ? "1" : "0"));
return;
}
// Parar a execução das tarefas
vTaskDelete(RampaTaskHandle);
// Redefinir as configurações para os valores iniciais
if (_pinoENA > -1) {
pinMode(_pinoENA, INPUT);
}
if (_pinoDIR > -1) {
pinMode(_pinoDIR, INPUT);
}
if (_pinoPUL > -1) {
ledcDetachPin(_pinoPUL);
pinMode(_pinoPUL, INPUT);
}
if (_pinoEncoderA > -1) {
pinMode(_pinoEncoderA, INPUT);
}
if (_pinoEncoderB > -1) {
pinMode(_pinoEncoderB, INPUT);
}
if (_pinoRef000 > -1) {
pinMode(_pinoRef000, INPUT);
}
if (_pinoRef090 > -1) {
pinMode(_pinoRef090, INPUT);
}
if (_pinoRef270 > -1) {
pinMode(_pinoRef270, INPUT);
}
EnviarDadosSerial(_ID + " Desligado");
Iniciado = false;
EnviarDadosSerial(MontarProtocoloSensor(sCFG, _ID, Iniciado ? "1" : "0"));
}
void Testar() {
Testando = true;
Testando = false;
}
private:
TaskHandle_t RampaTaskHandle = NULL;
static void RampaTaskWrapper(void *pvParameters) {
Motor *motor = static_cast<Motor*>(pvParameters);
motor->RampaTask();
}
void RampaTask() {
unsigned long previousMillisRampa = millis();
while (1)
{
if (!Conectado) {
// Caso não esteja conectado, aguarda 1 segundo até a próxima verificação, liberando uso de CPU
vTaskDelay(1000);
continue;
}
AferirPosicao();
if (Referenciando) {
ReferenciarMotor();
}
else {
VerificarAnguloSP();
}
Atualizar();
unsigned long currentMillis = millis();
if (currentMillis - previousMillisRampa >= _TaxaAmostragem) {
previousMillisRampa = currentMillis;
EnviarDadosSerial(MontarProtocoloSensor(sENC, _ID, MontarDadosProtocoloEncoder(_Sentido, _Angulo, Ag0, Ag90, Ag270, GrausPino)));
}
}
}
void Atualizar() {
if (_pinoENA > -1) {
digitalWrite(_pinoENA, !_RampaAtivada);
}
if (_pinoDIR > -1) {
digitalWrite(_pinoDIR, _Sentido_SP != Horario);
}
}
void AferirPosicao() {
if (_pinoRef000 > -1) {
bool _Ag0 = digitalRead(_pinoRef000) == 1;
if (GrausPino == 0) {
if (_Ag0 && !Ag0) {
_Angulo = 0;
}
else if (!_Ag0 && Ag0) {
GrausPino = (_Angulo < 0 ? -1.0 : 1.0) * _Angulo;
_Angulo = ((GrausPino / 2.0) * (_Sentido_SP == Horario ? 1.0 : -1.0)) + _Angulo_Offset;
Referenciado = true;
}
}
/*else {
if ((!Ag0 && _Ag0) || (Ag0 && !_Ag0)) { // Entrou no pino ou saiu do pino
_Angulo = (((GrausPino / 2.0) + _Angulo_Offset) * (_Sentido_SP == Horario ? -1.0 : 1.0));
Referenciado = true;
}
}*/
Ag0 = _Ag0;
}
if (_pinoRef090 > -1) {
Ag90 = digitalRead(_pinoRef090) == 1;
}
if (_pinoRef270 > -1) {
Ag270 = digitalRead(_pinoRef270) == 1;
}
if (_pinoEncoderA > -1 && _pinoEncoderB > -1) {
int leituraEncoderA = digitalRead(_pinoEncoderA);
int leituraEncoderB = digitalRead(_pinoEncoderB);
// Verifica o sentido do giro
if (leituraEncoderA != ulEncoderA && leituraEncoderA == 1) {
if (leituraEncoderB != leituraEncoderA) {
// Sentido horário
_Angulo++;
_Sentido = Horario;
} else {
// Sentido anti-horário
_Angulo--;
_Sentido = Antihorario;
}
if (_Angulo_SP == 0 && (_Angulo >= -_Margem && _Angulo <= _Margem) && Referenciado) {
_Sentido_SP = Parado;
_Sentido = Parado;
_RampaAtivada = false;
}
}
if (leituraEncoderA != ulEncoderA) {
ulEncoderA = leituraEncoderA;
}
if (leituraEncoderB != ulEncoderB) {
ulEncoderB = leituraEncoderB;
}
}
}
void VerificarAnguloSP() {
if (_RampaAtivada) {
if (_Angulo_SP > -1) {
if (_Sentido_SP == Horario && ((_Angulo >= _Angulo_SP) || (Referenciado && _Angulo > RefMax))) {
_RampaAtivada = false;
}
else if (_Sentido_SP == Antihorario && ((_Angulo <= (_Angulo_SP * -1)) || (Referenciado && _Angulo < RefMin))) {
_RampaAtivada = false;
}
}
}
else {
if (_Estabilizar && _Sentido_SP == Parado && _Angulo != _Angulo_SP) {
_Sentido_SP = _Angulo > 0 ? Antihorario : Horario;
_RampaAtivada = true;
}
}
}
void ReferenciarMotor() {
int AgP1 = 45;
int AgP2 = 90;
if (Referenciado && (_Angulo >= -_Margem && _Angulo <= _Margem)) {
Referenciando = false;
_RampaAtivada = false;
}
else {
if (Ag90) {
_Angulo = 90 + (((GrausPino / 2.0) * (_Sentido_SP == Horario ? 1.0 : -1.0)) + _Angulo_Offset);
_Angulo_SP = AgP2;
_Sentido_SP = Antihorario;
}
else if (Ag270) {
_Angulo = -90 + (((GrausPino / 2.0) * (_Sentido_SP == Horario ? 1.0 : -1.0)) + _Angulo_Offset);
_Angulo_SP = AgP2;
_Sentido_SP = Horario;
}
else if (_Sentido_SP == Parado && (_Angulo >= -_Margem && _Angulo <= _Margem)) {
_Angulo_SP = AgP1;
_Sentido_SP = Horario;
}
else if (_Sentido_SP == Horario) {
if (_Angulo >= AgP1) {
_Angulo_SP = AgP1;
_Sentido_SP = Antihorario;
}
}
else if (_Sentido_SP == Antihorario) {
if (_Angulo <= -AgP1) {
_Angulo_SP = AgP2;
_Sentido_SP = Antihorario;
}
else if (_Angulo <= -AgP2) {
_Angulo_SP = AgP2;
_Sentido_SP = Horario;
}
}
}
}
};
Motor M1("ET");
Motor M2("EF");
Motor M3("DT");
Motor M4("DF");
void setup() {
Serial.begin(_baudRate);
pinMode(_pinoReleGeral, OUTPUT);
digitalWrite(_pinoReleGeral, LOW);
}
void loop() {
if (Serial.available() > 3) {
String Protocolo = "";
F_Code _funcao = Nda;
while (Serial.available()) {
char Entrada = (char)Serial.read();
if (Entrada == EndLine) {
break;
}
Protocolo += Entrada;
if (Protocolo.length() == 3) {
if (_funcao == Nda) {
_funcao = (F_Code)((String)Protocolo[0] + (String)Protocolo[1] + (String)Protocolo[2]).toInt();
Protocolo = "";
}
}
}
EnviarDadosSerial("OK");
if (_funcao == Chk) {
EnviarDadosSerial(MontarProtocoloVerificacao(D_Code));
}
else if (_funcao == Cfg) {
String ID = ((String)Protocolo[0] + (String)Protocolo[1]);
bool Conectar = (String)Protocolo[3] == "1";
if (ID == "MD") {
_TaxaAmostragem = ((String)Protocolo[5] + (String)Protocolo[6] + (String)Protocolo[7] + (String)Protocolo[8] + (String)Protocolo[9]).toInt();
int pinoReleGeral = ((String)Protocolo[11] + (String)Protocolo[12]).toInt();
int _PPR = ((String)Protocolo[14] + (String)Protocolo[15] + (String)Protocolo[16] + (String)Protocolo[17] + (String)Protocolo[18]).toInt();
PPR = _PPR;
if (pinoReleGeral > -1) {
pinMode(_pinoReleGeral, INPUT);
_pinoReleGeral = pinoReleGeral;
pinMode(_pinoReleGeral, OUTPUT);
digitalWrite(_pinoReleGeral, Conectar);
}
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100));
Conectado = Conectar;
EnviarDadosSerial(MontarProtocoloSensor(sCFG, "MD", Conectado ? "1" : "0"));
}
else {
Motor* _motor = ID == "ET" ? &M1 : ID == "EF" ? &M2 : ID == "DT" ? &M3 : &M4;
int canal = ((String)Protocolo[5]).toInt();
bool motor_ativado = (String)Protocolo[7] == "1";
bool estabilizar = ((String)Protocolo[9]) == "1";
int pul = ((String)Protocolo[11] + (String)Protocolo[12]).toInt();
int dir = ((String)Protocolo[14] + (String)Protocolo[15]).toInt();
int ena = ((String)Protocolo[17] + (String)Protocolo[18]).toInt();
int encoderA = ((String)Protocolo[20] + (String)Protocolo[21]).toInt();
int encoderB = ((String)Protocolo[23] + (String)Protocolo[24]).toInt();
int ref0 = ((String)Protocolo[26] + (String)Protocolo[27]).toInt();
int ref90 = ((String)Protocolo[29] + (String)Protocolo[30]).toInt();
int ref270 = ((String)Protocolo[32] + (String)Protocolo[33]).toInt();
if (motor_ativado) {
if (Conectar) {
_motor->_canal = canal;
_motor->_Estabilizar = estabilizar;
_motor->_pinoPUL = pul;
_motor->_pinoDIR = dir;
_motor->_pinoENA = ena;
_motor->_pinoEncoderA = encoderA;
_motor->_pinoEncoderB = encoderB;
_motor->_pinoRef000 = ref0;
_motor->_pinoRef090 = ref90;
_motor->_pinoRef270 = ref270;
_motor->Inicializar();
}
else {
_motor->Desligar();
}
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
}
}
}
else if (_funcao == Cmd) {
//canal;sentido;angulo
//0;0;000.00
String ID = ((String)Protocolo[0] + (String)Protocolo[1]);
Motor* _motor = ID == "ET" ? &M1 : ID == "EF" ? &M2 : ID == "DT" ? &M3 : &M4;
int porcentagem = ((String)Protocolo[9] + (String)Protocolo[10] + (String)Protocolo[11]).toInt();
double frequencia = (porcentagem / 100.0) * FrequenciaMaxima;
_motor->_Sentido_SP = (Sentido)((String)Protocolo[3]).toInt();
_motor->_Angulo_SP = ((String)Protocolo[5] + (String)Protocolo[6] + (String)Protocolo[7]).toInt();
_motor->_frequencia = frequencia;
_motor->_Angulo_Offset = ((String)Protocolo[13] + (String)Protocolo[14] + (String)Protocolo[15] + (String)Protocolo[16]).toInt();
_motor->AtualizarPWM();
_motor->_RampaAtivada = true;
}
else if (_funcao == Tst) {
String ID = ((String)Protocolo[0] + (String)Protocolo[1]);
Motor* _motor = ID == "ET" ? &M1 : ID == "EF" ? &M2 : ID == "DT" ? &M3 : &M4;
bool EmTeste = _motor->Testando;
if (!EmTeste) {
_motor->Testar();
}
}
}
}