Transcript Motor Control Learning Kit

From Electronic Devices to H8 Embedded
Programming
Motor Control
Learning Kit
e-nuvo
BASIC
Ver. 1.1
Electronic
Devices
Embedded
Programming
HDL
Hardware
Description
Language
CPLD Extension Board
H8 CPU
CPLD（FPGA）
HDL Learning Package（Option）
Resistances, Transistors Electronic
Devices
Basic learning of Resistance properties,
Transistors switching, LEDs, etc. and
Properties of electronic devices in general.。
Basics Circuits with Breadboard
Practice basic circuit learning with a
breadboard included in the set。
Circuit Diagrams & BoardPatterns
H Bridge is a collection of four FET arranged
in an H shape。By checking the patterns and
the circuit boards the user can learn to
associate the diagram and the real device。
Programming the H8 CPU
Embedded Programming requires not only
knowledge of software but also of hardware。
Perform experiments with the breadboard
using the H8 Microcontroller.
Extra Text about Motor Control
Either a bipedal or a wheeled robot, the
basics of motor control are the same。 Learn
DC Motor control through the C language。
A/D Conversion, embedding process,
encoders, PWM and PID control。
Free Standard Development
Environment
The Integrated Development Environment
HEW distributed by the makers of the H8 mic.
Renesas is used by professionals embedded
engineers. Learn to use it too。
Altera MAX II CPLD
Learn Hardware Design using the widely
used Altera CPLD board. While H8 is well
suited for software prog. CPLD is suitable for
hardware prog。
Original CPLD Board
A NEW extension for our BASIC material.
Using the CPLD Extension Board you not
only perform motor control (H-bridge, angle
sensor A/D conversion, etc) but also can use
the H8 CPU as well 。
Additional HDL Textbook
Learn from AND・OR Logic operations to
decoders, selectors, flipflops, etc。Included
Counters, State machines, Signal processing
and last feedback control。
©2010 ZMP INC. All Rights Reserved.
■ Motor Control Learning Kit e-nuvo BASIC Basic Configuration
e-nuvo BASIC Basic Package
Generic CPU Board
H8/Tiny CPU
Renesas
Technology
E8 Emulator
connection
（For Debug）
Breadboard
Serial Port
・FW Write
・Log
CPU board used also by e-nuvo
WHEEL。Suitable for different types
of experiments due to being generic。
Learn the basics of electronic
devices with the help of a
breadboard and your own wiring。
Integrated Development
Environment HEW
External I/O Port
Support for Renesas Integreated
Development Environment HEW。
Also a debugger for the E8
Emulator。
HDL Learning Package
（Option）
External ports of the H8 CPU and
the CPLD。Included Jumper Wires。
H Bridge Circuit
Sensor Board（Option）
CPLD
Altera
MAX II
Gyro Sensor
Murata
ENC-03
Switch &LEDs
For basic
experiments
Hardware Design with HDL using
the CPLD board
I/O Port
（Switch、LED）
Angle Sensor (2 types)
Potentiometer
（Resistance）
Encoder
Accel Sensor
Analog Devices
ADXL322
Experiments using a Gyro Sensor
and an Accel Sensor。
4 FET switchs in a H Pattern, the
easiest way to understand H
Bridges。
Practice with Analog (Potentiometer
and A/D) and Digital (Encoder and
Pulse Counter) Angle sensors。
Push SW（×1）、Dip SW（×3）、LED
（×8） para practicar CPU digital I/0。
■ Textbook 「Electronic Devices & Motor Control」
組み込みプログラミングの基礎
（モータ制御基礎編）
組み込みプログラミングの基礎
（PID制御実装編）
PID制御器の設計と実習
Verilog HDLを用いた回路設計
（HDL基礎編）
Verilog HDLを用いた回路設計
（モータ制御基礎編）
開発中！
(1) 電子部品の基礎
(2) 組み込みプログラミング
・開発環境の構築
・ポートの入出力（SW，LED）
・割り込み処理（エンコーダ）
・PWM生成（モータ駆動）
・角度制御（ON/OFF制御）
(1) 組み込みプログラミング
・タイマー
・シリアル通信（送受信）
・バッファを用いたシリアル通信
(2) PID制御の実装
・PID制御（浮動小数点演算）
・PID制御のチューニング
(1) フィルタの実装
・一次遅れフィルタ
(2) PID制御の実装と設計
・モデルベース制御
・電流フィードバックの実装
（整数演算を用いたPID制御）
・PID制御のチューニング
(1) CPLD開発環境
(2) HDL基礎編
・デコーダ、セレクタ
・Dラッチ，フリップフロップ
・フルアダー
・カウンタ、ダイナミック点灯
・ステートマシン、時計、電卓
(1)モータ制御基礎編
・Hブリッジ
・PWM信号の生成
・エンコーダのカウント
・ディジタルフィルタ（D-FF）
・AD変換
・フィードバック制御
■ Textbook Supervisor： Makoto Mizukawa
1975 Ms Eng 1987 Dr. Eng (Waseda Univ).1975-2000 NTT. 1981-1982 Visiting Scholar, Dept.
Mechanical Eng., Columbia Univ., NYC.From 1988 NTT New Fields Promotion Group Leader. 1992
NTT Human Interface Labs. Autonomous Robot Systems Lab. Research Group Leader. 2000Professor, Dept. Electrical Eng., Faculty of Eng., Shibaura Inst. Tech. 2003-Professor, Graduate
School of Engineering Management (MOT Program). Board member: RSJ (the Robotics Society of
Japan), SICE (Society of Instruments and Control Engineers)。
Division Chairs: JSME (Japan Society of Mechanical Engineers) Robotics Mechatronics Division,
SICE System Integration Division and Control Division
■ Motor Control Learning Kit e-nuvo BASIC specs
Product Name
ZMP Original Generic CPU Board（×1）
・Renesas Technology H8 Tiny （HD64F3687FP）
CPU
CPLD （Option)
Actuators
ZMP Original Generic CPLD Board（×1）
・Altera MAX II EPM240T100C5
Mabuchi DC Motor RE-280RA、Reduction Gears 30
Angle Sensor
・Encoder （×1）
・Potentio Meter
Resolution 4[pulse/rev]（basic/2mult/4mult）
5kΩ
Current Sensor
Shunt Resistor
0.22Ω
Sensors
Pose Sensor （Option）
ZMP Original Gyro Sensor Board（×1）
・Gyro Sensor：Murata ENC-03RC×1
Accel Sensor （Option）
ZMP Original Accel Sensor Board（×1）
・Accel Sensor：ANALOG DEVICES ADXL322JCP
Attached Parts
Recommended
Development
Environment
Motor Control Learning Kit e-nuvo BASIC ver.1.1
RS-232C （For Flash Writing）
Power
For Control CPU5[v]、CPLD3.3[v]（1.2[v]Batt×3をBooster）
For Motor 3.6[v]
（1.2[v] Batt×3をDirect Input）
Flash Writing Tool
We recommend the Renesas
course [Microcontoller for C
programmers] for students who
wish to know more about
microcontroller systems。 The
course uses the same chip as
BASIC and WHEEL。
■ e-nuvo WHEELへの発展
e-nuvo BASICで学習した組み込みプ
ログラミングの技術を応用して倒立二
輪ロボットe-nuvo WHEELの制御が可
能になります。さらなる発展学習として
ご活用ください。同じH8マイコンと同じ
CPLDを採用していますので、開発環
境が同じであることによる教育効果が
期待できます。
Manufacturer：
ZMP INC
ADDRESS: 6F Sumitomo Fudosan Koishikawa Bldg., 5-41-10,
Koishikawa, Bunkyo-ku, Tokyo 112-0002, JAPAN
TEL: +81-3-5802-6901
FAX:
+81-3-5802-6908
URL: http://www.zmp.co.jp
E-Mail: [email protected]
Breadboard, Jumper Wire, Alligator Clip, CPU Writing harness,etc
PC I/F
Integrated Development
■ Microcontroller for C programmers
Authorized Sales Agent：
Renesas TechnologyHEW（High-performance Embedded Workshop）
Renesas Technology FDT（Flash Development Toolkit）
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