Что такое преобразователь информации в компьютер, поступающей из памяти и внешних устройств

Обновлено: 07.07.2024

Поддержка пакета обновления 1 (SP1) для Windows Vista заканчивается 12 июля 2011 г. Чтобы продолжать получать обновления безопасности для Windows, убедитесь, что вы используете Windows Vista с пакетом обновления 2 (SP2). Дополнительные сведения см. на этой веб-странице Microsoft: поддержка некоторых версий Windows прекращается.

Симптомы

Вы пытаетесь передать файлы на или с устройства, подключенного к концентратору универсальной последовательной шины (USB) 2.0 в Windows XP, Windows Vista или Windows 7. При этом может возникнуть одно или несколько из следующих симптомов:

При попытке передачи файлов происходит сбой. Вы можете получить сообщение об ошибке отложенной записи. Сообщение об ошибке, которое вы получаете, может различаться в зависимости от используемого вами устройства.

Другие USB-устройства, подключенные к концентратору USB 2.0, могут перестать работать. Вы можете получить уведомление об отключении или повторном подключении USB-устройств.

Может быть отключено питание на USB-устройствах. Затем устройства перенумеровываются.

Клавиатура USB может работать некорректно. Например, поведение клавиш может быть нерегулярным. При нажатии клавиши ввод ключа может повторяться много раз. Кроме того, при нажатии клавиши может вообще ничего не происходить.

Примечание. Некоторые компьютеры имеют внутренний концентратор USB 2.0. Например, портативный компьютер может иметь одну шину USB и может использовать внутренний концентратор USB для обеспечения двух или более доступных портов USB на компьютере. Поэтому эта проблема может возникнуть, если устройство подключено напрямую к USB-порту компьютера.

Эта проблема также может возникнуть, если устройство является внутренним и подключено к внутреннему концентратору USB 2.0. Например, эта проблема может возникнуть, если вы используете портативный компьютер с внутренним радиомодулем Bluetooth, подключенным к внутреннему концентратору USB 2.0. При использовании этого устройства Bluetooth для передачи файлов на другое устройство могут возникнуть симптомы, описанные в разделе "Проблемы".

Причина

Эта проблема может возникнуть, если на концентраторе USB 2.0 много трафика, и вы передаете файлы на низкоскоростное или полноскоростное USB-устройство. Проблема не возникает при передаче файлов на высокоскоростное USB-устройство.

Дополнительную информацию о скорости передачи данных USB 2.0 см. в разделе "Дополнительная информация".

Кроме того, эта проблема наблюдалась на компьютерах, использующих процессоры Transmeta (ЦП).

Разрешение

Разрешение для Windows 7

Чтобы решить эту проблему в Windows 7, добавьте запись реестра EnHcSoftRetry со значением DWORD, равным 1, в следующий подраздел реестра:

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum\PCI\ \\Параметры устройства

Примечание. Чтобы получить и , откройте страницу свойств диспетчера устройств для каждого хост-контроллера EHCI USB, перейдите на вкладку «Сведения» и выберите в списке путь к экземпляру устройства. Большинство систем имеют только один или два хост-контроллера EHCI, так что это не должно быть слишком сложно.

Информация об исправлениях для Windows Vista

Поддерживаемое исправление доступно в Microsoft. Однако это исправление предназначено для устранения только проблемы, описанной в этой статье. Применяйте это исправление только к системам, в которых возникла эта конкретная проблема. Это исправление может пройти дополнительное тестирование. Поэтому, если эта проблема не оказывает серьезного влияния на вас, мы рекомендуем дождаться следующего обновления программного обеспечения, содержащего это исправление.

Если исправление доступно для загрузки, в верхней части этой статьи базы знаний есть раздел «Исправление доступно для загрузки». Если этот раздел не отображается, обратитесь в службу поддержки клиентов Майкрософт, чтобы получить исправление.

Примечание. Если возникают дополнительные проблемы или требуется их устранение, вам может потребоваться создать отдельный запрос на обслуживание. Обычная стоимость поддержки будет применяться к дополнительным вопросам поддержки и проблемам, которые не подходят для этого конкретного исправления. Чтобы получить полный список номеров телефонов службы поддержки и обслуживания клиентов Майкрософт или создать отдельный запрос на обслуживание, посетите следующий веб-сайт Майкрософт:

http://support.microsoft.com/contactus/?ws=supportПримечание. В форме «Исправление доступно для загрузки» отображаются языки, для которых доступно исправление. Если вы не видите свой язык, это означает, что для него недоступно исправление.

Предпосылки

Чтобы применить это исправление, у вас должна быть установлена Windows Vista. После установки этого исправления необходимо настроить запись реестра EnHcSoftRetry в следующем подразделе реестра:

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Enum\PCI\ \\Device Parameters Запись реестра имеет значение DWORD, равное 1. Это значение включает путь к коду Soft-Retry, который используется в этом исправлении.

Требование перезапустить

После установки этого исправления необходимо перезагрузить компьютер.

Информация о замене исправлений

Это исправление не заменяет никакие другие исправления.

Информация о файле

В английской версии этого исправления используются атрибуты файла (или более поздние атрибуты файла), указанные в следующей таблице. Даты и время для этих файлов указаны в формате всемирного координированного времени (UTC). Когда вы просматриваете информацию о файле, она преобразуется в местное время. Чтобы узнать разницу между временем в формате UTC и местным временем, используйте вкладку "Часовой пояс" инструмента "Дата и время" на панели управления.

Периферийное устройство – это компьютерное оборудование, которое добавляется к компьютеру для расширения его возможностей. Термин «периферия» используется для описания тех устройств, которые являются необязательными по своей природе, в отличие от оборудования, которое либо требуется, либо всегда требуется в принципе. Есть все виды периферийных устройств, которые вы можете добавить к своему компьютеру. Основным отличием периферийных устройств является способ их подключения к компьютеру. Они могут быть подключены внутри или снаружи.

Автобусы¶

Шина — это подсистема, передающая данные между компьютерными компонентами внутри компьютера или между компьютерами. В отличие от двухточечного соединения, шина может логически соединять несколько периферийных устройств по одному и тому же набору проводов. Каждая шина определяет свой набор разъемов для физического соединения устройств, плат или кабелей. Автобусы бывают двух видов: внутренние и внешние. Внутренние шины — это соединения с различными внутренними компонентами. Внешние шины — это соединения с различными внешними компонентами. Существуют различные типы слотов, к которым могут подключаться внутренние и внешние устройства.

Внутренний¶

Типы игровых автоматов¶

Существует множество различных типов внутренних шин, но только несколько популярных. Различные компьютеры поставляются с различными типами и количеством слотов. Прежде чем выходить на улицу, важно знать, какой тип и количество слотов у вас есть на вашем компьютере, а также карту, которая соответствует слоту, которого у вас нет.

PCI (Interconnect Peripheral Component Interconnect) часто используется в современных ПК. На смену шине этого типа приходит PCI Express. Типичные карты PCI, используемые в ПК, включают: сетевые карты, звуковые карты, модемы, дополнительные порты, такие как USB или последовательный порт, карты ТВ-тюнера и контроллеры дисков. Видеокарты переросли возможности PCI из-за более высоких требований к пропускной способности.

Экспресс-карта PCI¶

PCI Express был представлен Intel в 2004 году. Он был разработан для замены универсальной шины расширения PCI и интерфейса графической карты AGP. PCI Express — это не шина, а двухточечное соединение последовательных каналов, называемых дорожками. Карты PCI Express имеют более высокую пропускную способность, чем карты PCI, что делает их более подходящими для видеокарт высокого класса.

PCMCIA¶

PCMCIA (также называемая PC Card) — это тип шины, используемый для портативных компьютеров. Название PCMCIA происходит от названия группы, разработавшей стандарт: Международной ассоциации карт памяти для персональных компьютеров. Первоначально PCMCIA был разработан для расширения компьютерной памяти, но существование применимого общего стандарта для периферийных устройств notbeook привело к тому, что многие типы устройств стали доступны в этой форме. К типичным устройствам относятся сетевые карты, модемы и жесткие диски.

AGP (Accelerated Graphics Port) – это высокоскоростной двухточечный канал для подключения графической карты к материнской плате компьютера, предназначенный, прежде всего, для ускорения трехмерной компьютерной графики. За последние пару лет AGP был заменен на PCI Express. Карты и материнские платы AGP по-прежнему доступны для покупки, но они становятся менее распространенными.

Типы карт¶

Видеокарта¶

Видеокарта (также известная как графическая карта) — это карта расширения, функция которой заключается в создании и выводе изображений на дисплей. Некоторые видеокарты предлагают дополнительные функции, такие как захват видео, адаптер ТВ-тюнера, возможность подключения нескольких мониторов и другие. Большинство видеокарт имеют схожие компоненты. Они включают графический процессор (GPU), который представляет собой специальный микропроцессор, оптимизированный для рендеринга 3D-графики. Он также включает в себя видео BIOS, который содержит основную программу, управляющую работой видеокарты, и предоставляет инструкции, позволяющие компьютеру и программному обеспечению взаимодействовать с картой. Если видеокарта встроена в материнскую плату, она может использовать оперативную память компьютера.Если это не так, у него будет собственная видеопамять, называемая Video RAM. Этот тип памяти может варьироваться от 128 МБ до 2 ГБ. Видеокарта также имеет RAMDAC (цифро-аналоговый преобразователь с оперативной памятью), который берет на себя ответственность за преобразование цифровых сигналов, производимых процессором компьютера, в аналоговый сигнал, который может быть понят компьютерным дисплеем. Наконец, все они имеют такие выходы, как разъем HD-15 (стандартный кабель монитора), разъем DVI, S-Video, композитный или компонентный видеосигнал.

Звуковая карта¶

Звуковая карта — это карта расширения, которая облегчает ввод и вывод аудиосигналов на компьютер и с него под управлением компьютерных программ. Типичные области применения звуковых карт включают предоставление аудиокомпонентов для мультимедийных приложений, таких как создание музыки, редактирование видео или аудио, презентации/обучение и развлечения. Многие компьютеры имеют встроенные звуковые возможности, в то время как другим требуются дополнительные платы расширения для обеспечения звуковых возможностей.

Сетевая карта¶

Внешний¶

Типы соединений¶

USB (универсальная последовательная шина) – это стандарт последовательной шины для интерфейса устройств. USB был разработан, чтобы позволить подключать множество периферийных устройств с помощью одного стандартного интерфейсного разъема и улучшить возможности plug-and-play, позволяя подключать и отключать устройства без перезагрузки компьютера. Другие удобные функции включают в себя подачу питания на устройства с низким энергопотреблением без необходимости использования внешнего источника питания и возможность использования многих устройств без необходимости установки отдельных драйверов устройств, специфичных для производителя. USB на сегодняшний день является доминирующей шиной для подключения внешних устройств к вашему компьютеру.

Firewire¶

Firewire (технически известный как IEEE 1394, а также известный как i.LINK для Sony) – это стандарт интерфейса последовательной шины для высокоскоростной связи и изохронной передачи данных в реальном времени, часто используемый в персональных компьютерах. Firewire заменил параллельные порты во многих приложениях. Он был принят в качестве стандартного интерфейса подключения High Definition Audio-Video Network Alliance (HANA) для связи и управления аудио/видео компонентами. Почти все современные цифровые видеокамеры оснащены этим соединением.

Разъем PS/2 используется для подключения некоторых клавиатур и мышей к компьютерной системе, совместимой с ПК. Интерфейсы клавиатуры и мыши электрически схожи, но главное отличие состоит в том, что на обоих концах интерфейса клавиатуры требуются выходы с открытым коллектором для обеспечения двунаправленной связи. Если мышь PS/2 подключена к порту клавиатуры PS/2, мышь может не распознаваться компьютером в зависимости от конфигурации.

Устройства¶

Съемное хранилище¶

Те же типы дисководов CD и DVD, которые могут быть встроены в ваш компьютер, также могут быть подключены снаружи. У вас может быть только встроенный в компьютер дисковод для компакт-дисков, но для записи компакт-дисков вам потребуется устройство записи компакт-дисков. Вы можете купить внешнее записывающее устройство для компакт-дисков, которое подключается к порту USB и работает так же, как если бы оно было встроено в ваш компьютер. То же самое относится и к записывающим устройствам DVD, дисководам Blu-ray и дисководам для гибких дисков. Флэш-накопители стали очень популярными формами съемных носителей, особенно по мере снижения цены на флэш-накопители и увеличения их возможного размера. Флэш-накопители обычно представляют собой USB-накопители в виде USB-накопителей или очень маленьких портативных устройств. USB-накопители маленькие, быстрые, съемные, перезаписываемые и долговечные. Емкость хранилища варьируется от 64 МБ до 32 ГБ и более. Флэш-накопитель не имеет механических частей, поэтому, в отличие от жесткого диска, он обычно более прочный и компактный.

USB-накопитель

Несъемное хранилище¶

Несъемным хранилищем может быть жесткий диск, подключенный извне. Внешние жесткие диски стали очень популярными для резервного копирования, общих дисков для многих компьютеров и просто для увеличения объема пространства на жестком диске, которое у вас есть на внутреннем жестком диске. Внешние жесткие диски бывают разных форм и размеров, как и флэш-накопители.Внешний жесткий диск обычно подключается через USB, но у вас также может быть сетевой жесткий диск, который будет подключаться к вашей сети, что позволит всем компьютерам в этой сети получить доступ к этому жесткому диску.

Ввод¶

Устройства ввода абсолютно необходимы для компьютеров. Наиболее распространенными устройствами ввода являются мыши и клавиатуры, которые есть не на каждом компьютере. Новым популярным указывающим устройством, которое со временем может заменить мышь, является сенсорный экран, который вы можете получить на некоторых ноутбуках-планшетах. Другие популярные устройства ввода включают микрофоны, веб-камеры и сканеры отпечатков пальцев, которые также можно встроить в современные ноутбуки и настольные компьютеры. Сканер — еще одно популярное устройство ввода, которое может быть встроено в ваш принтер.

Вывод¶

Существует множество различных устройств вывода для вашего компьютера. Самым распространенным внешним устройством вывода является монитор. Другими очень популярными устройствами вывода являются принтеры и динамики. Существует множество различных типов принтеров и динамиков разных размеров для вашего компьютера. Мониторы подключаются обычно через разъем HD-15 на вашей видеокарте. Принтеры обычно подключаются через порт USB. Динамики имеют собственный аудиовыход, встроенный в звуковую карту.

Точность компьютерного вывода имеет решающее значение. Как говорится мусор в мусор выходит (GIGO), точность данных, введенных в компьютер, напрямую определяет точность выдаваемой информации.

Некоторые из ошибок, которые влияют на точность ввода данных и вывода информации, включают

Транскрипция,
Вычисления и
Алгоритм или логические ошибки.

2.Ошибки транскрипции.

Происходит во время ввода данных. К таким ошибкам относятся ошибки чтения и транспонирования.
Ошибки чтения
Вызваны неправильным чтением источника пользователем и, следовательно, вводом неправильных значений. Например, пользователь может неправильно прочитать написанную от руки цифру, такую как 589, и вместо этого ввести S89, т. е. перепутать 5 с S.

Ошибки транспонирования
Результаты формируют неправильное расположение символов, т. е. размещение символов в неправильном порядке. Например, пользователь может ввести 396 вместо 369.
Эти ошибки можно избежать, используя современные устройства захвата, такие как устройства для считывания штрих-кода, цифровые камеры и т. д., которые вводят данные с минимальным вмешательством пользователя.

Ошибки округления
Результаты увеличения или уменьшения цифры действительного числа до необходимого округленного числа. например, чтобы округлить 30,666 до одного десятичного знака, мы повышаем первую цифру после запятой, если ее последующая цифра больше или равна пяти. В этом случае преемником является 6, поэтому 30,666, округленное до одного десятичного знака, равно 30,7. Если преемник меньше пяти, например, 30,635, мы округляем число до 30,6.

Алгоритм или логические ошибки
- Алгоритм – это набор процедурных шагов, которые необходимо выполнить для решения данной проблемы. Алгоритмы используются в качестве инструментов проектирования при написании программ. Неправильно разработанные программы приведут к тому, что программа запустится, но выдаст ошибочный результат. Такие ошибки, возникающие в результате неправильной разработки алгоритма, называются алгоритмическими или логическими ошибками.

Целостность данных относится к точности и полноте данных, введенных в компьютер или полученных из информационной системы. Целостность измеряется с точки зрения точности, своевременности и актуальности данных.

Точность
Означает, насколько близко приближение к фактическому значению. Пока вводятся правильные инструкции и данные, компьютеры эффективно выдают точные результаты. В числах точность действительного числа зависит от числа. Например, 72,1264 точнее, чем 72,13.

Своевременность
Это относительная точность данных по отношению к текущему положению дел, для которого они необходимы.
Это важно, поскольку к данным и информации привязана временная ценность. Если информация получена с опозданием, она может стать бесполезной для пользователя. Например, информация в газете, предназначенная для приглашения людей на встречу или событие, должна быть напечатана до мероприятия, а не позже.

Релевантность
Данные, введенные в компьютер, должны быть релевантными, чтобы получить ожидаемый результат. В этом случае релевантность означает, что введенные данные должны иметь отношение к текущим потребностям обработки и должны соответствовать требованиям цикла обработки. Пользователю также нужна актуальная информация для повседневных операций или принятия решений.

Угроза целостности данных

Угрозы целостности данных можно свести к минимуму следующими способами:
Резервное копирование данных предпочтительно на внешний носитель.
Контролируйте доступ к данным, применяя меры безопасности.
Создавайте пользовательские интерфейсы, сводящие к минимуму вероятность ввода неверных данных.
Использование программного обеспечения для обнаружения и исправления ошибок при передаче данных
Использование устройств, которые напрямую собирают данные из источника, таких как считыватели штрих-кодов, цифровые камеры и оптические сканеры.

Как упоминалось ранее, данные можно обрабатывать вручную, механически и в электронном виде.

Ручная обработка данных

При ручной обработке данных большинство задач выполняется вручную с помощью ручки и бумаги. Например, в загруженном офисе входящие задачи (вход) складываются в «лоток» (выход). При обработке каждой задачи человек использует мозг, чтобы отвечать на запросы.
Обработанная информация из выходного лотка затем распространяется среди людей, которым она нужна, или сохраняется в картотеке.

Механическая обработка данных

Вручную — это громоздко и скучно, особенно при выполнении повторяющихся задач. Механические устройства были разработаны, чтобы помочь в автоматизации ручных задач. Примеры механических устройств включают пишущую машинку, печатный станок и ткацкие станки. Изначально у этих устройств не было электронного интеллекта.

Электронная обработка данных

В течение долгого времени ученые исследовали, как разработать машину или устройства, которые стимулировали бы ту или иную форму человеческого интеллекта при обработке данных и информации. В некоторой степени это стало возможным благодаря развитию электронных программируемых устройств, таких как компьютеры.
Появление микропроцессорной технологии значительно повысило эффективность и возможности обработки данных. Некоторые из устройств, управляемых микропроцессором, включают компьютеры, сотовые (мобильные) телефоны, калькуляторы, топливные насосы, современные телевизоры, стиральные машины и т. д.

Файл можно определить как набор связанных записей, которые содержат полный набор информации об определенном элементе или объекте. Файл можно сохранить вручную в картотеке или в электронном виде на запоминающих устройствах компьютера.
Компьютерное хранилище предлагает гораздо лучший способ хранения информации, чем ручная система хранения документов, которая в значительной степени опирается на концепцию картотеки.

Некоторые преимущества компьютеризированной файловой системы включают:

информация занимает гораздо меньше места, чем заполнение вручную
обновлять или изменять информацию намного проще
обеспечивает более быстрый доступ к данным и их извлечение.
Повышает целостность данных и уменьшает дублирование.
Это повышает безопасность данных, если принять надлежащие меры для их защиты.

Элементы компьютерного файла

Компьютерный файл состоит из трех элементов: символов, полей и записей.

Персонажи
Символ — это наименьший элемент в компьютерном файле, обозначающий букву, цифру или символ, который может быть введен, сохранен и выведен компьютером. Символ состоит из семи или восьми битов в зависимости от используемой схемы кодирования символов.

Поле
Поле – это один символ или набор символов, представляющий один фрагмент данных. Например, номер приема учащегося является примером поля.

Записи
Запись – это набор связанных полей, представляющих один объект, например в оценочном листе класса сведения о каждом учащемся в строке, такие как номер допуска, имя, общее количество баллов и должность, составляют запись.

Логические и физические файлы

Компьютерные файлы классифицируются как физические или логические.

Логические файлы
Компьютерный файл называется логическим файлом, если он рассматривается с точки зрения того, какой элемент данных он содержит, и сведений о том, какие операции обработки могут быть выполнены с элементами данных. В нем нет конкретной информации о реализации, такой как поле, типы данных, размер и тип файла.

Физические файлы
В отличие от логического файла физический файл рассматривается с точки зрения того, как данные хранятся на носителе и как становятся возможными операции обработки. Физические файлы содержат сведения о реализации, такие как количество символов в поле и тип данных для каждого поля.

Существует множество типов файлов, используемых для хранения данных, необходимых для обработки, ссылки или резервного копирования. Основные распространенные типы файлов обработки включают

Основные файлы,
Транзакция,
Ссылка,
Резервное копирование, отчет и
Сортировать файл.

Основной файл

Мастер-файл — это основной файл, который содержит относительно постоянные записи об определенных элементах или записях.Например, файл клиента будет содержать сведения о клиенте, такие как идентификатор клиента, имя и контактный адрес.

Файл транзакции (движения)

Файл транзакции используется для хранения данных во время обработки транзакции. Позже этот файл используется для обновления основного файла и аудита ежедневных, еженедельных или ежемесячных транзакций. Например, в загруженном супермаркете ежедневные продажи записываются в файл транзакций, а затем используются для обновления файла запасов. Этот файл также используется руководством для проверки ежедневных или периодических транзакций.

Справочный файл

Справочный файл в основном используется для справки или поиска. Поисковая информация — это та информация, которая хранится в отдельном файле, но требуется во время обработки. Например, в терминале торговой точки код товара, введенный вручную или с помощью считывателя штрих-кода, ищет описание и цену товара в справочном файле, хранящемся на устройстве хранения.

Файл резервной копии

Файлы резервных копий используются для хранения копий (резервных копий) данных или информации из фиксированных хранилищ компьютеров (жестких дисков). Поскольку файл, хранящийся на жестком диске, может быть поврежден, утерян или случайно изменен, необходимо сохранять копии недавно обновленных файлов. В случае сбоя жесткого диска можно использовать файл резервной копии для восстановления исходного файла.

Файл отчета

Используется для хранения относительно постоянных записей, извлеченных из мастер-файла или сгенерированных после обработки. Например, вы можете получить отчет об уровне запасов, сгенерированный из системы инвентаризации, в то время как копия отчета будет сохранена в файле отчета.
Файл сортировки
В нем хранятся данные, упорядоченные в определенном порядке.

Соберите от двух до пяти измерений с помощью системы измерения расстояния. В левой колонке поместите истинные расстояния, определенные вашими глазами, смотрящими на курсор и линейку. В правой колонке поместите измеренные расстояния, определенные вашей системой. Когда вы введете как минимум два набора данных, нажмите кнопку "Рассчитать".

Истинные ценности | Измеренные значения | Ошибки

Количество наборов данных
Максимальная ошибка
Средняя ошибка

Lab8_Demo

Демонстрация окончательного решения Лаборатории 8

14.7. Контроллер роботизированного автомобиля, EE319K/EE319H, учащиеся могут пропустить раздел 14.7

Цель состоит в том, чтобы автономно управлять автомобилем-роботом по дороге. Автономное вождение — сложная задача, и мы значительно упростили ее и будем использовать эту простую задачу для иллюстрации компонентов системы управления. Каждая система управления имеет реальные параметры, которыми она хочет управлять. Эти параметры называются переменными состояния. В нашей системе мы хотим ехать по середине дороги, поэтому переменными состояния будут расстояние до левой стороны дороги и расстояние до правой стороны дороги, как показано на рис. 14.7. Когда мы будем посреди дороги, эти два расстояния будут равны. Итак, давайте определим Error как:

Ошибка = D_слева – D_справа

Если Error равно нулю, мы находимся в середине пути, поэтому контроллер попытается обнулить параметр Error.

Рисунок 14.7. Физическая схема автономного робота в том виде, в каком он движется по дороге.

Видео 14.6а. ИК-датчик для автомобиля-робота

Dслева = 241814/слева

Направо = 241814/ Направо

На рис. 14.8 показана точность этой системы сбора данных, где расчетное расстояние с использованием приведенного выше уравнения отображается в зависимости от истинного расстояния.

Рисунок 14.8. Точность измерения датчика расстояния Sharp GP2Y0A21YK0F, используемого для измерения расстояния до стены.

Далее нам нужно расширить робота, созданного в примере 12.2. Сначала мы создадим два драйвера двигателей и подключим по одному к каждому колесу, как показано на рис. 14.9. Будет два выхода PWM: PA6 управляет правым двигателем, прикрепленным к правому колесу, а PA5 управляет левым двигателем, прикрепленным к левому колесу. Двигатели классифицируются как приводы, потому что они воздействуют на мир силой. Как и в примере 12.2, мы напишем программное обеспечение для создания двух выходов ШИМ, чтобы мы могли независимо регулировать мощность каждого двигателя. Если трение постоянно, сопротивление двигателя R будет фиксированным, а мощность будет

Мощность = (8,4 2 /R)*H/(H+L)

При создании ШИМ период (H+L) фиксируется, а рабочий цикл изменяется путем изменения H.Итак, мы видим, что контроллер робота изменяет H, это линейно влияет на мощность, подаваемую на двигатель.

Рисунок 14.9. Схема автомобиля-робота. Один двигатель соединен с другим по схеме, противоположной проводу, потому что для движения вперед один двигатель должен вращаться по часовой стрелке, а другой - против часовой стрелки.

Токи могут варьироваться от 500 мА до 1 А, поэтому используются транзисторы Дарлингтона TIP120, поскольку они могут потреблять ток до 3 А, см. спецификацию. Обратите внимание на темные черные линии на рис. 14.9; эти линии обозначают пути этих больших потоков. Обратите внимание также, что токи не проходят внутрь или наружу LaunchPad. На рис. 14.10 показан автомобиль-робот. Два ИК-датчика расположены спереди под углом примерно 45 градусов.

Рисунок 14.10. Фотография автомобиля-робота.

Видео 14.7 . Демонстрация автономного робота

На рис. 14.11 показан контур обратной связи системы управления. Переменные состояния: D_left и D_right. Два датчика создают напряжения, которые зависят от этих двух переменных состояния. АЦП производит выборку этих двух напряжений, а программное обеспечение вычисляет оценки Dleft и Dright. Ошибка — это разница между Dleft и Dright. Правый двигатель питается с постоянным рабочим циклом 40%, в то время как рабочий цикл левого двигателя регулируется в попытке проехать по середине дороги. Мы ограничим рабочий цикл левого двигателя от 30% до 50%, чтобы он не перекомпенсировался и не вращался по кругу. Если робот находится ближе к левой стене ( Dleft Dright ) ошибка будет отрицательной и больше мощности будет приложено к левому двигателю, поворачивая его вправо. И наоборот, если робот находится ближе к правой стене ( Dleft > Dright ), ошибка будет положительной и меньшая мощность будет приложена к левому двигателю, поворачивая его влево. Как только робот окажется посреди дороги, ошибка будет равна нулю, а мощность не изменится. Этот алгоритм управления можно записать в виде набора простых уравнений. Число «200» — это коэффициент усиления контроллера, который определяется методом проб и ошибок, когда робот находится на дороге. Если медленно реагирует, то увеличиваем усиление. Если он реагирует слишком быстро, мы уменьшаем усиление.

Ошибка = Dleft - Dright

LeftH = LeftH – 200*Ошибка;

if(LeftH > 50*800) LeftH=50*800; // не более 50%

LeftL = 80000 - LeftH; // постоянный период

Наблюдение: В области систем управления популярным подходом является ПИД-управление, что означает пропорциональную интегральную производную. Приведенный выше простой алгоритм фактически реализует интегральный член ПИД-регулятора. Кроме того, два оператора if в управляющем программном обеспечении реализуют функцию, называемую защитой от сброса.

Эти уравнения контроллера выполняются в SysTick ISR, поэтому контроллер работает с периодической скоростью.

Рисунок 14.11. Блок-схема замкнутого контура, используемого в машине-роботе.

Видео 14.6b . Система управления роботом

Читайте также: