dFlex以Light Sensor Mode簡單觀察測量值

就如同邱老師在”超級有趣的NXT感應器！Dexter的dFlex”所提到的, dFlex應該就是「應變規(strain gauge)」，簡單講就是當感應器受力變形後影響電阻值產生變化，因此就可以用來反應彎曲的程度。

dFlex外觀就如同被剪掉一半的NXT Cable，尾端就是可以彎曲扳動的感應區。

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因為測量值是為類比讀取方式，所以可以先用NXT內建的Light sensor來進行簡單測試，實際應用時還要要以Raw Value會比較精確。

有日期版次的Bricxcc下載點

John Hansen最近更新BricxCC非常勤，即使同一版次每隔幾天就有新的更新，所以就應眾人要求增加了日期的標示，而下載點頁面也一樣有了個分日期版本的壓縮檔了。



在最近一次20100606的版本多了NXC Programmer's Guide的PDF檔，非常大有兩千多頁，不過絕大多是API的清單。

Mindsensors NXTMMX的功能特性

Mindsensors NXTMMX的主要功能是提供NXT可以增加兩個馬達的輸出。
這是一個I 2C裝置，外觀上共具有四個RJ12 Ports以及一個外部電源輸入端子：



用途分別為：

l   M1/M2：連接兩個馬達輸出。
NXTMMX所設計的輸出控制功能主要是以NXT Servo Motor為對象，提供運轉角度、時間與速度的控制，而同時也適用於Firgelli L12-NXT線性致動器，此外，透過適當的轉接線，PF Motor、Lamp、Technic Motor等同樣都可以連接使用，差別只在於沒有角度控制功能，所以，在運用上具有如同NXT Output Ports一樣的彈性。

l   NXT：連接NXT Input Ports。
由NXT透過I 2C通訊方式操控裝置。

l   Sensor：串接其他I 2C裝置(數位感應器)。
NXTMMX出廠預設I 2C Address為0x06，而串接在同一個Input Port的裝置位址須不一樣，還好除了NXTMMX之外，應該沒有其他數位裝置的位址是0x06，而若需要變更I 2C位址設定，可以使用Mindsensors所提供的程式修改。

l   9V電源輸入端子：連接外部電源供電給M1/M2 Ports的馬達。
外部電源的連接方式，在Mindsensors NXTMMX的產品網頁上有9V電池盒供選購，而我是使用舊款的Technic電源線。


再加上PF電源延長線(L8886)連接PF電池盒(L8881)作為供電


電源輸入的極性必須正確，否則無法正常供電，所以若NXTMMX能夠提供電源指示燈，使用上應該會更便利。

NXTMMX的馬達操控

比較NXT Output Module對於Servo Motors的控制功能，NXTMMX同樣可以分別控制連接在M1/M2 Ports兩個Servo Motors的運轉角度與輸出速度，此外還增加了運轉時間的設定。
而不同於Output Module所使用的OnFwd()、RotateMotor()等指令， NXTMMX是透過I 2C通訊方式來操控馬達；在撰寫程式時，也許沒有那麼直覺與精簡，不過，若能瞭解清楚NXTMMX的特性與用法，相較於Output Module的主要功能大都具備了，同時還多了一些友善的輔助設計，所以應該是相當實用且好玩的裝置。
而運用I 2C通訊操控NXTMMX，首先即須要瞭解裝置的Register Layout與內建指令的用法。

NXTMMX Register Layout 與 指令用法

NXTMMX Register的主要用途為提供對兩個Output Ports的控制功能所需之設定值與馬達運轉過程中回饋的狀態值，所以用到的Registers數目並不少，因此須要先組織與整理Register Layout的配置與用法，這樣才有助於掌握各種運用情況下所相關之Register的設定方式以及內建指令的使用時機。
NXTMMX Register Layout說明文件可以參考Mindsensors所提供之Users Guide Page 5～7，而以下為依據用途所作的整理分類：

l   讀取裝置狀態值 / 寫入指令：
0x41 - 存放目前外部電源的電壓值(Voltage) 或 寫入所要執行的控制指令
讀取這個位址可以判斷外接電源的供電狀態，若極性接錯，回傳值為0，馬達即無法運轉。
目前已提供的控制指令清單在Users GuidePage7，而較常用的是：
R：Reset所有馬達參數設定值與狀態值，可以作為初始化Ports的動作。
S：讓兩個Motor的參數設定值同時生效，用來啟動同步運轉。

l   設定M1/M2 Port馬達運轉參數：
透過將馬達運轉設定值寫入以下控制參數的Registers位址，可以對馬達進行運轉控制：
■旋轉角度設定參數 - M1 0x42～0x45，M2 0x 4A～0x4D
■輸出速度設定參數 - M1 0x46      ，M2 0x4E
■運轉時間設定參數 - M1 0x47      ，M2 0x4F(以秒為單位)
■控制功能設定參數 - M1 0x49      ，M2 0x51(參考Users GuidePage8)，
控制功能設定參數的作用就如同NXT Output Module的UpdateFlags Field Constant，用來確認所要使用的馬達控制方式，如：速度控制(bit 0)、角度控制(bit 3)、時間控制(bit 6)等。
必須要將對應的控制位元設成ON(1)，馬達才會依據設定的目標值運轉，若同時設定角度與時間目標，則會以時間為優先，亦即如果沒有在指定的時間期限內旋轉至設定的角度目標，就會中止運轉的工作；而若同時將角度與時間控制位元設成OFF(0)，則會連續運轉直到下一次改變設定值為止。
bit 7為設定讓控制方式生效，也可以使用S指令來讓M 1’ M 2兩個控制功能設定參數同時生效。
而由控制功能設定參數，可以使用兩個NXT Output Module所沒有的輔助功能：
※相對位置旋轉(bit 2) – 設定以目前位置作為參考點進行相對位移運轉。
※守住目前位置(bit 5) – 設定記住前次旋轉後位置，下次運轉前若有因外力影響而移位時，會先回復後再運轉。
而M1與M 2兩個Ports所有運轉參數的Registers位址正好連續(0x42～0x51) 且為16個Bytes，符合NXT I 2C Buffer的最大資料寫入量，因此可以全部一次寫入，然後執行S指令，來同步生效並啟動M1與M2 Port的馬達運轉。

l   回饋M1/M2運轉工作狀態：
透過讀取以下回應值所存放之Registers位址，可以取得馬達目前的執行狀態：
■旋轉角度位置 - M1 0x62～0x65，M2 0x66～0x69
■馬達運轉狀態 - M1 0x72      ，M2 0x73(參考Users GuidePage9)
■工作執行狀態 - M1 0x76      ，M2 0x77
旋轉角度位置回應值就如同NXT Output Module的MotorRotationCount()函數。
而運轉回饋狀態則讀取目前馬達運轉工作的執行情形，一旦按照設定目標完成，則所有的bit都會設成0，所以較為實用的用法是作為判斷馬達是否處於遲滯狀態(Stalled)，詳細說明可以參考Users GuidePage11。
而工作執行狀態則作為判斷馬達是否按照目標設定完成運轉，功能有點重複。

l   PID控制設定值：
分別有對於角度位置與輸出速度的PID控制參數以及微調參數，至於實際用法有待測試，希望Mindsensors能夠有進一步的說明文件。

簡單的測試結論

相較於NXT Output Module的四種控制模式，較確定的是synchronized mode沒有提供，而speed regulation mode因為沒有回饋Actual Speed，所以無法檢測，除此之外Tachometer limited Mode對於NXT Servo Motor的控制相當精確。
唯一到目前還沒搞定的是Firgelli L12-NXT線性致動器的位置控制功能不太正常，以50mm為例，完全伸展的設定值應該是-100，不過這樣的設定只伸展到-90就停止了，須要設成-125才會完全伸展，而且不同Speed狀況還不一樣，有待將問題回報原廠解決。

►範例程式：NXTMMX-tst01.nxc

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• 留言者: !....QOO....!
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• 日期: 2011-05-11 13:34:06

馬達問題雖然解決了..但我還是搞不懂Sensor Port 怎麼用.....

只能接另一塊MMX 還是能接其他Sensors??
[版主回覆05/11/2011 23:15:08]這我還沒試過,
依據NXTMMX使用手冊的說明, Sensor port可以串接的為數位感應器,
所以, 使用上就如同接在ＮＸＴ 的Input port一樣,
唯一的限制應該就是所串接的數位感應器, 它的I2C位址不能和NXTMMX一樣(x06),
因為它與ＮＸＴＭＭＸ使用NXT的同一個Input port.

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• 留言者: !....QOO....!
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• 日期: 2011-04-26 14:22:09

使用時....發現裝在擴充的馬達 扭力嚴重不足 是正常現象嗎??
[版主回覆04/26/2011 23:26:51]

應該不致於才是, 
建議先檢查一下外接電源, 可以讀 0x41位址的值, 乘以 37 就等於它的電壓值,
我使用 9V 的電池盒, 並不會有出力不足的情形(Speed設成最大 100) 

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• 留言者: 瘋ㄍ
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• 日期: 2011-04-21 09:00:13

想請問~馬達運轉的方面只有前後嗎??
因為我想要兩顆馬達一起動作
可是方向是不同的
請問要怎麼做呢??
[版主回覆04/21/2011 22:18:05]

NXTMMX兩個Motor Port各有5個控制參數且長度為8 Bytes，
它的位址連續，總長度16 bytes，剛好符合NXT I2C buffer的長度限制，
所以可以同時設定並且一起寫入NXTMMX，
接著再對於 Command register(0x41) 寫入”S”指令，
這樣就可以做到兩個馬達以不同方向同時運轉的動作。
以你的需求，需要設定的參數分別為：

(1)   輸出速度參數：Motor 1 - 0x46, Motor 2 - 0x4E，
將這兩個參數分別設成不同方向，如： 100 與 -100

(2)   控制功能參數的：Motor 1 - 0x49, Motor 2 - 0x51
將這兩個參數的 bit0設成1

No Starch Press即將出版 五十川芳仁 的三本Technic 新書

這是由Eurobricks得到的消息，

No starch Press即將於9月份出版五十川芳仁的三本Technic新書：
"The Unofficial LEGO TECHNIC Idea Book"。

與之前的日文版一樣，分成Gears' Vehicles' Walkers等三種類型的作品，

由封面的圖片看來，幾乎都是原來日文版的作品，

因此也許只是改編成英文版的方式出版，
不過還真希望能有新作品內容的加入。

而Amazon也上架預購了，價格比No starch便宜許多，
三本一起買共USD 49.41。

 

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• 留言者: 探奇自然科學教室
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• 日期: 2010-06-05 21:53:29

的確只是改成英文版。