GUI در نرم افزار متلب

در این مقاله با جزئیات پنجره گرافیکی مربوط به درایور MDC20 آشنا خواهید شد. همانطور که در شکل 13 مشاهده می شود در قسمت Setting این نرم افزار ورودی PORT با استفاده از Pop up menu ایجاد شده است. این ورودی PORT، به معنی مشخص کردن پورتیست که لپتاپ را به درایور MDC20 متصل کرده است.

شکل 13

برای فهمیدن نام پورت، به Device Manager ویندوز مراجعه کنید. سپس در قسمت Port نام پورت های متصل شده را نوشته است (در صورت اشکال به سایت www.robotmakers.ir مراجعه کنید). کد نوشته شده زیر نحوه استفاده از Pop up menu را نشان می دهد:

delete(instrfind)
a1 = get( handles.PORT,'value');
if (a1==2);
    p = 'COM1';
elseif (a1==3);
    p = 'COM2';
elseif (a1==4);
    p = 'COM3';
elseif (a1==5);
    p = 'COM4';
elseif (a1==6);
    p = 'COM5';
elseif (a1==7);
    p = 'COM6';
elseif (a1==8);
    p = 'COM7';
elseif (a1==9);
    p = 'COM8';
elseif (a1==10);
    p = 'COM9';    
elseif (a1==11);
    p = 'COM10';
elseif (a1==12);
    p = 'COM11';
elseif (a1==13);
    p = 'COM12';
elseif (a1==14);
    p = 'COM13';
elseif (a1==15);
    p = 'COM14';
elseif (a1==16);
    p = 'COM15';    
end
 
s=serial(p);
set(s,'BaudRate',9600);
fopen(s);

سپس با استفاده از Edit Text نسبت چرخ دنده موتور را (در صورت وجود گیربکس) میگیریم که کد های آن به صورت زیر است:

ratio1=str2num(get(handles.ratio,'string'));

همچنین تعداد پالس های Encoder متصل به موتور را مانند بالا وارد میکنیم:

pulse1=str2num(get(handles.pul,'string'));

مورد استفاده تعداد پالس و نسبت چرخدنده برای محاسبه دقیق میزان چرخش موتور است، به صورتی که در ابتدا تعداد پالسی که موتور میچرخد را از Encoder میگیرد سپس برای تبدیل این تعداد پالس به درجه آن را در [360/(encoder puls*Gear rate)] ضرب میکند. همپنین به دلیل وجود موتور گیربکس دار این نسبت را در 1/24  ضرب میکند. که کد نهایی آن به صورت زیر در می آید:

Ab=pulse1*ratio1;
yp = (fscanf(s,'%e',14))*360/Ab;

در انتها میزان Refrence یعنی میزان مطلوب برای چرخش موتور گرفته شده است، به این صورت:

r = str2num(get(handles.ref,'string'));

که از Refrence برای محاسبه خطا استفاده میشود.

 error = r-yp;

برای قرار دادن توضیحات برای راهنمایی بیشتر در GUI تعدادی push button جلو بعضی از آیکون ها قرار گرفته است که با استفاده از آن ها توضیحاتی در static text به نام more information چاپ می شود.

function encod_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to encod (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
h= {'Enter the number of encoders pulse.'};
set(handles.show,'string',h);

شکل 14

در صفحه دوم این GUI (شکل 14) دکمه Run و تعدادی slider را داریم. دلیل قرار دادن این Slider ها، برای تغییر دستی راحت تر ضریب های Kp ،Kd و Ki می باشد. برای تغییر دقت اسلایدر ها، یک عدد Edit Text برای هر یک قرار داده شده است که میتوان ماکسیمم میزان اسلایدر را تعیین نمود. در کادر زرد رنگ هم میزان عدد معین شده برای ضرایب نشان داده میشود. کد های آن به صورت زیر می باشد.  برای نمایش میزان تغییرات در کادر زرد رنگ، کد زیر را بعد از call back آن اسلایدر، مینویسیم:

function slider1_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to slider1 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
b1 = get(handles.slider1,'value');
k1 = str2num(get(handles.intkp,'string'));
Kp = k1*b1;
set(handles.Kp,'string',num2str(Kp));

و برای استفاده از این ضرایب در محاسبه خطا، کد زیر را بعد از call back دکمه ران مینویسیم:

b1 = get(handles.slider1,'value');
k1 = str2num(get(handles.intkp,'string'));
Kp = k1*b1;

شکل 15

در صفحه سوم از این GUI  (شکل 15) می خواهیم موتور را به صورت دستی کنترل کنیم. در ابتدا به دلیل توانایی کنترل دو موتور، دو عدد Check box برای فعال کردن موتور یک و موتور دو قرار گرفته است. که برای فعال شدن هر یک، از دستور if استفاده شده است. سپس اسلایدری قرار گرفته تا بتوان با استفاده از آن سرعت موتور را کنترل کرد. همچنین توسط یک عدد Edit Text بازه ی سرعت موتور، تعیین می شود. بعد از آن دو عدد radio button قرار داده شده است که توسط آن چرخش ساعتگرد و یا پاد ساعتگرد موتور مشخص میشود. در آن میان هم یک عدد اسلایدر برای تعیین میزان شتاب شروع، استفاده شده است.

o1= get(handles.checkbox3,'value');
o2= get(handles.checkbox4,'value');
o3= get(handles.checkbox5,'value');
o4= get(handles.checkbox6,'value');
if (o1==1 || o2==1) & (o3==1 || o4==1)
    a3= get(handles.slider4,'value');
    a4= round(a3*255);
    d1= dec2hex(a4);
    a5= get(handles.radiobutton3,'value');
    if a5==1
        c1='64'
    else
        c1='66'
    end
    
    M1CW = hex2dec({'00' , c1 , d1});
    fwrite (s , M1CW);
    
     a7= get(handles.slider5,'value');
     a9= round(a7*255);
     d2= dec2hex(a9);
     a10= get(handles.radiobutton5,'value');
     if a10==1
         c2='65';
     else
         c2='67';
     end
     M2CCW = hex2dec ({'00' , c2 , d2});
     fwrite(s,M2CCW);
end
 
 
if o1==1 || o2==1
    a3= get(handles.slider4,'value');
    a2= str2num(get(handles.edit15,'string'));
    a4= round(a3*a2);
    d1= dec2hex(a4);
    a5= get(handles.radiobutton3,'value');
    if a5==1
        c1='64'
    else
        c1='66'
    end
    
    M1CW = hex2dec({'00' , c1 , d1});
    fwrite (s , M1CW);
 
    
elseif o3==1 || o4==1
     a7= get(handles.slider5,'value');
     a8= str2num(get(handles.edit17,'string'));
     a9= round(a7*a8);
     d2= dec2hex(a9);
     a10= get(handles.radiobutton5,'value');
     if a10==1
         c2='65';
     else
         c2='67';
     end
     M2CCW = hex2dec ({'00' , c2 , d2});
     fwrite(s,M2CCW);
     
end

a6= get(handles.slider6,'value');
d3= dec2hex(round(a6*255));
Acceleration = hex2dec({'00' , '68' , d3 });
fwrite(s,Acceleration);
end

شکل 16

در چهارمین صفحه (شکل 16) شما می توانید موتور استپر خود را تست کنید. در ابتدا توجه داشته باشید حتما درایور MDC20 در حالت stepper mode قرار داشته باشد. برای قرار دادن موتور در حالت استپر و نحوه اتصال سیم ها، به کاتالوگ محصول مراجعه فرمایید. در این صفحه شما ابتدا نوع ران کردن خود را توسط 4 عدد radio button تعیین می کنید ( به نوع اتصال سیم ها در هر نوع دقت فرمایید). سپس جهت چرخش موتور تعیین و در آخر نیز سرعت و تعداد استپ وارد شود. دقت کنید حداکثر سرعت 252 می باشد.

function pushbutton17_Callback(hObject, eventdata, handles)
% hObject    handle to pushbutton17 (see GCBO)
% eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
 
a1 = get( handles.PORT,'value');
if (a1==2);
    p = 'COM1';
elseif (a1==3);
    p = 'COM2';
elseif (a1==4);
    p = 'COM3';
elseif (a1==5);
    p = 'COM4';
elseif (a1==6);
    p = 'COM5';
elseif (a1==7);
    p = 'COM6';
elseif (a1==8);
    p = 'COM7';
elseif (a1==9);
    p = 'COM8';
elseif (a1==10);
    p = 'COM9';    
elseif (a1==11);
    p = 'COM10';
elseif (a1==12);
    p = 'COM11';
elseif (a1==13);
    p = 'COM12';
elseif (a1==14);
    p = 'COM13';
elseif (a1==15);
    p = 'COM14';
elseif (a1==16);
    p = 'COM15';    
end
delete(instrfind);
s = serial (p);
set(s,'Baudrate',9600);
fopen(s);
s1=str2num(get(handles.som,'string'));
    c1= get(handles.radiobutton7,'value');
     c2= get(handles.radiobutton8,'value');
      c3= get(handles.radiobutton9,'value');
       c4= get(handles.radiobutton10,'value');
    if c1==1
        d='01'
    elseif c2==1
        d='02'
    elseif c3==1
        d='03'
    elseif c4==1
        d='04'
    end
Mode_of_Drvie =hex2dec({'00','CB','01'});
fwrite(s,Mode_of_Drvie);
spd=(str2num(get(handles.v,'string')));
if spd >252
    spd=252
end
spd=dec2hex(spd);
 
 Stepper_Speed = hex2dec({'00','CC',spd});
fwrite(s,Stepper_Speed);
 
a5= get(handles.radiobutton11,'value');
    if a5==1
        F1='C9'
    else
        F1='CA'
    end
x1=str2num(get(handles.fuc2,'string'));
x1=dec2hex(x1);
Stepper_Step = hex2dec({'00',F1,x1});
fwrite(s,Stepper_Step);

با تشکر از: آقای مهندس امیررضا اشرفی و آقای مهندس سینا اصفهانی

دانلود فایلهای مربوطه

مطالب مرتبط با این نوشته را می توانید در لینک های زیر ببینید:

+ آموزش GUI متلب: معرفی نوار ابزار ها (قسمت ۱)

+ آموزش GUI متلب: ساختن زبانه های مختلف در یک پنجره (قسمت ۲)

+ آموزش GUI متلب: گذاشتن تصویر در GUI (قسمت ۳)

+ آموزش GUI متلب: exe کردن رابط کاربری (قسمت ۴)

+ GUI درایور MDC20 در نرم افزار متلب