Technical Support Team Members and Responsibilities

Slide1

Slide2Who are we? Naomi Fitzsimmons  naomi.fitzsimmons@student.oc.edu  Parts replacement  Matt Lapolla  okbest@mattandsuz.com  Programming, Technical issues, Rules, etc.  John Robertson  johndrobertson@gmail.com  Policies, Technical Issues, Scoring  Bill Ryan  Bill.Ryan@oc.edu  Everything else

Slide3Overview Terminology  Hardware Overview  Programming Languages  Installing Easy C  Programming example  Defining Inputs  Defining Outputs  Input - Output Relationship  Write Program  Test Program  Other Useful Functions  Appendix

Slide4

Slide5Terminology:Proportional or Non-Proportional Press to Play Proportional (Analog) Non-Proportional (Digital) Regular Light Switch Dimmer Light Switch

Slide6Servo vs Motor0 32 64 127 -32 -64 -127 Transmitter Cortex Controller Servo Motor QUESTIONS ? QUESTIONS ? Robot

Slide7Terminology:Programming software  Compile  – changes your C program into object code that the linker understands.  Link  – combines your program’s object code with the Intelitek library and other libraries to create code that is executable on the Cortex processor.  Download / Bootload  – transfers the machine code version of your program from the PC to the Cortex where it will execute (the IFI/Intelitek Loader will perform the transfer via the PC USB cable)

Slide8

Slide9Hardware Overview:Joystick 2 XY analog joysticks 8 buttons on top Plug-in USB/ WiFi Key 4 Button on front-side Partner/ Buddy Control Support 3 Axis Accelerometer (XY Tilt, XYZ Accel, Shake) Power switch 6 AAA rechargeable batteries

Slide10Hardware Overview:Joystick  – What you will use 2 XY analog joysticks 8 buttons on top Plug-in USB/ WiFi Key 4 Button on front-side Partner/ Buddy Control Support 3 Axis Accelerometer (XY Tilt, XYZ Accel, Shake) Power switch 6 AAA rechargeable batteries 3 Axis Accelerometer (XY Tilt)

Slide11Hardware Overview:Cortex Controller USB Analog in Digital in/out 2-wire motor Standard Serial  Interfaces (UART, I2C) Speaker Out 1 12 1 8 SP 1 9 2-wire motor 3-wire PWM servo/motor ctrl 2 10

Slide12Hardware Overview:Cortex Controller – What you will use USB Analog in Digital in/out 2-wire motor Standard Serial  Interfaces (UART, I2C) Speaker Out 1 12 1 8 SP 1 9 2-wire motor 3-wire PWM servo/motor ctrl 2 10 Digital in

Slide13Hardware Overview:Cortex Controller backup battery port for WiFi communications (9V) 75MHz crystal interface ports On/Off switch main battery port (7.2V) configuration switch (used for special procedures) This will only be important on Game Day. Install before each match. Remove after each match.

Slide14Hardware Overview:Cortex Controller – What you will use backup battery port for WiFi communications (9V) 75MHz crystal interface ports On/Off switch main battery port (7.2V) configuration switch (used for special procedures)

Slide15Hardware Overview:Cortex Controller Ground + 5V Signal/Control + Battery Power + Motor Power   (for + control input) - Motor Power   (for – control input)

Slide16Hardware Overview:DC Motors Do not solder to motors. Use spade connectors instead. Polarity is  NOT  marked  on motors:  positive(+), negative(-) Wiring and programming will determine clockwise or counter clockwise rotation for positive stick movement Mount motors with 8-32 machine screws Machine screws must be cut to proper length to avoid motor damage! max screw depth= ~1/8” (small motor) ~1/4” (large motor)

Slide17  If using built-in motor controller(s) connect via 2-wire screw terminal cables  (red/black)  use motor ports 1 & 10 only  If using external motor controller(s) connect via 3-wire external motor controller + 2-wire screw terminal cable  use motor ports 2 thru 9 only Hardware Overview: DC Motors

Slide18Hardware Overview:2 wire Motor connection Ports 1, 10 Port 1 and Port 10 Built-In Motor Controllers Connector is not keyed. Allows swapping polarity. Screw terminals for attaching motor wires

Slide19Hardware Overview:3 wire Motor connection Ports 2 - 9 External Motor Controller Standard 2-wire motor cable Standard 3-wire PWM connector Plug in to Motor Ports 2 thru 9 Suggest using a 4” wire tie or heat shrink tubing here Screw terminals for attaching motor leads

Slide20Hardware Overview:Servo – Electrical Connection  Futaba S3003 or S3004 series  Maximum 120 degree rotation (+60, -60)  Connection to Cortex controller  via 3-wire PWM + 2x3 pin header  use motor ports 2 thru 9 only Servo horns may be modified 2x3 pin header servo horns (2) (2) (1)

Slide21Hardware Overview:Servo – Electrical Connection Insert a 2x3 pin header Occupies 2 ports Converts VEX female port to male port Because Futaba servos have female connectors

Slide22Hardware Overview:Servo – Electrical Connection Servo connectors are keyed for proper insertion. (small tab shown) Servo Cables White= Data Red = +Batt Voltage Black = Gnd Second half of 2x3 pin header.

Slide23Hardware Overview:Servo – Mounting Hardware  Futaba 3003/3004 Servos  4 per Kit  Mounting Hardware for each To  eliminate damage  to mounting holes  Servo Mounting Hardware  Rubber grommet (2)  Brass spacer (4)  Mounting screw (4)  Note: There are 16 of each screw, spacer, grommet in the Return Kit.

Slide24Hardware Overview:Servo – Mounting Hardware 1. No h/w attached 2. Attach rubber grommets 3. Insert brass spacers 4. Secure servo with screws

Slide25Hardware Overview:Digital Input/Output Use for switches Connect to Cortex digital inputs using 2-wire sensor screw terminal cables  (white/black wires) sensor screw terminal cable Connect to switch Connect to Cortex digital input port

Slide26Hardware Overview:Digital Input / Output  must program digital port for proper direction (input)  Open: Program reads as ‘1’ ; Closed: Program Reads as ‘0’  use digital ports 1 thru 12  sensor cable connector is keyed

Slide27

Slide28Programming Languages Best Inc provides 3 different programming languages:  Simulink  by The Mathworks  Robot C  by Carnegie Mellon University Robotics Academy  Easy C  by Intelitek

Slide29Programming Languages:Simulink  Is a graphical simulation/programming environment  Links with Easy C for compiling and programming  OK BEST support will be limited by our lack of knowledge. We haven’t even been given a copy of the software to test.

Slide30Programming Languages:Robot C  Created by Carnegie Mellon University  Leader in the robot world  Has debugging feature  OKBEST has a copy of the software  Support will be limited – our introduction webinar is scheduled for September 8 th  and lasts 6 weeks.  Website available  http://www.education.rec.ri.cmu.edu/fire/competitions/ best/  Look for items containing Cortex Controller

Slide31Programming Languages:Easy C  A graphical programming language  Still need a basic understanding of programming in C  Good for rapid simple programming  Applicable for most teams needs  Highly supportable by OKBEST staff

Slide32

Slide33Installing Easy C:What you will need  Minimum System Requirements  Windows XP/Vista/Win7, Mac not supported  PIII-450MHz+, 256MB+ RAM, 120MB Hard Disk Space  Administrator Access on the PC  1 USB port available for Cortex programming  Software & Installation  Software provided on CD  Installer auto runs from CD  4-month license begins at installation, 3 seats  Updates available at http://www.intellitekdownloads.com

Slide34Installing Easy C:What is installed  Prolific USB to Serial Driver  EasyC Integrated Development Environment  IFI/Intelitek Loader  EasyC libraries  IFI VEXnet firmware upgrade*  Many example projects  14 Integrated Tutorials * Note: Firmware upgrade requires administrator mode on Windows VISTA. Right click on “IFI VEXnet Firmware Upgrade” in Programs Menu and select “Run as administrator”.

Slide35Installing Easy C:What you will need  Projects and Libraries are added here  My Documents\Intelitek\easyC V4 for Cortex

Slide36Installing Easy C:Installing Application  Must be in the administrator account (or administrator mode)  Run the easyC_V4_for_Cortex4001.exe program  Follow the on screen instructions  Check the “Install Prolific USB to Serial adapter driver“ checkbox before clicking the Finish button, the driver installer will startup after a few seconds  Sample files copied into a “Intelitek” subfolder in the Documents (or My Documents in XP) folder  Sample files must be copied to each users folder if the software will be shared by multiple users on the same machine.

Slide37Installing Easy C:Installing Application  On the first startup of the software, there will a prompt for registration code  Enter the registration code provided with your CD

Slide38

Slide39Programming Example:Steps to creating a program  Open new Easy C workspace  Define Inputs  Define Outputs  Define Input to Output relationship  Write a program  Compile Program  Download  Test Program

Slide40Programming Example:Open Easy C

Slide41Programming Example:Open New Project

Slide42Programming Example:Open New Project

Slide43Programming Example:Save your New Program

Slide44Programming Example

Slide45Defining Inputs:Joystick, Switches and Digital Signals Joystick Input Options Proportional Channel 1 Channel 2 Channel 3 Channel 4 Tilt X Tilt Y Digital Inputs Channel 5 Up, Down Channel 6 Up, Down Channel 7 U, D, R, L Channel 8 U, D,  R, L Controller  Input Options Digital 1 Digital 2 Digital 3 Digital 4 Digital 5 Digital 6 Digital 7 Digital 8 Digital 9 Digital 10 Digital 11 Digital 12  What are the Inputs?

Slide46Defining Inputs:Joystick, Switches and Digital Signals  Channel 1  Drive: Turn Right Left  Channel 2  Drive: Forward/Reverse Joystick Input Options Proportional Channel  1 Channel  1 Channel  2 Channel  2 Channel 3 Channel 4 Tilt X Tilt Y Digital Inputs Channel 5 Up, Down Channel 6 Up, Down Channel 7 U, D, R, L Channel 8 U, D,  R, L Controller  Input Options Digital 1 Digital 2 Digital 3 Digital 4 Digital 5 Digital 6 Digital 7 Digital 8 Digital 9 Digital 10 Digital 11 Digital 12

Slide47Defining Inputs:Joystick, Switches and Digital Signals  Channel 1  Drive: Turn Right Left  Channel 2  Drive: Forward/Reverse  Channel 3  Arm: Raise and Lower Joystick Input Options Proportional Channel 1 Channel 2 Channel  3 Channel  3 Channel 4 Tilt X Tilt Y Digital Inputs Channel 5 Up, Down Channel 6 Up, Down Channel 7 U, D, R, L Channel 8 U, D,  R, L Controller  Input Options Digital 1 Digital 2 Digital 3 Digital 4 Digital 5 Digital 6 Digital 7 Digital 8 Digital 9 Digital 10 Digital 11 Digital 12

Slide48Defining Inputs:Joystick, Switches and Digital Signals  Channel 1  Drive: Turn Right Left  Channel 2  Drive: Forward/Reverse  Channel 3  Arm: Raise and Lower  Digital 1  Arm: Upper Limit  Digital 2  Arm: Lower Limit Joystick Input Options Proportional Channel 1 Channel 2 Channel 3 Channel 4 Tilt X Tilt Y Digital Inputs Channel 5 Up, Down Channel 6 Up, Down Channel 7 U, D, R, L Channel 8 U, D,  R, L Controller  Input Options Digital  1 Digital  1 Digital  2 Digital  2 Digital 3 Digital 4 Digital 5 Digital 6 Digital 7 Digital 8 Digital 9 Digital 10 Digital 11 Digital 12

Slide49Defining Inputs:Joystick, Switches and Digital Signals  Channel 1  Drive: Turn Right Left  Channel 2  Drive: Forward/Reverse  Channel 3  Arm: Raise and Lower  Digital 1  Arm: Upper Limit  Digital 2  Arm: Lower Limit  Channel 5 Up  Wrist: Rotate Up  Channel 5 Down  Wrist: Rotate Down Joystick Input Options Proportional Channel 1 Channel 2 Channel 3 Channel 4 Tilt X Tilt Y Digital Inputs Channel  5  Up,  Down Channel  5  Up,  Down Channel 6 Up, Down Channel 7 U, D, R, L Channel 8 U, D,  R, L Controller  Input Options Digital 1 Digital 2 Digital 3 Digital 4 Digital 5 Digital 6 Digital 7 Digital 8 Digital 9 Digital 10 Digital 11 Digital 12

Slide50Programming Example

Slide51Defining Outputs:Motors and Servos Motor / Servo Output Options Proportional Channel 1* Channel 2# Channel 3# Channel 4# Channel 5# Channel 6# Channel 7# Channel 8# Channel 9# Channel 10* * Can drive motor Direct, No servo control # Can drive servo Direct, Motor with speed controller

Slide52Defining Outputs:Motors and Servos Motor / Servo Output Options Proportional Channel 1* Channel 2# Channel 3# Channel 4# Channel 5# Channel 6# Channel 7# Channel 8# Channel 9# Channel 10* * Can drive motor Direct, No servo control # Can drive servo Direct, Motor with speed controller

Slide53Defining Outputs:Motors and Servos Motor / Servo Output Options Proportional Channel 1* Channel 2# Channel 3# Channel 4# Channel 5# Channel 6# Channel 7# Channel 8# Channel 9# Channel 10* * Can drive motor Direct, No servo control # Can drive servo Direct, Motor with speed controller  What are the outputs?

Slide54Defining Outputs:Motors and Servos  Channel 1 (Motor Large)  Right Drive Motor  Channel 10 (Motor Large)  Left Drive motor Motor / Servo Output Options Proportional Channel  1* Channel  1* Channel 2# Channel 3# Channel 4# Channel 5# Channel 6# Channel 7# Channel 8# Channel 9# Channel  10* Channel  10* * Can drive motor Direct, No servo control # Can drive servo Direct, Motor with speed controller

Slide55Defining Outputs:Motors and Servos  Channel 1 (Motor Large)  Right Drive Motor  Channel 10 (Motor Large)  Left Drive motor  Channel 2 (Motor Small)  Raise and Lower Arm Motor / Servo Output Options Proportional Channel 1* Channel  2# Channel  2# Channel 3# Channel 4# Channel 5# Channel 6# Channel 7# Channel 8# Channel 9# Channel 10* * Can drive motor Direct, No servo control # Can drive servo Direct, Motor with speed controller

Slide56Defining Outputs:Motors and Servos  Channel 1 (Motor Large)  Right Drive Motor  Channel 10 (Motor Large)  Left Drive motor  Channel 2 (Motor Small)  Raise and Lower Arm  Channel 3 (Servo)  Wrist: Rotate Up/Down Motor / Servo Output Options Proportional Channel 1* Channel 2# Channel  3# Channel  3# Channel 4# Channel 5# Channel 6# Channel 7# Channel 8# Channel 9# Channel 10* * Can drive motor Direct, No servo control # Can drive servo Direct, Motor with speed controller

Slide57Programming Example

Slide58Input – Output Relationship:Flow Chart, Pseudo-code Channel 1 Channel 2 Arcade Mixing Motor 1 (Right) Motor 10 (Left) Inputs Outputs Program Channel 3 Channel 3  If not at limit Digital 1 Digital 2 Motor 2 (Arm) Channel 5 Up Channel 5 Down Up = Rotate Up  Down = Rotate Down Servo 3 (Wrist)

Slide59Programming Example

Slide60Write Program:Set Up Input / Output The Controller Configuration window is used to identify what the various interfaces will be used for and whether the digital interfaces are configured as inputs or outputs.  The Controller Configuration window can be accessed via the Project menu.  The example shown is the BEST default program.

Slide61Write Program:COMMENT..COMMENT!!!! Drag

Slide62Write Program:COMMENT..COMMENT!!!!

Slide63Write Program:COMMENT..COMMENT!!!!

Slide64Write Program:Endless Loop Drag 1 = Always

Slide65Write Program:Endless Loop Most of your program will be inside the endless loop

Slide66Write Program:Drive Motors Channel 1 Channel 2 Arcade Mixing Motor 1 (Right) Motor 10 (Left) Inputs Outputs Program

Slide67Write Program:Drive Motors Drag

Slide68Write Program:Drive Motors

Slide69Write Program:Drive Motors Drag

Slide70Write Program:Drive Motors Always Joystick #1 Set Right Motor to Motor/Servo Port 1 Set Left Motor to Motor/Servo Port 10

Slide71Write Program:Drive Motors

Slide72Write Program:Arm Raise/Lower Channel 1 Channel 2 Arcade Mixing Motor 1 (Right) Motor 10 (Left) Inputs Outputs Program Channel 3 Channel 3  If not at limit Digital 1 Digital 2 Motor 2 (Arm)

Slide73Write Program:Arm Raise/Lower Drag

Slide74Write Program:Arm Raise/Lower Drag

Slide75Write Program:Arm Raise/Lower Always Joystick #1 Channel 3 Motor/Servo 2 Limit Switch Input 1 Limit Switch Input 2

Slide76Write Program:Arm Raise/Lower

Slide77Write Program:Wrist Rotate Channel 1 Channel 2 Arcade Mixing Motor 1 (Right) Motor 10 (Left) Inputs Outputs Program Channel 3 Channel 3  If not at limit Digital 1 Digital 2 Motor 2 (Arm) Channel 5 Up Channel 5 Down Up = Rotate Up  Down = Rotate Down Servo 3 (Wrist)

Slide78Write Program:Wrist Rotate

Slide79Write Program:Wrist Rotate Servo Port 3 Joystick Channel 5 Select Down Button Select Up Button Set Servo Value Set Servo Value

Slide80Programming Example

Slide81Compile and Download:Build and Download

Slide82Compile and Download:Verify Compile with No Errors

Slide83Compile and Download:Download Program to Cortex  When you see the following message connect your Cortex Controller to the PC using the supplied USB A-A cable.  Then click on the YES button.

Slide84Compile and Download:Download Program to Cortex  Hopefully you will see this.  Then click on the OK button.

Slide85Programming Example

Slide86Test Program Ensure your robot is ‘safe’ to operate:  Can’t move or fall off table (use a jack-stand)  All team members clear of moving parts  Connect either WiFi keys or tether cable between the joystick and the Cortex controller.  Make sure Cortex switch is in OFF position.  Attach a charged battery.  Turn on joystick (if not using tether).  Turn Cortex switch to ON position.  For WiFi comm, link should establish in ~10 sec  Test robot operations with transmitter.

Slide87Programming Example

Slide88Other Useful Functions Program Flow  If   Conditional  Else-IF Conditional  Else Conditional  While Loop While condition is True …  For Loop Repeat for X number of times  Comment PLEASE COMMENT!

Slide89Other Useful Functions Inputs  Digital Input…Gets Status of Digital Input  Outputs  Motor Module…Directly send value to motor  Servo Module…Directly send value to servo

Slide90Other Useful Functions Joystick  Arcade – 2 Motor ○ Use Arcade style joystick inputs and drive 2 motors  Tank-2 Motor ○ Use Tank style joystick inputs and 2 drive motors  Joystick to Motor ○ Take input from 1 joystick and send it to motor

Slide91Other Useful Functions Joystick  Joystick to Motor & Limit ○ Take joystick value straight to motor if not at limit  Joystick to Servo ○ Take a joystick value and send it to a servo  Joystick Digital to Motor ○ Select 2 speeds for a motor based on joystick buttons pressed  Joystick Digital to Motor & Limit ○ Select 2 speeds for a motor based on joystick buttons pressed, unless limit is reached

Slide92Other Useful Functions Joystick  Joystick Digital to Servo ○ Select one of 2 positions of a servo based on 2 buttons on the joystick  Get Joystick to Analog ○ Retrieves a joystick value to a variable  Get Joystick to Digital ○ Retrieves a joystick button to a variable

Slide93

Slide94Appendix: Resources http://best.eng.auburn.edu/b_resources. php  Not all information is relevant to BEST competition  Robot C for Cortex controller  http://www.education.rec.ri.cmu.edu/product s/teaching_robotc_cortex/index.html

Slide95Appendix: Re-sync Controller1. Turn off Cortex and Joystick 2. Connect A-A USB cable to Cortex and Joystick 3. Turn on Joystick OR Cortex 4. Wait for Green Vexnet Light on both Joystick and Cortex 5. Turn off both Joystick and Cortex 6. Disconnect cables

Slide96Appendix - Status Lightsjoystick battery status robot battery status comm. link status Game status (not used by BEST) •  Green battery – good charge •  Yellow battery - dying •  Red battery – dead • Green VEXnet – comm. established • Yellow VEXnet – searching • Lights on the controller and the joystick are the same

Slide97Appendix – Team Tips Tin motor wires with solder before attaching to screw terminals since frayed stranded wires can cause a short.  Do NOT solder wires to Cortex connectors!  Sensor cables, servo wires, and servo extensions are all keyed in correct orientation; insert and remove carefully to avoid destroying connectors.  Tighten screws on motor and sensor connector cables so that wires are not loose and do not pull out.  Mount Cortex to robot using #8 screws through holes provided; be careful not to over tighten.  Avoid “hot insertion” of USB Keys.  You may operate tethered by removing the USB WiFi key and connecting a USB A-A cable between joystick and Cortex.

Slide98Appendix - Joystick Calibration If the motors hum or creep (sticks not returning to zero), the joystick may need to be recalibrated  Calibration procedure (as extracted from the easyC help file) 1)  The Joystick must be "Linked" to the Cortex Microcontroller using the VEXnet Keys. 2)  Hold the "6U" Back Switch depressed. 3)  While the "6U" Back Switch is depressed, use a small Allen Wrench (1/16" or smaller) or similar small straight tool to depress and hold the CONFIG Switch. 4)  Hold both Switches depressed until you see the Joystick LED Flash RED and GREEN - you can now release both Switches. a. There is a 10 second time limit to complete the following steps 5 and 6. 5) Now move both Joystick Pots to the maximum position desired in all 4 directions - Up, Back, Left, and Right. a. If a movement is not detected in all 4 directions, a timeout will occur after about 10 seconds and the Cal Mode will be discontinued and the VEXnet LED will briefly Flash Red. b. The Joystick LED will continue to Flash RED and GREEN during the calibration process. 6) After movement is detected in all 4 directions, the Joystick LED will be ON and Solid GREEN. a. To "Save" the Calibration, depress and release the "8U" Top Switch Button. b. If the calibration is accepted and Saved, the Joystick LED will start Flashing Fast GREEN for a few seconds. c.  If the Calibration is not Saved, a timeout will occur after about 10 seconds and the Cal Mode will be discontinued and the VEXnet LED will briefly Flash Red. d. To cancel a calibration, depress and release the "7U" Top Switch Button. The Cal Mode will be discontinued and the VEXnet LED will briefly Flash Red. e. If the Cal Mode is discontinued or saved, the Joystick LEDs will resume their normal function after the VEXnet LED briefly Flashes.

Slide99Appendix – Default ProgramMotor/Servo Output Joystick Channel Motor Limits Positive Direction Negative Direction Motor 1 (Arcade Right) Channel 1 (Lt, Rt) Channel 2 (Fwd/Rev) None None Motor 2 Channel 1 Digital Input 1 Digital Input 2 Motor 3 Channel 2 Digital Input 3 Digital Input 4 Motor 4 Channel 3 Digital Input 5 Digital Input 6 Motor 5 Channel 4 Digital Input 7 Digital Input 8 Motor 6 Channel 3 None None Motor 7 Channel 3 Inverse None None Motor 8 Channel 4 None None Motor 9 Channel 4 Inverse None None Motor 10 (Arcade Left) Channel 1 (Lt, Rt) Channel 2 (Fwd/Rev) None None