Помогите пожалуйста разобраться с частотным дискриминатором

GRTH32 · 29.07.2010, 01:27

Суть в чем: Нужно устройство которое про подаче на вход частоты больше 133 Гц зажигает светодиод.

Пытаюсь реализовать на ATTiny13

Логика следующая:
так как счетчик/таймер один то:
каждый такт плюсуем i++ (long int)

Прерывание на модуле совпадения таймера при совпадении на 0x85 (133)

в прерывании сравниваем i c тактовой частотой.
Если i больше тактовой, значит частота меньше 133
обнуляем i, TCNT0
PORTB.0=1

Иначе
обнуляем i, TCNT0
PORTB.0=0

Схема - проще некуда PortB.0 - выход, светодиод, PortB.2 - вход, счетчик/таймер

И ведь не рабатает. =(

Код:

interrupt [TIM0_COMPA] void timer0_compa_isr(void)
{
if (i›9600000)
{
PORTB.0=1;
i=0;
TCNT0=0x00;
}

else
{
PORTB.0=0;
i=0;
TCNT0=0x00;
};

}

#pragma optsize-
CLKPR=0x80;
CLKPR=0x00;
#ifdef _OPTIMIZE_SIZE_
#pragma optsize+
#endif

PORTB=0x01;
DDRB=0x01;
TCCR0A=0x00;
TCCR0B=0x07;
TCNT0=0x00;
OCR0A=0x85;
OCR0B=0x00;
GIMSK=0x00;
MCUCR=0x00;

TIMSK0=0x0C;

ACSR=0x80;
ADCSRB=0x00;

#asm("sei")

while (1)
{
#asm("cli")

i++;

#asm("sei")
};
}

kison · 29.07.2010, 01:45

Сообщение от GRTH32

каждый такт плюсуем i++ (long int)

Вы действительно думаете что увеличение 4-х байтной переменной можно сделать за 1 такт? Запустите в симуляторе, ну хоть в той же студии и посмотрите как на самом деле. Повезет если за 4 такта идет увеличение. Ну и повторить - это переход еще 2 такта. И все равно Ваш метод плохо применим - на время увеличения переменной надо запрещать прерывания.
И смените название темы - компаратор и модуль совпадения таймера совсем разные устройства.

GRTH32 · 29.07.2010, 02:23

Спасибо. Просто я новичек в деле освоения микроконтроллеров.
Да и в программировании тоже.
МОжет у Вас будет вариант более оптимально кода?
Как можно узнать, за сколько тактов происходит инкриминация?
--- Наверное можно попробовать загнать в AVR Studio и прогнать по шагам...
Да в железе пока и не собирал. Гоняю в протеусе.
Добавил запрет прерывания.
Посчитав количество тактов можно будет подобрать нужное значение i.
Просто инетерсно сделать именно на это микросхеме. На тини25 конечно проще.

kison · 29.07.2010, 02:50

Сообщение от GRTH32

МОжет у Вас будет вариант более оптимально кода?

А Вы задачу распишите подробно. Не забудьте указать диапазон частоты, которая может быть подана на вход. Ну и приемлемую ошибку определения порога срабатывания - типа +-1Гц или +-5Гц.

Сообщение от GRTH32

Наверное можно попробовать загнать в AVR Studio и прогнать по шагам...

Конечно, это сразу расставит точки над е.

GRTH32 · 29.07.2010, 03:01

Задача в следующем - в целях освоения микроконтроллеров я хочу сделать схему, которая будет зажигать светодиод при оборотах коленвала в районе 8000 об.м
Соответственно минимальные обороты 1000об.м (16Гц), срабатывание 8000об.м (133Гц), максимальные 12000 (200Гц).
Приемлимая ошибка... примерно +-200 об.мин, те 3Гц
Схема и обвязка пока меня не интересуют. Хочу отладить логику и программу.

Инкриминация происходит за 39тактов. Те моё i надо делить как минимум на 39 (блин, еще же переход на прерывание, обработка и выход... пойду дальше мучать студию...). и еще:
Не смотря на то, что в проекте CodeVisionAVR выставлена частота 9.МГц, AVR Studio указал 4МГц. Где искать ошибку?

MasterMushi · 29.07.2010, 03:58

GRTH32,
Ну, начнем с простого - зачем компаратор?

Построй логику так. У нас есть наша частота теоретическая вращения коленвала.
К примеру это 10000 оборотов

У нас есть таймер. Таймер выставляем на частоту обороты * 2 или лучше *3
Тоесть частота повторов должна быть к примеру 30000 прерываний в секунду. так как прерывание само по себе отбирает порядка 20 тактов, то нужно частоту микроконтроллера выбрать с запасом это

30000*20 + 1мгц= 1.6Мгц Этого будет достаточно для нормальной удобной и экономичной работы. Если нет на 1.6 то можно поставить 2 или 4 мгц. Нам важно просто иметь запас.

Так вот в каждом прерывании по таймеру мы плюсуем i

PORTB.1 мы устанавливаем как ПРЕРЫВАНИЕ (задействуем функцию INT0)

На эту ногу подключаем датчик с вала.

Теперь что делаем в программе...

Мы смотрим по прерыванию от датчика сколько у нас i если меньше трех то загораем светодиод.

PHP код:



#include ‹tiny13.h›

unsigned int i=0;

//Прерывание от данных пришедших с вала двигателя
interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void)
{

 if (i ‹ 3) //если i не успевает приплюсоваться до трех значит частота на валу Больше чем ограничение.
    PORTB.0=1;
 else PORTB.0=0;
 i=0; //наплюсовали - надо  снулить нашу i дабы снова она начала плюсоваться

}

// Прерывание по таймеру 25 килогерц проц 1.60 мегагерц
interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)
{
TCNT0=0x01;
i++;
if (i ›= 65535) i=0;
}


void main(void)
{
// Crystal Oscillator division factor: 1
#pragma optsize-
CLKPR=0x80;
CLKPR=0x00;
#ifdef _OPTIMIZE_SIZE_
#pragma optsize+
#endif

PORTB=0x00;
DDRB=0b01; //PORTB.0 у нас будет выходом на светодиод

// Организуем таймер на: 25,000 kHz
TCCR0A=0x00;
TCCR0B=0x03;
TCNT0=0x01;
OCR0A=0x00;
OCR0B=0x00;

// Зададим выпадание в прерывание если идет падающий сигнал от датчика на валу
GIMSK=0x40;
MCUCR=0x02;
GIFR=0x40;


Прочее
TIMSK0=0x02;
ACSR=0x80;
ADCSRB=0x00;

#asm("sei")

while (1)
      {
//Траляля три рубля =))) Нифига тут нам не надо         
      };
}

kison · 29.07.2010, 04:34

Сообщение от GRTH32

Соответственно минимальные обороты 1000об.м (16Гц), срабатывание 8000об.м (133Гц), максимальные 12000 (200Гц).

Это мотоцикл?
Измеряйте период, а не частоту. Дальше скользящее среднее по 4-8 отсчетам, сравнение и индикация превышения если нужно.

GRTH32 · 29.07.2010, 07:06

Сообщение от MasterMushi

GRTH32,
Ну, начнем с простого - зачем компаратор?

Построй логику так. У нас есть наша частота теоретическая вращения коленвала.
К примеру это 10000 оборотов

У нас есть таймер. Таймер выставляем на частоту обороты * 2 или лучше *3
Тоесть частота повторов должна быть к примеру 30000 прерываний в секунду. так как прерывание само по себе отбирает порядка 20 тактов, то нужно частоту микроконтроллера выбрать с запасом это

30000*20 + 1мгц= 1.6Мгц Этого будет достаточно для нормальной удобной и экономичной работы. Если нет на 1.6 то можно поставить 2 или 4 мгц. Нам важно просто иметь запас.

Так вот в каждом прерывании по таймеру мы плюсуем i

PORTB.1 мы устанавливаем как ПРЕРЫВАНИЕ (задействуем функцию INT0)

На эту ногу подключаем датчик с вала.

Теперь что делаем в программе...

Мы смотрим по прерыванию от датчика сколько у нас i если меньше трех то загораем светодиод.

PHP код:




#include ‹tiny13.h›



unsigned int i=0;



//Прерывание от данных пришедших с вала двигателя

interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void)

{



 if (i ‹ 3) //если i не успевает приплюсоваться до трех значит частота на валу Больше чем ограничение.

    PORTB.0=1;

 else PORTB.0=0;

 i=0; //наплюсовали - надо  снулить нашу i дабы снова она начала плюсоваться



}



// Прерывание по таймеру 25 килогерц проц 1.60 мегагерц

interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)

{

TCNT0=0x01;

i++;

if (i ›= 65535) i=0; - [COLOR="#ff0000"]это, как я понимаю, на случай очень низкой частоты?[/COLOR]

}





void main(void)

{

// Crystal Oscillator division factor: 1

#pragma optsize-

CLKPR=0x80;

CLKPR=0x00;

#ifdef _OPTIMIZE_SIZE_

#pragma optsize+

#endif



PORTB=0x00;

DDRB=0b01; //PORTB.0 у нас будет выходом на светодиод



// Организуем таймер на: 25,000 kHz

TCCR0A=0x00;

TCCR0B=0x03;

TCNT0=0x01; [COLOR="Red"]- это компенсация какого-то такта?[/COLOR]

OCR0A=0x00;

OCR0B=0x00;



// Зададим выпадание в прерывание если идет падающий сигнал от датчика на валу

GIMSK=0x40;

MCUCR=0x02;

GIFR=0x40;





Прочее

TIMSK0=0x02;

ACSR=0x80;

ADCSRB=0x00;



#asm("sei")



while (1)

      {

//Траляля три рубля =))) Нифига тут нам не надо         

      };

}

Построй логику так. У нас есть наша частота теоретическая вращения коленвала.
К примеру это 10000 оборотов - немного не верно - 10000об = 10000/60 = 166.(6)Гц

У нас есть таймер. Таймер выставляем на частоту обороты * 2 или лучше *3
Тоесть частота повторов должна быть к примеру 30000 прерываний в секунду. Те тут несколько перебор с прерываниями... так как прерывание само по себе отбирает порядка 20 тактов, то нужно частоту микроконтроллера выбрать с запасом это

// Прерывание по таймеру 25 килогерц проц 1.60 мегагерц
interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)
{
TCNT0=0x01;
i++;
if (i ›= 65535) i=0; - это, как я понимаю, на случай очень низкой частоты?
}

// Организуем таймер на: 25,000 kHz
TCCR0A=0x00;
TCCR0B=0x03;
TCNT0=0x01; - это компенсация какого-то такта?
OCR0A=0x00;
OCR0B=0x00;

//Прерывание от данных пришедших с вала двигателя
interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void)
{

if (i ‹ 3) //если i не успевает приплюсоваться до трех значит частота на валу Больше чем ограничение.
PORTB.0=1; - PORTB.0 и есть INT0 -ошибся, PORTB.1!!!
else PORTB.0=0;
i=0; //наплюсовали - надо снулить нашу i дабы снова она начала плюсоваться

}

И ещё вопрос - как тактуется Tiny13? выхода и входа XTAL у нее нет. Как я понял с даташита - есть внутренний осцилятор на 128кГц, 4.8МГц и 9.6МГц... И какое-то внешнее тактование.
Сейчас попробую адаптировать Ваш код под себя.
Блин. Как просто и красиво. =)

GRTH32 · 29.07.2010, 07:11

Сообщение от kison

Это мотоцикл?
Измеряйте период, а не частоту. Дальше скользящее среднее по 4-8 отсчетам, сравнение и индикация превышения если нужно.

Да, мотоцикл.
Скользящее среднее, я так понимаю, для большей стабильности показаний?
Городить расчеты в прерывании, наверное, не хорошо, а делать это в теле цикла основной программы - я пока не смогу посчитать поправки на такты. =(
Сначала попробую более простой вариант, затем буду уже усложнять.
Спасибо.

GRTH32 · 29.07.2010, 08:33

В общем, код приобрел следующий вид:

PHP код:




#include ‹tiny13.h›



unsigned int i=0;



//Прерывание от данных пришедших с вала двигателя

interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void)

{



 if (i ‹ 70) //если i не успевает приплюсоваться до 70 значит частота на валу Больше чем ограничение.

    PORTB.3=0;

 else PORTB.3=1;

 i=0; //наплюсовали - надо  снулить нашу i дабы снова она начала плюсоваться



}



// Прерывание по таймеру 9375 Герц проц 9.60 МегаГерц

interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)

{

TCNT0=0x01;

i++;

if (i ›= 65535) i=0;

}





void main(void)

{

// Crystal Oscillator division factor: 1



#pragma optsize-

CLKPR=0x80;

CLKPR=0x00;

#ifdef _OPTIMIZE_SIZE_

#pragma optsize+

#endif



PORTB=0b001000; // Ставим бит в PORTB.3, так как диод на VCC.

DDRB=0b001000; //PORTB.3 у нас будет выходом на светодиод



// Организуем таймер на: 9375 Hz

TCCR0A=0x00;

TCCR0B=0x05;   //делим 9600000 на 1024 = 9375 Гц

TCNT0=0x01;    /// Зачем?

OCR0A=0x00;

OCR0B=0x00;



// Зададим выпадание в прерывание если идет падающий сигнал от датчика на валу

GIMSK=0x40; // Прерывание по INT0

MCUCR=0x03; // Прерывание на INT0 нарастающему фронту

GIFR=0x40;





//Прочее

TIMSK0=0x02;

ACSR=0x80;

ADCSRB=0x00;



#asm("sei")



while (1)

      {

//Траляля три рубля =))) Нифига тут нам не надо        

      };

}

Соответственно не работает. =)

Прерывание по INT0 обрабатывается.

Что вызывает внимание:

1) AVR Studio всё время указывает частоту 4МГц, как сменить на 9.6Мгц?

P.S. Наверное, хорошим тоном до прерывания по INT0 отправлять контроллер в спячку?