ATmega8: ультразвуковой сенсор HC-SR04 на прерывании по захвату(capture interrupt)
разделы: AVR, HC-SR04, дата: 24 ноября 2015г.
Ультразвуковые дальнометры HC-SR04 черезвычайно популярны в любительской робототехнике из-за своей дешевизны и простоты. Я тоже не остался в стороне, когда баловался с Arduino, теперь же хочу разобрать работу с сенсором на "низком уровне" и напсать пример работы на чистом Си.
Есть один принципальный момент. Часто работу с сенсором HC-SR04 реализуют через внешние прерывания. Но. В ATmega8 их всего два, и если сенсор будет работать на колесном шасси, то внешние прерывания будут заняты колесными энкодерами. Однако, как я говорил в посте про прерывание захвата, оно работает аналогично внешнему, т.е. есть смысл попытаться его задействовать.
Заглянем в datasheet HC-SR04 и посмотрим на протокол работы сенсора:
ATmega8: ШИМ на 8-битном таймере и программное управление компьютерным вентилятором
разделы: AVR, дата: 14 ноября 2015г.
6000 в/м
ШИМ штука не сложная, по крайней мере, не сложнее чем мигание светодиодом. Принцип тот же: включаешь - выключаешь, и никаких сложных протоколов с контрольными суммами. В июле у меня был пост про таймер в CTC режиме, там если в прерывании начать переключать GPIO то получится вполне полноценный ШИМ. Такой способ хорош тем, что в ШИМ можно превратить любой свободный пин GPIO. Тогда получается, что частота ШИМ будет равна частоте переполнения счетчика, т.е. для 8-битного таймера: (частота кварца)/(предделитель_таймера * 256). Вобще-то, если ШИМ делать вручную, то частоту можно повысить, если в качестве значения таймера брать остаток от деления, но тогда и разрядность ШИМ соответственно понизится. Пример для двухкратного увеличения: (2 % 127)== (129 % 127) == 2.
Однако, есть в AVR аппаратные ШИМ когда все обходится без прерываний, и работает все с двух строчек кода. Называется он Fast PWM.
Для его настойки пондобится лишь контрольный регистр таймера TCCR2:
ATmega8: датчик скорости компьютерного вентилятора на прерывании по захвату (capture interrupt)
разделы: AVR, дата: 13 ноября 2015г.
при поступлении сигнала на захват,
содержимое регистров TCNT1H:TCNT1L
копируется в регистры ICR1H:ICR1L
-
В чем сложность в управлении 3-х пиновым компьютерным вентилятором?
- Чтобы снять показания с датчика Холла, на него нужно подать питание.
- Если начать управлять скоростью вентилятора через ШИМ, то питание будет периодически то пропадать, то появляться. Cледовательно часть импульсов с датчика Холла будет теряться, и показания будут занижеными.
Что делать? Справедливости ради замечу, что 4-х пиновые вентиляторы лишены этого недостатка, но сейчас речь не о них. Для 3-х пинового вентилятора можно попробывать сделать "умное" управление.
В 8-см вентиляторе на 3300 RPM, датчик Холла срабатывает 110 раз в секунду. Т.е. он (датчик Холла) работает с периодом в девять миллисекунд. Тогда, если мы на время отключим ШИМ, подадим питание 12 Вольт, замерим длительность одного периода, и затем снова включим ШИМ, то мы получим и управление через ШИМ и достоверный контроль за количеством оборотов. Вентилятор, как и все двигатели, очень инерционные штуки и такой фокус никак не скажется на скорости вентилятора, если его проводить не чаще чем раз в две-три секунд. В остальное время, для простого контроля, чтобы быть уверенным, что вентилятор в принципе крутиться, сгодится подсчет имульсов с датчика Холла и без этого фокуса.
Периоды сигналов в AVR можно измерять с помощью т.н. прерывания по захвату. Основные моменты:
ATmega8: счетчик оборотов компьютерного вентилятора, через внешнее прерывание
разделы: AVR, дата: 10 ноября 2015г.
за один оборот, датчик Холла
срабатывает дважды
Обычно внешние прерывания разбирают на кнопках, но у меня есть более интересный пример: счетчик оборотов компьютерного кулера.
Напомню, что подсчет оборотов ведется через датчик Холла, который является неотъемлемой частью компьютерного вентилятора. В данном случае пойдет речь о трех-пиновым вентиляторе. схема подключения взята из одного из предыдущих постов, когда счетчик писался для Arduino. В качестве шаблона кода взят пример, из прерыдущего поста про фоторезистор. Из примера, были уделены три строчки относящиеся к АЦП.
В официальном руководстве на ATmega8, внешние прерывания(External Interrupts) описаны на странице 66. Они имеют более высокий приоритет перед другими прерываниями. Управляются регистром MCUCR: