Нелинейная Характеристика Аналогового Датчика

[Zombie47]

Думаю это финальная программа. Рабочая. Все подисал как дилетант для дилетантов.

Специально не подписывал переменные, потому что когда я раньше пытался читать программы я читал что за переменная и для чего, читал далее и пытался сопоставить для чего эта переменная и не понимал. Очень путало. Ведь по сути переменная когда объявляется переменная она по сути в этот момент никто и ничто =) она будет кем то только после того как будут какие то действия с ней. Но еще раз говорю это чисто для понимания дилетантам вроде меня =)

Тут писали что будет погрешность. Так вот назовите температуру от 0 до 100 которая будет иметь максимальную погрешность по вашим расчетам а я проверю.

/*
* File: newmain.c
* Author: Vlad
*
* Created on 16 ???????? 2015 ?., 0:37
'11-a RB5
'13-b RB7
'7-c RB1
'9-d RB3
'6-e RB0
'10-f RB4
'12-g RB6
'8-dp RB2
' RA3 dig1
' RA2 dig2
' RA7 dig3
*
* $82 - E, $08 -R
*
*/
#pragma config FOSC = INTOSCIO // Oscillator Selection bits (INTRC oscillator; port I/O function on both RA6/OSC2/CLKO pin and RA7/OSC1/CLKI pin)
#pragma config WDTE = OFF	 // Watchdog Timer Enable bit (WDT enabled)
#pragma config PWRTE = ON	 // Power-up Timer Enable bit (PWRT enabled)
#pragma config MCLRE = OFF	 // RA5/MCLR/VPP Pin Function Select bit (RA5/MCLR/VPP pin function is digital I/O, MCLR internally tied to VDD)
#pragma config BOREN = ON	 // Brown-out Reset Enable bit (BOR enabled)
#pragma config LVP = OFF	 // Low-Voltage Programming Enable bit (RB3/PGM pin has digital I/O function, HV on MCLR must be used for programming)
#pragma config CPD = OFF	 // Data EE Memory Code Protection bit (Code protection off)
#pragma config WRT = OFF	 // Flash Program Memory Write Enable bits (Write protection off)
#pragma config CCPMX = RB2	 // CCP1 Pin Selection bit (CCP1 function on RB2)
#pragma config CP = OFF		 // Flash Program Memory Code Protection bit (Code protection off)
#include <xc.h>
#include <pic.h>
#include <pic16f819.h>
#include <stdlib.h>

#define dig1 RA3 //индикатор 1
#define dig2 RA2 //индикатор 2
#define dig3 RA7 //индикатор 3
//#define tochka RB2
#define warning RA1 //отдельный светодиод

#define LED PORTB
const unsigned char digits [14] = {0x44,0x7D,0x16,0x15,0x2D,0x85,0x84,0x5D,0x04,0x05,0xFF,0x86,0x0C, 0xBF}; //0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,пусто, E,R, - // это коды которые сообщают какие светодиоды поджечь в индикаторе чтобы отобразить ту или иную цифру или символ. Код зависит от того какая нога к какому выводу МК подрублена. в инете есть калькуляторы.
		 unsigned int i			 ; //
volatile	 unsigned char a,b			 ;//volatile это спецификатор говорит компилятору, что это переменная, чтобы он ее не оптимизировал, Отдельная плюшка)
volatile	 unsigned char LEDS[3]		 ; //


//***********************************************************************
//* ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ МК
//***********************************************************************
void init(void)
{
INTCON =0x00; // запрет всех прерываний
OSCCON = 0b01100100; //с 4 по 6 бит значение 110 означает 4mhz
// ниже настройка портов
PORTA = 0; //обнуляем порты а
PORTB = 0;
TRISA = 0b01110001; //порты RA2, RA3, RA7, RA1 на выход а остальные на вход
TRISB = 0b00000000; // все порты RB на выход
PORTA = 0; //обнуляем порты а
PORTB = 0;
warning=1; //вырубаем варнинг светодиод на всякий случай.
// ниже настройка АЦП
ADCON0=0b01000001; //тактирование АЦП Fosc/8, выбран канал AN0, модуль АЦП включен
ADCON1=0b10001110; //правое выравнивание, включен аналоговый вход RA0/AN0, остальные входы цифровые
// ниже настройка таймера TMR0
TMR0 = 0; //сбрасываем таймер в 0
OPTION_REG = 0b00000011; // настройки таймера 1:16 и установка Set timer TMR0 даташит page 54:
// ниже разрешение прерываний
TMR0IE = 1; //разрешение прерывания по таймеру0
GIE = 1; // глобальное разрешение прерываний
};
int adcsf (int s); //прототип функции сглаживания
adcsf (s){ //сама функция сглаживания показаний, чтобы температура не дергалась в промежуточных местах. При вызове функции она обработается и выдаст значение s
int adc;
unsigned int tmp;
static unsigned int old_adc; //static означает что при выходе из этой функции значение old_adc не будет потеряно
ADCON0bits.GO = 1; //запускаем ацп
while (ADCON0bits.GO){NOP();}; // если ацп работает то ниче не делаем.
//ниже если ацп закончило свое действие и не работает то выполняем код ниже
tmp = (ADRESH<<8)+ADRESL; //помещаем значение ацп в переменную tmp чтобы могли с ним работать ниже
if (tmp>=4 && tmp<=1010){ //если значение АЦП от 4 до 1010 то выполняем тело а именно применяем формулу сглаживания
adc = ((old_adc<<1)+old_adc+tmp)>>2; // сдвиг влево соответствует умножению на 2, а сдвиг вправо — делению на 2. Формула сглаживания. Изначально old_adc равно нулю
old_adc=adc; // присваиваем переменной old_adc значение adc а оно равно результату формулы выше
s=adc; // присваиваем переменной s значение переменной adc
}
else { //если ацп не попадает в диапазон от 4 до 1010 то выполняем тело ниже
s=tmp; // присваиваем переменной s значение переменной tmp а оно равно значению АЦП
}
}

void interrupt Timer (void)
{ //прерывание по таймеру для динамической индикации
if(TMR0IF) // таймер считает до такого числа которое мы указали в настройках таймера " OPTION_REG = 0b00000011; // настройки таймера 1:16 и установка Set timer TMR0 даташит page 54" и когда он досчитает он поднимает флаг, мол я досчитал! флаг TMR0IF если он равен 1 значит он поднят и выполняется тело ниже
 {
	 TMR0IF=0; //сбрасывается этот же флаг чтобы он начал считать заново.
	 dig1=0; NOP(); dig2=0;NOP(); dig3=0; LED=(digits [10]); // гасим все разряды
	 b++; //увеличиваем b на 1. изначально она равна нулю.
	 if (b>130){b=0;} //если b уже равна больше 130 то обнуляем её. Это как бы второй счетчик, параллельный основному.
	 a++; //тоже что и b но счетчик для индикации
	 switch(a) //выбор вариантов в зависимости от значения а. В первый раз а будет равно 1 и поэтому будет работать case 1
 {	 // Динамическая индикация.
		 case 1: LED=(LEDS[2]); dig1=0; NOP(); dig2=0; NOP(); dig3=1; break; // сначала отправляем цифру LEDS[2] а потом поджигаем первый разряд dig3=1 чтобы увидеть эту цифру
		 case 2: LED=(LEDS[1]); dig1=0; NOP(); dig3=0; NOP(); dig2=1; break; // второй разряд
		 case 3: LED=(LEDS[0]); dig2=0; NOP(); dig3=0; NOP(); dig1=1; a=0; break; // третий разряд и вконце обнуляем a и счетчик теперь опять будет считать с 0
 }
}
}
int LinearAPPROX(int tm) //функция конвертирования АЦП в температуру нелинейной характеристики резистивного датчика. кусочно-линейная аппроксимация. результат будет значение tm
{
 int adc, s;
 adc = adcsf (s); //помещаем значение s в переменную adcsf которое получилось в функции сглаживания adcsf

 if(adc>=10 && adc<175){ //если температура выше 100 градусов (меньше значения ацп 175 ) то выдает значение АЦП в переменную tm для дальнейшей калибровки
tm=adc;
}
 if(adc>=174 && adc<=675){
tm=((-130L*adc+125344)/1024); //tm равно уравнению от 36.6 до 100, линейный график с точками (174, 100) и (675, 36.6)
}
 if(adc>=676&& adc<=836){
tm=((-132L*adc+126644)/1024); //уравнение от 15.8 до 36.6
}
 if(adc>=837 && adc<=898){
tm=((-211L*adc+192704)/1024); //уравнение от 15.8 до 3
}
 if (adc>898 && adc<1000) {
	 tm=((-291L*adc+264222)/1024); //уравнение от 3 до -15 и далее но меньше -15 уже не точно.
}
 if(adc<4 ){ //Если значение adc меньше 4 (тоесть замыкание на землю и 0 вольт)
tm=1022; //то присваиваем переменной tm вымышленное значение температуры в 1022 градуса
 }
 if(adc>1010){ //тоже самое только при отсутствии вообще датчика
tm=1023; //и присваиваем переменной tm вымышленное значение температуры в 1023 градуса
 }
}
void convert (void)//функция которая переводит значения температуры в графические показания на 3 разрядном семисегментном индикаторе
{
unsigned int d1_1; //
int tm;
unsigned char tempLEDS[3]		 ; // масив в который будем заносить значения из другого массива (не числа)

tm = LinearAPPROX(tm); //вызываем функцию LinearAPPROX и присваиваем значение аргумента tm переменной с таким же именем просто чтобы не запутаться

if ( tm==1023) //если значение температуры равно 1023 то выполняем тело
 { //ниже тело, отправляется на иникатор "ERR"
 tempLEDS[0]= digits [12]; //R //А точнее в массив tempLEDS в ячейку с индексом 0 помещается значение ячейки массива digits с индексом 12
 tempLEDS[1]= digits [12]; //R
 tempLEDS[2]= digits [11]; //E

 warning=0; //и врубается варнинг светодиод.
}

if ( tm==1022) //если значение температуры равно 1022 то выполняем тело
 { //ниже тело, отправляется на иникатор "000"
 tempLEDS[0]= digits [0]; //0
 tempLEDS[1]= digits [0]; //0
 tempLEDS[2]= digits [0]; //0
 warning=0;	 //и врубается варнинг светодиод.
}
else // если tm не 1023 и не 1022 то выполняется тело ниже
 {

 NOP(); // просто микро пауза

 if(tm<0){ //если tm меньше 0 (температура ниже нуля) к примеру -30
	 d1_1=abs(tm%100); //присваиваем переменной d1_1 значение по модулю остаток от деления на 100. Тоесть -30 делим на 100 получаем по модулю 0.3 и остаток это 3.
	 tempLEDS[2]= digits [13]; //в массив tempLEDS в ячейку с индексом 2 (это первый индикатор) помещается значение ячейки массива digits с индексом 13 это просто черточка минус

	 tempLEDS[1]=digits [d1_1/10]; //во второй индикатор помещаем результат деления d1_1 на 10, тоесть как посчитали выше 0.3 и делим на 10 получаем 3			
	 tempLEDS[0]=digits [d1_1%10]; //в третий индикатор помещаем остаток от деления d1_1 на 10, тоесть 0.3 делим на 10 получаем 3.0 а остаток 0
 warning=0; //и врубается варнинг
	 }


 if(tm>=0 && tm<10){ //если tm больше 0 но меньше 10 то выполняем тело
	 tempLEDS[2]=digits [10]; //посылаем пустой знак
	 NOP();
	 tempLEDS[1]=digits [10]; //посылаем пустой знак
	 NOP();
	 tempLEDS[0]=digits [tm]; //посылаем знак равный tm
 }
 if (tm >= 10 && tm <= 99){
	 tempLEDS[2]=digits [10]; // если значение от 10 до 99 то на 1 индикатор подаем цифру пусто.
	 NOP();
	 d1_1=tm%100;
	 tempLEDS[1]=digits [d1_1/10];				 // Получаем разряд
	 tempLEDS[0]=digits [d1_1%10];			 // Получаем разряд
	 if (tm < 40 ){warning=0;NOP();} // врубаю варнинг если температура ниже 40
	 if (tm > 39 ){warning=1;NOP();} // вырубаю варнинг если температура выше 39
 }
 if (tm >=100 && tm < 999 ){// аналогично но для температур от 100 до 999
	 d1_1=tm%100;
	 tempLEDS[2]=digits [tm/100];// Получаем разряд
	 tempLEDS[1]=digits [d1_1/10]; // Получаем разряд
	 tempLEDS[0]=digits [d1_1%10]; // Получаем разряд
	 if (tm > 110 ){ // врубаю морганием варнингом если температура выше 110
		 if (b>60){ //если счетчик b насчитал больше 60 то выполняем тело ниже
			 warning=0; //а именно врубаем светодиод
				 }
	 if (b>120){ //но если он уже досчитал больше 120 то
		 warning=1; //вырубаем светодиод
		 b=0; //и сбрасываем счетчик b
				 }
		 }
	 if (tm < 110 ){warning=1;NOP();} // вырубаю варнинг если температура ниже 110
 }

 }
GIE = 0;// глобальный запрет прерываний чтобы три переменных ниже записались и запись не прервалась каким нить прерыванием случайно.
// ниже по сути идет описания массива LEDS чему равны его ячейки
 LEDS[0]= tempLEDS[2]; // значению массива LEDS с индексом 0 присваиваем значение массива tempLEDS с индексом 2, если почитать выше то будет видно что мы присваиваем посчитанные значения разрядов.
 LEDS[1]= tempLEDS[1];
 LEDS[2]= tempLEDS[0];
GIE = 1;// врубаем прерывания заново.	

}
//***********************************************************************
//* ОСНОВНАЯ ПРОГРАММА
//***********************************************************************
void main (void)
{
 init(); //вызывается функция init
 for(i=255;i>0;i--); //небольшая пауза
 //******** ГЛАВНЫЙ ЦИКЛ *****************
 while (1) //бесконечный цикл
	 {
	 convert (); //в котором вызывается функция convert, ищим её выше и смотрим что в ней происходит и какие в ней функции вызываются.
	 };
}

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[avv_rem]

Не смогу погрешность проверить. Есть вопросы.

1. Не знаю, какая схема на входе АЦП.

2. Не знаю, какой код выдает АЦП при напряжениях 0,500в и 4,500в (или любых других напряжениях, но близких к указанным). Фактически нужна калибровка.

3. Не знаю, какой номинал Rд, если схема похожа на пост #65.

4. Не знаю, на какой диапазон температур проектируется термометр от -40°С до 200°С хватит?

Только после ответов на эти вопросы будем погрешности считать. Сейчас мне просто нечего сказать. Я же таблицы по отрывочным и неточным сведениям строил. Мог и наврать.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Zombie47]

Вот я к примеру хочу построить термометр на датчике с даташитом. Вот картинка из даташита. Как мне по этой картинке понять какая характеристика у датчика? Что вбивать в программу?

Вообще это датчик давления. но в нем есть термистор.

датчик давления.pdf

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Alex]

Что значит "как понять какая характеристика у датчика" ? Вон же она, на правой картинке нарисована. Что там может быть непонятного ?

Что вбивать в программу?

Зависимость значений АЦП от температуры.

Странно, столько советов тут было, а Вы до сих пор такие вопросы задаёте.

Вам, по сути, вообще не нужен этот график. Вам надо узнать значения АЦП на определённых точках температуры, а не значения сопротивлений ! И только потом уже строить свой собственный график зависимости "железа" от температуры !

[avv_rem]

Внимательно посмотри на график. Цифры 10², 10³, 10⁴ и 10⁵ обозначают сопротивления 100, 1000, 10000 и 100000 ом, соответственно. Отношение максимального значения к минимальному составляет 1000 раз. Это только кажется, что график почти линейный. В нормальной системе координат его даже нарисовать нельзя. Попытка вести расчет по данным с этого графика обречена на провал. Слишком большая погрешность.

Вот почему для каждого датчика нужна экспериментальная проверка.

Нужно разогреть не менее 1 литра масла, опустить в него ртутный термометр с привязанным к нему датчиком и поставить кастрюлю в шапку-ушанку или валенок, чтобы медленно остывала. Далее снимать показания термометра и омметра примерно через каждые 10 градусов. Процесс длится порядка 10 часов.

Сделай нормальную таблицу зависимости сопротивления датчика от температуры. Я ее в очередной раз сам в программу забью. Заодно и посмотришь, как это делается. А то мы тут до конца года будем модераторов троллить.

[Zombie47]

Вот к примеру есть даташит на датчик температуры:

Что такое Expansion of Tolerance и зачем он нужен? к примеру при 125 градусах коэффициент равен 1.5 что это?