Jump to content
pryanic

Обработка Инкрементального Энкодера На Прерываниях.

Recommended Posts

Доброго времени суток. Пытаюсь разобраться с обработкой энкодера на внешних прерываниях. Нашел пример опроса - сравнения по прерыванию таймера. Но вгонять контроллер в прерывание 500-1000 раз в секунду мне кажется не очень удачным решением, если энкодер будет использоваться редко.

На easyelectronics нашел алгоритм обработки энкодера при помощи прерываний:

Алгоритм прерывания с антидребезгом будет выглядеть так:

  • Зашли в обработчик INT0
  • Пощупали второй канал
  • +1 или -1
  • Запретили локально INT0
  • Поставили на таймер событие разрешающее INT0 через несколько миллисекунд
  • Вышли из обработчика

Если настраиваем прерывание по восходящему фронут, то прерывание будет генерироваться только каждый 4 щелчок энкодера (при вращении в одну сторону). Или я что-то не понимаю?

На ассемблере примеров реализации не нашел.

Edited by pryanic

Share this post


Link to post
Share on other sites

Прерывание по спаду, смотрим состояние второго канала, единица, или ноль говорит однозначно о направлении, а само кол-во прерываний о величине перемещения. Обработчик прерываний очень короткий, так что мможно отслеживать довольно быстрые оси.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я не понимаю принципа работы по прерыванию.

Вот картинка с кодом на выходах энкодера:

enc2a.jpg

А так будет срабатывать прерывание по восходящему фронту:

enc2b.gif

Т.е. прерывание генерится не на каждый щелчок энкодера, а на 1, 5, 9 и т.д. По верхнему коду получится так: 001100110011

А что в остальное время?

Хотя я наверное неправильно понимаю принцип работы энкодера...

Edited by pryanic

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вебинар STM32G0 – новый лидер бюджетных 32-битных микроконтроллеров от STMicroelectronics

Компания Компэл приглашает вас 25 сентября принять участие в вебинаре, который посвящен новому семейству микроконтроллеров STM32G0. Вебинар рассчитан на технических специалистов и тех, кто хорошо знаком с семейством STM32. На вебинаре будут освоены современные методы тестирования производительности микроконтроллеров на примере самых бюджетных 32-битных семейств общего назначения STM32G0 и STM32F0 и проведено их подробное сравнение.

Подробнее

Чаще всего энкодеры встречаются с одним или двумя щелчками на импульс, т.е. одному щелчку будет соответствовать четыре последовательные смены состояний:

01100

00110

или две:

011

001

Share this post


Link to post
Share on other sites

Все. Разобрался! Неправильно я понял цикл одного "щелчка" энкодера. Сбацал схему с энкодером на макетке и ткнулся осциллом в оба канала.

Единичный поворот вправо и влево:

post-122868-0-43142000-1354302969_thumb.jpg

Крутим вправо:

post-122868-0-17320800-1354303018_thumb.jpg

Влево:

post-122868-0-59756900-1354303035_thumb.jpg

Т.е. теперь понятен принцип обработки по прерываниям (по красному каналу):

устанавливаем INT0 по спадающему фронту, смотрим второй канал: если высокий уровень - крутим вправо, если низкий - крутим влево (плюс атнидребезг)

Edited by pryanic

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Построение оптимального преобразователя мощности

Управляющие контроллеры, драйверы и МОП-транзисторы являются важнейшими элементами для инверторов и импульсных источников питания. Проектирование современных импульсных преобразователей, таких как импульсные источники питания (SMPS), DC/DC-преобразователи, приводы промышленных двигателей и инверторы солнечных батарей, необходимо выполнять с учетом целого ряда факторов. Существуют коммерческие, законодательные и экологические требования, направленные на повышение эффективности, снижение потерь, уменьшение эксплуатационных расходов, минимизацию потребления энергии. Кроме того, пользователи хотят видеть постоянное повышение эффективности без какого-либо увеличения габаритов и необходимости принятия дополнительных мер для защиты как элементов схемы, так и самих пользователей.

Подробнее...

Т.е. теперь понятен принцип обработки по прерываниям (по красному каналу):

устанавливаем INT0 по спадающему фронту, смотрим второй канал: если высокий уровень - крутим вправо, если низкий - крутим влево (плюс атнидребезг)

наверно не до конца понятен....есть в нем логическая ошибка

Share this post


Link to post
Share on other sites
наверно не до конца понятен....есть в нем логическая ошибка

Какая? Вот алгоритм из статьи на easyelectronics

Алгоритм прерывания с антидребезгом будет выглядеть так:

  • Зашли в обработчик INT0
  • Пощупали второй канал
  • +1 или -1
  • Запретили локально INT0
  • Поставили на таймер событие разрешающее INT0 через несколько миллисекунд
  • Вышли из обработчика

Share this post


Link to post
Share on other sites

попробуйте рассмотреть алгоритм если энкодер колеблется в приделах отрезка АВ, каков будет результат...

post-124881-0-78175300-1354372444_thumb.gif

Share this post


Link to post
Share on other sites

Эм. Не понимаю подвоха.

Если по восходящему фронту обрабатывать, то все в норме. Вы же показали интервал меньше периода одного "щелчка"

Edited by pryanic

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не понимаю подвоха.

....... Вы же показали интервал меньше периода одного "щелчка"

вот в этом и подвох... если енкодер колеблится от точки А до точки В , то получаем постоянное приращение енкодера... отока фигня малята...

Share this post


Link to post
Share on other sites
если енкодер колеблится от точки А до точки В , то получаем постоянное приращение енкодера... отока фигня малята...

Что значит колеблется?

Понял. Но сложно вообразить себе такой режим работы. Надо сильно постараться, или если энкодер совсем раздолбается. Если взять осциллограммы единичного (да и даже множественного) срабатывания не могу представить условий, при которых он будет колебаться таким образом.

Edited by pryanic

Share this post


Link to post
Share on other sites

что не понятно в слове колеблется????

или нужен конкретный пример?

очень даже легко....

ну скажем есть ДПТ управляемый ШИМ и энкодер контролирует величину перемещения груза/рейки/рычага, при этом, при малом коэф заполнения ШИМ и повышенной нагрузке, может проявятся эффект когда при появлении импульса ДПТ пытается провернутся и при исчезновении импульса происходит откат назад, при этом по вашему алгоритму эндкодер будет показывать перемещение, хотя на самом деле положение груза/рейки/рычага останутся без изменений....

Share this post


Link to post
Share on other sites

Теперь понял. Нужно обработать инкрементальный энкодер при помощи которого ручками будет регулироваться параметры системы . Для моих задач такой простой алгоритм подойдет. Измерять при помощи энкодера мне пока ничего не требуется.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Попробовал накодить обработку энкодера.

Вкратце: энкодер подключен к D1, D2. 4 светодиода подключены к PC0-PC3 (первые 2 подключены к -, вторые - к плюсу; так сделано на отладочной плате), поэтому в регистре перед выводом в порт инвертируются 2 последних бита с помощью. EOR.

Задача программы: при повороте вправо увеличиваем счетчик (если насчитываем 15, то ничего не делаем) и выводим в PortC. При движении влево уменьшаем счетчик (при достижении 0 ничего не делаем). Задержка по переполнению Таймера0 (с делителем 1024 получается 65 мс при 4 МГц).

В студии все прекрасно получается, но в железе творится полная фигня. При постепенном вращении выводится полная фигня, но никак не 1,2,3....14,15, а полный хаос творится. Вкурил косяк с EOR. Разобрался.

Так же проблема видимо с дребезгом. Не в нем дело. Посмотрел осциллографом - фронты почти идеальные. Пробовал уменьшать/увеличивать величину задержки - не помогает. При быстром вращении глючит, при быстром вращении назад вообще начинает инкременировать счетчик.

Алгоритм немного изменен:

  1. Зашли в обработчик INT0
  2. Запретили локально INT0
  3. Пощупали второй канал
  4. +1 или -1 (если 1, то проверяем счетчик на равенство 0b00001111, если равно, то выходим из прерывания, если нет, то увеличиваем счетчик; если 0, то проверяем счетчик на 0b00000000, если равно, то выходим, если нет, то уменьшаем на 1)
  5. Запускаем Т0 с предделителем 256
  6. Вышли из обработчика

  1. вошли в обработчик прерывания Т0.
  2. останавливаем таймер
  3. разрешаем INT0
  4. выходим из прерывания

Прерывание запрещаем сразу после входа в процедуру обработки прерывания.

В аттаче проект студии.

encoder_test.zip

Edited by pryanic

Share this post


Link to post
Share on other sites

Пробовал очищать регистр флагов внешних прерываний и в обработчике внешнего прерывания, и в обработчике таймера. Ничего не помогло.... по прежнему сильно глючит.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Попробуй так.

Поймал прерывание по спаду.

Проверь второй канал на +/-.

Выставь флаг направления.

Переключайся на прерывание по нарастанию и проверь второй канал. Он должен иметь обратное состояние, чем в первом случае.

Если так, то только тогда "принимай решение" на выполнение требуемой функции.

Это по головоломке от IMXO.

Edited by Геннадий

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо, Геннадий. Попробую на днях такой вариант.

Думаю только как упростить процедуру обработки прерывания, теперь ведь в одном прерывании нужно будет выполнять в зависимости от условий тот или иной алгоритм. думал сначала по битам в отведенном регистре (сравнивать и переходить на нужную метку), теперь подумал сделать управляемый вектор прерывания. Или для такого алгоритма это слишком?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Думаю только как упростить процедуру обработки прерывания
что там упрощать? он и так элементарный...

вот код для ПИКов , думается для АВиРов переделаете:

interrupt void ext_int0_isr(void)
{
if (INTF)			 // проверяем флаг прерывания INTO
{
 temp_PORTB=PORTB;
 if (INTEGDG)	 // проверяем флаг активного фронта 1= передний фронт
	 {			 // 0=задний фронт
	 INTEGDG=0;
	 if(temp_PORTB.RB1)	 //проверяем второй канал при INTEGDG=1
	 {
		 if (i<15) inc i++;
	 }
	 else
	 {							
		 if (i>0) inc i--;
	 }
	 };
 else
	 {
	 INTEGDG=1;
	 if(!temp_PORTB.RB1)   // проверяем второй канал при INTEGDG=0
	 {
		 if (i<15) inc i++;
	 }
	 else
	 {
		 if (i>0) inc i--;
	 }		
	 }
 INDF=0;
};

Share this post


Link to post
Share on other sites
  1. Зашли в обработчик INT0
  2. Запретили локально INT0
  3. Пощупали второй канал
  4. +1 или -1 (если 1, то проверяем счетчик на равенство 0b00001111, если равно, то выходим из прерывания, если нет, то увеличиваем счетчик; если 0, то проверяем счетчик на 0b00000000, если равно, то выходим, если нет, то уменьшаем на 1)
  5. Запускаем Т0 с предделителем 256
  6. Вышли из обработчика
  7. вошли в обработчик прерывания Т0.
  8. останавливаем таймер
  9. разрешаем INT0
  10. выходим из прерывания

+ использование 2-х внешних прерываний + использование 1 таймера + железная привязка энкодера к конкретным выводам МК.

Против:

  1. Зашли в обработчик таймера
  2. Прощупали входы на изменения, приняли решение (+ или -), установили необходимые флага (или (инк)декремент переменной).
  3. Вышли из обработчика

+ использование только одного таймера и нет привязки выводов.

А всё потому, что входить 1000 раз в сек. в обработчик Вам кажется неудачным решением. Только вот почему так кажется, совершенно не понятно :)

http://forum.chipmk....ndpost__p__5513

Share this post


Link to post
Share on other sites

...упростить процедуру обработки прерывания, теперь ведь в одном прерывании нужно будет выполнять в зависимости от условий тот или иной алгоритм...

Для этого в прерывании достаточно выставлять флаги, а обработку делать в main-е. Я обычно выставляю флаг, а после разовой обработки требуемых процедур, его(флаг) снимаю (в main). Далее цикл крутится, обходя часть функций до следующего события (прерывания). Плюс в том, что МК не зависает в прерывании надолго. Мне думается, что если грамотно разложить алгоритм опроса пинов, то и таймер не понадобится. Любой дребезг содержит и передний фронт и задний. И если грамотно отсеивать ложные переходы, то и защита от дребезга путем задержек не понадобится.

Share this post


Link to post
Share on other sites

У Ревича в книге "Программирование микроконтроллеров AVR на языке ассемблера" используется в целом такой же алгоритм, который предложил Геннадий.

Поймал прерывание по спаду.

Проверь второй канал на +/-.

Выставь флаг направления.

Переключайся на прерывание по нарастанию и проверь второй канал. Он должен иметь обратное состояние, чем в первом случае.

Если так, то только тогда "принимай решение" на выполнение требуемой функции.

Плюс в том, что МК не зависает в прерывании надолго.

У Алексея (Lexus) в его проекте регулятора громкости на PGA2310 INT0 вообще больше 200 строк занимает). Так что не думаю, что у меня получится надолго зависнуть в прерывании с парой десятков строк.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ное решение

У Ревича в книге... такой же алгоритм, который предложил Геннадий.

Права пословица "у ... мысли сходятся". :)

pryanic, этот проект законченное решение или тебе нужно разобраться с энодером "на будущее"?

enc.rar

Попробуй. Результат изменяет состояние регистра R22.

Edited by Геннадий

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Similar Content

    • By Вячеслав_НС
      Здравствуйте ! подскажите , какую лучше библиотеку использовать (и где ее взять) для управления i2c atmega8 в atmel studio 7  .  задача - управлять atmega8 по i2c ,  цап  PCF8591T .
      понимаю , в интернете много примеров и библиотек , но хотелось бы пример максимально простой и точно рабочий . т.к. пока что все мои попытки не привели к успеху ... то Atmel Studio 7 при компиляции ругается на несуществующий файл ( к примеру - "stream.h") при использовании библиотеки i2c , то еще какие то грабли .
    • By Антон Плюшкин
      В общем есть небольшая тривиальная задача - сделать свитюльку. Контроллер управляет светодиодиками, цвета меняются, людишки довольны.
      Схема проста: Attiny44a -> 2n3904 x3 -> RGB-светодиод.
      Собрал, протестил, всё норм, но!
      Как только в коде я использую функцию задержки - _delay_ms (util/delay.h) - контроллер повисает!
      #define F_CPU 16000000UL #include <avr/io.h> #include <util/delay.h> int main(void) { // Input/Output Ports initialization // Port A initialization // Function: Bit7=Out Bit6=Out Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=In DDRA=(1<<DDA7) | (1<<DDA6) | (0<<DDA5) | (0<<DDA4) | (0<<DDA3) | (0<<DDA2) | (0<<DDA1) | (0<<DDA0); // State: Bit7=0 Bit6=0 Bit5=T Bit4=T Bit3=T Bit2=T Bit1=T Bit0=T PORTA=(0<<PORTA7) | (0<<PORTA6) | (0<<PORTA5) | (0<<PORTA4) | (0<<PORTA3) | (0<<PORTA2) | (0<<PORTA1) | (0<<PORTA0); // Port B initialization // Function: Bit3=In Bit2=Out Bit1=In Bit0=In DDRB=(0<<DDB3) | (1<<DDB2) | (0<<DDB1) | (0<<DDB0); // State: Bit3=T Bit2=0 Bit1=T Bit0=T PORTB=(0<<PORTB3) | (0<<PORTB2) | (0<<PORTB1) | (0<<PORTB0); // Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 16000,000 kHz // Mode: Phase correct PWM top=0xFF // OC0A output: Non-Inverted PWM // OC0B output: Non-Inverted PWM // Timer Period: 0,031875 ms // Output Pulse(s): // OC0A Period: 0,031875 ms Width: 0 us // OC0B Period: 0,031875 ms Width: 0 us TCCR0A=(1<<COM0A1) | (0<<COM0A0) | (1<<COM0B1) | (0<<COM0B0) | (0<<WGM01) | (1<<WGM00); TCCR0B=(0<<WGM02) | (0<<CS02) | (0<<CS01) | (1<<CS00); TCNT0=0x00; OCR0A=0x00; OCR0B=0x00; // Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 16000,000 kHz // Mode: Ph. correct PWM top=0x00FF // OC1A output: Non-Inverted PWM // OC1B output: Disconnected // Noise Canceler: Off // Input Capture on Falling Edge // Timer Period: 0,031875 ms // Output Pulse(s): // OC1A Period: 0,031875 ms Width: 0 us // Timer1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=(1<<COM1A1) | (0<<COM1A0) | (0<<COM1B1) | (0<<COM1B0) | (0<<WGM11) | (1<<WGM10); TCCR1B=(0<<ICNC1) | (0<<ICES1) | (0<<WGM13) | (0<<WGM12) | (0<<CS12) | (0<<CS11) | (1<<CS10); TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; // Timer/Counter 0 Interrupt(s) initialization TIMSK0=(0<<OCIE0B) | (0<<OCIE0A) | (0<<TOIE0); // Timer/Counter 1 Interrupt(s) initialization TIMSK1=(0<<ICIE1) | (0<<OCIE1B) | (0<<OCIE1A) | (0<<TOIE1); // External Interrupt(s) initialization // INT0: Off // Interrupt on any change on pins PCINT0-7: Off // Interrupt on any change on pins PCINT8-11: Off MCUCR=(0<<ISC01) | (0<<ISC00); GIMSK=(0<<INT0) | (0<<PCIE1) | (0<<PCIE0); // USI initialization // Mode: Disabled // Clock source: Register & Counter=no clk. // USI Counter Overflow Interrupt: Off USICR=(0<<USISIE) | (0<<USIOIE) | (0<<USIWM1) | (0<<USIWM0) | (0<<USICS1) | (0<<USICS0) | (0<<USICLK) | (0<<USITC); // Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // The Analog Comparator's positive input is // connected to the AIN0 pin // The Analog Comparator's negative input is // connected to the AIN1 pin ACSR=(1<<ACD) | (0<<ACBG) | (0<<ACO) | (0<<ACI) | (0<<ACIE) | (0<<ACIC) | (0<<ACIS1) | (0<<ACIS0); ADCSRB=(0<<ACME); // Digital input buffer on AIN0: On // Digital input buffer on AIN1: On DIDR0=(0<<ADC1D) | (0<<ADC2D); // ADC initialization // ADC disabled ADCSRA=(0<<ADEN) | (0<<ADSC) | (0<<ADATE) | (0<<ADIF) | (0<<ADIE) | (0<<ADPS2) | (0<<ADPS1) | (0<<ADPS0); unsigned char VL_OCR0A = 0, VL_OCR0B = 0, VL_OCR1A = 0; OCR0A = 0; OCR0B = 0; OCR1A = 0; while(1) { _delay_ms( 100 ); VL_OCR0A = VL_OCR0A + 1; VL_OCR0B = VL_OCR0B + 1; VL_OCR1A = VL_OCR1A + 1; if( VL_OCR0A >= 250 ){ VL_OCR0A = 0; } if( VL_OCR0B >= 250 ){ VL_OCR0B = 0; } if( VL_OCR1A >= 250 ){ VL_OCR1A = 0; } OCR0A = VL_OCR0A; OCR0B = VL_OCR0B; OCR1A = VL_OCR1A; } } Т.е. если указать задержку в начале цикла, то светодиод не светится вообще.
      Если задержку убрать - светодиод немного подсвечивает всеми цветами.
      while(1) { _delay_ms( 100 ); // <--- ЗАДЕРЖКА --- VL_OCR0A = VL_OCR0A + 1; VL_OCR0B = VL_OCR0B + 1; VL_OCR1A = VL_OCR1A + 1; if( VL_OCR0A >= 250 ){ VL_OCR0A = 0; } if( VL_OCR0B >= 250 ){ VL_OCR0B = 0; } if( VL_OCR1A >= 250 ){ VL_OCR1A = 0; } OCR0A = VL_OCR0A; OCR0B = VL_OCR0B; OCR1A = VL_OCR1A; } Где я накосячил?
      З.Ы.: Замечаний по поводу оптимизации кода, излишних переменных и п.р. прошу не писать - изощряюсь как могу ибо не пойму почему не работает
    • By LegionKC
      Добрый день.
      Экспериментирую с платой TP4056 и MK ATmega8, конкретнее - пытаюсь собрать простенькое зарядное устройство с выводом параметров при зарядке/разрядке на АЦП МК. Для измерения тока нашел ACS712. Думаю, что получится выводить ток при зарядке (т.е. когда идет питание на TP4056 и нагрузка отключена) и при разрядке (питание выключено, нагрузка подключена). Нагрузка - резистор. Возникла проблема с измерением напряжения на АКБ. Вернее, проблема с отсутствием идей как это сделать. Может какую-нибудь схему делителя напряжения нужно сделать? Прошу помочь советом. Схему из пэинта прилагаю.
      Спасибо.
       

    • By Cheshire Cat
      Здравствуйте, только начинаю изучать программирование мк. Я уже задавал этот вопрос в моих прошлых схемах мне отвечали что-то типа "любой стабилизрованый источник постоянного напряжения", или кидали схему такого источника. Можно назвать мне конкретное устройство? В общем то что я смогу забить в гугл и приписать купить. 

      Я уже больше двух месяцев жду пока мне придут с aliexpress детали для маленького лабараторного блока, но этот вариант может разбиться о кривизну моих рук.  Хочу просто купить такой источник и наконец заняться непосредственно МК. 
    • By Cheshire Cat
      Здравствуйте, только начал изучать программирование микроконтроллеров. В учебнике есть схема, но она не учитывает питание и землю. Скажите правильно ли я её дополнил.
      И еще дополнительный вопрос. Что можно использовать как источник постоянного питания на 5В? Из не дорогого и того, что можно купить в Казани. Знаю, что лучший вариант - лабораторный БП, но они дорогие.

×
×
  • Create New...