Jump to content

Микроконтроллер пропускает прерывания


Обычный Человек
 Share

Recommended Posts

Микроконтроллер ATmega328p, внешний кварц 16МГц. Компилятор avr-gcc с оптимизацией O1

Написал код для управление шаговым двигателем. Работает так: требуемая скорость задается переменной STP1_ReqSpeed, дальше с частотой 100Гц срабатывает таймер TIM0, который высчитывает с какой частотой надо подавать сигналы на вход шагового драйвера. TIM1 работает в режиме частотно импульсной модуляции и по прерыванию меняет значение пина на противоположное.

Управление работает, скорость регулируется, но по какой то причине случаются пропуски шагов. Чаще всего во время ускорения. Количество пропусков от 0 до 4, обычно 2-3, длятся 32мс.

Из кода вырезал неиспользуемое. Заменить прерывания на аппаратный ШИМ возможности нет. Как убрать эти пропуски?

Скрытый текст

// main.c
#define F_CPU 16000000UL

#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>
#include <stdio.h>
#include "uart.h"

#define STP_ENABLE_PORT	PORTB
#define STP1_STEP_PORT	PORTD
#define STP1_DIR_PORT	PORTD

#define STP_ENABLE_REG	DDRB
#define STP1_STEP_REG	DDRD
#define STP1_DIR_REG	DDRD

#define STP_ENABLE_PIN	0
#define STP1_STEP_PIN	3
#define STP1_DIR_PIN	6

// Количество шагов для достижения 1 мм. С УЧЕТОМ ДЕЛИТЕЛЯ
#define STP1_STEPS_PER_UNIT	224 	// (200*16)/(36*2*PI)

// Максимальные значения
#define STP1_MAX_SPEED		320 	// 320 мм/с; выше 327 - переполнение
#define STP1_ACCELERATION	1000 	// 1  мм/с^2

// Частота TIM0 - контролирующий таймер
#define CTL_TIMER_FREQ		100 	// 100 Hz

// Абсолютно минимальная скорость в попугаях
#define ABS_MIN_SPEED		110 	// (16000000Гц*100)/(16*14*65535)


int16_t STP1_CurSpeed = 0; // Значение с фиксированной точкой, до 327.67
int16_t STP1_ReqSpeed = 0;

inline int16_t ABS(int16_t X){
	if(X < 0) 	return -X;
	else		return X;
}

uint8_t t = 0;

// STEPPER1 - просто меняем значение пина GPIO
ISR(TIMER1_COMPA_vect){
	if(t){
		t=0;
		STP1_STEP_PORT |= (1 << STP1_STEP_PIN);
	}else{
		t=1;
		STP1_STEP_PORT &= ~(1 << STP1_STEP_PIN);
	}
}

// CTL_TIMER_FREQ = 100 Гц; таймер, обрабатывающий физику
ISR(TIMER0_COMPA_vect){
	sei();
	// Значение на которое можно изменить скорость
	uint16_t STP1_DeltaSpeed = (((uint32_t)STP1_ACCELERATION*100)/(uint32_t)CTL_TIMER_FREQ);
	// Увеличиваем или уменьшаем скорость
	if(STP1_CurSpeed < (STP1_ReqSpeed*100))
		STP1_CurSpeed += STP1_DeltaSpeed;
	if(STP1_CurSpeed > (STP1_ReqSpeed*100))
		STP1_CurSpeed -= STP1_DeltaSpeed;
		
    // Если скорость != 0
	if(ABS(STP1_CurSpeed)>ABS_MIN_SPEED){
		// Включаем прерывания STP1
		TIMSK1 |= (1 << OCIE1A);
		// Считаем попугаев
		uint16_t period = (1600000000/((uint32_t)STP1_STEPS_PER_UNIT*(uint32_t)ABS(STP1_CurSpeed)));
		// Установка периода таймера
		OCR1AH = (uint8_t)(period >> 8);
		OCR1AL = (uint8_t)(period);
	}else{
		// Выключаем прерывания STP1
		TIMSK1 &= ~(1 << OCIE1A);
	}
}

void STP_Init( void ){
	// Включаем выходы
	STP1_STEP_REG	|= (1 << STP1_STEP_PIN);
	STP1_DIR_REG	|= (1 << STP1_DIR_PIN);
	// Включаем двигатели
	STP_ENABLE_REG	|= (1 << STP_ENABLE_PIN);
	STP_ENABLE_PORT &= ~(1 << STP_ENABLE_PIN);
}

void TIM1_Init(){
	// CTC режим
	TCCR1B |= (1 << WGM12);
	// Делитель 8
	TCCR1B |= (1 << CS11);
}

void TIM0_Init(){
	// CTC режим
	TCCR0A |= (1 << WGM01);
	// Делитель 1024 
	TCCR0B |= (1 << CS02)|(1 << CS00);
	// Прерывания
	TIMSK0 |= (1 << OCIE0A);
	// Частота 100Гц
	OCR0A = (uint8_t)155;
}

int main( void ){
	UART_Init(103);
	STP_Init();
	TIM1_Init();
	TIM0_Init();
    
	sei();
	while (1){
		STP1_ReqSpeed = 320;
		_delay_ms(500);
		STP1_ReqSpeed = 0;
		_delay_ms(1100);
    }
}

 

Осциллограммы:

Скрытый текст

photo_2021-01-08_16-57-08.jpg.c88f36136ee4c1ff5969756546b3d9f3.jpg

photo_2021-01-08_16-57-05.jpg.c5988d4e54787ee6e9402e24571a03ce.jpg

photo_2021-01-08_16-57-11.jpg.7f90e4c7b631131e06c789c1cde1a6ea.jpg

 

 

 

 

Link to comment
Share on other sites

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

// Увеличиваем или уменьшаем скорость
if(STP1_CurSpeed < (STP1_ReqSpeed*100))
    STP1_CurSpeed += STP1_DeltaSpeed;
if(STP1_CurSpeed > (STP1_ReqSpeed*100))
    STP1_CurSpeed -= STP1_DeltaSpeed;

Не может ли вот тут случаться ситуация переполнения STP1_CurSpeed в ту или иную сторону?

 

С уважением, Михаил, EEP Lab

Link to comment
Share on other sites

@aitras Нет, вывожу эти значения по UART, меняются плавно от 0 до 32000 и обратно, с периодом тоже порядок. Данный код стремится сравнять текущую и требуемую скорость, а так как текущая с фиксированной точкой, требуемая скорость умножается на 100, поэтому и ограничение до 327 мм/с

Link to comment
Share on other sites

Организация питания на основе надежных литиевых аккумуляторов EVE и микросхем азиатского производства

Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества. Подробнее>>

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

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. 

Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств. Подробнее параметры и результаты тестов новой серии PLM по ссылке.

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

Все, разобрался. В момент смены частоты меняется значение триггера, а текущее значение таймера остается прежним. В итоге таймер считает до переполнения, так как триггер был пропущен, отсюда и 32мс. Добавил сравнение и все работает.

Link to comment
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
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
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...
 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
×
×
  • Create New...