Servosignal von Timer1 KanalA und ~B zeigt Ausfälle

[Searcher]

Hallo,
könnte das Problem auftauchen, weil das Setzen von OCR1B nicht mit dem Timerstand (TCNT1) abgestimmt ist?

Die while Schleife, in der das Setzen von OCR1B stattfindet läuft unabhängig vom Timer1 bzw umgekehrt. Die beiden sind nicht synchronisiert.

Nun könnte es passieren, daß gerade ein CompB Interrupt aufgetreten ist, OCRB erhöht wird und aufgrund des TCNT1 Standes und Weiterlaufen des Timers das Interrupt Flag sofort neu gesetzt wird. (Interrupt tritt nicht auf, da disabled)

Im folgenden Compare1A Interrupt wird Compare1B enabled und aufgrund des stehenden Compare1B Flags tritt sofort der Compare1B Interrupt auf und löscht das gerade von Compare1A gesetzte PB2 wieder. (Der Peak?)

Das könnte solange gehen bis die while Schleife und Timer auseinandergedriftet sind, daß das Compare1B Flag nicht mehr zum falschen Zeitpunkt gesetzt wird.

Versuch: In der Compare1A ISR vorsorglich das Compare1B Interruptflag löschen.

(Fals ich Müll erzählt habe, schiebe ich es der Einfachheit halber auf fehlende C-Kenntnisse )

Gruß
Searcher

[Klebwax]

Hallo,

ich verwende keine AVRs, kann also die Einstellungen der Timerregister nicht überprüfen. Ich will mich trotzdem mal an eine Fehlersuche wagen.

xxi) Beim Betrieb des Timer1_A mit 20ms und nur einer Rampe - also das Servo-Standardsignal läufts problemlos.
xxii) Der Betrieb mit dem Timer1_A mit 2ms und der darin erzeugten Rampe von 1 bis <2 ms läuft teilweise minutenlang.

Dieses gibt mir zu denken. Wenn deine Pulszeit ganz dicht an den 2ms ist, könnte folgendes Problem auftreten: ein Heartbeat wird bearbeitet, während der Zeit tritt sowohl ein COMPA als auch ein COMPB Ereignis ein, und nach dem Heartbeat werden die Interrupte in der falschen Reihenfolge bearbeitet.

Ich würde die Aufgabe anders lösen:

Du programmierst einen Timer auf die gewünschte Pulslänge und setzt den Ausgang. Kommt jetzt der Interrupt, setzt du den Ausgang zurück, holst dir den Wert für den nächsten Kanal aus einer Tabelle programmierst den Timer und setzt den nächsten Ausgang usw. Wenn du durch alle durch bist, machst du einfach einen längeren Puls ohne einen Ausgang zu setzen, um auf die ungefähr 20ms zu kommen. Wenn die 20ms genau sein sollen, kann man alle Pulse aufaddieren und von 20ms abziehen. Damit bekommt man für kleines Geld 10 Servos gesteuert.

Ich sehe gerade, Searcher denkt in eine ähnliche Richtung.

MfG Klebwax

[oberallgeier]

Hi Searcher, hi Klebwax,

danke für die prompte Antwort, danke für die Lesearbeit.

... Nun könnte es passieren, daß gerade ein CompB Interrupt aufgetreten ist...
(Fals ich Müll erzählt habe, schiebe ich es der Einfachheit halber auf fehlende C-Kenntnisse ) ...

Und was ist, wenn Du nun gerade keinen Müll erzählt hast? Dein Tip mit den Interruptflags in den Registern scheint jedenfalls zu stimmen, der Oskar zeigt gerade seit rund zwölf Minuten ein gleichmässiges Bild des Testlaufs. Ich hatte lediglich in der T1CmpA-Routine vor dem T1CmpA-Match enabled das OCF1B gesetzt - und schön läufts. Die Gegenprobe mit Löschen des OCF1B lieferte ähnliche geht-gehtnicht-Erscheinungen (nur viel schneller) als die Ausgangsversion.

... Aufgabe anders lösen ... und setzt den nächsten Ausgang usw.

Danke für den Tip. Klar, das geht - und ist vermutlich schneller programmiert und am Laufen. ABER - eine sequentielle Pulsausgabe kann eben je nach Pulslänge der verschiedenen Servos die Nachfolger mit wechselnden Periodenlängen versorgen - dann stimmt im Prinzip der Puls nicht mehr zur Periode. Daher mein Bemühen die verschiedenen Pulse in einem tmerfixierten Raster loszuwerden und die gewünschte Periodenlänge stabil zu halten.

Und es scheint ja zu gehen (mittlerweile seit zwanzig Minuten störungsfrei). Und wenn ich den Vorteiler für den Timer von 64 auf 8 runtersetze, dann könnte ich sogar eine Feinheit der Rampen von knappen fünftausend Strichen schaffen - aber dass meine Servos so eine Genauigkeit schaffen glaub ich nicht.

Danke Euch beiden.

[Searcher]

...Und was ist, wenn Du nun gerade keinen Müll erzählt hast? Dein Tip mit den Interruptflags in den Registern scheint jedenfalls zu stimmen, ...

Dann freut mich das und Danke für die Rückmeldung. Es soll aber auf gar keinen Fall heißen, daß ich nicht doch fehlende C-Kenntnisse hätte und ich hab mich in das Abenteuer auch nur reinbegeben weil es um Timer ging

Gruß
Searcher

[Klebwax]

Danke für den Tip. Klar, das geht - und ist vermutlich schneller programmiert und am Laufen. ABER - eine sequentielle Pulsausgabe kann eben je nach Pulslänge der verschiedenen Servos die Nachfolger mit wechselnden Periodenlängen versorgen - dann stimmt im Prinzip der Puls nicht mehr zur Periode. Daher mein Bemühen die verschiedenen Pulse in einem tmerfixierten Raster loszuwerden und die gewünschte Periodenlänge stabil zu halten.

Ich denke, du gibst dir da an der falschen Stelle Mühe. Bei einem Servo ist, in Grenzen natürlich, das Puls/Pause Verhältnis unerheblich. Ich kenne (aus der Zeit vor den µC) Schaltungen von Fernsteuersendern, die einfach eine Kette von Monos waren. Alle Kanalpulse wurden nacheinander erzeugt, und dann kam noch eine feste Pause. Die Periodenlänge ist dabei grundsätzlich nicht konstant.

Aber mit meinem Vorschlag kannst du auch eine konstante Periode haben, wenn du die Pausenzeit aus der Summe der Pulse ausrechnest.

Und es scheint ja zu gehen (mittlerweile seit zwanzig Minuten störungsfrei). Und wenn ich den Vorteiler für den Timer von 64 auf 8 runtersetze, dann könnte ich sogar eine Feinheit der Rampen von knappen fünftausend Strichen schaffen - aber dass meine Servos so eine Genauigkeit schaffen glaub ich nicht.

Je feiner du steuern willst, desto schneller sollten die Servos reagieren. Wenn du also, mal unabhängig von der Genauigkeit der Servos, 5000 Positionen ansteuern willst, brauchst du 100 sec (1 neuer Positionswert alle 20ms).

Ich würde sogar versuchen, die Periodendauer soweit als möglich zu reduzieren. So etwas machen auch die Kopterbauer. Also mal dein einkanaliges Testprogramm auf eines deiner Servos arbeiten lassen und die Periodendauer verkürzen, bis es gerade noch geht. Das dann mal mit allen Servos testen, und um eine Reserve erhöhen.

MfG Klebwax

[oberallgeier]

Ich denke, du gibst dir da an der falschen Stelle Mühe ...

Hallo Klebwax,

Du hast Recht und ich hoffe, dass Du nicht denkst, dass ich gute und freundliche Ratschläge ablehne oder einfach nicht befolge. Das mit der falschen Stelle klingt nicht nur so, aber ... Ich wollte dieses Vorhaben schon vor vielen Monaten bei meinem Servotester durchgehen, hatte mir aber nicht die Zeit dazu genommen - und auch die Sache mit den Timern völlig ungenügend verstanden. Nun brauche ich eine Baugruppe "sechs bis sieben Servos" und will dabei auch gleich meine Kenntnisse im Umgang mit den Timern verbessern. Auch die Kenntnisse in C. Und in dieser alte Absicht steckt sicher auch noch mein damaliges Unwissen über Servos (und das Unwissen gabs noch immer - hattest Du ja auch sauber aus meinem Posting rausgelesen).

... Bei einem Servo ist, in Grenzen natürlich, das Puls/Pause Verhältnis unerheblich ...

Ja, da gabs z.B. mal eine hübsche Untersuchung von lokirobotiks, nach der ich auch im RNWissen im Servoartikel auf diese Toleranz der Servos und lokirobotiks Arbeit hingewiesen hatte. Aber danke, dass Du mir das durch eigene Erfahrungen bestätigst.

... 5000 Positionen ... 100 sec (1 neuer Positionswert alle 20ms) ... Periodendauer soweit als möglich zu reduzieren ...

Genau. Da habe ich auch ein Auge drauf. Derzeit habe ich in meinem Aufbau billige 5Euro-Teile und war überrascht, wie weit runter die noch sauber laufen . . . Insgesamt bin ich auch verblüfft darüber, wie weich man sogar die billigen Servos selbst bei langsamen Schwenks fahren kann (satte 20 ms für 1 Pulsincrement das theoretisch einem Drittel Winkelgrad entspricht). Natürlich freut mich auch, dass das ursprüngliche Vorhaben mit Eurer Hilfe so funktioniert wie ich es mir vorgestellt hatte.

Nochmal danke für Deine Mühe und bitte nicht krumm nehmen, dass ich manchmal nicht alle Ratschläge befolge (aber meistens trotzdem einsehe - früher oder später).

[Klebwax]

Nochmal danke für Deine Mühe und bitte nicht krumm nehmen, dass ich manchmal nicht alle Ratschläge befolge (aber meistens trotzdem einsehe - früher oder später).

Kein Problem. Hauptsache die Idee ist rübergekommen. Vielleicht kannst du noch mal woanders einsetzen, Ideen kann man nie genug auf Vorrat haben.

MfG Klebwax

[Sternthaler]

Hallo zusammen.

Hier nur eine Haarspalterei am Rande, die auch nichts mit der grundsätzlichen Funktionalität zu tun hat. (oberallgeier bitte verzeih mir!)

In deiner Test-Funktion benutzt du folgenden Code:

    for (ilng = PWMmin; ilng <= PWMmax; ilng++)
     {                           //
       cli();                    // ###
       OCR1B       = ilng;       //
       sei();                    // ###
       waitms (  srvwt);         //
     }           // ### Ende for (ilng = ...

Hier beim Schreiben in das OCRnx-Register kannst du getrost auf das cli() und sei() verzichten. Diese Register sind gepuffert und vertragen eine Unterbrechung durch Interrupts. (Mit der Ausnahme, wenn du in einer beliebigen INT-FNC auf das Register schreibst! Was du in deinen Code-Ausschnitten aber nicht machst.)
Klar, es bleibt, dass beim Lesen leider doch mit INT-sei(n)-oder-nicht-sei(n) gewerkelt werden muss.

Im dicken PDF zu den AVRs (angefangen beim atmega8 bis zum atmega644) ist das so beschrieben:
When the High byte I/O location is written by the CPU, the TEMP Register will be updated by the value written. Then when the Low byte (OCR1xL) is written to the lower eight bits, the High byte will be copied into the upper 8-bits of either the OCR1x buffer or OCR1x Compare Register in the same system clock cycle.


Aber wie gesagt: Hat nichts mit der eigentlichen Funktion zu tun. (Soll nur Bytes sparen)

Gruß Sternthaler

[oberallgeier]

... Haarspalterei ... (Soll nur Bytes sparen) ...

Ich liebe Haarspaltereien - ich meine Codezeileneinsparungen.

Zuerst hatte ich diese cli();/sei();-Geschichte nicht verwendet. Hatte mich dabei schon gewundert, dass es sozusagen trotzdem funktionierte . . . und die Zeilen nachgetragen. Nun weiß ich, warum es funktionierte, denn ich habs im Datenblatt gesucht und gefunden. Habe aber noch nicht in der *.lls nachgesehen, ob der Compiler das richtig macht(e) *ggg*. In der aktuellen Version wird nämlich OCR1B sowieso erst in der ISR (TIMER1_COMPA_vect) mit Daten aus dem Feld für die maximal möglichen zehn Servos beschrieben/geladen. Und da ich keine nested Interrupts verwende . . habe ich aktuell auch die cli();/sei();-Geschichte eingespart. Trotzdem

Danke.

[oberallgeier]

Hallo Alle,

nochmal danke für eure Hilfen. Das Servoprogramm läuft bei der Erprobung einwandfrei mit den zehn Servos (Anm.: teils getestet mit realen Servos, teils mit Oszilloskop - es fehlt seit Tagen eine Hardwarelieferung). Die aktuell erzielbare Auflösung ist hoch und ...

... Bei einem Servo ist, in Grenzen natürlich, das Puls/Pause Verhältnis unerheblich ...

... im aktuell geschalteten Fall sieht es so aus, dass eine Periodenzeit von 22 ms im Vergleich mit einer Periode von 20 ms bei gleicher Rampenzeit die gleiche Servostellung bewirkt. Geprüft einfach durch Augenschein mit Peilung über den Servohebel gegen markierten Untergrund.

Mal ein paar Eckpunkte:
Timer1 auf 312,5 kHz (20 MHz mit Prescaler 64)
ISR (TIMER1_COMPA_vect) durch OCR1A = 800 alle 2,56 ms. Ein umlaufender Servopointer {1 bis 10} setzt den entsprechenden Servopin.
ISR (TIMER1_COMPB_vect) wird in TC1_CMPA mit OCR1B gestartet und erzeugt die Rampe, der Servopointer dient zum Löschen der Rampe.
Die zuständigen Rampenwerte liegen in einem Feld Srv_tm [12] (*ggg* ich weiß, das sind zu viele Elemente, aber ich nehme der Übersichtlichkeit halber nur die Elemente ~[1] bis ~[10] für Servo1 bis Servo10 und habe das zwölfte für "sonstige" Zwecke" frei).
Der Schwenkbereich liegt bei (m)einem Billigservo bei fast 180° - mit OCR1B-Werten zwischen 120 und 780. Für die "allgemeine" Anwendung wirds auf 200 bis 700 beschränkt. Das entspricht einer theoretischen Auflösung von weniger als einem Drittel Grad (rund 17 Gradminuten).

... Ich würde sogar versuchen, die Periodendauer soweit als möglich zu reduzieren ...

Nun habe ich ja ein reproduzierbar getaktetes/taktbares Modul, da kann ich mich demnächst damit spielen. Die ersten Ergebnisse mit 8 oder zehn Servos und entsprechend acht oder zehn TC1_CMPA-Schleifen sehen schon gut aus. Das "... demnächst damit spielen ..." wird etwas dauern, weil ich ziemlich hinter meinem Zeitplan herhinke.