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Thema: 72kHz / 32kHz

Hybrid-Darstellung

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  1. #1
    Moderator Robotik Visionär Avatar von radbruch
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    Hallo

    Danke für die Erklärungen. Aber was brauchst du nun wirklich? 36kHz, 72kHz oder gar 144kHz?

    Beim oben gezeigten Grundgerüst wird der Interrupt 72000 mal in der Sekunde ausgelöst und die ISR angeprungen. 72000 mal, weil eine Periode des 36kHz-Signals aus zwei Halbwellen besteht und der erzeugende Ausgang deshalb doppelt so schnell angesteuert werden muss. Hier die passende Erweiterung die den Pin5 oder PB0 ansteuert:
    Code:
    #include <avr/io.h>
    #include <avr/interrupt.h>
    
    ISR(TIM0_COMPA_vect)
    {
    	// PB0 einlesen und invertiert wieder ausgeben
    	if(PINB & (1<<PB0)) PORTB &= ~(1<<PB0); else PORTB |= (1<<PB0);
    }
    
    int main(void)
    {
    	TCCR0A = (0 << WGM00) | (1 << WGM01); // CTC-Mode
    	TCCR0A |= (0 << COM0A0) | (0 << COM0A1); // ohne OCR-Pin
    	TCCR0B = (0 << CS02) | (0 << CS01) | (1 << CS00); // kein prescaler!
    	TIMSK0 = (1 << OCIE0A); // Interrupt ein
    	OCR0A = 9600/72; // 9,6MHz/72kHz = 133,3
    	sei();
    
    	DDRB |= (1<<PB0); // PB0/Pin5 als Ausgang betreiben
    	while(1)
    	{
    	}
    	return(0);
    }
    (ungetestet)

    Bei der PWM-Betriebsart, wie beim asuro, läuft der Timer von 0 bis 255 und startet dann wieder bei 0. Die Periodendauer wird über das OCRx-Register erzeugt. Immer wenn der Zählerwert dem Inhalt dieses Registers entspricht wird der OCx-Ausgang des Timers geschaltet. Details werden über die Parametrierung des Timers eingestellt. Beim asuro wird der Ausgang immer gesetzt wenn der Timer nach dem Überlauf bei 0 neu startet, wenn OCRx erreicht wird, wird der Ausgang wieder ausgeschaltet. Dadurch werden pro Timerdurchlauf beide Periodenhäflten erzeugt. Ein Durchlauf dauert 8MHz/36kHz=222 Takte, jede Halbwelle also ca. 111 Takte. Für ein symetrisches Signal muss der Ausschaltpunkt deshalb 111 Takte vor dem Überlauf sein, deshalb wird das OCRx-Register mit 256-111=145 oder 0x91 geladen.

    Nun muss man noch die Takte pro Periode von 256 auf 222 kürzen. Da der Timer beim Überlauf nach 0 springt und erst dann die Überlauf-ISR aufgerufen wird, kann man hier den Zählerstand manipulieren. Das Zählregister des Timers muss um die zuvielen Takte erhöht werden. Dazu wird der aktuelle Zählerstand eingelesen, die Korrektur dazugerechnet und alles zusammen wieder in das Zählregister zurückgeschrieben. Der Korrekturwert errechnet sich aus der Differenz von 222 zu 256 und zusätzlichen(!) 3 Takten fürs Laden, Rechnen und Zurückschreiben: 256-222+3=37 oder 0x25. Deshalb findet man in der asuro-Lib in der ISR folgende Zeile:

    TNCT2 += 0x25;

    Beim Tiny mit 9,6MHz klappt das nicht so einfach: 9600000/36000=266. Leider zuviel für den 8-Bit-Timer.

    Gruß

    mic
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  2. #2
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Beim Tiny mit 9,6MHz klappt das nicht so einfach: 9600000/36000=266. Leider zuviel für den 8-Bit-Timer.
    das habe ich mir schon gedacht,

    ich habe mir wieder gedanken gemacht und rum gerechnet und mal sehen ob ich es richtig verstanden habe,
    folgendes kam raus:

    nehme ich die interne Taktfrequenz von 4,8kHz

    rechne ich 1,2MHz/72kHz =66 oder 67
    1,2Mhz durch 66 ergibt 72,7Hz die sollten für die Minesweeper Erweitung in Ordnung sein

    der Zähler wird wieder im CTC Betrieb betrieben und
    OCRA0= 256-(66:2)=223
    TCNT0=256-66+3("Für das Laden des Zählregisters")

    haut das so hin?
    Gruß aus Hamburg

  3. #3
    Moderator Robotik Visionär Avatar von radbruch
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    Aha, es lichtet sich. Ich habe nun deinen Spulenthread gefunden und das von Manf verlinkte PDF gelesen:
    http://www.produktinfo.conrad.com/da...ER_BAUSATZ.pdf

    Grundsätzlich sind wir auf dem richtigen Weg, denn die Variable count72kHz zeigt eindeutig, dass es sich um die 72kHz-Lib des asuro von der CD handelt. Diese Version 2.1 kann man hier runterladen: http://sourceforge.net/projects/asuro/files/AsuroLib/

    Daraus nun der Ausschnitt mit der Timerparametrierung und der ISR:
    Code:
    volatile unsigned char count72kHz;
    
    /* uses timer2 (36kHz for IR communication */
    /* counts falling and rising edge => 36kHz*2 = 72kHz */
    SIGNAL (SIG_OUTPUT_COMPARE2)
    {
    	count72kHz ++;
    }
    
    /* Init function Processor will be initalized to work correctly */
    void Init (void)
    {
    	//-------- seriell interface programmed in boot routine and already running -------
    	//  prepare 36kHz for IR - Communication
    	TCCR2 = (1 << WGM21) | (1 << COM20) | (1 << CS20);
    	OCR2  = 0x6E; // 36kHz @8MHz
    	TIMSK |= (1 << OCIE2); // 36kHz counter for sleep
    WGM21 gesetzt bedeutet CTC, COM20 bedeutet "Toggle OC2 on Compare Match", also Ausgangspin umschalten bei Match. CS20 schaltet den Prescaler aus, somit ergeben 0x6e oder 110 im OCR2-Register etwa 8000000/110= 72727 Matches pro Sekunde und ebensoviele Aufrufe der ISR. Da bei jedem Match der Ausgang getogglet wird, ergeben sich am OC2-Pin 36kHz.

    Hier mal ein Testprogramm, keine Ahnung ob das so funktioniert:
    Code:
    // Ansteuerung der Minesweeper-Erweiterung für den asuro mit einem Tiny13    1.9.2011 mic
    // Basis ist das Testprogramm aus der Anleitung Seite 10
    
    // Asuro:                           Tiny13:
    // Ausgang der 36kHz (OC2): 			PB1 (OC0B, Pin6)
    // Eingang für das Signal (INT0): 	PB0 (PCINT0, Pin5)
    // Ausgang für LED (PD6):           PB2 (Pin7)
    
    // Der Eingang ist wie beim asuro interruptfähig.
    
    #include <avr/io.h>
    #include <avr/interrupt.h>
    
    volatile unsigned char count72kHz;
    ISR(TIM0_COMPB_vect)
    {
    	count72kHz ++;
    }
    
    int main(void)
    {
    	TCCR0A = (0 << WGM00) | (1 << WGM01); // CTC-Mode
    	TCCR0A |= (1 << COM0B0) | (0 << COM0B1); // Toggle OC0B on Compare Match
    	TCCR0B = (0 << CS02) | (0 << CS01) | (1 << CS00); // kein prescaler!
    	TIMSK0 = (1 << OCIE0B); // Interrupt ein
    	OCR0B = 9600/72; // 9,6MHz/72kHz = 133,3
    	sei();
    
    	DDRB |= (1<<PB2) | (1<<PB1); // LED und 36kHz sind Ausgänge
    
    	unsigned char oscillation;
    
    	PORTB &= ~(1<<PB2); // LED aus
      	while(1)
      	{
    		count72kHz=0;
    		oscillation = 0;
    		while (count72kHz<100) {
    		// Detect low level
    		if ((PINB & (1<<PB0)) == 0) oscillation = 1;}
    		// If oscillator is running, no metal object is within
    		// range, so LED should be off
    		if (oscillation) PORTB &= ~(1<<PB2); else PORTB |= (1<<PB2); // LED schalten
    	}
    	return(0);
    }
    Gruß

    mic
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  4. #4
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    super klasse Bild   das muss ich erstmal alles nach vollziehen und dann werde ich die Spule wickeln und alles mal Testen und messen und werde dann mal am Ende Bereicht erstatten wenns erwünscht ist Bild  
    aber vielen Dank war eine riesen Hilfe! wenn ich Fragen habe melde ich moch noch mal
    Gruß aus Hamburg

  5. #5
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    Na dann: Viel Erfolg.

    der Zähler wird wieder im CTC Betrieb betrieben und
    OCRA0= 256-(66:2)=223
    TCNT0=256-66+3("Für das Laden des Zählregisters")
    CTC bedeutet, der Timer zählt von 0 bis zu dem Wert in OCR0X. Beim Erreichen von OCR0X startet er wieder bei 0 und der Interrupt wird ausgelöst. Das Zählregister TCNT0 muss dabei nicht korrigiert werden!

    Im normalen Modus (und auch im PWM-Mode) zählt der Timer bis zum Überlauf und startet dann wieder bei 0. Hier muss man die Anzahl der Zähltakte bis zum Überlauf berechen und gegebenfalls auch das Zählregister korrigieren. Diese Betriebsart verwenden wir aber nicht.

    Gruß

    mic
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  6. #6
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    CTC bedeutet, der Timer zählt von 0 bis zu dem Wert in OCR0X. Beim Erreichen von OCR0X startet er wieder bei 0 und der Interrupt wird ausgelöst. Das Zählregister TCNT0 muss dabei nicht korrigiert werden!
    also wenn der Zähler von dem Wert OCR0X auf 0 springt toggelt er den Ausgang und löst den Interrupt aus oder? aber da dies mit 72kHz getoggelt wird habe ich dann nicht 36kHz? ich brauche aber 72kHz oder wird der Minesweeper-Schwingkreis mit 36kHz betrieben?
    gruß aus Hamburg

  7. #7
    Moderator Robotik Visionär Avatar von radbruch
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    Hallo

    Der Schwingkreis wird mit 36kHz betrieben, da auch die 72kHz-Library des asuro am OC2-Pin 36kHz ausgibt. Normalerweise ist das ja die Trägerfrequenz für die IR-Kommunikation. Deshalb wird im Testprogramm aus der Anleitung der Timer beim asuro ganz normal mit Init() parametriert.

    Der Zugriff auf count72kHz gibt zwar bei neueren Libs (ab v2.3) eine Fehlermeldung, aber da sie im Testprogramm nur sicherstellt, das 100 Halbwellen erzeugt wurden um den Schwingkreis anzuregen, sollte auch ein schlichtes Sleep(100) bei der 72kHz-Variante ausreichen. Bei den aktuellen Libs wäre es entsprechend Sleep(50) für 100 Halbwellen. Da wir aber beim Tiny kein Sleep() haben, zählen wir die Halbwellen selbst mit unserem count72kHz. Die erzeugte Frequenz am OC0X bleibt aber in allen Fällen 36kHz.

    Gruß

    mic

    [Edit]
    Im asurowiki wurde der Code stillschweigend an die aktuellen Libs angepasst:
    http://www.asurowiki.de/pmwiki/pmwik...in/MineSweeper

    Die Schaltung wird definitiv mit 36kHz betrieben. Leider hat sich aber ein Denkfehler eingeschlichen:

    while (count36kHz<200)

    count36kHz zählt zwei Halbwellen, die Wartezeit fürs Einschwingen beträgt deshalb in dieser Version 400 Halbwellen. Richtiger, aber vielleicht nicht wirklich besser, wäre:

    while (count36kHz<50)
    Geändert von radbruch (01.09.2011 um 14:17 Uhr)
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  8. #8
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    ahhhh nun macht das ganze doch alles Sinn Bild   natoll dann habe ich ja die ganze Zeit was falsches gedacht undnun verstehe ich Bild   besten Dank für die doch so schwere Geburt Bild  
    Grußs aus Hamburg

  9. #9
    Moderator Robotik Visionär Avatar von radbruch
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    Also ganz ehrlich, der ganze Aufwand bisher hat sich eigentlich nicht gelohnt:
    Der linke Teil der Schaltung aus Dioden und Kondensatoren dient zur Erzeugung einer (bezogen
    auf die Masse der Schaltung) negativen Versorgungsspannung. Das ist erforderlich, da die
    Spannung am Schwingkreis um Masse herum schwingt und damit sowohl positiv als auch negativ
    werden kann.
    Aha! Deshalb auch der gigantische C2 mit 100µF zwischen Vss und GND (mit + an GND!). Da kommt von den 36kHz gar nichts mehr an!

    Der Schwingkreis um die Spule/Kondensator steuert sich selbst:
    Aber wie beim Anschubsen einer Schaukel muss das zum richtigen Zeitpunkt passieren, sonst funktioniert es
    nicht. Die hier verwendete Schaltung macht das dadurch, dass sie proportional zur Spannung am Kondensator Strom in den Kondensator schiebt.
    (Alle Zitate aus der Anleitung.)

    Trotzdem was gelernt.

    [Edit]
    Einen ähnlichen "Trick" gibts auch beim SnakeVision. Dort wird aus den 36kHz per Ladungspumpe die Eingangsspannung für einen 5V-Spannungsregler (IC2, 78L05Z) erzeugt:
    http://www.produktinfo.conrad.com/da...uer_ARX_03.pdf
    Geändert von radbruch (01.09.2011 um 15:43 Uhr)
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