Die Frage ist ja, ob es Sinn macht das komplette Quadratursignal (wenn es eins ist) auszuwerten.... Vermutlich geben die Inkrementalgeber ein Quadratursignal ... im Allgemeinen nicht die beste Lösung, dieses per ext. Interrupts ... auzuwerten ...
......Bild hier
Warum? Weil ich einigermassen sicher bin, dass der Versatz der Signalflanken nicht genau gleich ist (so lange ich den Encoder nicht selbst hergestellt oder ausführlich getestet habe). Dann kommt eine Ungenauigkeit rein, die sich bei hohen Drehzahlen - und den damit verbundenen wenigen Timerticks schon wesentlich auf die Regelung auswirken kann. Hier wäre zu überlegen, ob man nicht (nur) jede gleichsinnige Flanke einer Encoderspur auswertet. Wenns nicht gerade eine hochgenaue Drehzahlregelung für etliche zehntausend Touren sein soll dürfte das reichen und möglicherweise eine genauere Regelungsgrundlage liefern als die Auswertung aller Flanken.
Die Lösung mit dem externen Interrupt ist nicht die schlechteste. Ich fahre bei meinem Dottie, beim MiniD0 und beim Archie, alles aber KEINE Schrittmotoren, mit dem externen Interrupt für steigende Flanke (beim Archie nur für EINE Endoderspur - je Motor *gg*) und werte in der zugehörigen ISR natürlich auch gleich die zweite Spur zur korrekten Wegberechnung (Drehrichtungserkennung) aus. Der Erfolg ist eine überraschend hohe Geschwindigkeitstreue. Ob Schrittmotoren in dieser Hinsicht empfindlicher sind, kann ich aber nicht sagen.
Wenns nicht um genaue Drehzahlregelung geht, sondern nur um exakte Wegerfassung (Drehwinkel), dann sehe ich das CPU-Laufzeitproblem nicht so gravierend, weil es nur wenige Codezeilen sind:... Inkrementalgeber gerne über Interrupts auslesen würde, um möglichst keine Schritte zu verpassen ...
Die vollständige ISR für (m)einen Encoder bei Archie (der zugehörige *lls-Auszug ist gaaaanz unten) :
In der Timer-ISR - 20 kHz <=> 50 µs - wird der Zeitwert tmrE0 getickert:Code:// ============================================================================= = // === Nicht unterbrechbare ISR für EXT_INT0 auf Pin 4/PD2/mega328 // Der Timer tmrE0 für Laufzeit des EXT_INT0 wird ausgelesen // Der zugehörige Motor auf PD7/PB0 = re,li und PB1 Geschwind./PWM ISR(INT0_vect) // INT0 triggert auf RISING edge => { // => Wenn Aufruf, dann PORTD2 = high // - - - - - - - - - - - - - - - - // Encoderticks Iencdrx nur hochzählen, IencBx rauf- od runterzählen Iz_diff0 = tmrE0; // Abspeichern Zeit seit dem letzten ISR-Aufruf tmrE0 = 0; // Resetten ##>> IN der ISR ohne CLI/SEI möglich Iencdr0 ++; // Incrementiere Encodercounter, zählt NUR aufwärts if (IsBitSet (PIND, 4)) IencB0++; // Rad treibt vorwärts, math. negativ else IencB0--; // Rad treibt rückwärts, math. positiv } // Ende ISR(INT0_vect) // ============================================================================= =
Der *lls-teil zur Encoder-ISR:Code:// === Nicht unterbrechbare ISR für timer2 =================================== */ // Routine zählt hoch im Takt 20 kHz = 50 µs. Der Zählerwert wird von den ISR für // EXT_INT0 und -INT1 ausgelesen ISR(TIMER2_COMPA_vect) // // - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - { // Izeit_1 --; // ###>>> Izeit_1 ist aktuell int16_t ==>> // Izeit_1 bleibt bis 32000 in der int16-Grenze tupUM0 ++; // Tupsicounter für Umdrehungsmessung(en) tmrE0 ++; // Encodertimer hochtickern tmrE1 ++; // Encodertimer hochtickern //RCzeit1 ++; // Tupsicounter uint16_t für RC-5-Decoding if ( Izeit_1 ) // Interrupt-Timer = 1 ... 20 000 ... (1 sec blink) { } // WENN Izeit_1 =|= Null => wahr => Anweisung ausgeführen else // Izeit_1 = Null = unwahr, daher "else" ausführen { // Eine Sekunde ist voll => Izeit_1 = Izthrznt; // ansonsten: Rückstellen auf Zeithorizont ToggleBit (PgLED, L1g); // gnLED toggeln HEARTBEAT <<####, aktuell PC1 Isecundn ++; // Sekundenzähler hochtackern, max 9 Std } // Ende if (Izeit_1 ) if (tmrE0 > 2000) // Grenzwert für Stillstand // ... usf
... das sind schlappe vierzig Maschinenzyklen für einen Encoder.Code:// ============================================================================= = // === Nicht unterbrechbare ISR für EXT_INT0 auf Pin 4/PD2/mega328 // Der Timer tmrE0 für Laufzeit des EXT_INT0 wird ausgelesen // Der zugehörige Motor auf PD7/PB0 = re,li und PB1 Geschwind./PWM ISR(INT0_vect) // INT0 triggert auf RISING edge => { // => Wenn Aufruf, dann PORTD2 = high 8d4: 1f 92 push r1 8d6: 0f 92 push r0 8d8: 0f b6 in r0, 0x3f ; 63 8da: 0f 92 push r0 8dc: 11 24 eor r1, r1 8de: 8f 93 push r24 8e0: 9f 93 push r25 // - - - - - - - - - - - - - - - - // Encoderticks Iencdrx nur hochzählen, IencBx rauf- od runterzählen Iz_diff0 = tmrE0; // Abspeichern Zeit seit dem letzten ISR-Aufruf 8e2: 80 91 2f 07 lds r24, 0x072F 8e6: 90 91 30 07 lds r25, 0x0730 8ea: 90 93 0f 07 sts 0x070F, r25 8ee: 80 93 0e 07 sts 0x070E, r24 tmrE0 = 0; // Resetten ##>> IN der ISR ohne CLI/SEI möglich 8f2: 10 92 30 07 sts 0x0730, r1 8f6: 10 92 2f 07 sts 0x072F, r1 Iencdr0 ++; // Incrementiere Encodercounter, zählt NUR aufwärts 8fa: 80 91 0a 06 lds r24, 0x060A 8fe: 90 91 0b 06 lds r25, 0x060B 902: 01 96 adiw r24, 0x01 ; 1 904: 90 93 0b 06 sts 0x060B, r25 908: 80 93 0a 06 sts 0x060A, r24 if (IsBitSet (PIND, 4)) IencB0++; // Rad treibt vorwärts, math. negativ 90c: 4c 9b sbis 0x09, 4 ; 9 90e: 06 c0 rjmp .+12 ; 0x91c <__stack+0x1d> 910: 80 91 48 06 lds r24, 0x0648 914: 90 91 49 06 lds r25, 0x0649 918: 01 96 adiw r24, 0x01 ; 1 91a: 05 c0 rjmp .+10 ; 0x926 <__stack+0x27> else IencB0--; // Rad treibt rückwärts, math. positiv 91c: 80 91 48 06 lds r24, 0x0648 920: 90 91 49 06 lds r25, 0x0649 924: 01 97 sbiw r24, 0x01 ; 1 926: 90 93 49 06 sts 0x0649, r25 92a: 80 93 48 06 sts 0x0648, r24 } // Ende ISR(INT0_vect) 92e: 9f 91 pop r25 930: 8f 91 pop r24 932: 0f 90 pop r0 934: 0f be out 0x3f, r0 ; 63 936: 0f 90 pop r0 938: 1f 90 pop r1 93a: 18 95 reti
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