AVR и фазовращатель Опции

[kanzler]

Уважаемы, господа! Прошу вашей помощи. Есть меандр с частотным диапазоном 1-2 кГц. Нужно фращать фазу от 0 до 180 или 360 градусов с шагом 1-5 градусов. Поделитесь опытом или подскажите где есть исходники для AVR, если кто делал такую штуку. Я реализовал такую шутку но только на ПЛИС которая работает только с одной частотой.

[bzx]

Уважаемы, господа! Прошу вашей помощи. Есть меандр с частотным диапазоном 1-2 кГц. Нужно фращать фазу от 0 до 180 или 360 градусов с шагом 1-5 градусов. Поделитесь опытом или подскажите где есть исходники для AVR, если кто делал такую штуку. Я реализовал такую шутку но только на ПЛИС которая работает только с одной частотой.

Задача разбивается на 2
1. Определение частоты входного сигнала
2. Формирование задержки.

[kanzler]

Задача разбивается на 2
1. Определение частоты входного сигнала
2. Формирование задержки.

Огромное спасибо всем кто отвечает. Есть но ...
1. Я уже писал частота изменяется в диапазоне от 1 до 2 кГц с шагом 1 Гц. Тут проблем нет, так как эти частоты генерирует сам процессор.
2. вот тут и возникает вопрос как реализовать задержку в таком диапазоне частот чтобы не пропадали полупериоды меандра.
Для одно фиксированной частоты это реализовать не сложно (уже есть такое решение и прекрасно работает) на основе счётчика который и определяет задержку. Всё упирается в пункт 2.

[bzx]

1. Я уже писал частота изменяется в диапазоне от 1 до 2 кГц с шагом 1 Гц. Тут проблем нет, так как эти частоты генерирует сам процессор.

Вот чудак-человек! А сразу нельзя было сказать, что твоя частота формируется самим контроллером. Я же в пункте 1. предполагал, что частота подаётся извне. Это всё значительно упрощает.

2. вот тут и возникает вопрос как реализовать задержку в таком диапазоне частот чтобы не пропадали полупериоды меандра.
Для одно фиксированной частоты это реализовать не сложно (уже есть такое решение и прекрасно работает) на основе счётчика который и определяет задержку. Всё упирается в пункт 2.

Насколько я понимаю, то что предложил &-rey тебе должно подойти. Если же ты говоришь, что это тебе не подходит, то значит, что то ты чего то не договариваешь в задаче. Я подозреваю, что есть желание, что бы задержка (сдвиг фаз, в прочем это одно и тоже) была не фиксированная, а изменялась во времени. Тогда требуется ещё и скорость изменения фазы и направление изменения. Поясни.

[kanzler]

Вот чудак-человек! А сразу нельзя было сказать, что твоя частота формируется самим контроллером. Я же в пункте 1. предполагал, что частота подаётся извне. Это всё значительно упрощает.
Насколько я понимаю, то что предложил &-rey тебе должно подойти. Если же ты говоришь, что это тебе не подходит, то значит, что то ты чего то не договариваешь в задаче. Я подозреваю, что есть желание, что бы задержка (сдвиг фаз, в прочем это одно и тоже) была не фиксированная, а изменялась во времени. Тогда требуется ещё и скорость изменения фазы и направление изменения. Поясни.

Народ, не ужели задача так и не понята вами. Есть меандр, частота его выбирается в момент настройки прибора и дальше в работе остаётся неизменной, этот меандр генерит микроконтроллер. Частота выбирается из диапазона 1-2кГц. Далее эта частота возбуждает катушку индуктивности. С катушки снимается ток и снятый сигнал является так же меандром, он приходит на микроконтроллер. Вот этот самый меандр что приходит с катушки нужно сдвигать по фазе в обоих направлениях от 0 до 180 градусов. Шаг сдвига от 1 до 5 градусов(если смущает диапазон шага тогда пусть будет шаг 1 градус) меняем значение сдвига не во времени, например поменяли угол и смотрим что происходит. Сдвинутый по фазе меандр уже идёт на синхронный детектор который так же находиться в микроконтроллере. Не знаю ещё как объяснить. Может тогда структурную схему выложить?

А мне показалось, что фаза должна изменяться дискретно, с шагом 1-5 град. О каком "вращении" может идти речь?!
Я с самого начала обратил внимание на отсутствие закона изменения фазы.

Хорошо, может где то я и ошибся назвав это фазовращением. Сдвиг фазы будет правильно. Но устройство которое сдвигает фазу как называется - сдвигатель фазы?

[Валентиныч]

Хорошо, может где то я и ошибся назвав это фазовращением. Сдвиг фазы будет правильно. Но устройство которое сдвигает фазу как называется - сдвигатель фазы?

Принципиальной ошибки разумеется нет. Скорее - терминологическая, которая и не позволила сразу понять вашу задачу.
Под "фазовращением" обычно подразумевают процесс непрерывного изменения фазы во времени, обычно по какому-то определенному закону.
В данном случае речь идет именно о фазовых (или временнЫх) задержках (именно сдвигах!), что сильно упрощает задачу.
А устройство скорее будет называться - линия задержки. Но, к сожалению, это не позволит менять фазу в обе стороны от реперной. Только в минус... Но - на любое значение, хоть на 3600 град (10 периодов).
Формулу, по которой вычисляется фазовая задержка, я написал выше. Надеюсь, что переложить ее на программный код труда не составит?

Встречные вопросы: интересно, а как вы собираетесь реализовать генерацию меандра с заданной точностью (1 Гц) в этом диапазоне? И какая, все таки, дискретность изменения фазы вам нужна - 1 или 5 град.?

Сообщение отредактировал Валентиныч - Apr 6 2006, 03:49

[kanzler]

Принципиальной ошибки разумеется нет. Скорее - терминологическая, которая и не позволила сразу понять вашу задачу.
Под "фазовращением" обычно подразумевают процесс непрерывного изменения фазы во времени, обычно по какому-то определенному закону.
В данном случае речь идет именно о фазовых (или временнЫх) задержках (именно сдвигах!), что сильно упрощает задачу.
А устройство скорее будет называться - линия задержки. Но, к сожалению, это не позволит менять фазу в обе стороны от реперной. Только в минус... Но - на любое значение, хоть на 3600 град (10 периодов).
Формулу, по которой вычисляется фазовая задержка, я написал выше. Надеюсь, что переложить ее на программный код труда не составит?

Встречные вопросы: интересно, а как вы собираетесь реализовать генерацию меандра с заданной точностью (1 Гц) в этом диапазоне? И какая, все таки, дискретность изменения фазы вам нужна - 1 или 5 град.?

Я не собираюсь ... я уже реализовал такую генерацию. Всё просто - таймер микроконтроллера это умеет делать без всяких проблем. Дискретность нужна точная, то есть 1 градус, но я понимаю что возможно такой точности не добиться и поэтому задача упрощается до точности 5 градусов

ну вот, опять я запутался. А зачем сдвигать фазу для того чтобы подать её на детектор в том же контроллере ? а может просто к результату детектора добавить данную фазу ?
Если все таки нужно один из сигналов сдвинуть по фазе, или, что тоже самое, ввести задержку то можно наверное так:
Этот сигнал заводим на внешнее INT0 и настраиваем прерывание по изменению.
в обработчике INT0 перезапускаем таймер1 а фазу записывем в OCR1A регистр.
когда прерывание по OCR1A произойдет меняем состояние выходного сигнала ноги на обратный. (а еще лучьше сразу аппаратно настроить режим перключения спец. ноги OCRA)

проблема состоит только в синхронизации входной частоты но это тоже можно сделать либо при старте процессора, либо в его софте когда вы подаете частоту на катушку.

PS: Это все только идеи которые нужно проверять ...

Сдвиг фазы нужен для того чтобы было возможно обнаружить металлический предмет из определённого металла. Это связано стеорией ... и думаю вы меня поймёте. На данный момент так и реализованна работа синхронного детектора, по прерыванию INT2 микроконтроллера и работает синхронный детектор. Теперь осталось реализовать сдвиг фазы меандра.
Мысль, изложенная вами, очень даже привлекательна. Вы правы её надо проверить.

Сообщение отредактировал kanzler - Apr 6 2006, 06:29

[kanzler]

Огромное спасибо всем кто старался помочь в данном вопросе. Может кто знает какую микросхему линии задержки с программируеммым временем задержки до 500 uS?

[andrvisht]

В симуляторе прошелся, вроде работает.
для примера взял 2-й таймер, т.к. первый наверняка занят под генерацию меандра.
фаза утанавливается в OCR2. Длительность периода таймера 2 должна быть больше чем длительность периода формируемого сигнала на катушку. вы писали что он устанавливается при старте, значит посчитать не проблема.
HalfPeriod - длительность в тактах 2-го таймера полупериода выдаваемого сигнала соответственно не должна превышать мах число таймера 2 деленное на 2.

Точность данного решения не велика, по отношению к выдаваемому сигналу поэтому для этого нужен 16 разрядный таймер, но главное чтоб это было то что необходимо.
Тогда возможно сделаем все на одном 16 разрядном и 2-х регистрах сравнения. Например OCR1A делает выходной меандр, на ICR приходит прерывание от входного сигнала (тот который будем сдвигать) а по результату захвата будем писать OCR1B чтобы формировать уже сдвинутый сигнал.

Теперь к вопросу о теории. Что понимаем под синхронным детектором. В чем смысел ?
Вопрос в том, что если например Вы сдвигаете фазу назад чтобы сигналы наложились и тогда эта фаза и есть результат то тогда можно предложить измерять разность фаз непосредственно.
Если проблема в том что нельзя определить знак фазы, то это тоже решаемо.

Внесите ясность если эта теория не является закрытой информацией
Тогда возможно предложат больше вариантов решения.
PS: В архивчике также дока на линии задержки, ссылок не помню, попробуй Googl-ом по ключевым словам

Прикрепленные файлы

 FazaShift.zip ( 4.03 килобайт ) Кол-во скачиваний: 52
 LineDelay.rar ( 17.06 килобайт ) Кол-во скачиваний: 51

 

[kanzler]

В симуляторе прошелся, вроде работает.
для примера взял 2-й таймер, т.к. первый наверняка занят под генерацию меандра.

так оно и есть. Один таймер у меня генерирует меандр (timer 1), другой запускает внешнее АЦП (timer 3).

Тогда возможно сделаем все на одном 16 разрядном и 2-х регистрах сравнения. Например OCR1A делает выходной меандр, на ICR приходит прерывание от входного сигнала (тот который будем сдвигать) а по результату захвата будем писать OCR1B чтобы формировать уже сдвинутый сигнал.

Вот тут пожайлуста поподробнее.

Теперь к вопросу о теории. Что понимаем под синхронным детектором. В чем смысел ?

Смысл синхронного детектора - определение синфазной или квадратурной составляющей сигнала. То есть мы им определяем, в зависимости от фазы, из какого материала находиться в рабочей области металлический предмет. Например: фаза сигнала от медного металла сдвигается на одно значение, а от аллюминевого металла совсем на другое значение. Таким образом зная величины сдвига фазы можно отстраивать металлодектор от аллюминия и искать только медесодержащий металл.

PS: В архивчике также дока на линии задержки, ссылок не помню, попробуй Googl-ом по ключевым словам

Спасибо!

[andrvisht]

Вот тут пожайлуста поподробнее.

а Вы сначала этот проверьте, если подойдет, тогда можно подумать пополробнее.

Смысл синхронного детектора - определение синфазной или квадратурной составляющей сигнала. То есть мы им определяем, в зависимости от фазы, из какого материала находиться в рабочей области металлический предмет. Например: фаза сигнала от медного металла сдвигается на одно значение, а от аллюминевого металла совсем на другое значение. Таким образом зная величины сдвига фазы можно отстраивать металлодектор от аллюминия и искать только медесодержащий металл.

вот и я об этом, зачем сдвигать полученную частоту, если можно просто измерять сдвиг фаз ? А настраивать соответственно коридором изменения фазы. Тут как раз и не понятно, зачем полученную частоту еще двилать, почему не измерять сдвиг сразу ?