терморегулятор, помогите Опции

[Lost_Viking]

Собираю терморегулятор. Готова динамическая индикация (спасибо форумчанам). Теперь проблема с АЦП.

/*****************************************************
Chip type : ATmega16
Clock frequency : 1,000000 MHz
*****************************************************/
#include <mega16.h>
char Dig[10]; // Массив, с кодами чисел для индикатора с общим анодом
char i=0; // счетчик для переключения анодов
char e=0; // единицы установленной температуры
char d=0; // десятки
char s=0; // сотни
char s2=0; // единицы измеренной температуры
char e2=0; // десятки
char d2=0; // сотни
char res=0; // в эту переменную поочереди записываются e,d,s или e2,d2,s2
char keys_prev=0; // две переменной для правильной работы кнопок
char keys_now=0; //
unsigned int current_temp=0; // измеренная температура
short temp2=0; // временная переменная
short set_temp=0; // установленная температура


char num (void) { // функция, для опроса клавиатуры, и вывода на катоды кода текущего разряда
if (PINB.4!=0){ // если кнопка "нагрев" не нажата, то
if ((keys_prev!=keys_now)&(PINB.0==0)) e++; // если нажата кнопка "единицы", то прибавить 1 к нулевому разряду (единицы)
if (e==10) e=0; // если результат прибавления перевалил за 9, то сбросить его в нуль
if ((keys_prev!=keys_now)&(PINB.1==0)) d++; // если нажата кнопка "десятки", то прибавить 1 к первому разряду (десятки)
if (d==10) d=0; // если результат прибавления перевалил за 9, то сбросить его в нуль
if ((keys_prev!=keys_now)&(PINB.2==0)) s++; // если нажата кнопка "сотни", то прибавить 1 к второму разряду (сотни)
if (s==3) s=0; // если результат прибавления перевалил за 9, то сбросить его в нуль
if (PINB.3==0) { // если нажата кнопка "сброс", то сбросить все разряды в нуль
e=0;
d=0;
s=0;}
switch (i) { // в зависимости от переменной i выбираем что показываем в текущий момент: единицы, десятки, или сотни
case 0:
res=e;
break;
case 1:
res=d;
break;
case 2:
res=s;
break; }
return res;}
else { // если нажата кнопка "нагрев", то

current_temp=ADCL; // в переменную записываем значение из регистра ADCL
current_temp+=((int)ADCH << 8); // прибавляем к переменной значение из регистра ADCH со сдвигом влево на 8 разрядов
current_temp=current_temp/2.5; // преобразовываем (ADCH ADCL) в температуру. Т.к. используется внутренний ИОН 2560 мВ, то 2560/1024=2.5
e2=current_temp%10; // получаем единицы измеренной температуры
temp2=current_temp/10; // промежуточная операция, для понижения степени
d2=temp2%10; // получаем десятки измеренной температуры
s2=temp2/10; // получаем сотни измеренной температуры
// в зависимости от переменной i выбираем что показываем в текущий момент времени
switch (i) {
case 0:
res=e2;
break;
case 1:
res=d2;
break;
case 2:
res=s2;
break; }
return res;


;}}

// Timer 0 output compare interrupt service routine
interrupt [TIM0_COMP] void timer0_comp_isr(void) //обработка прерывания таймера по совпадению с OCR0
{
keys_prev=keys_now; //для клавиш
keys_now=PINB; //читаем что нажато
if (i==3) i=0; //если показатель текущего разряда перевалил за 2, то зажигаем нулевой разряд
PORTC=Dig[num()]; //выставляем на катодах число, которое получаем из функции num()
switch (i) { //в зависимости от переменной i поочередно подаем питание на аноды
case 0: //если i=0, то включаем разряд для единиц
PORTD.1=1; //гасим ненужные разряды
PORTD.2=1;
PORTD.0=0; //включаем нулевой разряд, активный уровень - 0,т.к. используются p-n-p
break;
case 1: // и т.д.
PORTD.0=1;
PORTD.2=1;
PORTD.1=0;
break;
case 2:
PORTD.0=1;
PORTD.1=1;
PORTD.2=0;
break;}
i++;

}

// Declare your global variables here

void main(void)
{
PORTA=0x00;
DDRA=0x00;
PORTB=0xFF;
DDRB=0x00;
PORTC=0x00;
DDRC=0xFF;
PORTD=0x00;
DDRD=0xFF;

// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 0,977 kHz
// Mode: Normal top=FFh
// OC0 output: Disconnected
TCCR0=0x0D;
TCNT0=0x00;
OCR0=0x03; //задаем частоту развертки. подбирал наглаз.

// Timer/Counter 1 initialization
TCCR1A=0x00;
TCCR1B=0x00;
TCNT1H=0x00;
TCNT1L=0x00;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00;
OCR1BH=0x00;
OCR1BL=0x00;

// Timer/Counter 2 initialization
ASSR=0x00;
TCCR2=0x00;
TCNT2=0x00;
OCR2=0x00;

// External Interrupt(s) initialization
MCUCR=0x00;
MCUCSR=0x00;

// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
TIMSK=0x02;

// Analog Comparator initialization
// Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off
ACSR=0x80;
SFIOR=0x00; // free running режим АЦП
ADMUX=0xC0; // Внутренний источник опорного напряжения 2.56В REFS1..0=1; правое выравнивание ADLAR=0,вход ADC0
ADCSRA=0xE4; //ADEN=1(включили АЦП),ADSC=1(начали преобразование),ADATE:1(авто триггер включен),ADIE=0(прерывания от АЦП нам не нужны), делитель на 16

// заполняем массив комбинациями нулей/единиц для катодов
Dig[0] = 0xC0;
Dig[1] = 0xF9;
Dig[2] = 0xA4;
Dig[3] = 0xB0;
Dig[4] = 0x99;
Dig[5] = 0x92;
Dig[6] = 0x82;
Dig[7] = 0xF8;
Dig[8] = 0x80;
Dig[9] = 0x90;

#asm("sei") // включаем прерывания
while (1)
{
if (PINB.4==0) { // если нажата кнопка "нагрев", то
set_temp=e+d*10+s*100; // вычисляем установленную температуру, исходя из того, что в переменных e,d,s
if (current_temp<(set_temp-1)) {PORTD.3=1;}; //если текущая температура ниже установленной на 1 градус, то включаем релюшку
if (current_temp>=set_temp) {PORTD.3=0;};} //если текущая температура больше или равна установленной, то выключаем релюшку
else {PORTD.3=0;}; }; //если кнопка "нагрев" не нажата, то реле должно быть выключенным.
} // game over

почему-то в Proteus переменные e2,s2,d2 неправильно считаются. Залил в мегу - на индикаторе 409. Когда использовал прерывание АЦП, то у меня все работало. Но хочется упростить немного код (пусть хоть потребляет больше)
Схемку прилагаю.

Подскажите что не так, я уже не знаю чего делать.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[_Pasha]

Теперь заметил проблему: все время скачет младшая цифра, причем очень быстро.

1. TL431 ему в опору, чтоб не баловался.
2. Noise canceler ему в мозги, иначе у младшего разряда нервный тик не пройдет.
3. Накопление методом скользящего среднего вне зависимости от того, удался ли п.2.

Что же Вы, уважаемый, плохо воспитываете свой девайс ?

[Lost_Viking]

1. TL431 ему в опору, чтоб не баловался.
2. Noise canceler ему в мозги, иначе у младшего разряда нервный тик не пройдет.
3. Накопление методом скользящего среднего вне зависимости от того, удался ли п.2.

Что же Вы, уважаемый, плохо воспитываете свой девайс ?

1. насчет TL431 мне тоже пришла идея. А 78L05 пойдет? Только я не помню: 78 - это для плюса, а 79 - это для минуса? Или наоборот?
2. шозах? что-то слышал об этом, вроде даже в даташите.
3. По-подробнее плиз. Сдается мне, что в этом пункте я еще больше внесу погрешность измерения.
Просто я пока еще молодой папа

Иными словами в левой схеме положение переменного резистора может управлять только лаем собак на луну.

подтверждаю Хотя немножко напряжение на входе АЦП регулировалось. Совсем чуть-чуть. Переменник 2.4кОм.

Типовое значение для входного сопротивление АЦП указано в таблице "ADC Characteristics" как 100 МОм.

предлагаю Мегометром брякнуть его

Нашел я инфу про ADC Noise Reduction. Как стремно это дело работает: все выключается на время преобразования. Бррр... Щаззз проверим.

Сообщение отредактировал Lost_Viking - Jul 31 2008, 14:01

Эскизы прикрепленных изображений

 

[sKWO]

78 - это для плюса

да

2. шозах? что-то слышал об этом, вроде даже в даташите.

на время преобразования АЦП ядро МК уходит в спячку и просыпается по прерыванию окончания преобразования АЦП.

1. насчет TL431 мне тоже пришла идея. А 78L05 пойдет?

термостабилизация конечно же лучше у TL431, но на худший случай пойдёт.

а 79 - это для минуса? Или наоборот?

гугле - 79L05 Datasheet pdf - Negative-Voltage Regulators

можешь хотя бы примерно рассказать про данный метод? или, хотя бы, алгоритм если есть.

очень просто скользящее среднее,тоже о скользещем среднем

[Lost_Viking]

очень просто скользящее среднее,тоже о скользещем среднем

как я понял - это просто среднее какое-то значение. блин, и там погрешность, и тут ...

Найдите что-нибудь вроде "Цифровые фильтры" Р. Хемминга - там все доступно.

я умер от этой книги. ничего не понял. мне проще стабилизировать опорное напряжение и питание, чем разобраться в этих греческих символах
Нашел вот что.Я смотрю там через операционник подают измеряемое напряжение. Только я не понял зачем там обратная связь в операционнике?

Сообщение отредактировал Lost_Viking - Jul 31 2008, 17:47

[xemul]

как я понял - это просто среднее какое-то значение. блин, и там погрешность, и тут ...

Вряд ли погрешность обработки превысит погрешность АЦП АВР .

я умер от этой книги. ничего не понял. мне проще стабилизировать опорное напряжение и питание, чем разобраться в этих греческих символах

Код

u16_t Yavg;

for(;;)
{
   Yavg -= Yavg/256;
   Yavg += ADCH;
}

Запуск и готовность АЦП за Вами.
Утверждается, что в старшем байте Yavg получим фильтр НЧ с частотой среза = частоте запуска АЦП/256 с погрешностью обработки <0.5 LSB, по АФЧХ эквивалентный RC цепочке с такой же частотой среза. Почему? Хемминг уже рассказал, у меня лучше не получится .

Нашел вот что.Я смотрю там через операционник подают измеряемое напряжение. Только я не понял зачем там обратная связь в операционнике?

Операционник включен повторителем и согласует входной делитель со входом АЦП. Использование в нем LM358 и заявление "3. Входное напряжение – 0..100В" оставим на совести автора.

[Lost_Viking]

Операционник включен повторителем и согласует входной делитель со входом АЦП. Использование в нем LM358 и заявление "3. Входное напряжение – 0..100В" оставим на совести автора.

там и на 1000 вольт есть, если поищешь.

Короче, вот мои соображения:

1. на вход АЦП повесить ФНЧ из RC цепочки с частотой среза примерно 50Гц.
2. использовать внешний ИОН на каком-либо стабилизаторе
3. использовать КР514ИД2 по совету kipmaster'а
4. наконец перенести все с макетной платы на печатку, предварительно подумав о развязке земли
5. если все это не поможет, то использовать опцию "подавитель шумов"
6. если и это не поможет, то использовать цифровой фильтр

подскажите пожалуйста как грамотно отделить питание аналоговой части от цифровой?

Сообщение отредактировал Lost_Viking - Jul 31 2008, 19:28

[xemul]

там и на 1000 вольт есть, если поищешь.

Проблема не верхнем пределе, а в нижнем. LM358 не является ОУ с диапазоном rail-to-rail ни по входу, ни по выходу.

[*]использовать КР514ИД2 по совету kipmaster'а

имхо, при разумной смехотехнике и трассировке достаточно отключать индикаторы на время преобразования АЦП.

[*]если все это не поможет, то использовать опцию "подавитель шумов"

Вы собираетесь биться за 9 честный бит? А "внешний ИОН на каком-либо стабилизаторе" у Вас какую точность опоры обеспечит? А где брать в розницу резисторы 0.25% Вы уже знаете?
Или это задача для души? Тогда все-таки начните с теории.

[*]если и это не поможет, то использовать цифровой фильтр

Не поможет от чего? От мельтешения младшего разряда на индикаторе? Да тупо пропустите сигнал с АЦП через цифровой ФНЧ с частотой среза в 0.5 Гц - будет мельтешить не чаще раза в секунду. Только точности это не добавит, хотя и не убавит.