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

 

[xemul]

3. По-подробнее плиз. Сдается мне, что в этом пункте я еще больше внесу погрешность измерения.

Это будет погрешность обработки. Если будете правильно округлять, то внесете не более 0.5 LSB.

предлагаю Мегометром брякнуть его

Есть китайские мультиметры с пределом 200 МОм, на шупах при этом не более 2 В.
Корректнее по отношению к АЦП измерять его входной ток, а дальше по закону Ома относительно AVcc/2.

[Lost_Viking]

Это будет погрешность обработки. Если будете правильно округлять, то внесете не более 0.5 LSB.

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

Есть китайские мультиметры с пределом 200 МОм, на шупах при этом не более 2 В.
Корректнее по отношению к АЦП измерять его входной ток, а дальше по закону Ома относительно AVcc/2.

у меня есть советский измеритель сопротивления изоляции. там ручка есть такая волшебная: раскручиваешь ее, и на выходе привет

сдается мне, что придется опять использовать прерывание АЦП. Это даже к лучшему.
Мне вот что интересно: когда я начинаю читать данные из ADCL, то работа АЦП останавливается, пока я не прочту данные из ADCH? Так или нет?

Кстати, катушку поставил с индуктивностью 40мкГн, а емкость 0.1мкФ. Такие номиналы вычитал где-то в инете. Просто катушку 10мкГн не нашел

Сообщение отредактировал Lost_Viking - Jul 31 2008, 15:41

[xemul]

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

Метод - просто какой-либо НЧ фильтр в цифре.
Простейший НЧ фильтр 1-го порядка: Yi = a * Yi-1 + b * Xi, a+b = 1
Т.е.

Код

Y = a * Y + b * X;

Для целочисленной арифметики удобно делать a=c/2^N, b=(2^N-c)/2^N.
Чтобы не набегала погрешность при обработке, разрядность Y должна быть не менее (разрядность X) + N.

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

[Lost_Viking]

Метод - просто какой-либо НЧ фильтр в цифре.
Простейший НЧ фильтр 1-го порядка: Yi = a * Yi-1 + b * Xi, a+b = 1
Т.е.

Код

Y = a * Y + b * X;

Для целочисленной арифметики удобно делать a=c/2^N, b=(2^N-c)/2^N.

что такое a и b? для чего они нужны?
как я понял - это Взвешенное скользящее среднее (WMA), взято от сюда

[xemul]

что такое a и b? для чего они нужны?
как я понял - это Взвешенное скользящее среднее (WMA), взято от сюда

Нет, это Экспоненциальное скользящее среднее (EMA) Yi = Yi-1 + A*(Xi - Yi-1).
С помощью несложных преобразований можно показать, что a = 1 - A, b = A.
оттуда же

В случае EMA, коэффициент A - параметр фильтра, определяющий степень сглаживания. Чем он меньше, тем сильнее будет сглаживаться входной временной ряд. При A=0 фильтр перестает реагировать на изменения входного ряда, а при A=1 он будет повторять входной временной ряд.

Попробуйте смоделировать (хоть в ёкселе) реакцию фильтра на единичный скачок (x=0 при i<0, x=1 при i>=0), поиграйтесь с A, и все станет просто и понятно.

[Lost_Viking]

Попробуйте смоделировать (хоть в ёкселе) реакцию фильтра на единичный скачок (x=0 при i<0, x=1 при i>=0), поиграйтесь с A, и все станет просто и понятно.

и уважуха!
Все, теперь я знаю "Простое скользящее среднее", "Взвешенное скользящее среднее" и "Экспоненциальное скользящее среднее".

Возникло сразу несколько вопросов:

(WMA) - как правильно рассчитать коэффициенты? Я пока беру 4 отсчета, соответственно ставлю 1/4.
(EMA) - было бы интересно привязать коэфф. "А" к помехам, т.е. если вдруг начинается частое мельтишение младших разрядов, то уменьшить А.

[Огурцов]

Все, теперь я знаю "Простое скользящее среднее", "Взвешенное скользящее среднее" и "Экспоненциальное скользящее среднее".

Бугагага:
// SMA - Simple Moving Average
// EMA - Exponential Moving Average
// WMA - Weighted Moving Average
// DEMA - Double Exponential Moving Average
// TEMA - Triple Exponential Moving Average
// TRIMA - Triangular Moving Average
// KAMA - Kaufman Adaptive Moving Average
// MAMA - MESA Adaptive Moving Average
// T3 - Triple Exponential Moving Average

[Lost_Viking]

Бугагага:
// SMA - Simple Moving Average
// EMA - Exponential Moving Average
// WMA - Weighted Moving Average
// DEMA - Double Exponential Moving Average
// TEMA - Triple Exponential Moving Average
// TRIMA - Triangular Moving Average
// KAMA - Kaufman Adaptive Moving Average
// MAMA - MESA Adaptive Moving Average
// T3 - Triple Exponential Moving Average

пилять!
Вопрос такой: при использовании EMA метода, коэфф-т A должен быть вещественным. Т.е. в итоге функция получается вещественной. Но у меня дальше идет оператор "остаток от деления". Как мне согласовать вщественный тип с получением остатка от деления? Простое приведение типов не катит - нет округления. Т.е. мне нужно вещественное число округлить, а потом это число привести в целый тип. Как это реализовать на Си?

[xemul]

Вопрос такой: при использовании EMA метода, коэфф-т A должен быть вещественным. Т.е. в итоге функция получается вещественной. Но у меня дальше идет оператор "остаток от деления". Как мне согласовать вщественный тип с получением остатка от деления? Простое приведение типов не катит - нет округления. Т.е. мне нужно вещественное число округлить, а потом это число привести в целый тип. Как это реализовать на Си?

Помните, что такое подмножество рациональных чисел? Правильно, это подмножество чисел, которые могут быть представлены в виде отношения (ratio = дробь, отношение) двух целых чисел. И примерно в то же время Вам должны были сообщить, что любое вещественное число может быть с любой точностью приближено рациональным (хотя нет - года на 3-4 позже). Дальше сами догадаетесь?
Это в качестве посказки:

Простейший НЧ фильтр 1-го порядка: Yi = a * Yi-1 + b * Xi, a+b = 1
Т.е.

Код

Y = a * Y + b * X;

Для целочисленной арифметики удобно делать a=c/2^N, b=(2^N-c)/2^N.
Чтобы не набегала погрешность при обработке, разрядность Y должна быть не менее (разрядность X) + N.

Y = a * Y + b * X; // это фильтр на С; X - новое входное значение, Y - справа предыдущее выходное значение, слева - новое.

Код

u16_t Yavg;

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

А это целочисленная реализация приведенного выше фильтра с коэффиентами a=255/256, b=1/256.
Ну и уж совсем на всякий случай: деление целого числа на 2^N компилятор заменит на N сдвигов вправо. 256 = 2^8.

ЗЫЖ я к своему детенышу (которому, думаю, примерно столько же годочков, сколько и Вам) за серьезной беседой обращаюсь на "Вы".
ЗЗЫЖ радует, что в Ваших постах не так уж много проблем с русским языком.