Сбоит частотомер

Доброго времени суток! Проблема: считаю период входного прямоугольного импульса с помощью захвата на stm32f100, затем пересчитываю в частоту. Рабочие частоты 1-100 Гц.
Инициализация:
Обработчик:
Вычисление частоты:
ВЫкладываю только функции частотомера, частота устанавливается регулятором, поэтому плавает определенное время.
Проблема: при регулировании на частотах 500 < f < 1000 об / мин, могут возникать резкие падения периода до 0 и соответственно скачок расчетной частоты, которая в дальнейшем выбешивает регулятор. На частотах выше 1000 об/мин данного эффекта не наблюдается. Эффект наблюдал в STMStudio, просмотрев так же зависимость capture_1 и capture_2 увидел( что и логично) что в определенный момент времени они принимают одинаковые значения, и их разность дает 0. Не могу сообразить как от этого избавиться? Связано ли это с переполнением регистра счетчика? Заранее спасибо!

0

цифровые частотометры бывают двух типов
прямой это когда за определенный период подсчитывается количество импульсов (переходов)
и обратный это когда замеряется время импульса(перехода)
здесь используется второй способ

Сообщение от _SayHelli считаю период входного прямоугольного импульса

точность на малых частотах у него выше чем у первого, Но( как часто это в жизни НО) это в идеале
в реале давай считать

Сообщение от _SayHelli stm32f100

Сообщение от _SayHelli TIM3->PSC = 239;

из этого делаю вывод что таймер молотит с частотой 100 000 Гц (0,00001 сек)
счетчик у таймера 16 разрядный т.е 0-65535, значит замерить можно до 0.65535 сек, (0,00001*65535) примерно 1,5 Гц далее переполнение,что уже не тянет на 1 Гц
далее

Сообщение от _SayHelli C 1 100000000/period)

откуда число 100 миллионов?

Сообщение от _SayHelli C 1 period = capture_2 - capture_1;

как объявлены эти переменные? знаковые? беззнаковые? размер?

Сообщение от _SayHelli C 1 2 3 TIM3->CCER |= TIM_CCER_CC1E; //Разрешен з хват значения счетчика в регистр TIM3_CCR1  TIM3->DIER |= TIM_DIER_CC1IE; //Разрешена генерация прерывания при захвате  TIM3->CR1 |= TIM_CR1_CEN; //Запускаем счет таймера

вот здесь таймер начинает молотить и только потом считывает значения
как бы я сделал?
во первых увеличил бы предделитель
во вторых использовал бы внешние прерывания
по первому фронту запускаем таймер, по второму останавливаем(можно не останавливать а считать значение и перезапустить) , считываем значения заносим во внешнюю переменную и где то в главном цикле расчет
могу, если понадобится, чуть по позже скинуть кусок проги цифрового димера, где я рассчитывал длину полупериода осветительной сети
но там не точный расчет а относительный, на таймере реализован одновибратор, который за одно и рассчитывал период

0

... вдобавок к комментарию ValeryS, я бы добавил еще возможно, "дребезг контакта", или нечеткие фронты исходного сигнала. В итоге прерывание срабатывает дважды за один период, еще в момент прерывания. В итоге получается period равный нулю... Ну, и при расчете проверять же надо - при делении на ноль проц перейдет в exception. Ограничьте результат расчета какими-нибудь вменяемыми результатами, чтобы не было озвученных проблем с регулятором.

0

Voland_, сигнал пропущен через компаратор, смотрю по осциллографу - меандр четкий. ValeryS, частота по факту колеблется в диапазоне 9-100 Гц. capture_1, 2 - unsigned 16 bit. 10000000 - для вычисления частоты в об/мин. 100.000 Гц *60 / period

0

ок. тогда вопросы с переполнением.
1) Проверьте, что capture1, capture2 у вас объявлены как:
2) До какого значения и в какую сторону считает ваш таймер? Здесь это важно.

3) Непонятно зачем вы делаете в прерывании деление алгоритма на две ветки. Флаг "n" вообще не нужен. Просто в каждом шаге сравнивайте значение счетчика с предыдущим, вычисляйте период и сохраняйте снова значения счетчика в буфер:

Это все, что должно быть в прерывании, при условии п.1 и того что счетчик считает до 65535.

PS: что будет если вы остановите мотор, и импульсы перестанут приходить?

0

Voland_,

Сообщение от Voland_ 1) Проверьте, что capture1, capture2 у вас объявлены как: CВыделить код 1 static volatile uint16_t capture1, capture2;

Без static volatile объявлены, не очень понял что значат данные типы, что то с перезаписью в памяти?

Сообщение от Voland_ 2) До какого значения и в какую сторону считает ваш таймер? Здесь это важно.

до 65535 вверх.

Сообщение от Voland_ 3) Непонятно зачем вы делаете в прерывании деление алгоритма на две ветки. Флаг "n" вообще не нужен. Просто в каждом шаге сравнивайте значение счетчика с предыдущим, вычисляйте период и сохраняйте снова значения счетчика в буфер:

Ну, ну моя логика была - ловим первый фронт засекаем значение, ловим следующий засекаем снова, находим разницу. Ваш код делает по сути тоже самое только более оптимизирован) Исправлю.

Сообщение от Voland_ PS: что будет если вы остановите мотор, и импульсы перестанут приходить?

По кнопке выключения двигателя : отключаются таймер счета, и таймер гернерирующий ШИМ , обнуляются значения частоты, периода, счетные регистры таймеров

0

Сообщение от _SayHelli По кнопке выключения двигателя : отключаются таймер счета, и таймер гернерирующий ШИМ , обнуляются значения частоты, периода, счетные регистры таймеров

А если мотор не запустится или остановится по какой-то причине?

0

Сообщение от Voland_ А если мотор не запустится или остановится по какой-то причине?

хороший вопрос. Такой защиты нет( как можно сделать проверку на стопор? Проверять частоту и если она дает нулевые результаты при включенном устройстве, то отключать?

0

Я вам намекаю более проблемный случай - мотор работал (шли прерывания), а потом внезапно остановился. При этом расчетная частота осталась на прежнем уровне. Ваш прибор считает нормально, пытается регулировать, но мотор стоит. То же самое будет например, просто при обрыве датчика вращения, который делает вам импульсы.

0

Voland_, да задумывался над этой проблемой, но не решил( каким способом можно этого избежать?

0

нужен таймаут этого счетчика, либо таймаут с помощью другого счетчика.

0

Voland_, у меня есть вспомогательный счетчик который генерирует мелкое прерывание раз в 1 мс, в нем только декремент переменных по которым опрашиваются кнопки и период регулирования

0

Voland_, таймаут это, что- то вроде: по какому то событию включается счетчик, досчитав определенное время, он снова проверяет, и если условие все еще выполняется то он отключает систему?

0

_SayHelli, вот смотри как просто сделать проверку если использовать не захват таймера
а внешние прерывания
пришло прерывание считали значение, обнулили таймер
пришло прерывания считали значение, обнулили таймер
если прерывание не пришло, обрыв датчика, остановился мотор
то счетчик досчитывает до переполнения, генерит свое прерывание, а там уже выставляется флаг "ахтунг"
недостаток что первое значение будет мусором

0

ValeryS, у меня плата сделана уже и вход импульсов на первый канал TIM3. Он же имеет функцию внешнего прерывания? А я понял, у стм же любую ногу можно настроить на внешнее прерывание

0

Сообщение от _SayHelli вход импульсов на первый канал TIM3.

он же PA6, настраиваешь его на вход, внешние прерывания по 6 каналу, порта A

Сообщение от _SayHelli А я понял, у стм же любую ногу можно настроить на внешнее прерывание

не совсем, например PA6 PB6 PC6 не настроишь только один из них

0

Проблема оказалась чисто аппаратная поставил фильтрующий конденсатор побольше и все заработало стабильно, видим высокочастотная помеха мешалась

0

Сообщение от _SayHelli Проблема оказалась чисто аппаратная поставил фильтрующий конденсатор побольше и все заработало стабильно, видим высокочастотная помеха мешалась

подтвердилось вот это:

Сообщение от Voland_ возможно, "дребезг контакта", или нечеткие фронты исходного сигнала. В итоге прерывание срабатывает дважды за один период, еще в момент прерывания. В итоге получается period равный нулю...

2

Voland_, да вы были абсолютно правы, спасибо вам) Дело в том, что в тестовом варианте не присутствовали щетки для токосъема с вала( вал - электрод) и расстояние от оптодатчика было малым. При установке щеток пришлось метку поднять выше, и оптодатчик перестал ее "видеть", поменял резистор с 220 Ом на 100, чтобы ток диода был побольше, добавил мощности так сказать, и из за этого он стал "видеть" некие маленькие косяки метки (хотя по осциллографу их не было видно, и частоту осциллограф считал исправно, поэтому я и грешил на программу, возможно у прибора встроенный ФНЧ есть) . Поставил конденсатор на 22 нФ, больше побоялся сначала ставить, на больших частотах думал будет заваливать фронт. И этого конденсатора видимо хватало на частотах 1000-6000 об/мин, а на меньших он был маловат. Поставил 47 нФ, все пошло как по маслу, на 6000 об/мин косит фронты, но незначительно, компаратор выпрямляет как надо )

0