Zliczanie obrotów z turbinki w spirometrze z wykrywaniem kierunku obrotu

[MS_]

Witam,

mam pytanie odnośnie programu pisanego pod Arduino Uno. Ogólnie moim celem jest zliczanie obrotów małej turbinki znajdującej się w ustniku

od spirometru. Mam układ (z wzmacniaczem operacyjnym w układzie komparatora), który wykorzystuje 2 diody na podczerwień oraz 2 fotodiody

i na wyjściu pod wpływem dmuchania w ustnik i obrotu turbiny podaje 2 przebiegi prostokątne przesunięte w fazie o 90 st. I chciałabym aby na podstawie analizy tych przebiegów, które podam na wejściu arduino był moim licznikiem impulsów, który będzie jednocześnie rozróżniał czy turbina obraca się w prawo czy w lewo (na podstawie tego, jak impulsy są przesunięte względem siebie, czyli który jest pierwszy a który drugi).

Program udało mi się napisać (tzn. kompiluje się), ale na pewno nie jest idealny (jestem raczej początkująca jeśli chodzi o arduino co zapewne widać 

po moim programie ;)). Bardzo zależy mi, żeby zrozumieć i samej poprawić program, jeśli są w nim błędy lub niedociągnięcia.

Byłabym bardzo wdzięczna za wszelkie rady i uwagi!

PS: Starałam się jak najdokładniej przekazać w komentarzach kodu mój tok rozumowania. Jeśli coś jest niejasne lub po prostu zupełnie bezsensownie

zamieszczone, dawajcie znać, będę wyjaśniać, co mną kierowało 😄

 

word steps;         // zmienna zliczająca wszystke impulsy
unsigned long t2;   //czas, w którym został zliczony ostatni narastający impuls podany na pin2
unsigned long t3;   //czas, w którym został zliczony ostatni narastający impuls podany na pin3
boolean state;      // stan opisujący czy dany impuls został już zliczony jako obrót w prawo lub lewo (state = 1) czy                           //jeszcze nie (state = 0)

unsigned long r = 0;  //zmienna zliczająca wszystkie impulsy świadczące o obrocie w prawo
unsigned long l = 0;  // zmienna zliczająca wszystkie impulsy świadczące o obrocie w lewo


void setup() {
  


Serial.begin(115200);
pinMode(2, INPUT_PULLUP);   //pod pin 2 podłączam pierwszy impuls ze wzmacniacza
pinMode(3, INPUT_PULLUP);   //pod pin 3 podłączam drugi impuls ze wzmacniacza

digitalWrite(2,LOW);        //ustawiam początko0wy stan pinu 2 jako LOW
digitalWrite(3,LOW);        //ustawiam początkowy stan pinu 3 jako LOW


attachInterrupt(0, onStep, RISING);     /*przerwanie gdy w pinie 2 (w Arduino Uno pin0) zostanie wykryte zbocze wzrastające                                          sygnału --> przekierowanie do funkcji onStep*/
attachInterrupt(1, onStep2, RISING);    /*przerwanie gdy w pinie 3 (w Arduino Uno pin1) zostanie wykryte zbocze                                                     wzrastające sygnału --> przekierowanie do funkcji onStep2*/

state = 0;   //ustawiam stan początkowy state na 0

}

void loop() 
{
 if ( (digitalRead(3) == HIGH)&& (digitalRead(2) == HIGH)&& (t2<t3) && (state == 0)){     
   
   /*Porównuję kolejność impulsów gdy obydwa są w stanie HIGH. Wtedy sprawdzam czy najpier narosło 
    zbocze impulsu z pinu 2 (wtedy t2<t3) czy z pinu3 (wtedy t2>t3). Jeśli state wynosi 0, co oznacza, 
    że ten obrót w prawo lub lewo nie został jeszcze zliczony, odpowiednio r lub l zostaje zwiększone o 1.
    State wynosi 1 dopóki nie będzie narastał kolejny impuls i wtedy znów otrzyma wartość 0.*/
    r++;
    state = 1;
 }

  if ( (digitalRead(3) == HIGH)&& (digitalRead(2) == HIGH)&& (t2>t3) && (state == 0)){
    l++; 
    state = 1;
 }
 }



void onStep(){                           //ten fragment kodu nie jest mój, zapożyczony z forum           
  static unsigned long lastTime;        //czas, w którym po raz ostatni zarejestrowano impuls
  unsigned long timeNow = millis();     //pobranie obecnego czasu
  if (timeNow - lastTime < 50)         //ochrona przed drganiem styków 
    return;
    
  steps++;
  Serial.println(steps);
  lastTime = timeNow;
  t2 = timeNow;                       //W zmiennej t2 zapisuję informację o czasie ostatniego impulsu podanego na pin2
  state = 0;                          //state zmienia się na 0, co umożliwia zwiększenie zmiennej r lub l
}

void onStep2(){                     //funkcja analogiczna do onStep, ale dla impulsu podanego na pin3. Jedyna różnica to 	                                     //brak steps++, ponieważ podczas 1 obrotu
                                    //powstają dwa sygnały, więc zwiększenie state o 1, odpowiada obecnie 1 obrotowi.

  static unsigned long lastTime2;
  unsigned long timeNow = millis();
  if (timeNow - lastTime2 < 50)
    return;
 
  lastTime2 = timeNow;
  t3 = timeNow;
  state = 0;
}

 

 

Edytowano Czerwiec 24, 2020 przez MS_

[ethanak]

Poszukaj pod hasłem "rotary encoder arduino" - znajdziesz mnóstwo przykładów łącznie z gotowymi bibliotekami, np. tu: https://www.pjrc.com/teensy/td_libs_Encoder.html

 

[MS_]

Dzięki wielkie! 🙂 Udało mi się już w miarę stworzyć to, co chciałam. A czy wie ktoś może czy w programie Arduino da się zamienić liczby dziesiętne na binarne, ale w taki sposób, aby nie były jedynie wyświetlane na monitorze jako binarne (tak jak działa funkcja println(wartość, BIN)) tylko, żeby faktycznie podawały na wyjściu liczbę w formacie binarnym? Korzystałam z powyższej funkcji i niestety dane wyjściowe podawał do innego programu w formacie ASCII 😞

Edytowano Czerwiec 25, 2020 przez MS_

[ethanak]

Nie bardzo wiem o co Ci chodzi... wewnętrznie wszystkie liczby w Arduino są przechowywane jako binarne, na jakim wyjściu to się ma pokazać (serial?), jaki dokładnie ma być ten binarny format... do pojedynczej 8-bitowej liczby wystarczy Serial.write(liczba), nie trzeba tu nic zamieniać, patrz https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/communication/serial/write

Jeśli mają to być jakieś serie liczb, to musi być jakiś protokół określający co która liczba oznacza.

 

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[MS_]

Ok, wcześniej stosowałam "print" i musiały być w takim razie dziesiętne... Wydaje mi się, że już wszystko rozumiem, bardzo Ci dziękuję!

[ethanak]

2 minuty temu, MS_ napisał:

stosowałam "print" i musiały być w takim razie dziesiętne

po prostu print zamienia wewnętrzną binarną postać liczby na jej dziesiętną (lub szesnastkową, lub dwójkową) reprezentację czytelną dla człowieka. Praktycznie nigdy nie używa się dziesiętnej reprezentacji liczb (z wyjątkiem bardzo specyficznych przypadków, ale tu akurat taki przypadek nie zachodzi).

[MS_]

#define PinA 2  
#define PinB 3  

unsigned long time = 0; 

byte num = 0;
byte num2 = 0;


byte S =0;
byte L = 0;

void setup()
{
  Serial.begin(115200);

  pinMode(PinA,INPUT); 
  pinMode(PinB,INPUT); 

  attachInterrupt(0, blinkA, LOW);  
  attachInterrupt(1, blinkB, LOW);  

  time = millis(); 
}

void loop()
{
  while (num != L)
  {
    num = L;
    num2 = S;
    
    Serial.write(num);
    Serial.write(num2);
  }
}

void blinkA()
{ 
  if ((millis() - time) > 3) 
    
        L ++; 
  time = millis();

  if (((millis() - time) > 3) && L==0)
        
        S ++;
  time = millis();

}

void blinkB()
{
  if ((millis() - time) > 3)  
        L--;
    time = millis();

  if (((millis() - time) > 3) && L==255)
        S --;
    time = millis();
}

 

Ciąg dalszy mojej pracy... Jest to licznik, który zlicza kolejne obroty turbiny w ustniku. Chciałabym, aby ilość obrotów była zliczana na dwóch bajtach - starszym (S) i młodszym (L). Młodszy bajt zwiększa się poprawnie - po przeskoczeniu 255 wskakuje znów na 0 (to oczywiście jest ok) natomiast starszy nie zwiększa się (jest cały czas równy nadanej mu wartości początkowej)... Czy ktoś mógłby mnie naprowadzić, co jest nie tak w kodzie? 

Pozdrawiam 🙂

/EDIT: Przed chwilką mnie olśniło, tuż po napisaniu posta, mimo, że siedziałam nad tym kodem naprawdę długo... 😉

Błąd dotyczył pętli blinkA/blinkB z powieloną linijką time=millis(). Aktualnie licznik działa poprawnie, ale jeśli ktoś

z Was dostrzeże w nim jakiś błąd/pomysł na ulepszenie, to oczywiście chętnie przyjmę każdą radę 🙂

 

 

Edytowano Czerwiec 30, 2020 przez MS_