1 | /*********************************************************************
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3 | Frequenzzähler (Berich: 1Hz bis etwa theor. 8MHz). Mit Vorteiler
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4 | einfach erweiterbar für höhere Messfrequenzen
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6 | Dieses Programm stellt die am T0 Eingang (PD4) eines Atmega8 (16Mhz)
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7 | anliegende Frequenz (TTL Pegel Rechteck) auf einem LCD Hz-genau dar.
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8 | Weiterhin gibt es die Möglichkeit eines Abgleiches der Frequenz
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9 | mittels Korrekturfaktor bei Bedarf wegen der unvermeidlichen
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10 | "Quarz-Schwingfrequenzabweichung"). Die Abweichungen sind
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11 | ohne Abgleich innerhalb 0,03% Bereich (linear) bei annähernd konstanter
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12 | Raumtemperatur. Für normale Zwecke völlig ausreichend.
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14 | Zum Abgleich wird die Variable "korrekturfaktor" anpasst. d.h. es wird
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15 | eine bekannte, stabile Frequenz (Rechteck, TTL - sollte mindestens
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16 | 10Khz, besser 1Mhz sein) angelegt und der angezeite Wert ermittelt.
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17 | Anschließend wird der wahre Wert durch den angezeigten Wert geteilt
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18 | und sinnvoll auf 5 oder 6 Stellen nach dem Komma gerundent. z.b.
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20 | 100000Hz/100026Hz=0.99974
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22 | Dieser Wert wird dann der Variable "korrekturfaktor" zugeteilt.
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23 | Genauigkeit nach Abgleich 1Hz genau. Zumindestens bei meinen
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24 | Referenzmessungen. Viel Spass damit!
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26 | Swen
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28 | *********************************************************************/
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30 | #include <avr/io.h>
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31 | #include "lcd-routines.h"
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32 | #include "avr/interrupt.h"
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33 |
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34 | int count = 0, a = 0;
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35 | float korrekturfaktor = 1; //hier anpassen für Abgleich (z.b 0.99974)
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36 | int ztmp = 0;
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37 | unsigned long freq = 0;
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38 | char anz[20];
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39 | volatile int s=0;
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40 | volatile unsigned short z=0;
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41 |
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42 | /*****************************************************************
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43 | Funktion für Unwandlung Unsigned Long to Char (Für LCD Ausgabe)
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44 | ******************************************************************/
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45 |
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46 | void uLongtoChar(unsigned long u,char* Buffer)
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47 | {
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48 | int i = 0;
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49 | int j;
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50 | char tmp;
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51 | // die einzelnen Stellen der Zahl berechnen
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52 | do {
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53 | Buffer[i++] = '0' + u % 10; // = String "0" (=48) + Rest von u/10
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54 | u = u/10;
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55 | } while( u > 0 );
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56 | // den String in sich spiegeln (d.h. Reihenfolge umkehren)
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57 | for( j = 0; j < i / 2; ++j ) {
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58 | tmp = Buffer[j];
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59 | Buffer[j] = Buffer[i-j-1];
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60 | Buffer[i-j-1] = tmp;
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61 | }
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62 | Buffer[i] = '\0';
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63 | }
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64 |
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65 | /*********************************
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66 | Timer 0 und 2 Interruptroutinen
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67 | **********************************/
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68 |
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69 | ISR(TIMER2_COMP_vect) // Löst aus alle (16Mhz/1024/125) 8ms
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70 | {
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71 | s++;
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72 | }
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73 |
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74 | ISR(TIMER0_OVF_vect) // Eingangsignal Overflow Zähler Timer 0
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75 | {
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76 | z++;
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77 | TIFR = (1<<TOV0); //ov flag timer 0 zurücksetzen
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78 | }
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79 |
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80 | /*************************
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81 | Hauptfunktion
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82 | **************************/
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83 |
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84 | int main(){
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85 | lcd_init(); // LCD init
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86 | TCCR2 |= (1<<WGM21); // CTC Mode Aktivierung Timer2
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87 | TCCR2 |= (1<<COM20) | (1<<COM21); // set OCR Flag bei "Compare Match"
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88 | TCCR0 |= (1<<CS02) | (1<<CS01) | (1<<CS00); // Ext Flanke Interrupt (T0)
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89 | TCCR2 |= (1<<CS22) | (1<<CS21) | (1<<CS20); // Prescaler Timer2 auf 1024 setzen
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90 | OCR2 |= 124; // Output Compare register Timer2 auf 124 (für Loop 0-124 => 125)
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91 | TIMSK |= (1<<OCIE2); // Enable comp match flag interrupt Timer 2
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92 | TIMSK |= (1<<TOIE0); // Enable overflow flag interrupt Timer 0
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93 |
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94 | sei();
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95 |
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96 | while(1)
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97 | {
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98 | if (s==125){ // "Zähltor": Abarbeitung jede Sekunde (16MHz/1024/125/125)
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99 | count = TCNT0;
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100 | s=0;
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101 | ztmp = z;
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102 | z= 0;
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103 | TCNT0 = 0;
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104 | lcd_clear();
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105 | freq = 0.5+((256UL*ztmp + count)*korrekturfaktor); //siehe Bemerkung unten
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106 | /*********************************************************************************
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107 | - freq: Ermittlung der Frequenz: Anzahl Timer 0 Overflows + aktuellen Timer 0 Count
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108 | - die + 0,5 sind zum korrektem "Runden" ->Fließkommazahl zu Ganzzahl
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109 | - "korrekturfaktor" ist die SW-Korrektur zur Kompensation der lin.Quarzungenauigkeit
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110 | **********************************************************************************/
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111 |
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112 | uLongtoChar(freq,anz); // Unwandlung Long zu String für Displayausgabe
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113 | set_cursor (0,1); // Cursor Pos setzen
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114 | lcd_string( anz ); // Anzeige der ermittelten Frequenz
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115 | set_cursor (8,1); // Cursor Pos setzen
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116 | lcd_string( "Hz" ); // Anzeige Hz
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117 | }
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118 | }
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119 | return 0;
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120 | }
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