Servus, ich muss einen Quadratur-encoder mit 500 Strichen auslesen und an einer ganz bestimmten Position welche per SPI oder UART übergeben werden soll eine LED ein und aus schalten. Dazu möchte ich einen ATmega88 @ 10MHz o.ä. verwenden. Ich müsste jetzt abschätzen, bis zu welcher Drehzahl ich damit noch sinnvoll arbeiten kann, also wie schnell der Encoder Drehen darf, ohne dass Flanken verloren gehen. Was meint ihr? sind 1000rpm möglich? Mein Tip: (Ich hab sehr wenig Erfahrung!) 500Stiche => 2000 Flanken pro Umdrehung In C programmiert rate ich ins blaue, dass ca. 500 Takte nötig sind um ggf. ein UART/SPI Byte zu verarbeiten, den Encoder zu lesen und in einem Zähler zu speichern, einen Vergleich, ob ein bestimmter Zählerwert erreicht ist, durchzuführen und ggf. die LED zu schalten. damit ergeben sich bei 10MHz 20000 "Programmdurchläufe". Oder anders mit maximal 20kHz Flankentakt des Encoders geht nix verloren... => 20kHz / 2000 flanken/Umdrehung * 60 s/min = 600 U/min < 1000 U/min = Ziel nicht erreicht. Was sagt/schätzt ihr? vielen Dank
Der Encoder hat SPI? Wenn ja: Warum taktest du den Chip nicht einfach was höher? Dann geht zwar die Übertragungsgeschwindigkeit nicht höher? (Wenn du schon am maximum bist...) aber immerhin die Verarbeitungsgeschwindigkeit. Also -> mehr Rpm
Ist das ein Absolutwertgeber? Wenn ja, wieviele Bytes "generiert" der pro Position?
Helfen kann ich dir nicht, aber daran habe ich auch mal geknobelt. Ich hatte einen Motor der anfährt, recht schnell drehen kann und dann wieder langsamer wird und so langsam stoppt. Man konnte sich auf einer Webseite eine Strichmusterscheibe auf eine Folie ausdrucken, das waren drei Stichmuster übereinander die binär codiert waren. (muss man sich mehrfach und im Kreis aufgewickelt vorstellen) 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 Wenn man es grob brauchte hat man einfach nur den äußersten Kreis ausgelesen, wenn der Motor langsamer wurde hat man auch die inneren Streifen genutzt. Das kommt jetzt auf deinen Anwendungsfall drauf an, bei uns war das eine gute und günstige (Rechenzeit) Lösung. Wenn du es immer genau wissen musst geht das so natürlich nicht. Du kannst den ATmega88 doch locker mit 20MHz laufen lassen, sogar schneller.
Mike J. schrieb: > (muss man sich mehrfach und im Kreis aufgewickelt vorstellen) > 1 1 1 > 1 1 0 > 1 0 1 > 1 0 0 > 0 1 1 > 0 1 0 > 0 0 1 > 0 0 0 Oh, bloß nicht so, sondern Gray-Code verwenden! Sonst läuft die Abtastung nicht zuverlässig. Ansonsten: 20'000 rpm sind ca. 333 Umdrehungen pro Sekunde. Sind bei 500 Strichen je Umdrehung 166'666 Striche pro Sekunde. Das lässt sich problemlos mit einem ATtiny13A für 60 Cent auslesen. Man sollte das aber besser nicht per Interrupt-Routine machen, sondern aktiv pollen, sonst geht zu viel Rechenpower für die Verwaltung verloren. P.S.: Ändere doch mal den Thread-Titel, damit man weiß, um was es geht...
@ Nachtschicht: Das wären alle 6us ein neuer Wert. Was mich nur irritiert ist die Angabe, dass er das per SPI auslesen will. Wenn es ein Absolutwertgeber ist, dann müsste er alle 6us per SPI einen neuen Absolutwert auslesen. Ich weiss nicht, wie schnell das SPI vom ATmega rennt, aber bei 4 MBit/s wären das 250ns/Bit und 2us/Byte zzgl. Rechenzeit. Und der absolute Positionswert ist sicher größer als nur ein Byte. Könnte dann also durchaus sehr knapp werden.
im text steht doch dass nur der Triggerwert für die led ber SPI übertragen wird. wennd er motor nur in eine richtung dreht, dann kannst du die compare einheit nutzen, dann musst du nur einmal das register setzen und dann warten bis der interrupt kommt.
Du brauchst mindestens 33 kHz Abtastrate für das Quadratur-Signal. Per Timer-Interrupt z.B. mit 50 kHz oder höher abtasten. 50 Zyklen für den Interrupt der State-Machine die den Encoder auswertet sollten reichen. Das ergibt 2,5 Millionen Taktzyklen pro Sekunde. Also erst 25% von den 10 MHz verbraucht. Selbst bei 75 kHz Abtastrate und 75 Zyklen für den Interrupt sind erst 56% vom 10-MHz-Takt verbraucht. Also, im Prinzip kein Problem. Es gibt allerdings ein anderes Problemfeld: Jitter. Wenn Jitter kritisch ist, braucht es entweder mehr Hirnschmalz oder eben eine kleine externe Hardware.
Ich hab mich wohl nicht so ausgedrückt wie ich wollte: Der Encoder ist ein normaler Quadratur-Encoder mit den Signalen A, B und Z, wobei A und B Rechtecksignale mit 90° elektrischem Phasenversatz ausgeben und Z eben das Index-Signal um Absolutpositionen bestimmen zu können. Dieser Encoder sitzt an einer Welle, die mit bis zu 1000rpm drehen können soll und im gesamten Drehzahlbereich (0-1000rpm) eine LED auf maximale Genauigkeit schalten können soll. Maximale Genauigkeit heißt bei diesem Encoder mit 500 Strichen, dass auf 1/2000 Umdrehung genau geschaltet werden soll. @Profi: 50 Zyklen schätze ich für äußerst sportlich ein. Ich meine mich zu erinnern, dass es irgendwo mal einen Thread gab indem ein Timer-Interrupt möglichst schnell ausgeführt werden sollte. In dem Interrupt sollte nur ein 16bit Integer inkrementiert werden und der gesamte Interrupt war kaum unter 64 Zyklen zu bringen... Ich kann falsch liegen aber sind 50 Zyklen wirklich realistisch?
> In C programmiert rate ich ins blaue, dass ca. 500 Takte nötig sind um > ggf. ein UART/SPI Byte zu verarbeiten, den Encoder zu lesen und in einem > Zähler zu speichern, einen Vergleich, ob ein bestimmter Zählerwert > erreicht ist, durchzuführen und ggf. die LED zu schalten. while(1) { if(UCSRA.RXC) schaltposition=UDR; new_quadrature_value=quadrature_input; // z.B. PINB position+=table[last_quadrature_value][new_quadrature_value]; led=position>schaltposition; last_quadrature_value=new_quadrature_value; } sind in Assembler gerade mal 16 Befehle, ein 10MHz ATmega schafft also über 100000 Umdrehungen pro Sekunde, oder über 6 Mio Umdrehungen pro Minute damit zu erkennen, selbst wenn die Schaltposition durch mehrere Bytes definiert wird.
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