Hallo, ich versuche seit ein paar Tagen eine einfache Tonfrequenz, die der PC ausgibt, mit einem ATMEGA32 zu erfassen. Der Ton hat jeweils eine feste Frequenz (Bereich etwa 200Hz - 20.000Hz), die mein Multimeter auch problemlos erkennt. Nach durchforsten vieler Forenbeiträge habe ich mir zunächst die Schaltung im Anhang gebastelt. Der Schaltplan ist mehr schematisch gedacht (und übrigens das erste was ich mit Eagle gemacht habe). Als erstes habe ich Beitrag "Verständnisfrage Audiosignal" entnommen, wie ich die Ausgangsspannung am Kopfhörerausgang vom Gleichspannungsanteil befreie und in den positiven Bereich verschiebe. Bei mir sollte die Spannung jetzt um 2.5V schwingen. Um die Frequenz jetzt zu messen, habe ich versucht den Komparator zu nutzen: 2,5V (in Wahrheit etwas mehr, da mit Poti eingestellt) als Referenzspannung und mit dem verschobenen Ausgangssignal wird verglichen. Der Komparator ist mit dem Input Capture Interrupt des Timer1 verbunden und aus der Zeit zwischen zwei Interrupts soll die Frequenz berechnet werden. Der entsprechende Code ist im Anhang, leicht abgewandelt aus einem anderen Forenbeitrag, und soll dies machen: Bei einer Frequenz über 5000Hz die LED anschalten, ansonsten ausschalten (testhalber..). Was jetzt allerdings passiert ist Folgendes: Die LED leuchtet bei jeder beliebigen Frequenz, wird keine Frequenz ausgegeben leuchtet die Lampe nicht. Hat jemand eine Idee wo der Fehler liegen könnte? Noch irgendwelche Register nicht gesetzt? Ab und zu scheint auch mal EndTime=StartTime zu sein. Werden manchmal Interrupts derart schnell hintereinander ausgeführt, dass sie zur selben Zeit aufgezeichnet werden? Aber auch wenn ich nur diesen Fall im Code ausklammere, leuchtet die LED noch bei allen Frequenzen. Vielen Dank für Eure Hilfe Martin
> Erg = (NrOverflows * 65536) + EndTime - StartTime; > Erg = F_CPU / Erg; // f = 1 / t Du hast einen 32 bit AVR ?
Martin schrieb: > leicht abgewandelt aus einem > anderen Forenbeitrag, Nimm mal das Original (Link?) und sieh nach, ob es damit geht.
Hmm wo ist denn das Problem dann? Abgesehen davon, dass selten overflow-Interrupts auftreten sollten bei den frequenzen, hat der timer1 doch 16 bit und es müsste alles in den double passen? Danke für deine Antwort! Martin
Der Originallink ist hier: Beitrag "Input Capture Pin (ICP) auslesen ( Frequenz messen)" Habe hier gerade kein display um exakt den code zu testen. Da wird allerdings auch nicht der Komparator genutzt.
Die Software vom Original-Link ist etwas schlicht. Vielleicht kannst Du mit folgedem Beispiel etwas anfangen: Beitrag "einfache Drehzahlmessung mit ATmega88" Die Routinen für die LCD-Anzeige können komplett entfallen, wodurch der Code deutlich kompakter wird. Die Variable 'frequenz' kannst Du direkt verwenden; die Skalierung auf U/min passiert erst in der Ausgaberoutine.
Martin schrieb: > es müsste alles in den double passen? Dir fehlen C Grundkenntnisse? Es wird nicht mit 65536.0 multipliziert, oder 4000000.0 dividiert. Und man täte das auch besser nicht.
Das habe ich sogar schon probiert, löste das Problem aber leider nicht. Aber du hast natürlich recht, die ".0" gehören dran. Danke!
So, ich habe es jetzt nochmal mit dem Code von m.n. probiert. Die abgewandelte Version befindet sich im Anhang, allerdings sind im wesentlichen nur die LCD-Routinen raus. Ich habe so langsam keine Idee mehr woran es liegen könnte. Der Code müsste ja zumindest funktionieren? Beide Interrupt-Routinen werden angesprungen. Die LED leuchtet jedoch bei für mich relativ willkürlichen Frequenzen (aber reproduzierbar) und nicht (nur) im abgefragten Frequenzintervall. Vielleicht ein Fehler in der Schaltung? Am Komparator kommen laut Multimeter aber die richtigen Frequenzen an.. Ich werde es am Wochenende mal mit LCD probieren und sehen was da ausgegeben wird. Hat noch jemand eine Idee dazu? Vielen Dank und viele Grüße Martin
Martin schrieb: > Die LED leuchtet jedoch bei für mich relativ willkürlichen Frequenzen > (aber reproduzierbar) und nicht (nur) im abgefragten Frequenzintervall. > Vielleicht ein Fehler in der Schaltung? Am Komparator kommen laut > Multimeter aber die richtigen Frequenzen an.. Laß die LED doch zunächst blinken, wie es in der ISR(TIMER1_OVF_vect) ursprünglich der Fall ist. Bei fortlaufender Messung müßte sie dreimal pro Sekunde aufleuchten und anzeigen, dass die Messungen periodisch stattfinden. Nebenbei: hast Du den richtigen Prozessor in der IDE angewählt? An den include-Dateien kann man das ja nicht erkennen.
Hallo nochmal und danke für die Antworten, ich habe es inzwischen mit LCD und LED versucht und folgendes passiert: Die LED blinkt in regelmäßigen Abständen und es werden entsprechend die Messungen auf dem LCD ausgegeben. Die angezeigten Frequenzen passen jedoch nur von etwa 12kHz bis 19kHz. Passen bedeutet hier plus minus 400Hz. Bei 20kHz zeigt er dann aber z.b. 23kHz. Unter 12kHz ist nichteinmal ein lineares Verhalten zwischen angelegter Frequenz und gemessener Frequenz zu beobachten. Z.B. bei 1kHz werden 5kHz angezeigt, bei 2kHz werden 3kHz angezeigt. Das ganze funktioniert nur bei vollaufgedrehtem Lautsprecher, sonst wird die Untergrenze (12kHz) höher. Fällt da noch jemandem was auf? Kann es vielleicht am Kondensator liegen, der am Eingang des Signals liegt und den Gleichanteil rausfiltert? Habe da einen 1u Kondensator, zu wenig? Das Multimeter zeigt eine Wechselspanung von 0,3V an, das müsste dem Komparator doch als Unterschied genügen? Die Vergleichsspannung liegt auf 2,50V und ohne angelegte Frequenz liegt die Signalspannung bei 2,48V. Bei abgeschalter Frequenz zeigt die Anzeige Werte <25Hz. Vielen Dank für jede Hilfe und schöne Grüße Martin
Du mußt zwischen Signalaufbereitung und Messung unterscheiden. Sowie ich das sehe, funktioniert die Messung, aber Dein Signal besteht nicht aus einer separaten Frequenz. Als einfachen Test schlage ich vor, das Signal eines Sinus/Rechteckgenerators anzulegen und direkt zu messen. Im Grunde reicht ein CMOS-Schmitttrigger mit üblicher RC-Beschaltung, wobei R aus einem Poti 1M+10k in Reihe die Frequenz in einem gewissen Bereich durchstimmbar macht. Das muß 'saubere' Frequenzen und stabile Anzeigen zur Folge haben. Als nächstes mußt Du sicherstellen, dass das Audiosignal auch nur aus einer Frequenz besteht. (Das hat nichts mit irgendeinem Lautsprecher zu tun, der irgendwo voll aufgedreht wird.) Der Analog-Komparator des ATmega unterscheidet zwar Pegel ab einigen 10mV, hat aber intern keine Hysterese, die Störungen kleiner Amplitude unterdrücken kann. Hier würde ich zunächst einen Tiefpass vom ANx vorschlagen, der überlagertes Rauschen unterdrückt. Vermutlich hast Du kein Oszilloskope, womit man sofort die Kurvenform am Eingang sehen könnte.
Hi, ich sehe das auch so, dass die Messung funtkioniert, nur das Signal vermutlich nicht so ist wie ich es haben möchte. Ich gebe allerdings tatsächlich softwareseitig am PC nur eine Frequenz aus, leider habe ich wirklich kein Oszilloskop, um mir das Signal direkt anzusehen. Wenn ich eine Frequenz von 2kHz ausgebe und mit einem Multimeter an den beiden Pins für den Komparator messe, zeigt es exakt 2kHz an. Deshalb wundert mich etwas, warum die Mikrocontrollermessung das dann nicht ausgibt. Vermutlich wird das im Multimeter noch etwas aufwändiger gemacht, also das Signal intern noch weiterbearbeitet? Mit dem voll aufgedrehten Lautsprecher meinte ich, dass ich die Amplitude maximieren muss für die besten Messergebnisse. Wollte mich nur nochmal vergewissern, dass der Spannungsunterschied von 0,3V eigentlich reichen müsste (,weil es eben bei kleinerer Amplitude deutlich schlechter wurde). Leider habe ich keinen Schmitttrigger oder einen OPV aus dem ich mir einen basteln könnte. Vielleicht funktioniert zum Testen ein einfaches An- und Ausschalten eines Pins des Mikrocontrollers. Danke und Viele Grüße Martin
Hallo nochmal, der entscheidende Tipp war ein Tiefpass! Ich habe jetzt einfach testhalber mal einen Tiefpass aus R=1kOhm und C=10nF vor den Eingang des Komparators geschaltet und die Messung funktioniert im Bereich von etwa 50Hz bis 20kHz, also etwa dem Bereich, den man von einer Soundkarte erwartet (einen größeren Bereich kann ich also gar nicht testen). Vielen Dank für die Hilfe, besonders an m.n.! Martin
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