Schemat generatora fali prostokątnej na mikrokontrolerze AVR

Question

Witam!! Jesli mi potrzebny schemat generatora fali prostokątnej oparty o mikr. serii AVR. Bede dzwieczny po stokroć za każda pomoc i podpowiedz. Pozdrawiam Michal

McRancor · Answer

Jaki zakres częstotliwości? z regulacją wypełnienia, czy symetryczny?

GienekS · Answer

Aplikacja podstawowa jak dla każdego AVR może być nawet bez kwarcu jak nie jest potrzebna stabilna częstotliwość. Wyjście należy wybrać te, które posiada sprzętowe PWM

__michal · Answer

To będzie moduł do urządzen używanych na laboratoriach elektroniki, automatyki - duża skrzynia, a owe moduły to przerzutniki, bramki itd. Przede wszystkim możliwość sterowania częstotliwością - np. 100 Hz, 1kHz, 10 kHz, 100 kHz, 1MHz, 10 Mhz. To jedyne wytyczne.
Bijąc się w pierś przyznaję, że posiadam małą wiedze o elektronice, z prograwaniem AVR jest u mnie dużo lepiej.

And! · Answer

Njaprościej ustawiając i zerując bit na porcie w pętli. Np w Bascomie:


do
Set PortX.Y
Gosub Opoznienie
Reset PortX.Y
Gosub Opoznienie
loop

Jaki problem ? masz ograniczoną częstotliwość maksmalną, oraz sygnał nie jest symetryczny ze względu na opóżnienie przy skoku w do loop. (można użyć konstrukcji goto to zmniejszy nieco asymentrię)

Aby sygnał był lepiej symetryczny należy użyć timera i przerwań. (w procedurze obsługi przerwania zmieniającej stan pinu wyjściowego należy zadbać aby program zajmował tyle samo czasu przy zmianie z 0->1 i 1->0)

Acha pin portu musisz skonfigurować jako wyjście.

---Aktualizacja
Przy takich częstotliwościach

Cytat:
100 Hz, 1kHz, 10 kHz, 100 kHz, 1MHz, 10 Mhz

Użyj syntezera sterowanego procesorem i przełączanego obwodu LC w syntezerze. Można zrobić np na SAA1057

Promuję tematy:
26.04.2020 Zasady działu wnętrza urządzeń
24.05.2019 Jakie tajemnice kryje elektroda.pl?
01.08.2018 Jak przygotować materiał do działu Artykuły lub Newsy

GienekS · Answer

To przy takich zależnościach to prościej zrobić stabilny generator kwarcowy a reszta to na dzielnikach /10 (np. 74ls90) i po kłopocie. Zbędny procesor.

And! · Answer

Jeśli nie ma być żadnych pośrednich częstotliwości to faktycznie kwarc + dzielniki załatwią sprawę, w dodatku zmieści się na płytce wielkości karty kredytowej.

__michal · Answer

Problem w tym, ze tam musi byc procesor - to jest zadanie na zaliczenie i takie sa wymagania!! Drugim problemem jest to, ze nie jestem w stanie sporzadzic samodzielnie takiego schematu.

Tdv · Answer

Jak dla mnie to nadal nie bardzo wiem co to ma być... ...Przede wszystkim możliwość sterowania częstotliwością - np. 100 Hz, 1kHz, 10 kHz, 100 kHz, 1MHz, 10 Mhz. To jedyne wytyczne.... Generator chyba ma generować częstotliwość, a nie być sterowany chęstotliwością. Napisz dokładnie o co Ci chodzi nie np., a dokładnie. Np. to jest dobry na języku polskim. Jaki dokładnie zakres częstostliwości, czy wypełnienie ma być regulowane itp. itd. Swoją drogą ...na zaliczenie.. sugerowałoby, że to na studia jest. Niektórzy mają poprzeczki nisko zawieszone, ale czasami odnoszę wrażenie, że się ją zakopuje.

LordBlick · Answer

Przeszukaj ten dział pod hasłem MiniDDS

And! · Answer

Tych wyższych częstotliwości już z procesora (taniego) nie wygenerujesz więc potrzebna Ci synteza. Tu masz przykład zastosowania SAA1057 ew nowszy TSA6057 Są też gotowe kity:

ko_rex · Answer

Jest rada... Skoro chcesz mieć AVR, to możesz wyciągnąć te megaherce. Jak to możliwe? Ano tak:
Bierzesz ATmega48, poganiasz ją maksymalnym zegarem, czyli 20MHz. Piszesz, taki program:
tu:
SBI PORTA,0 ;2 cylke
NOP ;1 tutaj możesz jeszcze upchać jakiś skok
NOP ;1
CBI PORTA,0 ;2
RJMP tu: ;2

razem: 8 cykli, zatem 20/8=2,5

... i masz 2,5 MHz

albo... ten sam procek, bierzesz np. Timer0, ustawiasz w nim tryb zerowania licznika po udanym porównaniu (do rejestru porównania wpisując 1), włączasz reakcję wyjścia na Toggle (przełączanie) i masz 5MHz. (patrz nota, strona 94)
Można by jeszcze wziąść jakiegoś Tiny i użyć PLL...ale nie jestem pewnien, czy tam nie ma jakichś niuansów z CTC...

__michal · Answer

Ma generować fale prostokątną o częstotliwości sterowanej przełącznikiem, zgodnie z tym, co wcześniej napisałem.
Dla elektronika to może faktycznie nie byłaby żadna poprzeczka - ja niestety jestem tylko informatykiem i z praktyczną elektroniką nigdy nie miałem nic wpólnego.

Pozdrawiam i dziękuję wszystkim za odpowiedzi!!

Tdv · Answer

Jeżli to ma być tylko kilka f przełączanych skokowo to nie byłoby by problemu z wyjątkiem tych 10MHz. (Są AVRy napędzane 20MHz ale to nieco za mało do uzyskania 10MHz na wyjściu).
Jedyne co można zrobić nie angażując sporej ilości dodatkowego sprzętu to wykorzystać szybki PWM, który jest w niektórych uC stosowany (np. ATtiny26 ma mnożnik PLL do PWM x64), co sygnalizował już kolega ko_rex.
Jeszcze inna możliwość to zrobić generator mieszany, tzn. do 1MHz brać sygnał z uC, a 10MHz z generatora.

Idea jest taka jak na rysunku, bramki AND złużą do wyboru źródła sygnału (czy z I/O procka, czy z xtal), wystawienie 1 na PORTD5 powoduje uaktywnienie sygnału z xtal, podanie 1 na PORTD6 uaktywnia sygnał z wyjścia I/O (oczywiście trzeba pamiętać, że PORTD5 i PORTD6 trzeba przełączać komplementarnie, tzn. nigdy nei może być na obydwóch 1).
Aha, kwarc wtedy trzeba dać 10MHz, żeby pasowało do wymagań (ewentualnie procek ATmega48 i kwarc 20MHz i na wyjścia AND'a z XTAL dołożyć dzielnik f/2 z przerzutnika D). Na PORTD7 generujesz sobie uC wszystko od 1MHz w dół (to się dałatwo zrobić w pętli w programie głónym, ewentualne wszystkie nastawy w przerwaniu, z założeniem, że zmienana nastaw wiąże się z utratą stabilności f generatora).

PS. I tak uważam, że to zakopywanie poprzeczki, co to za informatyk, który nie wie jak działa sprzęt, który programuje? Zgroza.

bocian_s · Answer

A ja chę stworzyć taki generatorek który będzie generował częstotliwość w zakresie 0-200Hz i z regulowaną dlugością czasu trwania stanu wysokiego od 1ms do 30ms. Jak myślicie uda się to zrobić na dwuch timerach. 16-to bitowy z preskalerem do generacji okresu a 8-mio bitowy do regulacji czasu stanu wysokiego. MOże ktoś już trenował coś podobnego. Nie zależy mi na idealnej precyzji a raczej jak największej interaktywności.

Tdv · Answer

bocian_s: do tego celu służy PWM, który w uC AVR jest wspomagany sprzętowo - polecam lekturę manuala.
Ewentualnie możesz użyć tajmera 1 (w np. ATmega8 16 bit) i przerwań od porównań (CompareA i CompareB).

GienekS · Answer

A może tak zastosować ATtiny2313 on ma sprzętowe wyjści sygnału zegarowego. Jego wersja 5V chodzi nawet na 16MHz plus kawałek programu dla niższych częstotliwości. Co o tym myslicie ?

ko_rex · Answer

GienekS, patrz układ z posta kolegi Tdv. Program będzie prościutki, bo 2313 posiada możliwość sprzętowego generowania sygnałów, więc ograniszy się to konfiguracji licznika i obsługi przycików.

LordBlick · Answer

Układ ze schematu kolegi Tdv można uprościć, wykorzystując bramki NAND, co ma zaletę - używamy tylko jednego dodatkowego układu scalonego. Dodatkowo można zredukowac ilość użytych wyprowadzeń o jedno, używając jeszcze jedną bramkę NAND (dostepną np. w 74HC00 - dodatkowa obciążalność XTAL2 wynosi tylko 1 wejście CMOS) jako sterowany negator przełączający bramkowanie sygnałów : oscylator kwarcowy/sygnał wewnętrzny. Brak sygnału wewnętrznego i przełączenie na ten sygnał da również czasem pożądany efekt wyłaczenia generacji przebiegu.

Mam na sprzedaż:
30.07.2005 Moduł laserowy audio Philips VAM2201

bocian_s · Answer

PWM odpada. NIe da się w sposób płynny zmieniać częstotliwości podstawowej PWM. Jest tylko kilka wybranych w zależności od prescalera.

LordBlick · Answer

Oj cienko z informacjami... Słyszał o wpisywaniu w każdym wystąpieniu przerwania TmerOverflow dokładnie wyliczonej pod względem czasu wystepowania przerwania wartości do rejestru stanu licznika, np. TCNT1L:TCNT1H?

Machoni · Answer

5V wersja chodzi nawet na 20MHz. A cos wiecej o tym sprzetowym wyjsciu sygnalu zegarowago mozesz napisac. A swoja droga, ile max dalo by sie wyciagnac z wlasnie 20MHz AVR, przy zalozeniu ze nie interesuje nas symetria sygnalu, niewazne sa stopnie wypelnienia, a jedynie jak najwieksza czestotliwosc. Ale z drugiej strony bez uzycia rozwiazan zewnetrznych, tylko to co oferuje uC (i zewnetrzny kwarc). Mi wychodzi wlasnie jakies 5MHz, da sie wiecej ??

bocian_s · Answer

To muszę to jeszcze raz przetrawić. Szykuje się droga przez mękę. Długie godziny nad AVRStudio i dzięsiątki symulacji.

LordBlick · Answer

A co tu symulować dziesięć razy ? Najpierw matematyka... Kod: text Rozwiń Zaznacz wszystko Kopiuj do schowka#ifndef Tdiv1 #define Trise 0x07 #define Tfall 0x06 #define Tdiv1024 0x05 #define Tdiv256 0x04 #define Tdiv64 0x03 #define Tdiv8 0x02  #define Tdiv1 0x01 #define Tstop 0x00 #define usDiv 1000000 // microsecond divisor #define msDiv 1000 // milisecond divisor #endif #define T1div Tdiv64 #define T1Tick 40 #define T1TickDiv usDiv // usDiv or msDiv #ifndef T1cnt #if (T0div==Tdiv1024) #define T1Scale 1024 #elif (T0div==Tdiv256) #define T1Scale 256 #elif (T0div==Tdiv64) #define T1Scale 64 #elif (T0div==Tdiv8) #define T1Scale 8 #elif (T0div==Tdiv1) #define T1Scale 1 #endif #define T1ovr1 (T1Tick*F_CPU) #define T1ovr2 (T1TickDiv*T1Scale) #define T1ovr (T1ovr1/T1ovr2) #define T1cnt 0xFFFF-T1ovr #endifT1cnt to wartość do wpisania w rejestrze licznika co przerwanie, na jego początku. T1div dobierasz tak, aby nie było zbyt duże(niedokładność) i zbyt małe(przepełnienie licznika przed upłynięciem potrzebnego czasu). -- Pozdrawiam, Light'I

ko_rex · Answer

Machoni, jest sposób. Jednak tylko teoretyczny, a sens tego rozwiązania jest delikanie mówiąc żaden. Oto rozwiązanie: ldi r16,1 ldi r17,0 loop: out portb,r16 out portb,r17 out portb,r16 out portb,r17 out portb,r16 out portb,r17 out portb,r16 out portb,r17 out portb,r16 out portb,r17 out portb,r16 out portb,r17 out portb,r16 out portb,r17 out portb,r16 out portb,r17 out portb,r16 out portb,r17 ... ... out portb,r16 out portb,r17 rjmp tu Takim sposoben osiągamy 10MHz przy Fclk=20MHz, bo instrukcja OUT to jeden cykl zegarowy. Nie jest to czysty przebieg, bo mamy przerwę na skok.

Schemat generatora fali prostokątnej na mikrokontrolerze AVR

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Post #25

Podsumowanie tematu