Drehzahlmessung

> if (Ausgabe==TRUE)
> // Das Display wurde mit den Ergebnissen der vorhergehenden

Den Fall würde ich mit einer Doppelpufferung der Zeitvariablen lösen, 
statt die ISR auf die Ausgabe Rücksicht nehmen zu lassen.

Die ISR misst stur durch. Am Ende einer Messung werden die Ergebnisse 
für die Anzeige bereitgestellt (StartTime und EndTime). Zu Beginn eines 
Anzeigezykluses liest die Anzeigefunktion diese Werte (atomar, siehe 
Interrupt) und schreibt sie sich in einen Zwischenpuffer.

> TIMSK = (1<<TICIE1) | (1<<TOIE1);   // Interrupts akivieren, Capture + Overflow
> ISR( TIMER1_OVF_vect )

Dieser Interrupt läuft bei dir nach dem Ende der Messzeit weiter! 
NrOverflows muss zum Zeitpunkt der Ausgabe nicht mehr den Zustand wie 
bei der Messung der EndTime haben. Durch das Verfahren oben kann man 
dieses Problem ohne Stoppen des Timers lösen. Zusätzlich zu StartTime 
und EndTime übergibt man der Anzeigefunktion auch eine Kopie von 
NrOverflows zum Zeitpunkt der Messung von EndTime. Bzw. man übergibt 
gleich den berechneten Wert (NrOverflows * 65536L + EndTime).

ICR1 würde ich in der Capture ISR einmal und zwar möglichst früh in eine 
temp. Variable auslesen und dann in der Fallunterscheidung kopieren. Das 
verringert Probleme mit unterschiedlichen Laufzeiten in den 
verschiedenen Zweigen.

Mehr habe ich nicht geprüft. Man muss nicht auf dem Dach arbeiten, wenn 
der Keller Löcher hat.

> Dieses Teilprogramm haben schon
> zig Leute vor mir verwendet und bei denen hat es anscheinend geklappt

Kann ich mir nicht vorstellen. Diesem Hinweis solltest du nach gehen:
>> (atomar, siehe Interrupt)

> Erg = (NrOverflows * 65536) + (EndTime - StartTime);

Kannst du diese Rechnung erklären?

> der einzige Unterschied ist das ich kein LCD verwende sondern eine
> 7-Segmentanzeige.

Dann würde ich mir die Rohwerte z.B. über RS232 ausgeben lassen. Und 
damit nachrechnen, ob die Berechnung der 7-Segmentanzeige funktioniert.

Welchen Wert hat NrOverflows zum Zeitpunkt der Rechnung?

Nur eher zufällig den gleichen wie beim Zuweisen des Zeitstempel 2. 
Flanke (EndTime)...

Also in der ISR eine Kopie von NrOverflows anlegen.

2. Hast du den Fall StartTime > EndTime mal gerechnet?

Ich würde so rechnen:

Erg = (NrOVF * 65536UL + EndTime) - (0 * 65536UL + StartTime)

oder verkürzt:

Erg = (NrOVF * 65536UL + EndTime) - StartTime

1

#include <util/atomic.h>

2

3

volatile uint32_t Gemessene_Zeit;

4

5

ISR ( TIMER1_CAPT_vect )

6

{     

7

  static uint8_t ErsteFlanke = TRUE; // global entfällt

8

  if( ErsteFlanke == TRUE )

9

  {

10

    Ausgabe = FALSE; 

11

    StartTime = ICR1;

12

    NrOverflows = 0;

13

    ErsteFlanke = FALSE;  

14

  }

15

  else

16

  {

17

    EndTime = ICR1;

18

    Gemessene_Zeit = (NrOverflows * 65536UL + EndTime) - StartTime;

19

    ErsteFlanke = TRUE;    

20

    // Eine vollständige Messung. Sie kann ausgewertet werden

21

    Ausgabe = TRUE; 

22

  }

23

}

24

25

void Messwerte_auslesen(void)

26

{  

27

  if ( Ausgabe == FALSE ) 

28

    return;

29

30

  // http://www.nongnu.org/avr-libc/user-manual/group__util__atomic.html

31

  // mikrocontroller.net Artikel Interrupt

32

  ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_FORCEON)

33

  {

34

    Erg = Gemessene_Zeit;

35

  }

36

37

  // Aus der Messzeit ergibt sich dann die Frequenz f = 1 / t

38

  // Drehzahl berechnen aus der Frequenz f * 60 sec = U/min

39

  zahl = (60UL * F_CPU) / Erg;

40

41

  // Über 28 Einzelmessungen mitteln

42

  Mittelwert += zahl;

43

  schleife++;

44

  if ( schleife == 28 )

45

  {

46

    drehzahl = Mittelwert / schleife;

47

    Mittelwert = 0;

48

    schleife = 0;

49

  }

50

51

  // Max. mögliche Anzeige begrenzen

52

  if ( drehzahl > 9999 )

53

    drehzahl = 9999;

54

}

55

56

main()

57

{

58

  ...

59

  while(1)

60

  {

61

    Messwerte_auslesen();  

62

    Messwerte_ausgeben();

63

  }  

64

}

Die Zahl der globalen volatile Variablen kann drastisch verringert 
werden. Volatile müssen sein: Gemessene_Zeit, Ausgabe und NrOverflows.

Prüfe die Datentypen deiner Variablen. Hier zwei Beispiele

Was passiert weil NrOverflows 8-Bit und nicht 16-Bit ist?

Gemessene_zeit ist mit NrOverflows 8-Bit max. 16777215. d.h. die 
Mindestdrehzahl ist 28 rpm.

Was passiert weil zahl signed und nicht unsigned ist?

Wenn Erg (= Gemessene_zeit) kleiner wird als 14648 (<1,83 ms, >32768 
rpm), wird zahl durch Integeroverflow negativ.

Derzeit (Mittelwert im Userprogramm) kann es vorkommen, dass man Werte 
verpasst, weil die ISR bereits eine neue Messung angefangen hat. Deine 
ursprüngliche Lösung hatte das Problem nicht, weil die ISR einfach nicht 
gemessen hat, so lange noch nicht ausgegeben wurde. auch nicht ideal.

Auch muss man beachten, ob man lange genug misst. Beispiel bei 28 rpm 
und Mittelwert aus 28 Messungen liegt ein gültiger Mittelwert frühstens 
nach 1 Minute vor!

IMHO würde es Sinn machen, die Mittelwertbildung in der ISR zu machen. 
Und günstig wäre eine gleitende Mittelwertbildung statt einer fixen.

Ich könnte mir gut vorstellen, dass die ISR z.B. Mittelwerte der Zeiten 
aus 2, 4, 8, 16,... Messungen anbietet. 2er Potenzen um die Divisionen 
schnell zu machen (Rechtsshift). Die aufwändigere Berechnung der 
Drehzahl und die Aufbereitung der Anzeige wird wie bisher im 
Userprogramm gemacht.

Hmm, mich würde es stutzig machen, wenn überhaupt noch eine Anzeige zu 
sehen ist, wenn der Not-Aus gedrückt ist. Not-Aus heisst für mich: Da 
ist kein Saft mehr drauf. Nirgends.

Auch bei dem Nullen per Software unterhalb der Mindestdrehzahl 200 rpm 
wäre ich vorsichtig. Die 0 würde ich nur anzeigen, wenn das Teil sich 
wirklich < 1 rpm bewegt also NrOverflows > 7324 (d.h. NrOverflows 
auf uint16_t erweitern).

Das Unterschreiten der Mindestdrehzahl könnte man anzeigen, in dem man 
z.B. die Anzeige blinken lässt. Eine andere Methode wäre z.B. ---- 
anzuzeigen, aber nicht 0000. 0000 würde für mich heissen: Maschine dreht 
nicht mehr bzw. < 1 rpm.

> man bin ich betrunken. Schau mal in die Interrupinitialisierung.
> "|="

Passiert. Bei mir im Simulator ist das nicht schlimm. Das Testprogramm 
läuft dennoch. Merke: Simulieren ist nicht Testen.