Drehgeber Vierfachauswertung STK500 + ATmega32

vll hilft der code.....

http://www.mikrocontroller.net/attachment/1971/ENCODE.C

Olli ElPunkt schrieb:
> Hengstler Drehgeber mit 5000 Schritten/Umdrehung

Bei welcher Drehzahl sollen die Dinger denn laufen?
Und sind das Absolut- oder Inkrementaldrehgeber (Typenbezeichnung)?

Die Suche liefert:
Drehgeber

Und noch sehr sehr sehr viele Beiträge im Forum.

Olli L. schrieb:
> Ist ein Inkrementalgeber. Die Drehzahl soll variabel sein. Von 0 - 2800
> U/min.

Das könnte mit einem ATmega32 schon eng werden. Evtl. wäre ein FPGA da 
die bessere Lösung. Das kommt auch drauf an, was in der Auswertung 
passieren soll.

Olli L. schrieb:
> Das Hauptziel ist, eine möglichst genaue Messauflösung bei kleinen
> Frequenzen.

Was heißt "genaue Messauflösung"?
Wie lang darf die Messung dauern?
Wie genau soll es sein?
Was soll gemessen werden?

Martin Wende schrieb:
> (2800rpm*5000pulse)/60s = 233kHz

Warum so schüchtern? Bei 4-fach Auswertung sind es 4 x 233kHz :-)

Olli L. schrieb:
> Das Ganze muss mit einem ATmega32 laufen.

Liefert der Drehgeber Sinus/Cosinus- oder Rechtecksignale?
Bei phasenverschobenen Rechtecksignalen müßte der ATmega mit >50MHz 
laufen, um die Impulse zu verarbeiten.

Willi schrieb:
> Liefert der Drehgeber Sinus/Cosinus- oder Rechtecksignale?

Ohne Typenbezeichnung oder Link aufs Datenblatt läßt sich das schlecht 
beantworten, wenn man den Geber nicht beim Vornamen kennt.

Olli L. schrieb:
> Ist es mit dieser Drehgeber+Mikrocontroller Kombination überhaupt
> möglich?

Definitiv: NEIN!
Das muß mit spezieller Hardware gemacht werden. Am besten mit einem µC, 
der schon einen Quadratur-Dekoder auf dem Chip hat wie zum Beispiel der 
STM32F407. Hierfür gibt es ein kostengünstiges 'discovery-board'.

Falls eine größere Stückzahl gebaut werden soll, würde ich einen Renesas 
RX210 empfehlen; er ist leistungsfähig+günstig. Das Entwicklungsboard 
wird bei Renesas verschenkt: RPBRX210.
Es gehen aber auch dessen größere Brüder RX62N oder RX621, oder aber 
auch H8S und H8SX Prozessoren, die bis zu 4 Quadratur-Dekoder auf dem 
Chip haben.

Martin Wende schrieb:
> Position mit nem Inkremetalgeber ist übrigens eh Gülle, das Gerät weis
> ja nicht, wo die Welle startet.

Da gibt es aber durchaus Möglichkeiten, das herauszufinden :-)

> Da sollteste nen FPGA nehmen, da in Hardware auswerten und nen CPU
> Softcore noch draufbasteln für die Auswertung.

Das würde ich davon abhängig machen, wo die Prioritäten liegen.
Meistens ist das Quadratursignal eher von geringer Bedeutung, da der 
Prozessor noch viele andere Schnittstellen bedienen muß. Ein 
Standardprozessor, den man von der Stange kaufen kann und wiederholt 
auch für andere Schaltungen einsetzt, dürfte einfacher zu handhaben 
sein.

Such Dir einen µC mit Eingang speziell für einen Drehgeber und gut. Der 
Rest ist einfache Software.

Hannes Lux schrieb:
> spontan schrieb:
>> Such Dir einen µC mit Eingang speziell für einen Drehgeber und gut. Der
>> Rest ist einfache Software.
>
> Es geht um ein Ausbildungsprojekt:
>
> Olli L. schrieb:
>> Ja uns steht nichts anderes zur Verfügung. Unsere Vorgänger sollen das
>> auch geschafft haben.
>
> Da muss man sich schon an die Vorgaben halten, oder man disqualifiziert
> sich.
>
> Ich meine allerdings auch, dass eine reine Softwarelösung mit dem AVR
> verdammt eng wird, zumindest ist die klassische Art mit Abfrage der
> Zustände im Timer-Interrupt und Erkennen der Flanken durch Vergleich mit
> dem Vorwert bei dieser Impulsflut überfordert.
>
> ...

Richtig, es ist ein Studienprojekt.

Ich versteh allerdings noch nicht genau warum das eng werden könnte. 
Liegt es an dem Takt von 8MHz? Wir könnten auch nen externen 16MHz Takt 
anschließen falls das was bringt.

mfG

Falk Brunner schrieb:
> @  Olli ElPunkt (Gast)
>
>>Richtig, es ist ein Studienprojekt.
>
> Und dann gleich so hoch hinaus?
>
>>Ich versteh allerdings noch nicht genau warum das eng werden könnte.
>
> Beitrag "Re: Drehgeber Vierfachauswertung STK500 + ATmega32"
>
> Der Drehgeber muss schnell genug abgetastet werden, damit man keinen
> Codewechsel verliert. Bei der 2800 U/min und 5000 Pulsen/U ist das halt
> nicht gerade wenig. Genau genommen über 1 MHz Abtastrate. Da der AVR für
> einen Drehgeber keinerlei Hardwaremodule hat, muss alles in Software
> gemacht werden. Macht bei 16 MHz CPU-Takt bestenfalls 16
> Befehle/Durchlauf. Das wird nix. Mit einem passenden Hardwaredekoder
> wäre es machbar. Entweder ein fertiger IC, oder ein CPLD, oder ein
> TTL-Grab oder, oder, oder.


Das einzige was uns angeboten wurde, ist ein Drehgeber mit weniger 
Strichen bzw weniger Impulsen/Umdrehung.

Falk Brunner schrieb:
> "Das Hauptziel ist, eine möglichst genaue Messauflösung bei kleinen
> Frequenzen. Bei den schnellen Frequenzen darf es ruhig ein bisschen
> ungenauer sein."
>
> Was sind hier kleine Frequenzen? Bei 280 U/min hat man 10 mal soviel
> Takte zur Verfügung, das könnte was werden. Aber bei voller Drehzahl
> muss man dennoch alle Codewechsel erwischen, sonst klappt die
> Richtungsauswertung nicht.

Am besten ich zitiere mal den Aufgabentext:

"Inkrementalgeberauswertung mit µ-Controller

Es soll eine Vierfachauswertung (mit Atmega32) folgender Messgrößen 
erfolgen:
- Position bzw. Winkel
- Geschwindigkeit
- Beschleunigung bzw Winkelbeschleunigung
Für eine Antriebsregelung mit relativ hohen Abtastraten  (zB 0,1ms bis 
2ms) wird mit reiner Frequenzmessung die Drehzahl und die Beschleunigung 
nur gering aufgelöst (Nur wenig Impulse pro Abtastzeit).
Insbesondere bei niedrigen Drehzahlen soll die Geschwindigkeit und die 
Beschleunigung genauer gemessen und höher aufgelöst werden.
Kombination von Zeit- und Frequenzmessung."

> > Ist es mit dieser Drehgeber+Mikrocontroller Kombination
> > überhaupt möglich?
> Definitiv: NEIN!

4 Drehgeber mit 233kHz Strichrate, also ca. 300kHz Abtastfrequenz ?

Doch, schaffbar, die Frage ist, was der AVR noch zusätzlich tun soll.
Vermutlich gelegentlich die 4 Positionen über die serielle Schnittstelle 
senden, vielleicht Grenzwerte vergleichen. Das kann er auch noch, 
programmieren muß man halt können.

Soll er nebenher eine CNC Maschine mit 5 Achsen in Kreisbahnen 
interpoliert steuern, wird's eng.

So ungefähr:

// 8kByte Tabellen, einfach mit Byte addressierbar
char increment01[4][256]={...}; Richtung +1/0/-1 bit 0,1
char increment23[4][256]={...}; Richtung +1/0/-1 bit 2,3
char increment45[4][256]={...}; Richtung +1/0/-1 bit 4,5
char increment67[4][256]={...}; Richtung +1/0/-1 bit 6,7
uint8_t table01[4][256]={...}; Übergang bit 0,1 auf nächsten Zustand 
0..3
uint8_t table23[4][256]={...}; Übergang bit 2,3 auf nächsten Zustand 
0..3
uint8_t table45[4][256]={...}; Übergang bit 4,5 auf nächsten Zustand 
0..3
uint8_t table67[4][256]={...}; Übergang bit 6,7 auf nächsten Zustand 
0..3
register uint8_t state1,stat2,stat3,state4; // 4 Register
register int16 position1,position2,position3,position4; // 8 Register

while(1) // RJMP : 2
{
    state=PORTB; // bit 0,1 Drehgeber 1, bit 2,3 Drehgeber 2, ... // IN: 
1
    position1+=increment01[state1][state]; // LD ADD LD ADD: 5
    state1=table01[state1][state];         // LD Rd,(X): 2
    position2+=increment23[state2][state];
    state2=table23[state2][state];
    position3+=increment45[state3][state];
    state3=table45[state3][state];
    position4+=increment67[state4][state];
    state4=table67[state4][state]; // 35 Takte/16MHz = 450kHz Abtastrate
}

und vielleicht fällt ja jemandem noch schnelleres ein.

Und selbst wenn...jetzt hast Du die Position.
Wo ist die Geschwindigkeit und die vor allem die Beschleunigung?

Wenn es da nicht von 0 auf 1000/s^2 springen soll, dann ist da etwas 
mehr notwendig als eine einfache Differenzenbildung.