Управление ШИМом по таймеру, улучшено измерение rpm

hddtempserial.ino

@@ -12,73 +12,47 @@
 #define CHECK_TEMP_DELAY 1000 //Задержка перед очередным получением температуры от пк
 #define GET_TEMP_TIMEOUT 500 //Если в течение этого времени температура не была прислана, считается что пк не отвечает
 #define RPM_CHECK_INTERVAL 1000 //Частота подсчета rpm и обнуления tachRevs
-#define DEFAULT_TACT 1 //Величина которая устанавливается сразу после загрузки (до подключения к пк)
+#define DEFAULT_PWM_DUTY_CYCLE 254 //Скважность ШИМ поумолчанию (до подулючения к пк)
+#define MAX_PWM_DUTY_CYCLE 254 //Максимальная скважность ШИМ
 
 #define SOUND_PIN 10
 #define LED_PIN 13
 
-int pwmPins[3] = {3, 5, 6}; //Номера пинов ШИМа
-uint16_t pwr_tacts[3] = {1, 5, 10}; //питание будет включаться каждый n-ный такт
-uint16_t counters[3] = {1, 1, 1}; //счетчики тактов
-
-uint32_t last_power_starts[3] = {}; //времена начала импульсов питания
-uint32_t last_power_ends[3] = {}; //времена окончания импульсов питания
-uint32_t last_signal_starts[FAN_COUNT] = {}; //времена начала импульсов сигнала
-uint32_t last_signal_ends[FAN_COUNT] = {}; //времена окончания окончания питания
+int pwmPins[3] = {3, 5, 6}; //Номера пинов ШИМ
+bool pwmState = 0; //Состояние ШИМ
 
 int tachPins[FAN_COUNT] = {14, 15, 16, 17, 18, 19}; //Номера пинов для считывания оборотов
 uint16_t tachRevs[FAN_COUNT] = {}; //Обороты (просто сколько насчитано оборотов, а не rpm)
 uint16_t tachRpm[FAN_COUNT] = {}; //rpm
 bool tachStates[FAN_COUNT] = {}; //Состояния  (оборот считывается только если состояние == 0, и считывается 0)
-uint32_t lastRpmCheck = 0;
-
-int prev_pwr_tact_value = 0;
-
 
-int temp, rpmValue;  //целочисленные переменные для расчетов
 
-struct fan{ //Данные о вентиляторе
-  int tachPin; //Номер пина для считывания оборотов
-  bool tachState; //Состояние датчика оборотов
+//Это пока не используется:
+struct fan { //Данные о вентиляторе
+  int tachPin; //Номер пина тахометра
+  bool tachState; //Состояние тахометра
+  bool tachType; //Тип датчика. 0 = униполярный, 1 = биполярный
   uint16_t revs; //Количество оборотв (просто, не в минуту)
   uint16_t rpm; //Обороты в минуту
   uint32_t lastSignalStart; //Время начала последнего сигнала тахометра
   uint32_t lastSignalEnd; //Время окончания последнего сигнала тахометра
 };
 
-//fanspec fanspace[3] = {{0, 1}, {1, 2}, {2, 8}}; //Массив переменных нового типа
+struct controll { //Данные о контроллерах вентилятора
+  int pwmPin; //Номер пина ШИМ
+  bool pwmState; //Состояние пина ШИМ
+};
 
-char fan = 1; //Переменная, отвечающая за выбор типа датчика вентилятора (1 – униполярный датчик Холла, 2 –биполярный датчик Холла)
-uint32_t last_beep_time = 0;
-uint32_t last_check_time = 0;
 
+int temp;  //Температура, полученная от пк
 
-void rpmcalc() { //Считывание оборотов и подсчет rpm
-  for (int i = 0; i < FAN_COUNT; i++) {
-    if (digitalRead(tachPins[i]) == 0 && tachStates[i] == 0) { //сигнал тахометра появился
-      last_signal_starts[i] = millis();
-      tachStates[i] = 1;
-    }
-    else if (digitalRead(tachPins[i]) == 1 && tachStates[i] == 1) { //сигнал тахометра пропал
-      if ((last_power_ends[i] - last_signal_starts[i]) - (last_signal_ends[i] - last_signal_starts[i]) > 2) { //оборот засчитывается только если длина сигнала тахометра меньше длины включения питания. В противном случае это фейковый сигнал
-        tachRevs[i]++;
-      }
+uint32_t last_beep_time = 0;
+uint32_t last_check_time = 0;
+uint32_t lastRpmCheck = 0;
 
-      last_signal_ends[i] = millis();
-      tachStates[i] = 0;
-    }
-  }
 
 
-  if (uint32_t(millis() - lastRpmCheck) >= RPM_CHECK_INTERVAL) { //раз в RPM_CHECK_INTERVAL обновляется значение rpm и обороты обнуляются
-    for (int i = 0; i < FAN_COUNT; i++) {
-      tachRpm[i] = (tachRevs[i] * (60000 / uint32_t(millis() - lastRpmCheck))) / 2;
-      tachRevs[i] = 0;
-    }
-    lastRpmCheck = millis();
-  }
 
-}
 
 
 void wait_for_connection(bool beep) { //функция, которая мигает светодиодом и пищит (если beep == true) до тех пор, пока не будет установлено соединение с ПК
@@ -103,7 +77,6 @@ void wait_for_connection(bool beep) { //функция, которая мига
         analogWrite(SOUND_PIN, 0);
       }
     }
-    set_pwm();
   }
   digitalWrite(LED_PIN, 0); //гасим светодиод
   analogWrite(SOUND_PIN, 0); //и выключаем пищалку
@@ -133,8 +106,7 @@ void tempFromPc()// получаем температуру от пк
     if (millis() >= query_time + GET_TEMP_TIMEOUT) { //если слишком долго не отвечает
       //Венитялторы на максимум
       for (int i = 0; i < 3; i++) {
-        pwr_tacts[i] = 1;
-        counters[i] = 1;
+        OCR2A = 254;
       }
       wait_for_connection(true);//снова ждем подключения
       break;
@@ -150,90 +122,99 @@ void tempFromPc()// получаем температуру от пк
 void autocontrol()//Автоконтроль температуры
 {
   tempFromPc();//получаем температуру от пк
-  int pwr_tact_value = 1;
+  int pwmDutyCycle = 0;
 
-  if (temp < 20) {      //<20
-    //rpmValue = 50;
-    pwr_tact_value = 10;
+  if (temp < 20) {      //<20 rpm = 600-630
+    pwmDutyCycle = 50;
   }
-  else if (temp < 40) { //20-39
-    //rpmValue = 100;
-    pwr_tact_value = 7;
+  else if (temp < 40) { //20-39 rpm = 1080-1110
+    pwmDutyCycle = 100;
   }
-  else if (temp < 60) { //40-59
-    //rpmValue = 150;
-    pwr_tact_value = 4;
+  else if (temp < 60) { //40-59 rpm = 1380-1410
+    pwmDutyCycle = 150;
   }
-  else if (temp < 80) { //60-79
-    //rpmValue = 200;
-    pwr_tact_value = 2;
+  else if (temp < 80) { //60-79 rpm = 1620-1650
+    pwmDutyCycle = 200;
   }
-  else {                //>=80
-    //rpmValue = 255;
-    pwr_tact_value = 1;
+  else {                //>=80 rpm = 1800-1830
+    pwmDutyCycle = MAX_PWM_DUTY_CYCLE;
   }
 
-  
-  if (prev_pwr_tact_value != pwr_tact_value) {
+  if (pwmDutyCycle == 0) {
+    TIMSK2 &= (0 << OCIE2A); //выкл. вызов прерывания
+    pwmState = 0;
     for (int i = 0; i < 3; i++) {
-      pwr_tacts[i] = pwr_tact_value;
-      counters[i] = 1;
+      digitalWrite(pwmPins[i], 0);
     }
-    prev_pwr_tact_value = pwr_tact_value;
   }
-  
+  else {
+    OCR2A = pwmDutyCycle; //установка скважности
+  }
 }
 
 
 
 
+ISR(TIMER2_COMPA_vect) { //Эта функия вызывается при прерывании по таймеру 2
+  pwmState = !pwmState;
 
-void set_pwm() {
-  for (int i = 0; i < 3; i++) {
-    if (counters[i] == pwr_tacts[i]) {
-      digitalWrite(pwmPins[i], 1);
-      last_power_starts[i] = millis();
-      counters[i] = 0;
-    }
-    else {
-      digitalWrite(pwmPins[i], 0);
-      last_power_ends[i] = millis();
+  for (int i = 0; i < 3; i++) {//управление пинами ШИМ
+    digitalWrite(pwmPins[i], pwmState);
+  }
+
+  if (pwmState == 1) { //Если питание включилось, то проверяем состояния тахометров
+    for (int i = 0; i < FAN_COUNT; i++) {
+      //Пины тахометров подтянуты к 5в. Если digitalRead == 0, то считается, что тахометр активен, поэтому tachState[i] == 1
+      if (digitalRead(tachPins[i]) == 0 && tachStates[i] == 0) { //сигнал тахометра появился
+        tachStates[i] = 1;
+        //digitalWrite(13, 1);
+      }
+      else if (digitalRead(tachPins[i]) == 1 && tachStates[i] == 1) { //сигнал тахометра пропал
+        //digitalWrite(13, 0);
+        tachStates[i] = 0;
+        tachRevs[i]++; //засчитывается оборот
+      }
     }
-    counters[i]++;
   }
 
 }
 
 
-void get8bits(int num, bool *bits_array) {
-  for (int i = 0; i < 8; i++) {
-    bits_array[i] = num >> (8 - 1 - i) & 1;
-  }
-}
+
+
+
+
 
 
 void setup()  {
   pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
   pinMode(SOUND_PIN, OUTPUT);
-
+  
   for (int i = 0; i < 3; i++) {
     pinMode(pwmPins[i], OUTPUT);
-    pwr_tacts[i] = DEFAULT_TACT;
   }
 
-
   for (int i = 0; i < FAN_COUNT; i++) {
-    pinMode(tachPins[i], INPUT_PULLUP);  //Подтигиваем пины для считывания оборотов
+    pinMode(tachPins[i], INPUT_PULLUP);  
   }
-  Serial.begin(BAUDRATE);
 
 
+  TCCR2A |= (1 << WGM20); //запуск таймера
+  OCR2A = 1; //скважность
+  TIMSK2 |= (1 << OCIE2A); //вкл. вызов прерывания
+
+
+  Serial.begin(BAUDRATE);
+
   wait_for_connection(false); //Ждем установленя связи с ПК
 }
 
 
+
+
+
 void loop()  {
-  if (millis() >= last_check_time + CHECK_TEMP_DELAY) {
+  if (uint32_t(millis() - last_check_time) >= CHECK_TEMP_DELAY) {
     last_check_time = millis();
     autocontrol(); //Получаем температуру от ПК, устанавливаем соотв. скорость вращения
 
@@ -252,6 +233,12 @@ void loop()  {
     }
   }
 
-  rpmcalc();
-  set_pwm();
+  if (uint32_t(millis() - lastRpmCheck) >= RPM_CHECK_INTERVAL) { //подсчет rpm
+    for (int i = 0; i < FAN_COUNT; i++) {
+      tachRpm[i] = (tachRevs[i] * (60000 / uint32_t(millis() - lastRpmCheck))) / 2;
+      tachRevs[i] = 0;
+    }
+    lastRpmCheck = millis();
+
+  }
 }