Minimallösung: IR-Abstandsmessung

**radbruch** · 15.01.2009, 23:29

Hallo

dein fertiges hex-file ist ein anderes programm...

Jain, das selbe Programm ist es eigentlich schon, aber mit der falschen Lib kompiliert. Das steht glaube ich irgendwo weiter unten...

DDRD |= (1 << DDD1); // Port D1 als Ausgang
PORTD &= ~(1 << PD1); // PD1 auf LOW

Setzt den TXD-Pin des Mega8 auf Ausgangsfunktion und gibt ein Low aus. An diesem Pin ist die Kathode IR-LED angeschlossen die deshalb nur leuchten kann, wenn dieser Pin Low ist.

OCR2 = 0xFC;

Das ist der eigentliche Trick der Sache. Die Anode der IR-LED ist (über R16) am OC2-Pin angeschlossen, das ist der Ausgangspin von Timer2. Hier wird nun ein (ich glaube 36kHz-)Signal mit variablem Puls-Pauseverhältniss erzeugt. Je größer dabei der Pulsanteil ist, desto empfindlicher wird die Abstandsmessung, 0xff ist unempfindlich wenn ich mich recht erinnere. Das alles funktioniert aber nur richtig, wenn man die von waste angepasste Lib (anderer PWM-Mode und Ausgangstogglen) verwendet. Das funktionierte bei mir zu Anfang nicht, deshalb funzt das Hex nicht.

ir=PIND & (1 << PD0);

Fragt den IR-Empfänger ab und speichert 1 oder 0 in ir. Dazu muß man aber wissen, dass der Empfänger das Signal invertiert! Wenn er kein 36kHz-Signal erkennt ist sein Ausgang high, deshalb prüft if(ir) ob die Bahn frei ist (kein IR-Echo erkannt) und if(!ir) prüft auf ein Hinderniss (Echo erkannt).

Gruß

mic

**oberallgeier** · 15.01.2009, 23:47

Hi,

bei dieser Messung muss man noch beachten, dass nach Einstellen der neuen Puls-Pausen-Zeit der SFH5110 vier (bei älteren Sensoren sechs) Pulse braucht, bis sein Signal gültig ist. Das steht bei dem auch in der Doku:

.................Bild hier

Die ganze Geschichte habe ich hier ziemlich ausgebreitet.

**malediction** · 16.01.2009, 08:46

ok danke erst mal.
ich werd mich erst mal mit waste's thread auseinandersetzen. vllt kapier ich dann ja mehr

**malediction** · 16.01.2009, 10:00

ich hab das ganze jetzt noch mal überdacht.

ich verwende ja die lib 2.8rc1. da ist ja schon der ir-detektor eingebunden.
nun erst mal ne frage: sind da schon die veränderungen von waste dabei?
wenn nicht, wie kann ich die einbauen, sodass ich die aktuelle lib nutzen kann und trotzdem der ir-detektor richtig funzt?

nun ist ja bei der lib auch ein ir-testprogramm dabei.
dieses hier

Code:

/*******************************************************************************
*
* Description: Asuro IR-Detektor Testprogramm
*
*****************************************************************************/
/***************************************************************************
 *                                                                         *
 *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify  *
 *   it under the terms of the GNU General Public License as published by  *
 *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or     *
 *   any later version.                                                    *
 ***************************************************************************/
#include "asuro.h"
#include <stdlib.h>

static unsigned char ocr2 = 0x91;

void InitIRDetect(void)
{  
  UCSRB = 0;
  DDRD |= (1 << DDD1);	// Port D1 als Ausgang
  PORTD &= ~(1 << PD1);	// PD1 auf LOW
  OCR2 = ocr2;
}

void InitUart(void)
{
  OCR2  = 0x91;         // duty cycle fuer 36kHz
}

int main(void)
{

  unsigned char sw;

  Init();
  
  DDRD |= (1 << DDD1);	// Port D1 als Ausgang
  PORTD &= ~(1 << PD1);	// PD1 auf LOW

//  InitIRDetect();
  while (1)
  {
    UCSRB = 0;
    OCR2 = 0xFE;

    if (PIND & (1 << PD0))
      StatusLED(GREEN);
    else
      StatusLED(RED);

    sw = PollSwitch();
    if (sw & 0x01)
      ocr2  = 0xFE;	//Pulsbreite 1
    if (sw & 0x02)
      ocr2  = 0xFD;	//Pulsbreite 2
    if (sw & 0x04)
      ocr2  = 0xFB;	//Pulsbreite 4
    if (sw & 0x08)
      ocr2  = 0xF7;	//Pulsbreite 8
    if (sw & 0x10)
      ocr2  = 0xEF;	//Pulsbreite 16
    if (sw & 0x20)
      ocr2  = 0x90;	//Pulsbreite 110

    if (sw)
    {  
      OCR2 = 0x91;
      PrintInt(sw); 
      SerPrint(" ");
      PrintInt(ocr2); 
      SerPrint("\r\n");
    }
//   Msleep(100);
  }
  return 0;
}

das hab ich mal auf meinen asuro geflasht und getstet. man kann dort mit den tastern ja die pulsweite einstellen.
zuerst dachte ich, es würde gar nichts gehn, weil die status led immer grün war.
das einstellen der pulsweite ging. das konnte ich ja mithilfe meines transceivers feststellen, da asuro je nach tastendruck mir ja die pulsweite gesendet hat.
dass asuro was gesendet hat, hab ich auch mithilfe des transceivers feststellen können.
jedoch konnte ich machen was ich wollte, die status led blieb grün.

dann bin ich (mehr oder weniger durch zufall) ganz dich an meinen 45°-spiegel gekommen und siehe da: led rot!!!
also funktioniert es, es ist jedoch nicht empfindlich genug eingestellt.

das sollte man ja ansich mit den tastern machen können, aber ich hab - egal welche pulsweite ich verwendete - keine oder nur minimale veränderungen gemerkt. problem dabei: die objekterkennung erfolgt erst HINTER der platinenkante, also zu spät.

kann ich das mithilfe der OCR2-werte noch weiter tunen oder muss ich da noch was anderes beachten (wie z.b. die einstellugnen von waste, mit denen ich noch nicht so ganz klar komme)?!

wär toll, wenn mir wer helfen könnte. danke!

**malediction** · 20.01.2009, 21:24

*thread nach oben schieb in der hoffnung eine antwort zu erhalten...*

**radbruch** · 20.01.2009, 22:16

Hallo

Ich verwende die 2.8er Lib nicht, deshalb kann ich dir nicht viel zum Zusammenspiel mit der IR-Erweiterung sagen. Allerdings scheint mir dein Beispielprogramm die etwas erweitete Demo von Waste zu sein, ich sehe keinen Hinweis auf eine Unterstützung durch die Lib.

Wichtig ist die Initialisierung des Timers in der Lib, bei der von Waste modifizierten Version sieht die entsprechende Stelle in asuro.c so aus:

TCCR2 = (1 << WGM20) | (1 << WGM21) | (1 << COM20) | (1 << COM21) | (1 << CS20);
In der Funktion Init()

Laut Datenblatt (Seite 177ff) ist das "Fast PWM" (WGM20+21) mit "Set OC2 on Compare Match, clear OC2 at BOTTOM, (inverting mode)" (COM20+21). Prescaler ist 1 (CS20) (Wie man dann auf 36kHz kommt ist mir grad auch nicht klar ;)

Diese Initialisierung sollte bei der 2.8er Lib gleich sein sonst funzt die IR-Abstandsmessung nicht.

Du kannst auch noch mit dem OCR2-Wert rumspielen, mein asuro fuhr mit 0x50 ziemlich optimal. Das hängt aber auch vom Reflektor und dem Gesamtaufbau ab.

Gruß

mic

**malediction** · 21.01.2009, 09:30

hallo radbruch.

danke für deine antwort.

in meiner asuro.c-datei aus der 2.8er lib habe ich nur folgende 2 stellen gefunden:

Code:

#if defined(__AVR_ATmega168__)
  // fast PWM, set OC2A on compare match, clear OC2A at bottom, clk/1
  TCCR2A = _BV(WGM20) | _BV(WGM21) | _BV(COM2A0) | _BV(COM2A1);
  TCCR2B = _BV(CS20);
  // interrupt on timer overflow
  TIMSK2 |= _BV(TOIE2); 
#else
  // fast PWM, set OC2A on compare match, clear OC2A at bottom, clk/1
  TCCR2 = _BV(WGM20) | _BV(WGM21) | _BV(COM20) | _BV(COM21) | _BV(CS20);
  // interrupt on timer overflow
  TIMSK |= _BV(TOIE2); 
#endif
  // 36kHz carrier/timer
  OCR2  = 0x91;

für mich ja ansich uninteressant, weil ich den standard prozessor verwende und es hier um den atmega168 geht, oder?!

und dann dieses hier:

Code:

  /*
    PWM-Kanaele OC1A und OC1B auf 8-Bit einstellen.
    Sie werden fuer die Geschwindigkeitsvorgaben der Motoren benutzt.
  */
  TCCR1A = _BV(WGM10) | _BV(COM1A1) | _BV(COM1B1);
  TCCR1B = _BV(CS11);                 // tmr1-Timer mit MCU-Takt/8 betreiben.

ich komme mit den ganzen operatoren in c noch nicht zu 100% klar, daher kann ich die oben genannte stelle schlecht interpretieren. dass diese jedoch nicht mit der von dir genannten übereinstimmt, ist eindeutig.

meinst du ich kann das einfach dazu schreiben?

mit der OCR2- Werten habe ich auch experimentiert. So habe ich auf die 6 Taster immer verschiedene Werte gelegt. Dabei habe ich die hex-werte von FF bis 00 laufen lassen und dabei von schlter zu schalter immer 33 abgezogen, sodass ich auf tasterbelegungen von FF, CC, 99, 66, 33, 00 kam. damit ist ja das ganze spektrum erst mal grob abgedeckt. es hat jedoch leider zu keiner veränderung geführt.

mit deinem fertigen programm vom anfang des thread geht es. nur ist mir nicht ganz wohl gänzlich auf wastes lib umzusteigen, weil ich mich gerade an die 2.8 gewöhnt habe.

vielleicht liegt es wirklich nur an der initialisierung. nur wundert mich das, weil man ja ansich mit der lib schon der ir-support bekommt. komisch, dass es dann nicht so funktioniert, wie gedacht.

grüße, malediction.

**malediction** · 24.01.2009, 12:10

sooooooo...

da ich mal wieder keine antwort bekomme...

...hab ich mir selbst geholfen.

für alle, die wie ich die 2.8er lib benutzen und die ir-minimallösung "installiert" haben sei hier gesagt, dass ich mit dem "mitgelieferten" testprogramm zur ir-kollision große probleme hatte. es funktionierte zwar, jedoch war die pulsbreite so eingestellt, dass der sensor hindernisse nur ca. 5mm vor dem spiegel erkannt hat (und damit erst HINTER der platinenkante)!
die einstellung der pulsbreite mittels taster funktionierte bei mir in dem IRcollision-programm auch nicht.
ich hab das ganze mal auseinandergenommen und herausgefunden, dass das testprogramm funktioniert (jedenfalls bei mir), wenn man es so umschreibt:

Code:

/*******************************************************************************
*
* Description: Asuro IR-Detektor Testprogramm
*
*****************************************************************************/
/***************************************************************************
 *                                                                         *
 *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify  *
 *   it under the terms of the GNU General Public License as published by  *
 *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or     *
 *   any later version.                                                    *
 ***************************************************************************/
#include "asuro.h"
#include <stdlib.h>

int main(void)
{
   unsigned char sw;
   
   Init();
   
   DDRD |= (1 << DDD1);   	// Port D1 als Ausgang
   PORTD &= ~(1 << PD1);   // PD1 auf LOW
   
   UCSRB = 0;
   OCR2 = 0xFE;				//Anfangswert (entspricht Pulsbreite 1)
   
   while(1)
   {
   if (PIND & (1 << PD0))
      StatusLED(GREEN);
   else
      StatusLED(RED);
      
   sw = PollSwitch();
   if (sw & 0x01)
      OCR2  = 0xFE;   //Pulsbreite 1
   if (sw & 0x02)
      OCR2  = 0xFD;   //Pulsbreite 2
   if (sw & 0x04)
      OCR2  = 0xFB;   //Pulsbreite 4
   if (sw & 0x08)
      OCR2  = 0xF7;   //Pulsbreite 8
   if (sw & 0x10)
      OCR2  = 0xEF;   //Pulsbreite 16
   if (sw & 0x20)
      OCR2  = 0x90;   //Pulsbreite 110
   }
   return 0;
}

hier muss man auch nichts mehr an der lib ändern. damit geht bei mir alles problemlos und man kann deutlich sehen, welche pulsbreite man einstellen muss für welche enfernung.

vielleicht könnte mal jemand, der auch die 2.8er lib hat das ganze testen, indem er zuerst das original programm zur IR-Kollision flasht und ausprobiert, und danach das o.g.. dann könnte man mal feststellen, ob es an mir liegt oder ob es ein allgemeiner fehler ist.

thx, malediction...

**radbruch** · 24.01.2009, 14:50

sooooooo...
da ich mal wieder keine antwort bekomme... ...hab ich mir selbst geholfen.

Prima, so sollte es sein. Selber Nachdenken führt gelegentlich auch zum Ziel.

Deine vorige Programmversion mit Ausgabe der Tasten- und OCR2-Werte stolperte über den Mix aus IR-Abstandsmessung und IR-Kommunikation mit dem Terminal. So funktioniert es bei meinem asuro mit alter Lib:

Code:

/*******************************************************************************
*
* Description: Asuro IR-Detektor Testprogramm
*
*****************************************************************************/
/***************************************************************************
 *                                                                         *
 *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify  *
 *   it under the terms of the GNU General Public License as published by  *
 *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or     *
 *   any later version.                                                    *
 ***************************************************************************/
#include "asuro.h"
#include <stdlib.h>

static unsigned char ocr2 = 0xFE;

void InitIRDetect(void)
{
  DDRD |= (1 << DDD1);   // Port D1 als Ausgang
  PORTD &= ~(1 << PD1);   // PD1 auf LOW
  UCSRB = 0;
  OCR2 = ocr2;
}

void InitUart(void)
{
  OCR2  = 0x91;         // duty cycle fuer 36kHz
}

int main(void)
{
  unsigned char sw;

  Init();
  InitIRDetect();
  while (1)
  {
    if (PIND & (1 << PD0))
      StatusLED(GREEN);
    else
      StatusLED(RED);

    sw = PollSwitch();
    if (sw & 0x01)
      ocr2  = 0xFE;   //Pulsbreite 1
    if (sw & 0x02)
      ocr2  = 0xFD;   //Pulsbreite 2
    if (sw & 0x04)
      ocr2  = 0xFB;   //Pulsbreite 4
    if (sw & 0x08)
      ocr2  = 0xF7;   //Pulsbreite 8
    if (sw & 0x10)
      ocr2  = 0xEF;   //Pulsbreite 16
    if (sw & 0x20)
      ocr2  = 0x90;   //Pulsbreite 110

    if (sw)
    {
      OCR2 = 0x91;
      PrintInt(sw);
      SerWrite("-", 1);
      PrintInt(ocr2);
      SerWrite("\n\r", 2);
      UCSRB = 0;
		OCR2=ocr2;
    }
   Msleep(100);
  }
  return 0;
}

Das sollte auch mit der 2.8er Lib funktionieren weil sie den Timer richtig parametriert.

Gruß

mic

**malediction** · 24.01.2009, 14:59

Prima, so sollte es sein. Selber Nachdenken führt gelegentlich auch zum Ziel.

ansich denk ich immer zuerst nach. nur ist das bei c so eine sache, da ich gerade erst dabei bin, mich reinzufuchsen

was mich eben wunderte ist, dass das o.g. programm schon bei der lib dabei ist, allem anschein nach aber nicht ohne weiteres funktioniert. ich hab es dann so gemacht, dass ich für mich unlogisch erscheinende dinge (wie z.b. auch diese ausgabe in dem programm) schritt für schritt auskommentiert habe, sodass es am ende funktioniert hat und ich wusste woran es liegt.

danke aber trotzdem für die tipps.

Thema: Minimallösung: IR-Abstandsmessung

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