d18b20 и мерцание

[pierro]

Доброго времени суток все "котам"

Прошу помочи у старожилом и профессионалов. Это моя 3-я разработка на микроконтроллере. Делаю термостат на attiny2313 с возможностью регулирования температур (также будет использоваться для инкубатора). Все сделал, программу написал, все работает. Только одна проблема осталась. Мерцание индикатора при считывание температуры с d18b20. Вроде проблема старая, как свет, много форумом перечитал, все перепробовал, но проблема осталась.
Били решения но
1. они били на atmega8
2. либо использовалса кварц

У меня
1. attiny2313
2. кварца нету
3. Переписана функция считывания температура, так как та что шла с CodeVision уж больно много места занимала (не хватало памяти для остальной программами)
4. Пробовал не отключать прерывания в функции my_ds18b20_temperature - но температура недосчитываться (как би и не должна)

Существующий ли решения этой проблемы (жк индикатор не подходит)?

Код программами

term.zip

Программа

(2.72 КБ) 159 скачиваний

Вот схема


Это фото уже почти готового устройства



Спасибо всем!

[Мастер Ломастер]

перечитайте форум еще раз - решение всегда одно, независимо от типа МК, кварца, схемы и т.п.: нельзя запрещать прерывания на время всей работы с датчиком температуры, достаточно запрещать их только на время чтения/записи одно бита - это гарантирует исключение мерцания при динамической индикации (при условии, что сама динамическая индикация сделана без ошибок).

[ploop]

Заводится счетчик на интервал 1-2 секунды. В прерывании его сначала считываем температуру с датчика, потом даём команду на преобразование. Это выполняется довольно быстро, мерцания не будет заметно, а при следующем входе в прерывание считается готовая температура. Слишком часто опрос тоже делать не стоит.

[Аlex]

ploop, не советуйте ерунды. Работать с датчиком в прерывании глупо. Так-же как и глупо вешать обработчик любыми другими способами. Вы ещё посоветуйте индикацию вынести в основной цикл с использованием всяких там delay_ms.
pierro, придерживайтесь совету Ломастера. Он дал совет по единственно правильному решению подобной проблемы. Если уж не терпится ждать весь тайм слот с запрещёнными прерываниями, можно их запретить только на основную часть тайм-слота (в самом начале), но это при условии того, что прерывание, которое может вызваться во время остальной части, не затянется на большое время.

[ploop]

Работать с датчиком в прерывании глупо.

Обоснуйте?
Зависит от задачи. Во время обмена данными всё равно прерывания запрещены, а я предложил делать внутри перрывания только обмен (не ожидание). При том не чаще раза в секунду.

Второй вариант - флаговый автомат, когда в прерывании выставляем флаг, обмен делаем в основном цикле. Но опять же, как говорил, на время обмена прерывания запрещены, так что ничего не выигрываем и не теряем.
Разве что обсчет CRC обычным (не табличным) методом лучше не делать в прерывании.

[Аlex]

Обоснуйте?

Что кнокретно ? Что вешать прерывание - глупо ? Дак тут и обоснований не нужно. На то он и обработчик прерываний, что-бы обработать быстренько событие и бегом оттуда, сломя голову...

Зависит от задачи.

Естественно. И в конкретной задаче, как раз, вешать его глупо. Т.к. , пологаю, дин. индикация происходит в прерывании по таймеру. По этому и нельзя запрещать прерывания на длительное время. И премещать работу с датчиком в ОП, обосновывая это тем, что прерывания и так запрещены - не выход. Это тоже-самое, только "вид сбоку"... Необходимо давать возможность обработаться событию вовремя, по этому единственный выход - запрет прерываний на то время, которое критично к изменению. Это время и есть 1 тайм-слот. Между тайм-слотами время неограничено.

[ploop]

Это время и есть 1 тайм-слот

Всё верно.
Длительность полного обмена (8 байт + 1 CRC) всегда будет меньше 10мс, если это время критично для дин. индикации - тогда да, я не прав.

[Аlex]

10 мс это наверное многовато будет. Предположим 3 индикатора, 30 мс полупериод на один индикатор. Получается период 60 мс = 16.6 Гц на индикатор.

[Леонид Иванович]

Работать с датчиком в прерывании глупо.

Как раз "interrupt-driven 1-wire master" - самая правильная реализация. Все задержки отсчитываются таймером, все действия с шиной производятся в прерываниях. Тратится минимальное количество вычислительных ресурсов. Но такая реализация сложнее. Ну и прерывание должно быть высокоприоритетным, ведь формируются малые интервалы времени.

Но даже реализация без прерываний тратит не так много ресурсов. Вот такой код позволяет даже вынести динамическую индикацию из прерывания и вставить в основной цикл. Мерцания незаметны. Ну, почти

Код: Выделить всё

//----------------------------------------------------------------------------

//DSS-90
//Модуль обслуживания термометра DS18B20

//Цифровой датчик температуры DS18B20 подключен по 1-проводному
//интерфейсу, который реализован программно.
//Для подключения датчика используется порт OWP.
//Порт должен быть  настроен на ввод,
//внутренний подтягивающий резистор должен быть отключен,
//используется внешний подтягивающий резистор 4.7 кОм.
//Во время измерения обеспечивается сильноточная
//подтяжка линии данных (порт переключается на вывод ВЫСОКОГО уровня),
//поэтому возможно использование термометра с паразитным питанием.
//Должны быть определены следующие макросы:
//#define OWP (1 << Pxn)
//#define Port_OWP_OUT (DDRx |= OWP)
//#define Port_OWP_IN (DDRx &= ~OWP)
//#define Pin_OWP   (PINx & OWP)
//Датчик DS18B20 должен быть запрограммирован в 12-разрядный режим
//(биты R0, R1 в регистре конфигурации равны единице,
//это заводская установка).

//Дискретность измерения температуры составляет 0.1°C.
//Из датчика считываются только 2 байта, CRC не проверяется.

//Для инициализации модуля один раз в начале программы должна
//вызываться функция DS18B20_Init(). Функция DS18B20_Exe() должна
//вызываться в основном цикле, она осуществляет запуск преобразования,
//формирует в фоновом режиме временную задержку и производит считывание
//температуры во внутреннюю переменную Temp.

//Поскольку обмен по однопроводной шине довольно медленный (чтение или
//запись одного байта занимает порядка 0.5 мс), целиком выполнять
//чтение температуры и запуск преобразования за один вызов DS18B20_Exe()
//нельзя. Это может нарушить выполнение других задач. Поэтому процесс
//обмена с термометром разбит на элементарные операции, каждая из
//которых включает в себя обмен не более чем одним байтом.

//Значение температуры в любой момент может быть считано с помощью функции
//DS18B20_GetT(). Значение представлено в виде 16-разрядного целого числа
//со знаком и представляет собой температуру в десятых долях градуса.
//До того, как закончится первое преобразование температуры, возвращается
//значение T_NORDY. В случае отсутствия ответа термометра возвращается
//код ошибки T_ERROR.

//----------------------------------------------------------------------------

#include "Main.h"
#include "DS18B20.h"

//------------------------------ Константы: ----------------------------------

#define TCONV 800      //время преобразования температуры, мс

//----------------------------- Переменные: ----------------------------------

static int Temp;       //текущая температура
static char TState;    //состояние процесса измерения

//-------------------------- Прототипы функций: ------------------------------

bool TReset(void);     //формирование импульса сброса
char TByte(char dat);  //запись/чтение байта
bool TBit(bool b);     //запись/чтение бита

//--------------------- Инициализация термометра: ----------------------------

void DS18B20_Init(void)
{
  Temp = T_NORDY;      //результат измерения не готов
  TState = 0;          //начало процесса
}

//----------------------- Измерение температуры: -----------------------------

void DS18B20_Exe(bool t)
{
  static int TTimer = 0;              //таймер термометра
  static int T;                       //код температуры
  if(t)
  {
    if(TTimer)                        //если интервал таймера не истек,
    {
      TTimer--;                       //ожидание (и декремент таймера)
    }
    else                              //иначе выполнение шага
    {
      switch(TState)
      {
      case 0: if(TReset())            //команда RESET
                TState++;             //если выполнена успешно, следующий шаг
                  else TState = 0xFF; //если ошибка, переход на задержку
              break;
      case 1: TByte(0xCC);            //команда SKIP ROM
              TState++;               //следующий шаг
              break;               
      case 2: TByte(0x44);            //команда START CONVERSION
              TTimer = ms2sys(TCONV); //загрузка задержки преобразования
              TState++;               //следующий шаг
              break;
      case 3: if(TReset())            //команда RESET
                TState++;             //если выполнена успешно, следующий шаг
                  else TState = 0xFF; //если ошибка, переход на задержку
              break;
      case 4: TByte(0xCC);            //команда SKIP ROM
              TState++;               //следующий шаг
              break;
      case 5: TByte(0xBE);            //команда READ SCRATCHPAD
              TState++;               //следующий шаг
              break;
      case 6: T = TByte(0xFF);        //чтение TL
              TState++;               //следующий шаг
              break;
      case 7: T |= TByte(0xFF) << 8;  //чтение TH
              TState++;               //следующий шаг
              break;
      case 8: Temp = 10 * T / 16;     //вычисление температуры
              TState = 0;             //переход на первый шаг
              break;
      default: TTimer = ms2sys(TCONV); //загрузка задержки
              Temp = T_ERROR;         //код ошибки
              TState = 0;             //переход на первый шаг
      }
    }
  }
}

//--------------------- Генерация импульса сброса: ---------------------------

bool TReset(void)
{
  char si;
  Port_OWP_0;
  Port_OWP_OUT;                //OWP <- 0
  Delay_us(500);               //delay 500 uS
  si = __save_interrupt();
  __disable_interrupt();       //запрещение прерываний
  Port_OWP_IN;                 //OWP <- 1
  Delay_us(14);                //delay 14 uS
  if(Pin_OWP)                  //если OWP = 0, то ошибка
  {
    Delay_us(52);              //delay 52 uS
    if(!Pin_OWP)               //если OWP = 1, то ошибка
    {
      __restore_interrupt(si); //восстанавление прерываний
      Delay_us(250);           //delay 250 uS
      if(Pin_OWP)              //если OWP = 0, то ошибка
      {
        return(1);             //если ошибок нет, термометр присутствует
      }
    }
  }
  __restore_interrupt(si);     //восстанавление прерываний в случае ошибки
  return(0);
}

//-------------- Запись/чтение байта по однопроводной шине: ------------------

char TByte(char dat)
{
  char res;
  for(char i = 0; i < 8; i++)
  {
    res = res >> 1;
    if(TBit(dat & 1)) res |= 0x80;
     else res &= ~0x80;
    dat = dat >> 1;
  }
  return(res);
}

//--------------- Запись/чтение бита по однопроводной шине: ------------------

bool TBit(bool b)
{
  char si;
  si = __save_interrupt();
  __disable_interrupt();       //запрещение прерываний
  Port_OWP_0;
  Port_OWP_OUT;                //OWP <- 0
  Delay_us(2);                 //delay 2 uS
  if(b) Port_OWP_IN;           //bit = 1, OWP <- 1
  Delay_us(13);                //delay 13 uS
  bool owp = Pin_OWP;          //чтение порта
  Delay_us(45);                //delay 45 uS
  Port_OWP_1;                  //force pullup
  Port_OWP_OUT;
  __restore_interrupt(si);     //восстанавление прерываний
  Delay_us(2);                 //delay 2 uS
  return(owp);
}

//------------------------- Чтение температуры: ------------------------------

int DS18B20_GetT(void)
{
  return(Temp);
}

//----------------------------------------------------------------------------

[Satyr]

Как то вы усложняете.
Вижу незапользованный UART.
Можно на нем и таймере 1-wire интерфейс практически нахаляву в смысле вычислительных ресурсов сделать и некритичный к обработке прочих прерываний.

[ploop]

Кстати да, что-то мы про UART забыли.
Если что - вот докУмент

[Леонид Иванович]

UART хорош, если только 1 порт 1-Wire нужен. А чаще датчиков несколько.

[ploop]

10 мс это наверное многовато будет. Предположим 3 индикатора, 30 мс полупериод на один индикатор. Получается период 60 мс = 16.6 Гц на индикатор.

Зачем? Затык на 10мс будет раз в 1-2 секунды, в остальном, пока датчики считают, всё будет крутиться как положено. И я сомневаюсь, если этот затык будет виден.
Просто данный вариант проще в реализации.

[Аlex]

Да, кстати, с датчиком можно по усарту работать. Я пробовал, работает

[ploop]

UART хорош, если только 1 порт 1-Wire нужен. А чаще датчиков несколько.

А какая разница? Передаём адрес нужного и работаем с ним.

[Аlex]

И я сомневаюсь, если этот затык будет виден.

Очень хорошо будет виден, даже не сомневайтесь.

[Леонид Иванович]

Зачем? Затык на 10мс будет раз в 1-2 секунды...И я сомневаюсь, если этот затык будет виден.

Хорошо виден. Раз в секунду будет подмигивать.

Да, кстати, с датчиком можно по усарту работать. Я пробовал, работает

И я пробовал. На PC. Исходник на Delphi тут: http://digit-el.com/files/open/ds18x20/ds18x20.html

А какая разница? Передаём адрес нужного и работаем с ним.

Еще чего. Связываться с адресацией - это такие проблемы на свою голову. Их же как-то прописывать при инсталляции системы нужно. А датчик заменил - и всё. Другое дело, если для каждого датчика - свой порт.

[Satyr]

UART хорош, если только 1 порт 1-Wire нужен. А чаще датчиков несколько.

Какая разница то ?
Пакеты все одинакового формата

[Аlex]

Другое дело, если для каждого датчика - свой порт.

А поиск ROM Вам не знаком ?

[Satyr]

Да, кстати, с датчиком можно по усарту работать. Я пробовал, работает

Не то что работает, а и коду кроха, и на софтовые тайминги не заложено.