Jak zrealizować generator sinusoidy 0-400Hz na ATmega z płynną regulacją częstotliwości?

Mon Aug 31, 2009 9:08 pm   

Witam,

Przymierzam się do wykonania oprogramowania
mikrokontrolera Atmel AVR ATmega, które
służyłoby do generowania sinusoidy o częstotliwości
od 0 do 400Hz. Rozważam tu podejście polegające
na stablicowaniu próbek połówki sinusoidy i
"wysyłaniu" ich na zewnętrzny przetwornik cyfrowo
-analogowy. Zrobiłbym funkcję, która byłaby
przez "timer" wywoływana z odpowiednią
czestotliwością (np. 400*256Hz dla częstotliwości
400Hz i przetwornika 8-bitowego).
Problem jednak z płynną regulacją częstotliwości
od 0 do 400Hz. Tzn. wystarczyłaby mi rozdzielczość
1Hz. Niemniej i tak operując prescalerem i OCR2
nie da się uzyskać wszystkich możliwych częstotliwości.
Byłbym wdzięczny za radę, jak rozwiązać ten problem.

Pozdrawiam,
Robbo

Mon Aug 31, 2009 9:18 pm   

Robbo pisze:


To czego szukasz to DDS:
http://www.myplace.nu/avr/minidds/index.htm


--
przeciez moje rozumowanie bylo bez skazy,
no sam bym wskoczyl do tego wulkanu,
ale kto by tak pieknie gwizdal...

Mon Aug 31, 2009 9:21 pm   

Poszperaj na elektrodzie pod hasłem DAC Generator lub Generator sygnałowy.
Problem jest już rozwiązany i opisany przez innych chobbystów.

Tez się przymierzałem do tego tematu, znalazłem jedynie kody w Assemblerze i
skompilowany wsad do AVR-ka.
Szkoda, że więcej źródła nie znalazłem.

Mon Aug 31, 2009 11:40 pm   

On Mon, 31 Aug 2009 22:08:03 +0200, Robbo wrote:
[ciach]

Wystarczy zrobić tablicę dla 1/4 i potem odpowiednio czytać wartości (w
przód/w tył), ale jeśli pamięci w zapasie to można wrzucić 1/2.


Chyba bardziej poprawnie "400 Hz * 256" dla 256 próbek .


Hmm... ciężko. Przyszło mi do głowy żeby generować sinusoidę ze zmienną
liczbą próbek na okres. Tę liczbę próbek tak dobierać aby pojedynczy
kwant czasu był wielokrotnością możliwego kwantu uzyskiwanego z
przerwania od timera. Np. dla 400 Hz i 100 próbek (na okres) musisz
wysyłać próbkę co 25 us. Ustalasz sobie tick zegara na np. 2,5 us (4 MHz,
8 MHz i prescaler na 2, itd.) i co dziesiąty tik timera wysyłasz próbkę
(korzystając z trybu CTC). Dla 399 Hz dobieramy ilość próbek tak alby
przerwanie generowało się co wielokrotność 2,5 us, np. dla 125 wychodzi
że trzeba wystawiać próbkę co 20,05 us czyli co ok. 8 taktów zegara
timera. Dla 398 Hz i 84 próbek generujesz przerwanie co 29,91 us ~= 30 us
=> 12 taktów zegara i tak dalej.
Lepiej zastosować szybkie taktowanie procesora, powinno być więcej
rezerwy, można zejść niżej z tym kwantem (dla 10 MHz masz cykl 0,1 us,
czyli 20 us to 200 instrukcji /realnie ze 140/). Do policzenia optymalnej
liczby próbek dla danego kwantu i częstotliwości lepiej użyć stacjonarny
komputer i zrobić z tego tabelkę - obliczenia raczej proste ale sinus by
się musiał wstrzymać na trochę. Przy tej metodzie zawsze będziesz miał
jakąś odchyłkę od całkowitej liczby Hz (błąd łatwo policzyć). Przy
wyższych częstotliwościach CPU będzie i czas na inne rzeczy (np. miganie
diodą).

Inne rozwiązanie to generator sterowany napięciem + precyzyjny
przetwornik D/A - ładny sinus, łatwe sterowanie.

--
Łukasz.

Tue Sep 01, 2009 9:59 am   

Trzeba ją dobrze przestudiować. To nie jest trudne.
Najważniejsza sprawa to tzw. akumulator fazy np. 32- bitowy.
Wyjaśnia to karta:
www.alpro.pl/HSP45102.pdf
do takiego akumulatora dodaje się sprzętowo, co tak zegara (np. 40MHz)
wartość odpowiadającą częstotliwośc pożądanej.
Trzeba to policzyć.
Do tablicy, którą kolega chce zrobić, należy brać np. najstarsze 13 bitów z
akumulatora fazy
Trzeba mieć na uwadze, że sygnał z DDS jest stabilny częstotliwościowo, ale
słaby ze względu na glitche,
czyli drgania zboczy.
Zależy do czego ma służyć ten generator. Może RC sterowany uC będzie lepszy?

--
-- .
pozdrawiam
Sylwester Łazar
http://www.alpro.pl
http://www.rimu.pl -oprogramowanie do edycji schematów
i projektowania PCB

Tue Sep 01, 2009 7:02 pm   

Dlaczego robi się takie komplikacje. Czy nie wystarczy przepuścić prostokąt
przez mały transformatorek i otrzymamy naturalną, ładną ekologiczną
sinusoidę.

Tue Sep 01, 2009 8:00 pm   

Órzytkownik "wt" napisał:

bo to jest modne, na topie, w technologii mikroprocesorowej, na dodatek jak
sie wykona za pomocą wypasionych narzędzi programistycznych to będzie
zajebisty generator zwykłej sinusoidy:O)

Tue Sep 01, 2009 8:48 pm   

On Tue, 1 Sep 2009 20:02:05 +0200, wt wrote:

I otrzymamy nieladny prostokat
No chyba ze transformator bedzie za maly, to wtedy otrzymamy cos
zupelnie innego.

J.

Tue Sep 01, 2009 9:23 pm   

Órzytkownik "J.F." napisał:

to był tylko jeden z wielu pomysłów, podejrzewam że najprostszy,
a jak chcesz idealną sinusoidę to robisz prosty generator sinusoidalny
sterowany napięciem i to napięcie możesz podawać z procesorka, proste i
super wypasione?:O)

Tue Sep 01, 2009 9:58 pm   

Hello wt,

Tuesday, September 1, 2009, 8:02:05 PM, you wrote:


Że co?


--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl
Spam: http://www.allegro.pl/sklep/7416823_squadack

Tue Sep 01, 2009 11:22 pm   

wt wrote:

Bo te komplikacje w pewnych sytuacjach moga być najłatwiejszym i
najtańszym rozwiązaniem problemu. Juz się nawet nie opłaca mrygałki
robic na tranzystorach kiedy obok leży uC za $1.

Wed Sep 02, 2009 1:39 pm   

Użytkownik "Papa Smerf" <Papa@zagurami.zalasami.trala.la> napisał w
wiadomości news:h7k18a$n83$2@nemesis.news.neostrada.pl...

A ja bym zrobił na DDS np. AD9831. Zastosowałbym zegar wspólny z atmegą i
mamy piękny generatorek nie tylko do 400Hz ale spooro wyżej.

Marek

Wed Sep 02, 2009 4:33 pm   

Użytkownik "Papa Smerf" <Papa@zagurami.zalasami.trala.la> napisał w
wiadomości news:h7k18a$n83$2@nemesis.news.neostrada.pl...

ALe bledny :-)


Mozna to zrobic na wiele roznych sposobow, to i dyskusja sie
rozwija :-)

J.

Wed Sep 02, 2009 5:25 pm   

Órzytkownik "marko1a" napisał:

ale to nie będzie "czysta" sinusoida:O)
będziesz to musiał wyfiltrować, proste dla stałej częstotliwości, z
przestrajaniem moze być problem:O)

Thu Sep 03, 2009 12:51 pm   

Użytkownik "Papa Smerf" <Papa@zagurami.zalasami.trala.la> napisał w
wiadomości news:h7m8np$6l$1@nemesis.news.neostrada.pl...

Eee tam. Wystarczy LPF i juz po problemie.
Myślisz ze prosto z atmela sinusoida nie będzie wymagała odfiltrowania
śmieci?

Marek