Gray->Úhel

Zpráva

Suso30 · #1 Příspěvek od **Suso30** » 19 říj 2013, 21:19

Dobrý den,
potřebuji radu, spíše navést.Přemýšlím o sestavení převodníku z kódu gray na úhel.Základ by tvořil : 8 infračervených LED diod, které by vysílali světlo na disk s Gray kódem a a jako přijímač bych zvolil IR fototranzistory.Pokud světla projde na přijímač log.1 a pokud je světlo pohlceno(log.0).S mým zvoleným 8 bitovým diskem, který nabývá 256 stavů, bych nejraději otáčel elektromotorkem. Ptám se tedy, co zvolit na vyhodnocení signálů získaných na fototranzistorech.Počítám s tím, že musím použít mikroprocesor, kde budu mít program, který převádí gray do binární soustavy a pak ještě na úhel natočení koutoče a to vše by se mělo zobrazit na lcd displeji.Je vhodné požít arduino + jejich lcd displej(ještě jsem s ním nepracoval) ? Bohužel mi stále chybí část obvodu, která převede výstup z fototranzistorů na signály se kterými se arduino popere. :oops:

Snad jste pochopili a Děkuju všem za odpovědi :wink:

#2 Příspěvek od **forbidden** » 19 říj 2013, 21:36

Nejlíp nějakej reflexní optočlen.

#3 Příspěvek od **Hill** » 19 říj 2013, 21:49

Rozděl to raději po 1,5°. Sice budeš využívat jen 240 stavů, zato procesor i po chybě přenopsu bezpečně rozezná nulovou polohu, protože mezi pozicí 239 a pozicí 0 bude Grayův kód vyhodnocený vždy s chybou.
Nevím, jaké přesnosti konstrukce a dělení kotouče jsi schopný dosáhnout, ale přidal bych ještě devátý, strobovací bit, kterým vyvoláš přerušení a procesor si přečte ty významové bity (aby bylo jasné, že "v této ploze údaj platí", značka tenká, přesně po 1,5°, nejlépe na vnějším obvodu kotouče. Ty významové značky pak nebudou vyžadovat tak vysokou přesnost.
A vlastně nebude třeba ani vymýšlet k fototranzistorům nijak složité tvarovače, půjde to zvládnout přímo z fototranzistorů napájených Ucc procesoru, každý přes svůj odpor, jehož hodnotu si vyzkoušíš (začal bych na 15k a v případě potřeby snižoval).

#4 Příspěvek od **Bernard** » 19 říj 2013, 23:14

Moc se mi nepozdává to řešení na 240 poloh. Poloha 239 je v Grayově kódu 10011000 a poloha 240 by byla 00000000. Nastává teda změna tří bitů najednou, jenže reálně to nebude úplně najednou, přečtení kódu může nastat už po změně jednoho nebo dvou bitů a přijme se falešná hodnota. Výhodou toho kódu je i to, že nepotřebuje žádné strobování, každá hodnota znamená nějakou absolutní polohu s tolerancí jedné sousední polohy.

Snad by bylo praktické mít 512-bajtovou tabulku, ve které by pro každou hodnotu kódu byly rovnou čtyři číslice úhlu v BCD, takže už by nebylo třeba nic přepočítávat a výsledek by se mohl zobrazit s jedním desetinným místem. Pokud je to ovšem třeba.

Ty snímače, které dal forbidden, by pasovaly pro enkodér s jednou stopou po obvodě, jako třeba tady. Tam má ale jen 7 bitů a 126 poloh.

procesor · #5 Příspěvek od **procesor** » 20 říj 2013, 08:36

Na "prepočítanie" konečného počtu stavov používam adresovanú tabuľku. Tu by sa hodila na výstupe so 16-timi bitmi rovno do 4xBCD číslic.

#6 Příspěvek od **Hill** » 20 říj 2013, 08:43

Jde o to, jak přesně budou nanesené značky na kotouči a jak přesně bude čitelné jejich rozhraní, však z důvodu spolehlivosti čtení se tyto snímače uzavírají do hermetických pouzder, jinak by mnoho strojů každou chvíli zastavilo s chybou čtení úhlu.
Jde hlavně o to, aby počítač nehlásil chybu čtení kódu jen proto, že jeden bit se o pár úhlových minut opozdil, tedy že v okamžiku čtení nedošlo ke změně v jediném bitu. Proto jsem se zmiňoval o té mechanické přesnosti.
Tento stav by bylo nutné ošetřit buď programově, tedy cyklickým čtením hodnot ze snímače, do té doby, až bude podmínka následující polohy v Grayově kódu splněna a údaj prohlášený za platný, nebo
čtením pouze v definovaných polohách, v nichž lze to, co optozávory vidí, prohlásit za spolehlivý údaj. To je to strobování impulsem navíc.
Samozřejmě v tomto druhém případě není užití Grayova kódu bezpodmínečně nutné.
Ve fabrice nám běhá momentálně 56 encodérů po 2° s Grayovým kódem (každý snímá polohu hlavního hřídele jedné mašiny), ostatní k témuž používají kód BCD po 1° nebo 1°30' (podle výrobce).
Ostatní stroje mají pouze inkrementální snímače 250, 400 nebo 1000 impulsů/otáčku s definovanou nulovou polohou, ale ty si při startu tuto nulovou polohu mohou vyhledat, aniž by něčemu ten "kalibrační" pohyb vadil.

serviceman · #7 Příspěvek od **serviceman** » 20 říj 2013, 08:44

V mnoha případech se mi osvědčilo jít nejprve k jádru věci. Ten kotouč s gray kódem je daný? - co je to za zařízení, o co se jedná?

Suso30 · #8 Příspěvek od **Suso30** » 20 říj 2013, 09:39

Děkuji za odpovědi asi jsem si to představoval lehčí .

Tohle zařízení by mělo sloužit pouze pro demonstraci v naší učebně automatizace.
Stručně:základem je kotouč s Grayovým kódem, přes to nejede vlak a otáčením kotouče by se měli hodnoty v Gray kódu, binární a úhel natočení by se měl zobrazit na displeji.
Zatím mi jde o konstrukční stránku věci, kdybych použil ten reflexní optočlen, tak v případě 8-bitové disku bych mohl použít mohl použít pro každý bit od msb k lsb vlastní optočlen? Ledka by vyzařovala IR světlo a v případě bílého povrchu(log.1) by se paprsek odrazil a dopadl na fototranzistor a dojde k sepnutí. V případě že je disk natočen na černý podklad(log.0) by bylo vyzařované světlo IR ledky pohlceno a fototranzistor by byl rozepnut.Ale co pak s těmi získanými signály dále ?

serviceman · #9 Příspěvek od **serviceman** » 20 říj 2013, 10:30

Suso30 píše:Ale co pak s těmi získanými signály dále ?

Naložíte s nimi tak, aby to, jak řečeno v úvodu - sloužilo to k demonstraci. My ale nevíme CO to má demonstrovat?

Suso30 · #10 Příspěvek od **Suso30** » 20 říj 2013, 11:18

Tak když se paprsek odrazí od bílé vrstvy na fototranzistor, tak bych měl naměřit nějaký protékající proud.Od černé vrstvy se paprsky neodrazí , tak tranzistor nesepne a nebude nic protékat. To by odpovídalo stavům log.1 a log.0 ne? Ale ještě nemůžu výstupy z fototranzistorů připojit na procesor ? Musím použít A/D převodník abych se změna proudu fototranzistorem převedla na log. 1 nebo 0 a až pak v mikroprocesoru převedl na binární soustavu a úhel. Snad mě chápete ale možná si to představuji moc jednoduše.

serviceman · #11 Příspěvek od **serviceman** » 20 říj 2013, 11:24

Myslím, že stačí komparátor, nebo ani to ne. Záleží na tom, jak bude změna signálu veliká.

Suso30 · #12 Příspěvek od **Suso30** » 20 říj 2013, 14:09

Kdybych použil toto zapojení http://2i.cz/2i/i/5263d3f0/020ca1fd6746 ... 63b0.f.png tak teoreticky vím jaká je úroveň výstupu.Použít toto zapojení pro každý bit zvlášť tak přesně vím jaký grayův kód při zastavení otáčení kotouče mám.Jaký vhodný procesor mám zvolit k převodu do bináru a zobrazení na displeji? Dík za trpělivost

serviceman · #13 Příspěvek od **serviceman** » 20 říj 2013, 14:21

Já "vidím" jednopixlový obrázek.

Suso30 · #14 Příspěvek od **Suso30** » 20 říj 2013, 14:27

schéma je použit odsud: http://robodoupe.cz/2011/cerna-nebo-bila/

#15 Příspěvek od **Hill** » 20 říj 2013, 15:41

Pokud bys nepoužil odraznou desku, ale průhlednou šablonu, klidně bys vystačil i s přímým napojením fototranzistoru na vstup, jen proud LEDkou a zatěžovací odpor fototranzistoru (viz přílohu) bys musel přizpůsobit charakteristikám obou součástek.
V temné komoře to fungovat bude, potíž je v tom, že těžko něco demonstrovat, když na to nikdo nevidí...
Konečně - kvůli světlem nerušenému čtení se čidla uzavírají do temnice buď úplné nebo se umísťují tak, aby byla co nejvíce zastíněná proti parazitnímu světlu z okolí.
Jenže na tuto potíž narazíš při optickém snímání často.