Gray->Úhel

[Suso30]

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. Snad jste pochopili a Děkuju všem za odpovědi

[forbidden]

Nejlíp nějakej reflexní optočlen.

[forbidden]

Nejlíp nějakej reflexní optočlen.

[Hill]

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).

[Hill]

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).

[Bernard]

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.

[Bernard]

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]

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

[Hill]

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.

[Hill]

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]

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]

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]

[Suso30]

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]

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

[Suso30]

Kdybych použil toto zapojení http://2i.cz/2i/i/5263d3f0/020ca1fd674608db0bd16b99901dcf0d/fef84963b0.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]

Já "vidím" jednopixlový obrázek.

[Suso30]

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

[Hill]

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.

[Hill]

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.