Fun with Fan part 3

Gospodarowanie dostępnymi zasobami

Trzeba dążyć do tego, by wykorzystać jak najwięcej z tego, co mają nam do zaoferowania producenci sprzętu, który wpadnie nam w ręce. Maglowany przeze mnie wiatraczek a.k.a. wentylator oprócz dwóch linii zasilających (czerwonej + i czarnej -) posiada jeszcze linię oznaczoną kolorem żółtym. Szybki rzut oka w Internety wystarcza, by dowiedzieć się, że jest to wyjście tacho. Linia ta jest częścią sprzężenia zwrotnego dla naszego proca - zwiększając napięcie zasilania spodziewa się, że wentylator będzie kręcił się coraz szybciej. W myśl zasady - kontrola najwyższą formą zaufania - za pomocą żółtej linii jest w stanie określić prędkość, z jaką obraca się wirnik wentylatora i w zależności od sytuacji odpalać takie albo inne eventy. Np. gdy wie, że prędkość jest niska, a temperatura wzrosła - może podnieść nieco napięcie zasilania - spodziewając się wzrostu prędkości obrotowej. Gdy ten wzrost nie nastąpi - nasz procesor może zacząć bić na alarm - bo coś złego dzieje się z tak ważnym elementem każdego komputera - chłodzeniem (PC zaczyna piszczeć tym swoim głośniczkiem...).

Pomysł na mikro-projekt

Co jako było nie było programista Atmegi mogę zrobić z tym fantem? Ano podpiąć dodatkową linię do mikrokontrolera i wykorzystać jakoś te informacje. Co mnie interesuje? Interesuje mnie stan tej linii w czasie. Pierwsza myśl - podłączę tacho do dowolnej nóżki mikrokontrolera i będę sobie sprawdzał jej stan. Dobre, ale są lepsze rozwiązania. Przerwanie! Przecież mogę podpiąć ten sygnał pod przerwanie - główna pętla programu już nie będzie musiała sprawdzać stanu nóżki. OK - do tego jeszcze potrzebny nam jest jakiś pomiar czasu. Z żółtej linii odczytamy ilość wykonanych przez wirnik obrotów - do zmierzenia prędkości potrzebny będzie też czas. Zapniemy jakiś zegarek? Stoper? Blisko - wykorzystamy Timer! Lepiej! Wykorzystamy mechanizm przechwytywania sygnału wejściowego (Input Capture Unit).

Zejdźmy na poziom sygnałów

Przechwytywany sygnał musimy podpiąć do jednego z dwóch (w przypadku Atmegi 162) wejść ICP. Dla niepoznaki są to ICP1 na pinie PE0 i ICP3 na pinie PD3. Pin PD3 to także wejście zewnętrznego przerwania INT1 - warto o tym pamiętać wybierając miejsce podłączenia sygnału tacho - chcąc wypróbować podejście z przerwaniem warto skorzystać z pinu PD3 - nie trzeba będzie zmieniać konfiguracji połączenia przy zmianie podejścia programowego - chcąc zaoszczędzić dobrą linię przerwania - warto wybrać port E.

Nie warto ryzykować - wentylator działa z napięciem 12V - Atmega 5V - sięgamy po transoptor!

Input Capture Unit

Jak zwykle w przypadku obcowania z zewnętrznymi sygnałami, musimy określić, na jaki stan nasza potężna jednostka ICU ma reagować. W momencie, gdy na wejściu ICPn pojawi się oczekiwany przez nas stan, nastąpi przechwycenie! W momencie przechwycenia do rejestru ICRn jest wpisywana aktualna wartość rejestru TCNTn wykorzystywanego licznika (krótko mówiąc timestamp). Warto tak skonfigurować mikrokontroler, by w tym momencie wystąpiło przerwanie - przecież musimy na bieżąco reagować! Mało tego - musimy reagować szybko, bo przy następnym oczekiwanym stanie logicznym interesujące nas rejestry zostaną nadpisane, a cenne dane utracone. W tym miejscu warto jeszcze wspomnieć o istnieniu mechanizmu redukowania szumów (Noise Canceler), który może usprawnić nasze pomiary, gdy na linii występują zakłócenia.

I z tą dozą teorii zostawiam Cię Czytelniku, w niedalekiej przyszłości pojawi się adekwatny kodzik!