Problema spike in lettura con PulseIn()

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Salve, sto provando a leggere 3 segnali distinti generati da 3 ventole per determinare la loro velocita. Ho usato la funzione pulsein() per misurare la lunghezza sia del impulso positivo che negativo. Il codice sembra funzionare bene e la rilevazione dei giri funziona, ma randomicamente viene rilevato un picco di quest'ultimo su tutte e tre le ventole (Grafico).
Inizialmente attribuivo la problematica al pull-up interno di Arduino UNO, cosi ho deciso di toglierlo e riferire i segnali mediante dei resistori esterni. Il problema non si è risolto.
Ho quindi analizzato la forma d'onda in ingresso ai 3 pin digitali, il segnale è pulito non presenta rumore di nessun tipo.
Allora può essere un problema relativo al fatto che la funzione pulsein blocca il codice?

Grafico :

RPM
RPM1267×884 24.1 KB

Codice allegato :

const int FAN1_Pin = 8;
const int FAN2_Pin = 7;
unsigned long Fan1_Htime, Fan1_Ltime,Fan2_Htime, Fan2_Ltime, RPM1 , RPM2;
unsigned long timout_reading = 100000;
double Ttime1,Ttime2, F1 , F2;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(FAN1_Pin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(FAN2_Pin, INPUT_PULLUP);
}

void loop() {
  
  Fan1_Htime=pulseIn(FAN1_Pin,HIGH,timout_reading);     
  Fan1_Ltime=pulseIn(FAN1_Pin,LOW,timout_reading);      
  Ttime1 = Fan1_Htime+Fan1_Ltime;
  F1=1000000/Ttime1;
  RPM1 = ((F1/2) * 60);
  Serial.print("RPM FAN 1 : ");
  Serial.println(RPM1);

  Fan2_Htime=pulseIn(FAN2_Pin,HIGH,timout_reading);     
  Fan2_Ltime=pulseIn(FAN2_Pin,LOW,timout_reading);      
  Ttime2 = Fan2_Htime+Fan2_Ltime;
  F2=1000000/Ttime2;
  RPM2 = ((F2/2) * 60);
  Serial.print("RPM FAN 2 : ");
  Serial.println(RPM2);
  
}
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Direi proprio di si. pulsein lavora così e funziona bene fintantoché che gli impulsi tra due pin sono sufficientemente distanti. Prova con una sola ventola non dovresti avere alcuno problema.
Ricorda anche che le Serial.print() e compagnia si prendono tempo per inviare dati. Per tre tachimetriche ti servirebbero 3 ingressi INT0, INT1 e INT2 che ci sono solo sulla mega. In alternativa si può tentare con la UNO usando gli interrupt PIN CHANGED.

Ciao.

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Potresti mettere un array ciclico di 20 elementi, fare continuamente la media ed escludere la lettura corrente se il valore non è entro il valore medio +/-30%.

Il fatto che la lettura diventa il doppio, però, mi fa pensare che ogni tanto perda il Ltime perché segue immediatamente l'altro pulseIn dell'Htime... Prova a leggere solo Htime (o solo Ltime) e moltiplicalo per due:

const uint8_t FAN1_Pin = 8;
const uint8_t FAN2_Pin = 7;
uint16_t RPM1;
uint16_t RPM2;
unsigned long Fan1_Ltime;
unsigned long Fan2_Ltime;
unsigned long timeout_reading = 100000;


void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(FAN1_Pin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(FAN2_Pin, INPUT_PULLUP);
}

void loop() {
  
  RPM1 = 30000000/pulseIn(FAN1_Pin, LOW, timeout_reading);       
  Serial.print("RPM FAN 1 : ");
  Serial.println(RPM1);

  RPM2 = 30000000/pulseIn(FAN2_Pin, LOW, timeout_reading);       
  Serial.print("RPM FAN 2 : ");
  Serial.println(RPM2);
}

Potresti anche fare una prova mettendo un delay (200) fra ciascun pulseIn HIGH e il successivo pulseIn LOW, solo per capire se dipende dalla vicinanza delle due letture.

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Per restituirmi gli RPM corretti misurando solo Ltime :

const uint8_t FAN1_Pin = 8;
const uint8_t FAN2_Pin = 7;
uint16_t RPM1;
uint16_t RPM2;
unsigned long Fan1_Ltime;
unsigned long Fan2_Ltime;
unsigned long timeout_reading = 100000;


void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(FAN1_Pin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(FAN2_Pin, INPUT_PULLUP);
}

void loop() {
  
  RPM1 = 15000000/pulseIn(FAN1_Pin, LOW, timeout_reading);       
  Serial.print("RPM FAN 1 : ");
  Serial.println(RPM1);

  RPM2 = 15000000/pulseIn(FAN2_Pin, LOW, timeout_reading);       
  Serial.print("RPM FAN 2 : ");
  Serial.println(RPM2);
}

La cosa strana è che se leggo Htime, i valori che mi restituisce non sono quelli corretti ma del tutto errati.
Visto che il periodo Htime e Ltime sono identici non dovrebbero essere equivalenti le misure?

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A quanto pare, Htime e Ltime sono ben diversi!... Dovresti vedere il segnale con un oscilloscopio...

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Il duty cycle è il medesimo, è al 50%. Varia solo la frequenza , ma il rapporto tra i Htime e Ltime è il medesimo. Rimarrà un mistero...

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Nella forma d'onda noti qualcosa di strano?

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I fronti di salita e di discesa sono perfetti se ti riferisci a quelli. Non ci sono altre componenti spurie

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Allora non so che dirti...

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Credo sia un problema della funzione pulseIn() , comunque se leggo la semionda "negativa" non ho problemi. Il vero problema si verifica quando a uno dei due pin non viene collegato nessun segnale. Ho dei valori che vanno da + 60.000 a 0. Questa funzione non dovrebbe restituire 0 se non vi è nessun impulso?

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Ma che valore ti restituisce pulsein con un sola ventola?
Questo valore è corretto?
Cioè parliamo di us, ma quanti?

Puoi stampare il valore sul serial monitor e postarlo?

Ciao.

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@Maurotec
Scusa se rispondo solo ora. PulseIn restituisce valori corretti, se non fosse che di tanto in tanto restituisce 0 e questo è un grande problame per me. Credo che il problema sia legato proprio a quello di cui parlavamo prima, ovvero che la funzione in se è di tipo bloccante. Ho dato uno sguardo alla libreria PinCHANGEDInt che mi avevi mensionato, per avere interrupt interni su tutti i pin, ma non l'ho mai utilizzata onestamente. Dovrei scrivere delle funzioni separate per ognuna delle due ventole/pin?
Puoi darmi un idea del codice per misurare la velocità delle due ventole?
Grazie

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Al momento non posso, non ricordo neanche come è fatta quella lib. Conosco i registri della MCU ATmega, ma prima di pensare a scrivere il codice sarebbe bene fare un analisi così da ricavare almeno in via teorica i valori che arduino dovrebbe restituire se il codice fosse corretto.

Supposizione:
Ad ogni giro di ventola questa emette un impulso positivo per poi tornare LOW, chiamo periodo il tempo tra due fronti di salita della onda quadra. allora l'impulso positivo è ampio periodo/2.

Se accumulo in un contatore questi impulsi nella unità di tempo di 1 secondo e il contatore ha valore 16, in 1 minuti (60 secondi) avrò 16 x 60 = 960 rpm. Questo vuole dire non potrò mai avere visualizzato 1000 rpm perché 1000 / 60 = 16,666666667, se si accetta questo errore si può procedere con gli interrupt. Al massimo mi posso aspettare che il contatore ha valore 17 x 60 = 1020 rpm.

Queste sono ipotesi mie non confermate, se li potessi confermare sapremmo cosa aspettarci e potrei anche pensare di usare micros() per aumentare la precisione, ma non ho la minima idea di quanti impulsi si presentano ogni secondo alla massima velocità della ventola.

Ciao.

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Quell'immagine della forma d'onda da dove viene ? ... io li non ci vedo proprio un'onda quadra, come dovrebbe invece essere un segnale PWM :thinking:

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Questa immagine riproduce l'andamento dei giri/min nel tempo di entrambe le ventole. Oscilla pò ma non è quello ad interessarmi. Mi interessa di più che spesso la rilevazione rpm mi resistituisce 0. In realtà è un funzione pulseIn che mi restituisce 0. Sia su una ventola che sull'altra

Image
Image1274×898 48.5 KB

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Ogni volta che i segnali della v1 o v2 vanno su, copi t1 o t2 in t, segni il nuovo tempo in t1 o t2 e poi calcoli la velocità: 60000000/t. Se noti cose strane, non calcolare la velocità se i valori non sono ragionevoli.