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标题: ppm信号合成求助 [打印本页]
作者: sorrowboy    时间: 2011-6-28 11:54
标题: ppm信号合成求助
各位老师，想求助大家一个问题。
我有一个头部传感器，成品的，淘宝买的，买的时候不知道这个传感器在4VF上不适用，后来知道需要配合一个PPM混合器，可是混合器买不到，我又没钱买新遥控器。于是想做一个，基本原理很简单，就是把原遥控器的ppm信号和头部传感器的ppm信号合成，新的ppm信号送入高频部分发射，这样就能控制云台了。不过我不太清楚这个程序怎么编，还请有经验的老师指点一二，谢谢！
作者: ideastone    时间: 2011-6-28 12:02
传感器PPM型号采样后暂存至内存，观察控发射的PPM编码长度，收完控的PPM，在上升下降沿出开始准确计时，到达计时点后发传感器PPM。
作者: sorrowboy    时间: 2011-6-28 12:10
回楼上老师，计时的话是否还要考虑两个脉冲串的间隔，对于单片机我纯新手，不知这个是用定时器做还是用中断做捏？
有空的老师能否用代码的形式给点提示，不要求完全能运行，给点启发我好学习学习。
谢谢老师！
作者: sorrowboy    时间: 2011-6-28 12:11
在网上找到如下链接，但是不开源，与作者联系还没得到回复。。。
http://fmtv.us/ppm_mixer.html
作者: sorrowboy    时间: 2011-6-28 12:12
还有一个帖子是我在本坛找到的
http://bbs.5imx.com/bbs/viewthre ... B7%B2%BF&page=1
作者: dongfang    时间: 2011-6-28 13:11
LZ，你要是能做好单片机对PPM的解码和编码的话，距离实现这个混合只是一步之遥。

楼下这位高手的帖子里，提到过他的算法，你找找看
http://bbs.5imx.com/bbs/viewthre ... id=90793&page=1
作者: gale    时间: 2011-6-28 13:23
先要看一下原遥控器信号有没有留时间间隙给你加额外通道（比如说，你的控是6通的，但是在每帧信号之间，有足够的时间间隙可以加其他通道信号）。

如果时间间隙够，那么完成这个任务就轻松多了，用单片机卡在原信号截止的地方，然后叠加上头部传感通道。

否则，你就要用2入1出的合成算法，就你提问的情况来看，对你而言鸭梨很大。。。

要开2个外部中断，分别处理遥控器PPM和头部传感器PPM；还需要一个定时器配合外部中断进行解析；接着用另外一个定时器依次生成全新的PPM信号（如果仅做这一件事情，可以不用定时器，在主循环生成PPM信号）。

用AVR单片机（比如M8）的话，INT0接PPM1 INT1接PPM2，把定时器1开16位通道8分频，MCU跑8M，就可以解析出两路PPM数据，主循环用简单的延时＋翻转IO即可。

PS,这个任务TINY13就可以完成，体积会更小巧。
作者: sorrowboy    时间: 2011-6-28 13:46
完全不会，开始学习。。。。
作者: sorrowboy    时间: 2011-6-28 13:52
标题: 回复 7楼 gale 的帖子
gale大大您能帮忙写一些么？头传可以改变输出的通道，默认是7、8通道，但是可以改到4、5通道。我这方面是弱了些不过画板烧录还是没有问题的。
作者: sorrowboy    时间: 2011-6-28 13:53
标题: 回复 6楼 dongfang 的帖子
谢谢您的信息，我正在学习。
作者: gale    时间: 2011-6-28 13:54
看你这意思，头传是不是自己可以合成啊。。。
作者: sorrowboy    时间: 2011-6-28 13:56
标题: 回复 11楼 gale 的帖子
不成，头传的说明书上明确说，对于4VF，6EX之类的低端遥控器只能另加个PPM混合器。
作者: sorrowboy    时间: 2011-6-28 14:06
标题: 又找到一点信息
花费了将近3天时间，挂掉一片AVR Mega8，终于完成了一个PPM转发的代码。
想要完成舵量输出，非常简单。光是输出想做到没有舵机抖动也很容易。但要做到舵量采集后再输出没有抖动就复杂了。
一共2ms的舵量信息，M8内置的8M频率，代码上稍微多执行几行、少执行几行，采集回来的舵量就变了。

时间都花在这上面了，本来第一天就完成了代码，在我的辉盛5克上没有发现抖动的问题。挺开心，心想蛮简单的。可换到辉盛9克上，就开始抖。而且很频繁，基本没不抖的时候。

反复修改软件，调整计时顺序，舵量输出顺序，甚至想用外部12M晶振提高速度。我的那片M8就是为这个挂掉的。熔丝位设置了外部晶振，但是没起来，ISP也进不去了。按照网上说的用外部有源晶振的方法倒是ISP能认了，但认的芯片型号不对。当时也没在意，直接修改熔丝位到内部晶振。结果可能由于数据M8认的有误，RESET脚给关掉了，而且内部频率也不是8M，倒像是1M的。这下彻底没着....:em25: 我的第一片M8就这样交待了。

反复试验了N种方法，最后决定必须使用硬件的定时器来确定舵量。然后修改代码，将定时器0作为舵量输出用，利用定时器2进行舵量采集。
流程是，在main里先完成一次舵量采集，完全根据定时器的计时信息决定舵量，没有使用变量累加计数。然后定时器0启动，输出一次完整舵量。
输出完成后，定时器0暂停计时，再交由main继续下一次采集舵量。就这样一直循环下去。

舵量的输出也采用了新方法，定时器在输出完一部分后，直接修改TIME0的计时器到下一个状态的触发时间点上。都取消了软件变量累加的计时方法。

效果还是不错的，舵机已经基本不抖了。为了做到更好，稍微牺牲了一点灵敏度，代码里将舵量和上次的采集结果进行比较，发现差异超过1时再更新。这样最后的效果已经和直接接到接收机上没什么差别了。

下面是代码，希望对想做同样东西的人能有些帮助：
//-------------------------------------------
//
// PPM 解码/转发代码
// Version 1.0
// cnmusic@163.net
// 使用AVR Mega8,使用内部8M晶振
//
//-------------------------------------------
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>
#include <stdlib.h>


#define FEED_DOG                        asm("wdr");
#define NOP                                        asm("nop");
#define INT_ON                                sei();
#define INT_OFF                                cli();

typedef unsigned char                BOOL;
typedef unsigned char                BYTE;
typedef unsigned char                CHAR;

#define TRUE                                1
#define FALSE                                0

#define CHANNELCOUNT                1

#define TICK_COUNT_LEAD                        70                        // 前0.5ms对应的定时器0的64分频的计数数值，虽然不是实际的0.5ms，但这是我这里舵机能
                                                                                        // 承受的最小数值了


typedef struct tagChannelData
{
        BYTE                nChannelOutValue;        // 舵量数据
        BYTE                nChannelOutStep;        // 舵量的输出状态
}CHANNELDATA;

volatile CHANNELDATA                g_ChannelData[CHANNELCOUNT] = {{0}};
volatile BOOL                                g_bOutAllComplete = TRUE;
volatile BYTE                                g_nOutIndex = 0;

// TIME0定时器中断
// 这个中断用来切换各个舵机端口的状态，包含3个部分：
// 前0.5ms的引导，中间最大2ms的舵量，以及后面的低电平部分
// 为了精确计时，使用TIME0的计数器，而没用软件进行变量累加计数
ISR(TIMER0_OVF_vect)
{
        if (g_ChannelData[g_nOutIndex].nChannelOutStep == 0)
        {
                PORTD |= (1<<PD7);
                TCNT0 = 0xFF - TICK_COUNT_LEAD;
                g_ChannelData[g_nOutIndex].nChannelOutStep = 1;
        }
        else if (g_ChannelData[g_nOutIndex].nChannelOutStep == 1)
        {
                TCNT0 = 0xFF - g_ChannelData[g_nOutIndex].nChannelOutValue;
                g_ChannelData[g_nOutIndex].nChannelOutStep = 2;
        }
        else
        {
                PORTD &= ~(1<<PD7);
                g_nOutIndex++;

                if (g_nOutIndex >= CHANNELCOUNT)
                {
                        g_bOutAllComplete = TRUE;
                        TCCR0 = 0;
                }
                else
                {
                        TCNT0 = 0xFF - 1;
                }
        }
}


int main()
{
        BYTE                nChannelValueFinal = 0;

        DDRD = (1<<DDD2) | (1<<DDD3) | (1<<DDD7);                // PD2，PD3是指示灯，PD7是舵机输出端口

        PORTD &= ~((1<<PD6) | (1<<PD7));
        PORTD |= (1<<PD3);                        // 指示灯亮

        INT_ON;                                                // 开总中断

        // 定时器0设置
        TIMSK |= (1<<TOIE0);                // 允许中断


        while (1)
        {
                // 下面的代码循环扫描所有舵机的输入端口，
                // 由于是测试板，所以这里只有一个PD6端口用作输入

                asm("nop");
               
                // TIME2用来计数，看输入舵量是多大。
                TCCR2 = (1<<CS22);                        // 64分频

                // 一直等待直到高电平来临
                while (!(PIND & (1<<PIND6)))
                {
                        //asm("nop");                                                // 如果使用更高级别的优化，要保留这个语句，否则整个while会被优化掉
                }
               
                // 重新设置计数器，开始计时
                TCNT2 = 0;

                // 等待前引导的0.5ms结束
                while (PIND & (1<<PIND6))
                {
                        if (TCNT2 == TICK_COUNT_LEAD)                // 计数数值达到0.5ms，计时器清零
                        {
                                TCNT2 = 0;
                                break;
                        }
                }
               
                // 一直等到高电平结束
                while (PIND & (1<<PIND6))
                {
                        //asm("nop");
                }
        
                // 高电平结束，根据计时信息将舵量换成数字信息。
                TCCR2 = 0;
                nChannelValueFinal = TCNT2 - 2;                        // 示波器显示，这么测量后的舵量信息和实际的有16uS的差异，所以这里减去一点

                if ((abs((int)g_ChannelData[0].nChannelOutValue - (int)nChannelValueFinal)) > 1)               
                {
                        g_ChannelData[0].nChannelOutValue = nChannelValueFinal;                // 保存最后的舵量信息
                }

                g_ChannelData[0].nChannelOutStep = 0;                        // 设置舵量输出标志
               
               
                // 重起定时器0
                g_nOutIndex = 0;                                                                // 从0通道开始输出舵量
                TCNT0 = 0xFF - 1;                                                                // 延迟1，基本是立即触发中断
                TCCR0 = (1<<CS00)|(1<<CS01);                                        // 64分频，定时器开始工作

                // 继续等待下一次定时器0完成所有通道的舵量输出
                g_bOutAllComplete = FALSE;

                while (!g_bOutAllComplete);
        }
}

这种方法没有去管那个总脉冲时长，完全根据输入脉冲的长度决定。
缺点就是如果某个IO口没接接收器，那么主循环就会一直等待下去，而舵量就不会输出了。
所以在进行扫描前要先确定哪个端口有没有悬空。

这种方式不会造成漏采集，因为整个脉冲里，真正有用的部分非常短，都算上才2.5ms，剩下的17.5ms都是低电平。
所以我们就利用这个时间差完成采集过程。

示波器显示，我们输出的舵机控制信号紧接着接收机发出的信号，频率和正脉宽也和接收机给出的一致。舵机也基本认可，基本上没有抖动现象发生。

测试过天地飞的发射/接收机和ESKY的发射/接收机，OK。

舵机：
辉盛5g，9g
ESKY0500，0508
ELE ES03

效果还是不错的。:loveliness:

[ 本帖最后由 c_nmusic 于 2008-9-29 15:30 编辑 ]
作者: riversfox    时间: 2011-6-28 14:25
卧槽,你这编码水平离新手的差距也太大了吧.简直让老手汗颜啊.

[ 本帖最后由 riversfox 于 2011-6-28 14:26 编辑 ]
作者: sorrowboy    时间: 2011-6-28 16:30
标题: 回复 14楼 riversfox 的帖子
楼上大哥，这是我找的以前一个高手的帖子，基本能看明白，但是自己的这个就完全没有头绪了，不知从何做起啊！
作者: rchentl    时间: 2011-6-28 19:10
膜拜牛人~ :em24:
作者: sorrowboy    时间: 2011-6-28 19:13
期待牛人出现给小弟指点迷津啊！！！
作者: gale    时间: 2011-6-30 10:33
M8资源有限，用一片M8来采集两路PPM并发生一路PPM，都用中断的话，压力太大，误差会比较大。。。注意，仅仅是比较大（如果用心优化代码，即使用C也能做到不错的效果）。

你最好还是用两个中断来采集两路PPM信号，在主循环中进行PPM发生（用定时器查 询方式），有个1～3us误差是不可避免的，毕竟主频太低了，实际上你做到5us，一般的模拟舵机也都不会有问题了。

另外，M8-16PU可以上到12M晶振的，事实上，M8-8PU也能，只不过属于超频。
作者: 栋栋    时间: 2011-7-29 13:15
原帖由 sorrowboy 于 2011-6-28 14:06 发表
花费了将近3天时间，挂掉一片AVR Mega8，终于完成了一个PPM转发的代码。
想要完成舵量输出，非常简单。光是输出想做到没有舵机抖动也很容易。但要做到舵量采集后再输出没有抖动就复杂了。
一共2ms的舵量信息，M8内 ...

你的M8其实没有挂，还能用的，只要做个熔丝恢复就可以了。
我最近也在研究，解码没有问题，就是再输出就会有抖动。换了MEGA168 20m 也是一样，就是幅度小了点。
作者: liu_tianyi    时间: 2011-7-30 00:24
你还不如买个高频头和接收机，双接受么好了。。
作者: dstdx72    时间: 2011-7-30 09:41
:em15: 如果仅仅是混合信号的话，用模拟电路照样能完成的：
PPM滤波->模拟信号->运放合成->锁相环转换成PPM



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