TÉCNICAS  EN C

Tareas Comunes Realizadas en C

  Midiendo un pulso. 4ª Parte. El pulso completo. El Periodo y la Frecuencia

• Si lo creéis oportuno podéis antes darle un repaso a la misma sección de Conceptos de la parte 1ª de esta Técnica en C : Tiempo en Alto mediante INTEXT. Los conceptos son los mismos y aquí solo vamos a hacer algunas consideraciones sobre los mismos.

• Decíamos allí que el Tiempo T que transcurre ente dos flancos sucesivos de subida (o de bajada) es lo que conocemos como Periodo del Pulso (Period), o sea: lo que dura un pulso completo.

• Cada T segundos (ó milisegundos, ó microsegundos) tenemos un nuevo pulso completo.

• Como vemos, cada pulso tiene un Tiempo en Alto (High Time) y un Tiempo en estado Bajo (Low Time). La suma de los dos es el Periodo T del pulso.

• Como vemos en la imagen superior un pulso completo comienza con un flanco de subida en T1, sigue con uno de bajada en T2 y concluye en el nuevo flanco de subida T3.

• Entre T1 y T2 permanece el pulso en Alto, Wh, mientras que entre T2 y T3 lo hace en bajo, Wl.

• El tiempo transcurrido entre T1 y T3 es el Periodo del Pulso. Si este periodo lo expresamos en Segundos entonces su inverso, 1 / Periodo, es la Frecuencia del tren de pulsos.

• Estos dos valores son los que vamos a calcular con nuestro PIC: el Periodo T y la frecuencia F.

• Para medir el periodo T del pulso vamos a utilizar los dos mismos recursos que en la 1ª parte de este artículo, y de los que disponen la gran mayoría de los PIC's, tanto los de la serie 18F como los 16F:

• El TIMER1 y la Interrupción Externa por RB0.

• Para ver los detalles de estos recursos dadle también un vistazo a la primera parte de esta Técnica en C 1ª Parte. Tiempo en Alto.

• Aunque para calcular el Periodo del pulso y/o su Frecuencia no es necesario tomar el Tiempo T2 intermedio del Flanco de Bajada, ya que solo nos son necesarios T1 y T3, los dos flancos de Subida sucesivos, vamos a calcularlos todos ya que así tendremos también cuánto tiempo permanece tanto en alto como en bajo y tendremos de esta forma el tanto por ciento de la primera fase sobre la segunda del pulso, o sea: El Duty Cicle.

Lo que vamos a realizar exactamente es:
 

• 1.- Configuraremos la INTEXT por RB0 para detectar inicialmente el Flanco de Subida.

• 2.- Al llegarnos este Flanco de Subida guardaremos el valor en ese momento de TIMER1 y ...

• 3.- Cambiaremos la configuración de la INTEXT por RB0 para detectar el siguiente Flanco de Bajada.

• 4.- Cuando nos llegue el Flanco de Bajada guardaremos de nuevo el valor de TIMER1 y ...

• 5.- Volveremos a configurar la INTEXT por RB0 para detectar de nuevo un Flanco de Subida. Y ...

• 6.- Al llegarnos este nuevo Flanco de Subida guardaremos también el valor en ese momento de TIMER1 y ...

• 7.- Con estos tres valores de TIMER1 tendremos, expresados en Tick's de TIMER1, restando el tercero del primero, el tiempo que ha durado el Pulso. Multiplicando dicho número de Tick's de TIMER1 por el tiempo que dura cada Tick (dependiente del cristal que usemos) tendremos el Periodo T que estamos buscando. Con 1 / T obtendríamos la frecuencia del Pulso.
   

• Para implementar nuestro Código en C vamos a centrarnos en los puntos que hemos descrito en la sección anterior.

• Para configurar inicialmente el flanco de subida a detectar utilizaremos igual que en la primera parte:

   ext_int_edge(0,L_TO_H);     // Configuro captura de 1er flanco de subida
   flagToggleFlanco = 0;       // inicializo el Flag para cambiar de flanco
   enable_interrupts(int_ext); // Habilito las interrupciones necesarias
   enable_interrupts(global);

• Hemos añadido la variable int1 flagToggleFlanco debido a que una vez establecido el flanco a detectar no tenemos oportunidad de saber qué flanco es el que estamos esperando, así si flagToggleFlanco tiene un valor de 0 es que estamos esperando el de Subida y si por el contrario flagToggleFlanco tiene un valor de 1 entonces es el de bajada el que esperamos.

• Con esta configuración inicial podemos ya escribir nuestra rutina ISR:

• Fijaos que en la rutina ISR anterior no realizamos ningún cálculo. Aplicamos aquí el principio fundamental de que "dentro de una rutina de interrupción haz lo debas y abandónala lo antes que puedas". Así que si tenemos valores válidos de T1 y T2 entonces solo hacemos que flagHayDatos valga 1 y ya trataremos estos valores dentro de main().

• Con numFlancoQueLlega sabremos qué flanco de Subida es T1 y cuál es T3 ya que solo cuando obtengamos T3 daremos por concluida nuestra captura.
   

• Cuando flagHayDatos es 1 podemos proceder a calcular los Ticks transcurridos entre un flanco y otro.

• Fijaos que preguntamos si T3 es mayor que T2 y éste es mayor que T1. Esto es debido a una limitación que nos impone el no tener en cuenta vueltas completas de TIMER1 para realizar nuestros cálculos: T3, T2 y T1 deben estar dentro de una misma vuelta de TIMER2, o sea que el pulso en alto debe ser menor que 13,1072 milisegundos. Notad que cuando detectamos el primer flanco ponemos TIMER1 a cero para recomenzar siempre cerca del inicio de la cuenta de TIMER1 y evitar así su desborde.

• Para computar tiempos de pulso mayores 13,1072 milisegundos solo habría que computar también cuantas veces se desborda completo TIMER1 y realizar los cálculos aritméticos correspondientes.

• Al igual que hacíamos en la Rutina ISR en que no calculábamos sino que solo indicábamos que podíamos calcular, aquí una vez realizados los calculos de Tick´s y su equivalencia en segundos no los transmitimos, sólo indicamos que hay datos para transmitir mediante poner a 1 flagHayTransmitir.

• Para transmitir el último valor computado vamos a implementar una recepción vía serie RS232 que al recibir el comando 'T' nos envía el último valor correcto registrado:

• Con todo esto el programa completo para nuestro Detector de Periodo y Frecuencia de un Pulso queda así: