Независимый поток данных от энкодера

Использую в проекте абсолютный энкодер KY-040 цепляю его на 2 и 3 бинарный и использую прерывания для обработки. Энкодер идёт к dc мотору.
Также, к ардуинке подключен gps модуль neo 6m и с определенной периодичностью идёт его опрос.
Проблема же заключается в том, что когда я прогоняю мотор по кругу без gps модуля и смотрю на показания энкодера, я получаю одни цифры, а когда прогоняю то же самое только с опросом gps'ки, то выходят совсем другие значение (гораздо меньше). Видимо обмен данных с neo 6m каким-то образом влияет на частоту прерываний энкодера, но не пойму как. Помогите пожалуйста, как можно сделать так, чтобы и энкодер работал стабильно, и информация с gps поступала корректно?

Вот весь код

Код (C++):

#include <Button.h>

#include <TinyGPS++.h> //gps libraries
#include <SoftwareSerial.h>

#include <Cotsp.h>

#include "GyverEncoder.h"

Button BL(8);  //L
Button BS(9);  //S
Button BR(10); //R

#define DIR 5
#define PWM 6

#define CLK 3
#define DT 2

//gps objs
static const int RXPin = 12, TXPin = 11;
static const uint32_t GPSBaud = 9600;
TinyGPSPlus gps;
SoftwareSerial ss(RXPin, TXPin);

Cotsp cotsp;

bool dr = true;
int rp = 0; int heading;

Encoder enc1(CLK, DT, 100);

bool FS = true;
bool mode = true;

bool onSunrise = false;

void isr() {
  enc1.tick();  // отработка в прерывании
}

static void updateGps() {
  while (ss.available())
    gps.encode(ss.read());
}

static void updateEnc() {
  enc1.tick();
  if (dr) rp++;
  else rp--;
  heading = rp / 173.81;
  if (heading >= 360) {
    rp = 0;
    heading = 0;
  }
  else if (heading < 0) {
    heading = 360 + heading;
  }
}

static void smartDelay(unsigned long ms) {
  unsigned long start = millis();
  do {
    updateGps();
  } while (millis() - start < ms);
}

static void printInf() {
  if (mode)
    Serial.println("Mode: following");
  else
    Serial.println("Mode: returning");
  Serial.println("Year: " + String(int(gps.date.year())) + "; month: " + String(int(gps.date.month())) + "; day: " + String(int(gps.date.day())) + "; hour: " + String(gps.time.hour()) + "; minute: " + String(gps.time.minute()) + "; hour.minute: " + String(gps.time.hour() + gps.time.minute() / 60.));
  Serial.println("Your coordinates: " + String( gps.location.lat()) + " " + String( gps.location.lng()));
  Serial.println("Azimuth (degrees): " + String(cotsp.azimuth));
  Serial.println("Altitude (degrees): " + String(cotsp.altitude));
  Serial.println("Sunset Time: " + String(cotsp.SunsetTime));
  Serial.println("Sunrise Time: " + String(cotsp.SunriseTime));
  Serial.println("Sunset azimuth: " + String(cotsp.SunsetAzimuth));
  Serial.println("Sunrise azimuth: " + String(cotsp.SunriseAzimuth));
  if (dr)
    Serial.println("Direction: right");
  else
    Serial.println("Direction: left");
  Serial.println("Heading: " + String(heading) + "; RP: " + String(rp));

}

static void RR() {
  dr = true;
  digitalWrite(DIR, HIGH);
  digitalWrite(PWM, LOW);
}
static void RL() {
  dr = false;
  digitalWrite(DIR, LOW);
  digitalWrite(PWM, HIGH);
}
static void SR() {
  digitalWrite(DIR, HIGH);
  digitalWrite(PWM, HIGH);
}

static bool checkGPS() {
  if (gps.charsProcessed() < 10)
    return false;
  return true;
}

static bool sw(double phi, double destphi) {
  double delta = destphi - phi;
  if (0 <= delta and delta <= 180 or - 360 <= delta and delta <= -180) {
    return true; //R
  }
  else {
    return false; //L
  }
}

void following() {
  updateEnc();


  while (!checkGPS()) {
    Serial.println("satellite search..");
    smartDelay(1000);
  }

  cotsp.UpdateSunCoordinates(gps.date.year(), gps.date.month(), gps.date.day(), gps.location.lat(), gps.location.lng(), gps.time.hour() + (gps.time.minute() / 60.));
  if (FS) {
    cotsp.UpdateSunsetCoordinates(gps.date.year(), gps.date.month(), gps.date.day(),  gps.location.lat(), gps.location.lng(), gps.time.hour() + (gps.time.minute() / 60.));
    cotsp.UpdateSunriseCoordinates(gps.date.year(), gps.date.month(), gps.date.day(),  gps.location.lat(), gps.location.lng(), gps.time.hour() + (gps.time.minute() / 60.));
    FS = false;
  }
  cotsp.azimuth = 1;
  dr = sw(heading, cotsp.azimuth);

  if (heading == int(cotsp.azimuth)) {
    SR();
    //mode = false;//!!!!!!
  }
  else if (dr) {
    RR();
  }
  else {
    RL();
  }

  if (cotsp.SunsetTime <= (gps.time.hour() + (gps.time.minute() / 60.))) {
    SR();
    mode = false;
  }

  while (ss.available())
    gps.encode(ss.read());

  printInf();
}

void returning() {
  if (onSunrise) {
    if (cotsp.SunriseTime <= (gps.time.hour() + (gps.time.minute() / 60.)))
      mode = true;
    smartDelay(1000);
  }
  else {
    updateEnc();

    dr = sw(heading, cotsp.SunriseAzimuth);

    if (heading == int(cotsp.SunriseAzimuth)) {
      SR();
      onSunrise = true;
    }
    else if (dr) {
      RR();
    }
    else {
      RL();
    }
  }
  while (ss.available())
    gps.encode(ss.read());

  printInf();
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("start");

  ss.begin(GPSBaud);

  BL.begin(); BS.begin(); BR.begin();

  pinMode(DIR, OUTPUT);
  pinMode(PWM, OUTPUT);

  attachInterrupt(0, isr, CHANGE);
}

void loop() {
  if (BL.pressed()) {
    Serial.println("Rotate left");
    while (!BL.pressed()) {
      updateEnc();
      RL();
      Serial.println(String(heading) + "; " + String(rp));
    }
    Serial.println("Stop rotate left");
    SR();
  }

  if (BR.pressed()) {
    Serial.println("Rotate right");
    while (!BR.pressed()) {
      updateEnc();
      RR();
      Serial.println(String(heading) + "; " + String(rp));
    }
    Serial.println("Stop rotate right");
    SR();
  }

  if (BS.pressed()) {
    Serial.println("BS");
    while (!BS.pressed()) {
      if (mode) {
        following();
      }
      else {
        returning();
      }
    }
    SR();
    delay(100); //without this delay serial port for some reason does not work
    Serial.println("Stop rotate following");
  }
}





 

 

Выкладывайте код - скорее всего вы неправильно оправшиваете GPS
в любом случае, без кода обсуждать в вашем вопросе нечего.

 

GPS же по УАРТ работает? Это значит, что про прерывания на энкодере придется забыть.

 

пожалуй да
ТС - ардуина не потянет две такие времязависимые задачи одновременно, как опрос энкодера с мотора и потока данных с GPS

 

а есть ли какие-нибудь альтернативные решения?

 

если данные о оборотах мотора нужно снимать постоянно и пропуски недопустимы - думаю, надо делать счетчик оборотов на отдельной микросхеме

 

но как тогда реализовывать приём данных с gps? Ведь законнектить две ардуинки по uart из-за него не получится

 

в этой Вашей фразе все неправда
Во-первых, необзяательно ардуина.
Во-вторых, необязательно UARt
И в третьих, если уж на то пошло - есть ведь софтовый Сериал

 

да, что-то сразу не догнал, спасибо за помощь)

 

Через прерывания. Энкодер тупым опросом.

а про другие интерфейсы мы не знаем? Асинхронный вот прям так обязателен?

 

у него энкодер на моторе - стало быть, десятки и сотни "щелчков" в секунду. Опрос одновременно с сериал - тут не покатит.

 

И что такое сотни щелчков в секунду для МК, у которого тактовая 16 МГц? Да он большую часть времени вообще спать может.

ПАЧАМУ

 

да, наверно.
Но тогда и все остальное, мной написанное - ерунда, никакого отдельного МК не нужно.

 

давайте заслушаем теперь начальника транспортного цеха дядяВитю.

 

О. я смотрю ТС код выложил.
Константин_Ли - как я и предполагал. вы совершенно не заботитесь о том, чтобы опрос GPS был максимально быстрым.

Во-первых, вы запрашиваете при каждом шаге кучу данных, которые скорее всего так часто не нужны. Например SunsetCoordinates или SunRiseCoordinates, явно не меняются каждую секунду.

Во-вторых, на каждом шаге вы выводите в сериал невероятное кодичество текста - если правильно подсчитал, порядка 250-300 символов. На скорости 9600 это занимает порядка 300 миллисекунд, в течении которых все остальные функции в вашем коде не работают Думаю, реально ваш код проводит практически все время в процедуре printInf()

В третьих, для оптимизации работы с GPS стоит заглянуть в библиотеку - нет ли там лишнего. Но это уже после того, как разберетесь с "во-первых" и "во-вторых"

Вообще, если бы вы написали, что это такое будет - можно было бы посоветовать более конкретно.

 

Ну во-первых, что значит "запрашиваю", это просто идут расчеты которые я просто вывел в отдельную библиотеку, к gps они отношения не имеют (они не обновляют данные с него, а только берут переменные с нужной информацией у объекта). И например SunsetCoordinates или SunRiseCoordinates запрашиваю только один раз при первом запуске контроллера .

Во-вторых, я проводил тесты которые показали, что и без вывода в сериал порт обработка энкодера идёт аномально медленно (вывод текста это первое на что я подумал когда столкнулся с проблемой)

А, ну и проект подразумевает мониторинг солнца, основываясь не на фоторезисторах, а на чистых расчетах и gps'e, для повышения точности

 

Сейчас вывел обновление gps'а в функцию которая отвечает за остановку моторов, т.е. энкодер и gps одновременно больше не могут работать физически, но тем не менее, задержка почему то остаётся

Код (C++):

#include <Button.h>

#include <TinyGPS++.h> //gps libraries
#include <SoftwareSerial.h>

#include <Cotsp.h>

#include "GyverEncoder.h"

Button BL(8);  //L
Button BS(9);  //S
Button BR(10); //R

#define DIR 5
#define PWM 6

#define CLK 3
#define DT 2

//gps objs
static const int RXPin = 12, TXPin = 11;
static const uint32_t GPSBaud = 9600;
TinyGPSPlus gps;
SoftwareSerial ss(RXPin, TXPin);

Cotsp cotsp;

bool dr = true;
int rp = 0; int heading;

Encoder enc1(CLK, DT, 100);

bool FS = true;
bool mode = true;

bool onSunrise = false;

void isr() {
  enc1.tick();  // отработка в прерывании
}

static void updateGps() {
  while (ss.available())
  gps.encode(ss.read());
}

static void updateEnc() {
  enc1.tick();
  if (dr) rp++;
  else rp--;
  heading = rp / 173.81;
  if (heading >= 360) {
  rp = 0;
  heading = 0;
  }
  else if (heading < 0) {
  heading = 360 + heading;
  }
}

static void smartDelay(unsigned long ms) {
  unsigned long start = millis();
  do {
  updateGps();
  } while (millis() - start < ms);
}

static void printInf() {
  /*
  if (mode)
  Serial.println("Mode: following");
  else
  Serial.println("Mode: returning");
  Serial.println("Year: " + String(int(gps.date.year())) + "; month: " + String(int(gps.date.month())) + "; day: " + String(int(gps.date.day())) + "; hour: " + String(gps.time.hour()) + "; minute: " + String(gps.time.minute()) + "; hour.minute: " + String(gps.time.hour() + gps.time.minute() / 60.));
  Serial.println("Your coordinates: " + String( gps.location.lat()) + " " + String( gps.location.lng()));
  Serial.println("Azimuth (degrees): " + String(cotsp.azimuth));
  Serial.println("Altitude (degrees): " + String(cotsp.altitude));
  Serial.println("Sunset Time: " + String(cotsp.SunsetTime));
  Serial.println("Sunrise Time: " + String(cotsp.SunriseTime));
  Serial.println("Sunset azimuth: " + String(cotsp.SunsetAzimuth));
  Serial.println("Sunrise azimuth: " + String(cotsp.SunriseAzimuth));
  if (dr)
  Serial.println("Direction: right");
  else
  Serial.println("Direction: left");*/
  Serial.println("Heading: " + String(heading) + "; RP: " + String(rp));

}

static void RR() {
  dr = true;
  digitalWrite(DIR, HIGH);
  digitalWrite(PWM, LOW);
}
static void RL() {
  dr = false;
  digitalWrite(DIR, LOW);
  digitalWrite(PWM, HIGH);
}
static void SR() {
  digitalWrite(DIR, HIGH);
  digitalWrite(PWM, HIGH);
  while (!checkGPS()) {
  Serial.println("satellite search..");
  smartDelay(1000);
  }

  while (ss.available())
  gps.encode(ss.read());

  cotsp.UpdateSunCoordinates(gps.date.year(), gps.date.month(), gps.date.day(), gps.location.lat(), gps.location.lng(), gps.time.hour() + (gps.time.minute() / 60.));

}

static bool checkGPS() {
  if (gps.charsProcessed() < 10)
  return false;
  return true;
}

static bool sw(double phi, double destphi) {
  double delta = destphi - phi;
  if (0 <= delta and delta <= 180 or - 360 <= delta and delta <= -180) {
  return true; //R
  }
  else {
  return false; //L
  }
}

void following() {
  updateEnc();
 
  if (FS) {
  cotsp.UpdateSunsetCoordinates(gps.date.year(), gps.date.month(), gps.date.day(), gps.location.lat(), gps.location.lng(), gps.time.hour() + (gps.time.minute() / 60.));
  cotsp.UpdateSunriseCoordinates(gps.date.year(), gps.date.month(), gps.date.day(), gps.location.lat(), gps.location.lng(), gps.time.hour() + (gps.time.minute() / 60.));
  FS = false;
  }
  cotsp.azimuth = 90;
  dr = sw(heading, cotsp.azimuth);

  if (heading == int(cotsp.azimuth)) {
  SR();
  //mode = false;//!!!!!!
  }
  else if (dr) {
  RR();
  }
  else {
  RL();
  }

  if (cotsp.SunsetTime <= hour + (minute / 60.)) {
  SR();
  mode = false;
  }

  printInf();
}

void returning() {
  if (onSunrise) {
  if (cotsp.SunriseTime <= (gps.time.hour() + (gps.time.minute() / 60.)))
  mode = true;
  smartDelay(1000);
  }
  else {
  updateEnc();

  dr = sw(heading, cotsp.SunriseAzimuth);

  if (heading == int(cotsp.SunriseAzimuth)) {
  SR();
  onSunrise = true;
  }
  else if (dr) {
  RR();
  }
  else {
  RL();
  }
  }

  printInf();
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("start");

  ss.begin(GPSBaud);

  BL.begin(); BS.begin(); BR.begin();

  pinMode(DIR, OUTPUT);
  pinMode(PWM, OUTPUT);

  attachInterrupt(0, isr, CHANGE);
}

void loop() {
  if (BL.pressed()) {
  Serial.println("Rotate left");
  while (!BL.pressed()) {
  updateEnc();
  RL();
  Serial.println(String(heading) + "; " + String(rp));
  }
  Serial.println("Stop rotate left");
  SR();
  }

  if (BR.pressed()) {
  Serial.println("Rotate right");
  while (!BR.pressed()) {
  updateEnc();
  RR();
  Serial.println(String(heading) + "; " + String(rp));
  }
  Serial.println("Stop rotate right");
  SR();
  }

  if (BS.pressed()) {
  while (!checkGPS()) {
  Serial.println("satellite search..");
  smartDelay(1000);
  }
  Serial.println("BS");
  while (!BS.pressed()) {
  if (mode) {
  following();
  }
  else {
  returning();
  }
  }
  SR();
  delay(100); //without this delay serial port for some reason does not work
  Serial.println("Stop rotate following");
  }
}
 

 

дальше
#include "GyverEncoder.h"
не читал и не буду.

 

Вообще, если отказаться от вашей этой ардуины, то задача прекрасно решается конечным автоматом на прерываниях. Возможно, потребуется кольцевой буфер, дабы в прерываниях долго не висеть, а обработку всех данных вести между прерываниями.
А с таким подходом к делу надо брать что-то из СТМ32. В ней, кстати, таймеры имеют энкодеры аппаратно.

 

Ооооо я и не заметил.
Константин - библиотеки этого автора имеют в инете дурную славу, разбираться с ними никто не станет. Если хотите ими пользоваться - обращайтесь к автору, но мой вам совет - выкиньте их и забудьте, как страшный сон.