Input Capture Unit

El timer1 incorpora una unidad de captura la cual puede capturar eventos externos y darnos un tiempo referencial en el cual estos ocurrieron.

La señal que indica el evento puede ser aplicado al pin ICP1 o vía la unidad de comparación analógica. El tiempo que es capturado puede ser usado para medir frecuencia, duty-cycle u alguna otra característica de la señal aplicada.

En el siguiente gráfico de muestra el diagrama de bloques de la unidad de captura.

Se puede ver que las entradas pueden ser el pin ICP1 o el comparador analógico. LA unidad también cuenta con un modulo de cancelación de ruido el cual tomará 4 muestras de la señal y si las 4 son iguales la señal será valida. También ésta el modulo de detección de flanco que nos permite seleccionar entre los flancos de subida(‘1’) o bajada(‘0’).

Cuando el evento ocurre los 16bits del contador TCNT1 son escritos al registro ICR1, también  en éste mismo instante se generará un interrupción( siempre que se activen los flag’s TICIE1 en el registro TIMSK y I en SREG.

En éste post usaré la unidad de captura para medir la frecuencia de una señal cuadrada.

El principio de medición consiste en capturar el valor de cuenta del timer1 (TCNT1) en un periodo de la señal a medir, luego con el valor de la captura , la frecuencia a la que trabaja el uC y conociendo el pre-escaler usado podremos fácilmente encontrar la frecuencia de la señal.

Por ejemplo: Si se trabaja con una F_CPU=16MHz, el valor capturado es ICR1=0x08BB y el pre-escaler usado es 64, entonces la frecuencia de la señal es:

Aplicando los datos a la formula:

Ahora pasaré a mostrar el código. Hay algunas macros y rutinas que ya he mostrado en post anteriores pero las estoy volviendo a mostrar.

Primero mostrare las macros.

Ahora mostraré la rutinas de conversión de binario a ascii.

Ahora la rutinas para manejo del LCD.

Las rutina de retardo que es usado junto a las macros delay_ms y delay_us.

La rutina para efectuar la división.

Y por último el código principal.

El funcionamiento del programa es como sigue.

• Se configura los periféricos, se habilita la interrupción y se espera a que ésta ocurra.
  
  
• Cuando ocurra la interrupción por captura el programa saltará a la rutina “CAPTURA_EVEN”, aquí tomará el valor capturado y lo pondrá en dos registros(R19:R18=ICR1H:ICR1L).

• Se verificara si el timer se ha desbordado, en caso de ser así se mostrará un mensaje indicado que aquella es una frecuencia que no se puede medir(“fuera de rango”).
  
  
• Si no se ha desbordado se calculará la frecuencia, con la formula ya antes mostrada, y se guardará en FRECASCII.
  
  
• Luego del calculo de mostrará la frecuencia en el LCD.
  
  
• Se espera 300ms y luego se espera al siguiente flanco de subida para iniciar la siguiente captura de datos (la medida de la frecuencia se toma entre dos francos de subida).

Hay que tener presente que con este método no se puede medir frecuencias muy altas, mientras mayor es la frecuencia mayor es el error en la medición. En un próximo post  mostraré como usar el mismo timer para hacer medidas de frecuencias mas altas.

Espero este pequeño ejemplo le ayude..!!!

Ahora un video del programa en funcionamiento.