Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungswerte als ASCII in serielle Monitor darstellen, UART

Bao Thien N. schrieb:
> Pr4_Potentionmeter.txt (1,54 KB)

Nur weil es Quelltext heißt, muss man den noch lange nicht in eine 
txt-Datei packen. Zu den meisten Programmiersprachen gibt es eine eigene 
Extension für Quellcode Dateien. Die erleichtert z.B. Syntax 
Highlightning mit vielen Editoren/Viewern.

Lothar M. schrieb:
> ein klares Indiz für "hab ich irgendwo
> herkopiert und habe kP was da passiert".

Das Bild im Eröffnungsbeitrag ist offenbar kopiert. Mir krempeln sich 
immer die Fußnägel hoch, wenn ich Steckbrettchenbilder sehe, A*-Kiddies 
oder auch die Clowns von heises make.

Dem Bildchen nach liegt das Poti an Ub des µCs, wird also am Anschlag 
immer 1023 liefern, unabhängig von der tatsächlichen Spannung - 
ratiometrisch.

Er hat keine Zahlen geliefert, wie groß die Abweichung gegenüber dem DVM 
ist, ein paar-hundert-mV sind unvermeidbar, weil die Speisung nicht 
exakt 5,00 Volt ist.

Als ich meinen ersten ChinaUNO bekommen habe, kamen nach Blink und 
Lauflicht ein LCD und ein Poti dran, erstmal ein paar Grundlagen 
austesten.

> Korrekt ist hier
> AnalogWert = (digit*500)/1024;

Da muß man aufpassen, den passenden Variablentyp zu definieren - ich 
habe schon Fehler suchen dürfen, weil innerhalb der Berechnung ein 
Überlauf stattgefunden hat.

Man kann es anders anfassen: 1023/5 = 204,6, also
AnalogWert = (digit/204,6);

1024 Schritte an 5 Volt macht gerundet 5 mV Auflösung, da sind Wackler 
in der zweiten Nachkommastelle nicht zu vermeiden, wobei das sein 
geringstes Problem sein dürfte.

...

Falk B. schrieb:
> Jaja, dein Beitrag hat uns allen noch gefehlt!

Und deiner!

Lothar M. schrieb:
> Korrekt ist hier
> AnalogWert = (digit*500)/1024;

Das kann nicht korrekter sein:

Mit 2 Bit und 4V wird's deutlicher:

 * 0..1=0
 * 1..2=1
 * 2..3=2
 * 3..4=3
 * --> d*4/3

Ich tue mich noch mit anderen Teilen des Programms schwer:
>    unsigned char digit;
...
>  int digit = get_ADCvalue();
geht das überhaupt? Ja gut, ist in einem eigenen Fokus, aber warum macht 
man das? Verwirrt nur.
Und
>  unsigned char AnalogWert;
>  AnalogWert = (digit*500)/1023;
Ist es sicher, dass das mit den Typen passt? Bei dem größtmöglichen 
ADC-Wert ist der AnalogWert ja 500 und passt nicht in unsigned char.

Achte mal auf deine Datentypen, die hast du wild durcheinander 
gewürfelt. Da finden eine Menge unerwartete Konvertierungen im 
Hintergrund statt, mit ihren Seiteneffekten.

Die Doku des gcc Compilers sagt dazu "The sizes of these variables 
depend on the hardware and operating system of the computer. On a 
typical 32-bit GNU system, the sizes of the integer types are as 
follows..."

Char ist meistens 8-bit signed integer, muss aber nicht zwingend.

Was short ist musste ich erstmal nachlesen: 16-bit unsigned integer auf 
einem typischen 32-bit GNU System. Keine Ahnung was es auf einem AVR 
ist, ist mir aber auch egal weil ich das so niemals nutze.

Anstatt so unklar definierte Sachen wie short und char für Messwerte zu 
benutzen empfehle ich:

1

#include <stdint.h>

2

3

uint16_t get_ADCvalue()

4

{

5

   ...

6

   uint16_t Wert=ADC;

7

   return Wert;

8

}

9

10

...

11

12

uint16_t digit = get_ADCvalue();

uint16_t deswegen, weil das ADC Register dieses Format hat.

HildeK schrieb:
>>  unsigned char AnalogWert;
>>  AnalogWert = (digit*500)/1023;
> Ist es sicher, dass das mit den Typen passt? Bei dem größtmöglichen
> ADC-Wert ist der AnalogWert ja 500 und passt nicht in unsigned char.

Deshalb schrieb ich gestern, dass man auf den Variablentyp aupassen muß:
Manfred schrieb:
> Da muß man aufpassen, den passenden Variablentyp zu definieren - ich
> habe schon Fehler suchen dürfen, weil innerhalb der Berechnung ein
> Überlauf stattgefunden hat.

Wenn der ADC z.B. 500 liefert, ergibt die Multipikation mit 500 dann 
250000, ein normales unsigned läuft aber bei 65536 über.

Aus dem Grunde erspare ich mir die temporäre Riesenzahl und dividiere:

> Man kann es anders anfassen: 1023/5 = 204,6, also
> AnalogWert = (digit/204,6);

---------

Scheint so, dass Herr Bao Thien N. (baobao97) nicht mehr folgt, sonst 
hätte er ja mal Beispiele geliefert, welche Werte der Arduino mist und 
was sein DVM zeigt.

Gerald K. schrieb:
> Vielleich hilft es in der Software eine Kalibrierung einzufügen.
> Ein

Du weist schon was eine Kalibrierung ist?

Bao Thien N. schrieb:
> das habe ich auch gemacht aber geht auch leider nicht
Was passiert?
Was erwartest du stattdessen?

EAF schrieb:
> Was erwartest du stattdessen?
Bao Thien N. schrieb:
> Die Messwerte auf Serial Minitor unten recht im Bild soll mit dem
> Multimeter(gelbes Stück) übereinstimmt.

Verdammt nochmal, dann zeige eine Reihe Werte:
10 Verschiedene Stellungen des Potis und abtippen, was DVM und Monitor 
anzeigen.

Du gehst leider auch nicht logisch vor: Du hast eine funktionsfähig 
serielle Ausgabe, also füge an jeder Stelle, wo ein Wert erzeugt wird, 
ein serial.print und ein delay ein und schaue Dir die Werte an.

Minus M. schrieb:
> Absolute Messungen mit der internen Referenz (z.B. 2 Punkt Kalibrierung)
> Ratiometrische Messungen mit Vcc als Referenz
>
> Dann kann das was werden.
Ich hoffe, Du teilst Dir selbst Minus zu!

Grundsätzlich kann man auch mit Vcc Werte messen, solange man mit der 
möglichen Drift von Vcc leben kann. Bao scheint doch ein ganz anderes 
Problem zu haben, Werte jenseit der Realität - die er uns hoffentlich 
noch verrät.

Und ja, sein Aufbau ist ratiometrisch, das Ding muß am Rechtsanschlag 
1023 entsprechend 5,00 Volt anzeigen, selbst, wenn Vcc nur 4,7 oder gar 
5,3V beträgt. Darüber sprechen wir, wenn er soweit gekommen ist.

Falk B. schrieb:
> Das hatten wir schon mal vor VIELEN Jahren diskutiert.

Das macht es nicht richtiger, vor allem, wenn man den zweiten Teil 
unterschlägt: die Addition des halben LSBs. Dann ist 1024 bzw. hier 4 
vermutlich richtig.

Lothar M. schrieb:
> Seltsam krumme Werte...

Nicht Dein Ernst, oder? Und welcher Bereich nun inclusive und welcher 
exclusive 1 ist, was soll das.

Lothar M. schrieb:
> Damit haben wir 1,33V-Schritte und können zurückrechnen:
> der AD-Wert 3 ergibt dann auf der Anzeige 4,00V,
> AD=2 wird als 2,66V angezeigt

Ja.

Startet der AD mit einem ganzen Bit, dann ist 2^n gut, erfordert aber 
das halbe Bit Offset. Das fehlt aber bei Dir. Darum
A. S. schrieb:
> nicht korrekter

Startet (und endet) der AD mit einem halben Bit, ist 2^n-1 perfekt, 2^n 
nur falsch.

Schade finde ich nur, dass dies hier im Thread nichts zu suchen hat, da 
der TO ein absoluter Anfänger ist und an ganz anderer Front kämpft.

Manfred schrieb:
> Und ja, sein Aufbau ist ratiometrisch,

Da hat der Minusmann schon recht....
Bei einer ratiometrischen Messung darf man auch nur ratiometrische Werte 
erwarten.
Das Messgerät ist allerdings absolut.

Ihm (der TO) versucht also eine ratiometrische und eine absolute Anzeige 
in Übereinstimmung zu bringen.

Das geht natürlich nicht. Ist irgendwie unsinnig. Unlogisch.

Manfred schrieb:
> solange man mit der
> möglichen Drift von Vcc leben kann
Damit bestätigst du, dass es kaum möglich ist, die Anzeigen in 
Übereinstimmung zu bringen.

Das ist sowieso schon schwierig genug!
Aber mit dem logischen Fehler im Bauch quasi unmöglich.

1

// 1 Punkt Kalibrierung (reduzierte Geradengleichung)

2

3

constexpr float maximalEinstellbarerWert {4.59};//Volt vom DMM abgelesen

4

constexpr float steigung {maximalEinstellbarerWert/1024.0};

5

6

7

8

void setup()

9

{

10

  Serial.begin(9600);

11

}

12

13

void loop()

14

{

15

  Serial.print(steigung * analogRead(A1));

16

  Serial.println("V");

17

  delay(1000);

18

}

Kalibriert auf eine Versorgung, ein µC, und ein Referenzmessgerät, ist 
alles OK.
Aber umgesteckt, z.B. von einem PC an den anderen, oder eine externe 
Versorgung?
Zack weg... 10% sind da locker drin.

Also:
Wenn absolute Werte gewünscht sind, dann sollte man das Messverfahren 
auch so bauen, dass man absolute Werte erhält.

----

Bao Thien N. schrieb:
> ich meine
> Aufgabeblatt von Uni steht schon man muss Uref mit 100 mutiplizieren,
Schon richtig!
Das liegt an deiner seltsamen Ausgabe.

Lothar M. schrieb:
> EAF schrieb:
>> Was passiert?
>> Was erwartest du stattdessen?
> Besser wäre:
> Was erwartest du?
> Und was passiert stattdessen?
> Denn das bedeutet, dass man sich vorher Gedanken gemacht hat, ein
> Programm dazu geschrieben hat und ein bestimmtes Verhalten erwartet.

Da spricht deine Erwartungshaltung, ganz laut!
Evtl. ist die, leicht bis mittelschwer, überzogen.

Bedenke:
Die Erwartungshaltung, ist die Mutter der Enttäuschung.

Wobei man da auch sagen muss, dass eine Enttäuschung ein ungemein 
positives Erlebnis ist.
Das Wort sagt es schon, man kann so eine (Selbst)Täuschung erkennen und 
abwerfen.
Besser geht es kaum, ein wahrhaft Glück bringendes Ereignis.
Also alles gut so, weiter so.

EAF schrieb:
>> Und ja, sein Aufbau ist ratiometrisch,
>
> Da hat der Minusmann schon recht....
> Bei einer ratiometrischen Messung darf man auch nur ratiometrische Werte
> erwarten.
> Das Messgerät ist allerdings absolut.
>
> Ihm (der TO) versucht also eine ratiometrische und eine absolute Anzeige
> in Übereinstimmung zu bringen.
>
> Das geht natürlich nicht. Ist irgendwie unsinnig. Unlogisch.

Das ist vollkommen richtig und ich hatte es bereits vorher angerissen:

Manfred schrieb:
> Dem Bildchen nach liegt das Poti an Ub des µCs, wird also am Anschlag
> immer 1023 liefern, unabhängig von der tatsächlichen Spannung -
> ratiometrisch.
>
> Er hat keine Zahlen geliefert, wie groß die Abweichung gegenüber dem DVM
> ist, ein paar-hundert-mV sind unvermeidbar, weil die Speisung nicht
> exakt 5,00 Volt ist.

Es bleibt aber das Grundproblem: Der TO hat irgendwelche Zufallswerte 
und muß erstmal seine groben Fehler ausmerzen.
Es müssen erstmal stabile Werte zwischen 0 und 1023 vom ADC kommen und 
sinnvoll nach Volt umgerechnet werden, danach diskutieren wir solche 
Feinheiten.

Ich habe mehrere Anwendungen, wo ich per Arduino messe und sinnvolle 
Werte bekomme, das ist kein Hexenwerk. Ich habe das auch nicht direkt 
beim ersten Versuch hinbekommen, aber, siehe weiter vorne, mir seriell 
Zwischenwerte ausgeben lassen und damit eingegrenzt, wo es klemmte.

Manfred schrieb:
> Es bleibt aber das Grundproblem: Der TO hat irgendwelche Zufallswerte
> und muß erstmal seine groben Fehler ausmerzen.
Das hat er gesagt bekommen!
1. Die Berechnung und ihre Datentypen
2. Die Multiplexer Port Irritierung/Vertauschung

Manfred schrieb:
> danach diskutieren wir solche Feinheiten.
Da du hier zum Ober Guru ernannt wurdest, werde ich dir natürlich ohne 
jeden Widersprich gehorchen, und das Thema auch nie wieder erwähnen. Ich 
erwarte dann ergebenst dein Startsignal, bevor wir denn auch mal an das 
"Eingemachte" gehen...
Lass uns solange, den TE und auch die unbedarften Mitleser, ruhig in die 
Irre laufen lassen. Ist schließlich deren Irre und nicht unsere. 
Zumindest wir beide wissen es ja besser.

Ist das so schwer, einfach mal zusätzlich den Wert vom ADC register 
auszugeben?

Man muss Fehler einkreisen. Jede Ausgabe beruht auf einer Eingabe und 
einer Verarbeitung. Das wiederum passiert typischerweise in mehreren 
Schritten. Also gibt man diese Zwischenwerte aus, dann sieht man ob es 
an den Werten oder der Verarbeitung liegt.

Falk B. schrieb:
> Beitrag "Re: 1023 oder 1024"

Das fasst es gut zusammen: rationale Beiträge und Leute (entschuldige 
das hier ausnahmsweise passende Wortspiel) die nicht mehr alle Latten 
auf dem Zaun haben.

Umso trauriger, dass er das trotzdem hier (und dann noch falsch) 
anbringt, wo es O.T. ist.