Стабилизированный регулятор на базе Arduino с управлением через UART (Страница 3 из 43)

Для ардуины можно как-то вот так. Пример-иллюстрация. Сам набросал, не проверял. Пока без таймеров.

// RMS вольтметр. Пример настройки прерываний

#define DETECTOR 2        //пин детектора ноля
// аналоговый вход задается в настройках АЦП

volatile unsigned long voltageSumSQ = 0; // служебная переменная для хранения суммы квадратов напряжения
volatile int countADC = 0; // счетчик прерываний АЦП
const int  CYCLE = 99; // измерение проводим на 100 полуциклах
volatile int countCycle = 0; // счетчик циклов
unsigned int voltageRMS = 0; //рассчитанное среднеквадратичное напряжение
const int KVOLT = 1059; //коэффициент пересчета АЦП в миливольты 270 000 мВ = 255 единиц АЦП

void setup(void) {
// Настройки АЦП
ADMUX  = B00100000 ;  //  первые две цифры определяют ИОН (внешнмй), третья – порядок  записи результата, четвертая – не используется, последние четыре цифры определяют пин, в данном случае A0
ADCSRA = B11100101 ; // первая цифра – разрешить АЦП, вторая – запуск преобразования, третья – режим автоматический, четвертая и пятая – компаратор, шестая, седьмая, восьмая – делитель, в данном случае 32
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(DETECTOR), zero_cross, RISING); // настройка прерывания детектора ноля
Serial.begin(9600);
}
void loop(void) {
if (countCycle >= CYCLE) {   //расчет RMS
    voltageSumSQ = voltageSumSQ / countADC; 
    voltageRMS = sqrt(voltageSumSQ); 
    voltageSumSQ = 0;
    countCycle = 0;
    countADC = 0;
    Serial.print("RMS =   ");   Serial.print(voltageRMS * KVOLT); Serial.println("   мВ");
  }
}

void zero_cross() {// счетчик полуциклов по растущему фронту
  countCycle++; 
}
ISR(ADC_vect)
{
  unsigned int voltageCurrent = ADCH;  // Считываем только значимые 8 бит, учитывая что ADLAR=1
  voltageCurrent *= voltageCurrent;// возводим в квадрат
  voltageSumSQ += voltageCurrent; // складываем квадраты измерений
  countADC++;
}

Даже если это не ответ на твой вопрос, обрати внимание
Узел отбора на перистальтическом насосе

Конечно.
Kusnezov Oleg уже дал ссылку на эту часть моего очередного хреносозидательства в предыдущем посте
Это узел отбора на основе перистальтического насоса.
Отбор на дисплее - условная скорость отбора.
На тот момент тем показаниям соответствует скорость 68 мл/час.
А объем, это объем отобранной жидкости(спирт) с момента сброса счетчика.
Это значение уже откалиброванное и соответствующее реальному.

Назовем так.
Алгоритм регулятора с обратной связью.
Фрагмент.
----
Используется 16-разрядный таймер T1, АЦП по входу ADC7 и вход INT0 как детектор нуля сетевого напряжения.
В основе алгоритма лежит обработка прерываний по событию перехода сетевого напряжения через 0 на входе INT0,
прерываний по событиям 16-разрядного таймера Т1, прерываний от АЦП.
----
Входное значение «заданное выходное напряжение».
----
Начнём с прерываний АЦП.
Использует переменные «сумма квадратов» 32 бита  и «число отсчетов» 16 бит.
В подпрограмме обработки прерывания
    - считываем измеренное значение,
    - умножаем его само на себя,
    - прибавляем к нему «сумму квадратов»,
    - сохраняем новую «сумму квадратов»,
    - увеличиваем «число отсчетов» на 1.
Всё, больше там ничего не делается.
Во время между измерениями укладываемся с запасом.
Измерение занимает 26 мкс = 416 циклов, подпрограмма 133 цикла.
----
Прерывания таймера.
Их используется три, они просты до безобразия:
    - по совпадению с регистром А включает оптрон управления симистором;
    - по совпадению с регистром В выключает оптрон управления симистором (в этот регистр загружено значение, обеспечивающее закрытие симистора
      за 250 мкс до конца полупериода);
    - по переполнению тоже выключает оптрон управления симистором (на всякий случай, а то вдруг детектор нуля накрылся).

Далее более интересное прерывание.
----
В момент перехода через 0 генерируется прерывание INT0.

По этому событию всегда выполняются следующие действия:
    - выключается оптрон управления симистором;
    - останавливается и обнуляется таймер Т1;
    - загружается в регистр совпадения А таймера Т1 « задержка включения симистора»;
    - запускается таймер.

Есть различия в том, какой переход через ноль был отловлен вниз или вверх.
---
Если отловлен переход через 0 вверх (подъем), то:
    - запускаем заранее настроенный АЦП на непрерывные преобразования;
    - включаем режим прерывания INT0 на ожидание перехода вниз (спада) через 0.
Всё.
---
Если отловлен переход через 0 вниз (спад), то:
    - останавливаем АЦП;
    - включаем режим прерывания INT0 на ожидание перехода вверх (подъема) через 0.
Так как измерения в отрицательном полупериоде не ведём, делаем следующее:
    - вычисляем измеренное выходное Urms = корень квадратный из «сумма квадратов» деленной на «количество отсчетов»»;
    - запоминаем вычисленное значение;
    - обнуляем «сумму квадратов» и «количество отсчетов» для следующего цикла преобразований.
---
В этой точке уже имеем необходимые данные для регулирования.
Примерно в этих местах делаем вычисление усредненного Urms за какое-то количество периодов.
Вычисляем вхождение в заданный коридор точности и т.п. функции.
---
Используются переменные
     «заданное выходное напряжение»,
     «измеренное выходное напряжение»,
     « задержка включения симистора».
Сравниваем «заданное выходное напряжение» и «измеренное выходное напряжение».
    - если первое больше второго, то уменьшаем « задержку включения симистора»;
    - иначе увеличиваем « задержку включения симистора».
   Это значение будет использовано при ближайшем переходе через 0.
Сравнения и вычисления идут непрерывно каждый отрицательный полупериод каждого периода сетевого напряжения,
вводятся коррекции в « задержку включения симистора» 
и в конце концов выходное напряжения становится равным заказанному.
С некоторой точностью.
---
Разумеется, всё это подвергается проверке на допустимые значения, используются корректирующие коэффициенты для лучшего использования разрядной сетки и упрощения вычислений.
---
Все вычисления идут исключительно целочисленные разрядностью 16 или 32 бита.
Всякие свистелки, перделки и управлялки реализованы другими кусками кода.
---
Под занавес картинка для наглядности, что ли.

Желтая линия – входное напряжение, зеленая – выходное, синяя – управляющий симистором сигнал, красная – переходы входного напряжения через 0.

По поводу коэффициентов, входных делителей и подобной лабуды, если кому интересно, могу написать позже.
Перечитал сей опус.
Вроде не напорол откровенной лажи.
Если что - от ответственности отказываюсь. 

Осталось прикрутить управление и можно запускать на испытания. 

Можно и так.
---
Я оставил ADLAR=0, чтобы иметь возможность менять разрешение в процессе экспериментов, накладывая маску.
Соответственно учитываю, что мои данные на 2 разряда левее, чем в твоем варианте.
Другая причина это стремление по максимуму использовать разрядность с минимальными потерями точности на делении и извлечении корня.
Преобразование - 10 бит.
Квадрат преобразования - 20 бит.
Сумма квадратов преобразования за полупериод - 29 бит. (для используемой скорости выборок)
Умножаем его на 4 - 31 бит. (за сетку не вылезли)
Делим на количество выборок - 22 бита.
Еще раз умножаем на 4 - 24 бита.
Находим квадратный корень - 12 бит.
А потом уже с этими 12 битами работаем.
---
Для чего так ?
Изначально была мысль регулировки с дискретностью 0.1 вольта.
А тут как раз 4096 это 289 раз по 0,1 вольт умноженных на корень из 2.
Выбрав соответствующим образом делитель измерительного входа,
в программе сравниваются непосредственно заданное напряжение с измеренным,
без всяких нормирующих коэффициентов.
Это удобно.

Здесь несколько некорректно.
Усредненное вычисляется в каждом периоде, а не по истечении некоторого времени.

Эти переменные, наверное тоже нужно объявить volatile ?

Я бы не был так категоричен. Сейчас колдую с датчиком тока ASC712 и датчиком напряжения ZMPT101B. Слепил скетч для стабилизации тока. На мощности 1 Квт всё просто замечательно, а на 3 Квт начинаются пляски выходного напряжения в пределах 10 вольт, а соответственно и тока.

Китайские на 20 А. Нормальный датчик, можешь тоже помучить, если есть желание.

JohnJohnov,
Дабы не флудить , ответил в теме Регуляторы мощности для ТЭНов