Непрерывное чтение двух последовательных периодов импульса

Я вижу два пути:

1. Вы можете прикрепить к выводу простое прерывание по переднему фронту с помощью attachInterrupt() и подсчитать нарастающие фронты с помощью переменной. Если ощущается третий нарастающий фронт, у вас есть 1 период. Чтобы измерить время, вы можете сохранить время начала первого переднего фронта в переменной с помощью micros() (что дает вам время с момента запуска в микросекундах). По третьему переднему фронту сохраните разницу во времени между началом и концом в другую переменную (объявленную как volatile): micros()-start_time. Затем эту переменную можно отобразить в вашей функции loop(). Обязательно скопируйте переменную только в локальную переменную в этой части и отключите прерывания во время этой операции с помощью noInterrupts() (после этого повторно активируйте прерывания с помощью interrupts(). Также вы следует использовать атомарную переменную флага (атомарное значение, что запись или чтение этой переменной не может быть прервана. Например, если вы используете byte или любую другую 1-байтовую переменную), чтобы показать loop(), что есть новые данные для отображения. Только в этом случае код в функции loop() будет обрабатывать данные.

2. Если вы хотите проявить фантазию или хотите измерять более высокие скорости (более низкие периоды), вы можете использовать оборудование Timer1 в качестве счетчика. Вы даете Timer1 свой сигнал в качестве тактового входа. На каждом фронте значение таймера увеличивается на 1. Таким образом, когда значение таймера равно 5, прошел один период. Вы можете использовать таймер в режиме сравнения совпадений, чтобы он генерировал прерывание, если в регистре значения таймера находится специальное значение (здесь 5). В этой ISR (подпрограмме обслуживания прерываний) вы должны записать текущее время с помощью micros(). При совпадении сравнения таймер генерирует прерывание, снова устанавливает значение на ноль (если настроено правильно) и снова начинает считать. Таким образом, период будет временем между двумя последовательными измерениями времени. Отображение в функции loop() можно обрабатывать по принципу, описанному выше.

Кроме того, было бы неплохо напрямую взять среднее значение за период (чтобы отфильтровать шум в периоде) путем подсчета, пока не пройдет несколько периодов. В первом случае вы могли сосчитать до 11, чтобы получить 5 периодов. Затем разделите разницу во времени на 5, чтобы получить 1 период. Во втором случае вы можете установить регистр соответствия Timer1 на 21, чтобы получить 5 периодов. Здесь также разделите время на 5, чтобы получить 1 период.

Поскольку вы кажетесь новичком, я бы предложил первый способ: использование attachInterrupt(). Второй способ больше подходит, если вы хотите покопаться в регистрах микроконтроллера и описаниях в даташите.

Первый способ может выглядеть примерно так:

const int pin = 2;

volatile byte counter = 0;
volatile unsigned long start_time;
volatile unsigned long period;
volatile byte data_flag = 0;

void speed_ISR(){
    counter++;
    if(counter==3){
        unsigned long now = micros();
        period = now - start_time;
        data_flag = 1;
        start_time = now;
        counter = 1;
    }
}

void setup(){
    pinMode(pin, INPUT);
    attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pin), speed_ISR, RISING);
}

void loop(){
    if(data_flag){
        noInterrupts();
        unsigned long local_period = period;
        data_flag = 0;
        interrupts();
        // Теперь отображаем период на ЖК-дисплее
    } else {
        // Вывести ноль на ЖК-дисплей
    }
}

Код дает вам возможность записывать ноль на ЖК-дисплей, когда нет импульсного входа (следовательно, нет данных --> data_flag должен быть равен нулю). Это может быть неудобно для чтения на низких частотах импульсов, если ЖК-дисплею не требуется больше времени для отображения результатов, поскольку будет измерен следующий импульс, поскольку он может отображать ноль и следующее измерение в быстрой последовательности. Вы можете либо использовать millis(), чтобы установить data_flag в ноль через указанное время (вместо того, чтобы сбрасывать его рядом с кодом ЖК-дисплея), либо вы можете ограничить скорость отображения, как мерцание выполняется в примере BlinkWithoutDelay, который поставляется с Arduino IDE.

Обратите внимание, что этот код не тестировался.