Плохие показания сигнала тахометра вентилятора 12 В pwm

arduino-nano pwm

У меня есть следующая схема:

(Питание Arduino осуществляется через USB)

Проблема в том, что показания тахометра вентилятора неверны,

Я попытался добавить два резистора в качестве делителя напряжения, но показания все равно неверны. Когда я проверяю напряжение сигнала тахометра мультиметром, за время подключения мультиметра показания несколько правильные (не 100%).

Вот фрагмент документации фаната:

(Кстати: когда я использовал другой 12-вольтовый ШИМ-вентилятор и не использовал делитель напряжения, показания были неправильными только в то время, когда я выключал питание 12 В до тех пор, пока вентилятор не перестал вращаться (после того, как он перестал вращаться, тахометр перестал посылать сигналы). поэтому скорость вращения была равна 0, что было правильно).)

Рабочий код (правильное значение сигнала тахометра):

const byte tachpin = 2;

unsigned int tacho = 0;
long int startTime = 0;
long int elapsed = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
   // Настройте Таймер 1 для ШИМ @ 25 кГц.
    TCCR1A = 0;           
    TCCR1B = 0;           
    TCNT1  = 0;           
    TCCR1A = _BV(COM1A1)  
           | _BV(COM1B1)  
           | _BV(WGM11);  
    TCCR1B = _BV(WGM13)   
           | _BV(CS10);   
    ICR1   = 320;         



    pinMode(tachpin, INPUT_PULLUP);
    attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(tachpin), tachisr, RISING);
    startTime = millis();
}

void tachisr(){
  tacho++;
}

void loop() {
      elapsed = millis() - startTime;
      if(elapsed > 1000) {
        int tachcopy = 0;
        noInterrupts();
        tachcopy = tacho;
        tacho = 0;
        interrupts();
        rpm = (tachcopy / 2.0) * (60000 / elapsed);
        Serial.println(rpm,DEC);
      }
      startTime = millis();
}

Правильное чтение из рабочего кода

rpm = 0, tachcopy = 0
rpm = 1150, tachcopy = 39
rpm = 2360, tachcopy = 80
rpm = 2655, tachcopy = 90
rpm = 2773, tachcopy = 94
rpm = 2655, tachcopy = 90
rpm = 1268, tachcopy = 43

Не рабочий код (неверный сигнал тахометра):

const byte tachpin = 2;

unsigned int tacho = 0;
long int startTime = 0;
long int elapsed = 0;
long int rpm = 0;
unsigned int pwmValue = 0;
unsigned int outValue = 0;
unsigned int seconds_counter = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
   // Настройте Таймер 1 для ШИМ @ 25 кГц.
    TCCR1A = 0;           
    TCCR1B = 0;           
    TCNT1  = 0;          
    TCCR1A = _BV(COM1A1)  
           | _BV(COM1B1)  
           | _BV(WGM11);  
    TCCR1B = _BV(WGM13)   
           | _BV(CS10);  
    ICR1   = 320;        

    // Установите выводы ШИМ в качестве выходных.
    pinMode( 9, OUTPUT); //!!!ДОБАВЛЕНА СТРОКА!!!



    pinMode(tachpin, INPUT_PULLUP);
    attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(tachpin), tachisr, RISING);
    startTime = millis();
}

void tachisr(){
  tacho++;
}

//!! ДОБАВЛЕНА ФУНКЦИЯ!!!
void analogWrite25k(int value) 
{

    OCR1A = value;  
    
}

void loop() {

      elapsed = millis() - startTime;
      if(elapsed > 1000) {
        int tachcopy = 0;
        noInterrupts();
        tachcopy = tacho;
        tacho = 0;
        interrupts();
        startTime = millis();
        rpm = (tachcopy / 2.0) * (60000 / elapsed);
        Serial.print("rpm = ");
        Serial.print(rpm,DEC);
        Serial.print(", tachcopy = ");
        Serial.println(tachcopy,DEC);

        seconds_counter++;
      }

      analogWrite25k(100); //!!!ДОБАВЛЕНА СТРОКА!!!

      
}

не работает вывод кода:

rpm = 737854, tachcopy = 25012
rpm = 738591, tachcopy = 25037
rpm = 737824, tachcopy = 25011
rpm = 738591, tachcopy = 25037
rpm = 738562, tachcopy = 25036
rpm = 737854, tachcopy = 25012
rpm = 738562, tachcopy = 25036
rpm = 737854, tachcopy = 25012
rpm = 738562, tachcopy = 25036
rpm = 737824, tachcopy = 25011
rpm = 738591, tachcopy = 25037
rpm = 737854, tachcopy = 25012
rpm = 738562, tachcopy = 25036
rpm = 737854, tachcopy = 25012
rpm = 738562, tachcopy = 25036
rpm = 737854, tachcopy = 25012

Показания при использовании резистора 10 кОм в качестве подтягивающего (вместо делителя напряжения (10 кОм+4,7 кОм)) и максимизации аналоговой записи 25 кОм - analogWrite25 кОм(320);:

rpm = 6165
rpm = 6401
rpm = 6136
rpm = 6136
rpm = 6165
rpm = 6018
rpm = 6283
rpm = 5870
rpm = 6047
rpm = 6578
rpm = 6460
rpm = 6224
rpm = 5782
rpm = 6047
rpm = 6136
rpm = 6136
rpm = 6313
rpm = 5988
rpm = 6224
rpm = 6195
rpm = 6136
rpm = 5900

Что интересно, поскольку максимальная скорость вентилятора составляет ~3000 об/мин (поэтому показания об/мин примерно умножаются на 2 от максимальной скорости вращения вентилятора при максимальной скорости AnalogWrite25k)

Обновление:

Добавлено подавление дребезга + 10 кОм для Arduino 5V:

#define DEBOUNCE 10
// Обработчик прерываний. Сохраняет временные метки последних 2 прерываний и обрабатывает устранение дребезга.
unsigned long volatile ts1=0,ts2=0;
//Рассчитывает RPM на основе меток времени последних 2 прерываний. Можно позвонить в любое время.
unsigned int calcRPM(){
    unsigned long ts1_copy, ts2_copy;
    noInterrupts();
    ts1_copy = ts1;
    ts2_copy = ts2;
    interrupts();

    Serial.print(ts1_copy);
    Serial.print(" / ");
    Serial.print(ts2_copy);
    Serial.print(" / ");
    Serial.println(ts2_copy - ts1_copy);   
    return (60000000.0 / (ts2_copy - ts1_copy ) / 2.0);
}

void tachisr2() {
    unsigned long m=micros();
    if((m-ts2)>DEBOUNCE){
        ts1=ts2;
        ts2=m;
    }
}

Вывод после добавления устранения дребезга:

rpm = 2953.92
90923308 / 90923320 / 12
rpm = 2500000.00
91948328 / 91958496 / 10168
rpm = 2950.43
92994188 / 92994200 / 12
rpm = 2500000.00
94031032 / 94031040 / 8
rpm = 3750000.00
95047108 / 95057256 / 10148
rpm = 2956.25
96093308 / 96093320 / 12
rpm = 2500000.00
97119144 / 97129296 / 10152
rpm = 2955.08

Если значение равно ~2900, это правильное значение.

// Простая процедура устранения отказов. На основе исходного кода.
// После приема импульса дальнейшие импульсы блокируются на 3 мс
// Должно быть нормально для 100 Гц (период 10 мс)

void tachisr(){
  // ISR (внешнее прерывание)
  static uint32_t lastAcceptedPulseAtMs = 0 ; // статическая инициализация только один раз
  uint32_t ms = millis() ;
  if ( ms - lastAcceptedPulseAtMs >= 3 ) {  // 3 мс - настроить при необходимости
    lastAcceptedPulseAtMs = ms ; 
    tacho++;
  }
}