pequenos ajustes no sensor de temperatura e pinout
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Diego Freitas
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72bf996e7e
commit
6242d8b3dc
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@ -7,6 +7,11 @@
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#define PINO_INVALIDO 0xFF
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enum class FormatoLeituraAnalogica : uint8_t {
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Bruta,
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Milivolts
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};
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class PinoModel {
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public:
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int num;
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@ -20,6 +25,35 @@ class PinoModel {
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PinoModel(int numero = PINO_INVALIDO, TiposBarramentos barr = CONTROLADOR, TiposPinos tp = _INPUT, TiposLeituras lt = DIGITAL, int _idSensor = 0, int canalMux = -1) : num(numero), barramento(barr), tipo(tp), leitura(lt), idSensor(_idSensor), _CanalMUX(canalMux) {
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}
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bool ConfigurarLeituraAnalogica(uint8_t resolucaoBits = 12, adc_attenuation_t atenuacao = ADC_11db) {
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if (!Conectado || barramento != TiposBarramentos::CONTROLADOR || leitura != TiposLeituras::ANALOGICO) {
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return false;
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}
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if (resolucaoBits < 9 || resolucaoBits > 12) {
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MostrarLog(
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"Resolucao ADC invalida no GPIO " +
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String(num) +
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": " +
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String(resolucaoBits) +
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" bits"
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);
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return false;
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}
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analogReadResolution(resolucaoBits);
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analogSetPinAttenuation(num, atenuacao);
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MostrarLog(
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"ADC configurado | GPIO: " + String(num) +
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" | Resolucao: " + String(resolucaoBits) +
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" bits | Atenuacao: " + String(static_cast<int>(atenuacao))
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);
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return true;
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}
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bool Definido() {
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bool barramentoIniciado =
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(barramento == TiposBarramentos::CONTROLADOR) ||
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@ -90,39 +124,73 @@ class PinoModel {
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Conectado = false;
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}
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int get(int leituras = 1) {
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if (Conectado) {
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if (barramento == TiposBarramentos::CONTROLADOR) {
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int get(int quantidadeLeituras = 1, FormatoLeituraAnalogica formato = FormatoLeituraAnalogica::Bruta) {
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if (!Conectado || quantidadeLeituras <= 0) {
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return -1;
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}
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bool retornarMilivolts = formato == FormatoLeituraAnalogica::Milivolts;
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switch (barramento) {
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case TiposBarramentos::CONTROLADOR: {
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if (leitura == TiposLeituras::DIGITAL) {
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if (retornarMilivolts) {
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MostrarLog("Leitura em mV solicitada para pino digital: " + String(num));
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return -1;
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}
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return digitalRead(num);
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}
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else if (leitura == TiposLeituras::ANALOGICO) {
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double l = 0;
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for (int i = 0; i < leituras; i++) {
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vTaskDelay(1);
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int leitura = analogRead(num);
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MostrarLog("Leitura Controlador: " + String(leitura));
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l += leitura;
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if (leitura == TiposLeituras::ANALOGICO) {
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uint64_t soma = 0;
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for (int i = 0; i < quantidadeLeituras; i++) {
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if (i > 0) {
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vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1));
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}
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return l / leituras;
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const uint32_t valor = retornarMilivolts ? analogReadMilliVolts(num) : analogRead(num);
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soma += valor;
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}
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const uint32_t media = static_cast<uint32_t>(soma / static_cast<uint64_t>(quantidadeLeituras));
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MostrarLog(
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"Leitura Controlador | GPIO: " + String(num) +
|
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" | Valor: " + String(media) +
|
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(retornarMilivolts ? " mV" : " raw") +
|
||||
" | Amostras: " + String(quantidadeLeituras)
|
||||
);
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||||
return media <= static_cast<uint32_t>(INT_MAX) ? static_cast<int>(media) : -1;
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}
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return -1;
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}
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case TiposBarramentos::EXPANSOR_GPIO: {
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if (retornarMilivolts) {
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MostrarLog("Leitura em mV nao suportada pelo expansor GPIO");
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return -1;
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}
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if (!I2CService::McpIniciado) {
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return -1;
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}
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else if (barramento == TiposBarramentos::EXPANSOR_GPIO) {
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if (I2CService::McpIniciado) {
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if (!I2CService::SolicitarAcessoI2C(idSensor, _CanalMUX)) {
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return -1;
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}
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int leitura = I2CService::mcp.digitalRead(num);
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const int valor = I2CService::mcp.digitalRead(num);
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I2CService::LiberarAcessoI2C(idSensor);
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return leitura;
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}
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}
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else if (barramento == TiposBarramentos::EXPANSOR_ADS) {
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return I2CService::RealizarLeituraADS(num, leituras, idSensor, _CanalMUX);
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}
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return valor;
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}
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case TiposBarramentos::EXPANSOR_ADS: {
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if (retornarMilivolts) {
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MostrarLog("Modo milivolts ainda nao definido para o ADS");
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return -1;
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}
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return I2CService::RealizarLeituraADS(num, quantidadeLeituras, idSensor, _CanalMUX);
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}
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default:
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return -1;
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}
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}
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void set(bool status, bool reqMutex = true) {
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if (Conectado) {
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@ -12,6 +12,7 @@ class SensorTemperaturaNtc : public ComponenteCAN {
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String ID;
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uint8_t ID_Num = 0;
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PinoModel _pino;
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bool _ntcGnd = false;
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int leitura = 0;
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double temperatura = -1;
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@ -29,12 +30,14 @@ class SensorTemperaturaNtc : public ComponenteCAN {
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int pino,
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TiposBarramentos tipoBarramento,
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int canalMux = -1,
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float offsetTemperatura = 0.0f
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float offsetTemperatura = 0.0f,
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bool ntcGnd = false
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) :
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ID(id),
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ID_Num(idNum),
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_pino(PinoModel(pino, tipoBarramento, _INPUT, ANALOGICO, idNum, canalMux)),
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OffsetTemperatura(offsetTemperatura)
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||||
OffsetTemperatura(offsetTemperatura),
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_ntcGnd(ntcGnd)
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{
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}
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@ -49,6 +52,7 @@ class SensorTemperaturaNtc : public ComponenteCAN {
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tensao = 0;
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_pino.Conectar();
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_pino.ConfigurarLeituraAnalogica(12, ADC_11db);
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Iniciado = _pino.Definido();
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@ -123,14 +127,36 @@ class SensorTemperaturaNtc : public ComponenteCAN {
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}
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void AferirTemperatura() {
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leitura = _pino.get(1);
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// leitura = filtro.updateEstimate(leitura);
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constexpr int QuantidadeAmostras = 16;
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temperatura = CalcularTemperatura((float)leitura, OffsetTemperatura);
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leitura = _pino.get(QuantidadeAmostras);
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const int tensaoMv = _pino.get(QuantidadeAmostras, FormatoLeituraAnalogica::Milivolts);
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MostrarLog("Leitura: " + String(leitura) +
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", Tensao: " + String(tensao) +
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", Temperatura: " + String(temperatura));
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if (leitura < 0 || tensaoMv < 0) {
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leitura = -1;
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tensao = NAN;
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temperatura = NAN;
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MostrarLog("Falha na leitura do sensor NTC");
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return;
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}
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tensao = tensaoMv / 1000.0f;
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// Detecta curto, pino flutuante, circuito aberto ou saturação.
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if (leitura <= 20 || leitura >= 4080) {
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temperatura = NAN;
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MostrarLog("Leitura NTC fora da faixa | Raw: " + String(leitura) + " | Tensao: " + String(tensao, 3) + " V");
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return;
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}
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temperatura = CalcularTemperaturaPorTensao(static_cast<float>(tensaoMv), _ntcGnd, OffsetTemperatura);
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MostrarLog(
|
||||
"Leitura: " + String(leitura) +
|
||||
" | Tensao: " + String(tensao, 3) + " V" +
|
||||
" | Temperatura: " + String(temperatura, 2) + " C"
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);
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}
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float CalcularTemperatura(float leituraAdc, float offset = 0.0f) {
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@ -158,7 +184,87 @@ class SensorTemperaturaNtc : public ComponenteCAN {
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return roundf(Tc * 100.0f) / 100.0f;
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}
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};
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float CalcularTemperaturaPorTensao(float tensaoAdcMv, bool ntcGnd, float offset = 0.0f) {
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constexpr float Vs = 5.0f;
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constexpr float Rfixo = 10000.0f; // Resistor interno do motor
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// Valores reais da placa:
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constexpr float Rserie = 4700.0f; // Retorno até o GPIO
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constexpr float Rgnd = 6800.0f; // GPIO até o GND
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constexpr float Rcarga = Rserie + Rgnd;
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constexpr float Beta = 3950.0f;
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constexpr float T0 = 298.15f; // 25 °C em kelvin
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constexpr float Rntc25 = 10000.0f;
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const float vAdc = tensaoAdcMv / 1000.0f;
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if (!isfinite(vAdc) || vAdc <= 0.01f || vAdc >= 3.05f)
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return NAN;
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// Tensão no retorno do motor, antes do resistor de 4,7 kΩ.
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const float vRetorno = vAdc * (Rserie + Rgnd) / Rgnd;
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if (!isfinite(vRetorno) || vRetorno <= 0.01f || vRetorno >= Vs - 0.01f) {
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return NAN;
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}
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float resistenciaNtc = NAN;
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if (ntcGnd) {
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/*
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5 V
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Rfixo
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|
||||
retorno
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||||
|
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||||
NTC
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|
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||||
GND
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||||
A carga externa Rcarga fica em paralelo com o NTC.
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*/
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||||
const float rEquivalente = Rfixo * vRetorno / (Vs - vRetorno);
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||||
const float inversoRntc = (1.0f / rEquivalente) - (1.0f / Rcarga);
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||||
if (!isfinite(inversoRntc) || inversoRntc <= 0.0f)
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return NAN;
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||||
resistenciaNtc = 1.0f / inversoRntc;
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}
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||||
else {
|
||||
/*
|
||||
5 V
|
||||
|
|
||||
NTC
|
||||
|
|
||||
retorno
|
||||
|
|
||||
Rfixo
|
||||
|
|
||||
GND
|
||||
A carga externa Rcarga fica em paralelo com Rfixo.
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||||
*/
|
||||
|
||||
const float rInferior = (Rfixo * Rcarga) / (Rfixo + Rcarga);
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||||
resistenciaNtc = rInferior * (Vs - vRetorno) / vRetorno;
|
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}
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||||
if (!isfinite(resistenciaNtc) || resistenciaNtc <= 0.0f)
|
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return NAN;
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const float temperaturaK = 1.0f / ((1.0f / T0) + logf(resistenciaNtc / Rntc25) / Beta);
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||||
const float temperaturaC = temperaturaK - 273.15f + offset;
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if (!isfinite(temperaturaC) || temperaturaC < -40.0f || temperaturaC > 150.0f) {
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return NAN;
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}
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return roundf(temperaturaC * 100.0f) / 100.0f;
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}
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};
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@ -88,10 +88,10 @@ Rele_v2* ObterRelePorId(uint8_t idNum) {
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#pragma endregion
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#pragma region TEMPERATURA NTC
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SensorTemperaturaNtc sNTC_MotorET("TMVET", 1, 6, TiposBarramentos::CONTROLADOR, -1, 0.0f);
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SensorTemperaturaNtc sNTC_MotorDT("TMVDT", 3, 7, TiposBarramentos::CONTROLADOR, -1, 0.0f);
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||||
SensorTemperaturaNtc sNTC_MotorEF("TMVEF", 2, 8, TiposBarramentos::CONTROLADOR, -1, 0.0f);
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||||
SensorTemperaturaNtc sNTC_MotorDF("TMVDF", 4, 9, TiposBarramentos::CONTROLADOR, -1, 0.0f);
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||||
SensorTemperaturaNtc sNTC_MotorET("TMVET", 1, 6, TiposBarramentos::CONTROLADOR, -1, 0.0f, false);
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||||
SensorTemperaturaNtc sNTC_MotorDT("TMVDT", 3, 7, TiposBarramentos::CONTROLADOR, -1, 0.0f, true);
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||||
SensorTemperaturaNtc sNTC_MotorEF("TMVEF", 2, 8, TiposBarramentos::CONTROLADOR, -1, 0.0f, false);
|
||||
SensorTemperaturaNtc sNTC_MotorDF("TMVDF", 4, 9, TiposBarramentos::CONTROLADOR, -1, 0.0f, true);
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||||
SensorTemperaturaNtc* ObterTempNtcPorId(uint8_t idNum) {
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switch (idNum) {
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