使用伺服和SoftwareSerial存在计时器冲突问题

Question

我在Arduino Nano板上使用Servo.h和SoftwareSerial.h有计时器碰撞问题。现在，我需要使用NFC模块和Arduino的串行监视器在我的笔记本上的2对串行引脚。

如果我得到的信息是正确的，有三个定时器(timer0，timer1，timer2)可以在纳米板上使用。我听说timer1是16位定时器，Servo.h和SoftwareSerial.h同时在Nano板上使用timer1，这就是他们不能避免计时器碰撞问题的原因。

然而，我需要使用这两个头文件没有计时器冲突。在这种情况下，我该怎么办？我是否必须修改Servo.h文件以避免使用timer1？

因为我对伺服电机所做的就是控制角度位置。

因此，在这个项目中使用16位定时器是没有用的，除非我使用PWM控制。

因此，在这一点上，我想使用timer0或timer2 (两者都是8位定时器)，而不是使用timer1。如果不是，来自伺服和软件的头文件的timer1将被碰撞。下面是我使用的源代码。

const unsigned char wake[24]={
  0x55, 0x55, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xff, 0x03, 0xfd, 0xd4, 0x14, 0x01, 0x17, 0x00};//wake up NFC module
const unsigned char firmware[9]={
  0x00, 0x00, 0xFF, 0x02, 0xFE, 0xD4, 0x02, 0x2A, 0x00};//
const unsigned char tag[11]={
  0x00, 0x00, 0xFF, 0x04, 0xFC, 0xD4, 0x4A, 0x01, 0x00, 0xE1, 0x00};//detecting tag command
const unsigned char std_ACK[25] = {
  0x00, 0x00, 0xFF, 0x00, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x00, 0xFF, 0x0C, 
0xF4, 0xD5, 0x4B, 0x01, 0x01, 0x00, 0x04, 0x08, 0x04, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x4b, 0x00};
unsigned char old_id[5];

unsigned char receive_ACK[25];//Command receiving buffer
//int inByte = 0;               //incoming serial byte buffer

#if defined(ARDUINO) && ARDUINO >= 100
#include "Arduino.h"
#define print1Byte(args) mySerial.write(args)
#define print1lnByte(args)  mySerial.write(args),mySerial.println()
#else
#include "WProgram.h"
#define print1Byte(args) mySerial.print(args,BYTE)
#define print1lnByte(args)  mySerial.println(args,BYTE)
#endif

#include <Servo.h>
#include <NeoSWSerial.h>

NeoSWSerial mySerial(5,6);

volatile uint32_t newlines = 0UL;

Servo sv;

int pos1=0; //initial value = 93 degree
int pos2=180;
int sw1 = 4;

static void handleRxChar( uint8_t c )
    {
      if (c == '\n')
        newlines++;
    }

void setup(){
  mySerial.attachInterrupt( handleRxChar );
  pinMode(sw1, INPUT_PULLUP);
  sv.attach(9);
  Serial.begin(9600);  // open serial with PC
  mySerial.begin(9600);  //open serial1 with device
  //Serial2.begin(115200);
  wake_card();
  delay(100);
  read_ACK(15);
  delay(100);
  display(15);
}

void loop(){
  send_tag(); 
  read_ACK(25);
  delay(100);
  if (!cmp_id ()) {   //nfc tag
    if (test_ACK ()) {
      display (25);
      sv.write(pos1);
      delay(2500);
      sv.write(pos2);
    }
  }
  else if (cmp_id()){   // switch
    if(digitalRead(sw1) == LOW){
      sv.write(pos1);   // waits 15ms for the servo to reach the position
      }
    else if(digitalRead(sw1) == HIGH){
      sv.write(pos2);
    }
  }
  copy_id ();
}

void copy_id (void) {//save old id
  int ai, oi;
  for (oi=0, ai=19; oi<5; oi++,ai++) {
    old_id[oi] = receive_ACK[ai];
  }
}

char cmp_id (void){//return true if find id is old
  int ai, oi;
  for (oi=0,ai=19; oi<5; oi++,ai++) {
    if (old_id[oi] != receive_ACK[ai])
      return 0;
  }
  return 1;
}

int test_ACK (void) {// return true if receive_ACK accord with std_ACK
  int i;
  for (i=0; i<19; i++) {
    if (receive_ACK[i] != std_ACK[i])
      return 0;
  }
  return 1;
}

void send_id (void) {//send id to PC
  int i;
  Serial.print ("ID: ");
  for (i=19; i<= 23; i++) {
    Serial.print (receive_ACK[i], HEX);
    Serial.print (" ");
  }
  Serial.println ();
}

void UART1_Send_Byte(unsigned char command_data){//send byte to device
  print1Byte(command_data);
#if defined(ARDUINO) && ARDUINO >= 100
  mySerial.flush();// complete the transmission of outgoing serial data 
#endif
} 

void UART_Send_Byte(unsigned char command_data){//send byte to PC
  Serial.print(command_data,HEX);
  Serial.print(" ");
} 

void read_ACK(unsigned char temp){//read ACK into reveive_ACK[]
  unsigned char i;
  for(i=0;i<temp;i++) {
    receive_ACK[i]= mySerial.read();
  }
}

void wake_card(void){//send wake[] to device
  unsigned char i;
  for(i=0;i<24;i++) //send command
    UART1_Send_Byte(wake[i]);
}

void firmware_version(void){//send fireware[] to device
  unsigned char i;
  for(i=0;i<9;i++) //send command
    UART1_Send_Byte(firmware[i]);
}

void send_tag(void){//send tag[] to device
  unsigned char i;
  for(i=0;i<11;i++) //send command
    UART1_Send_Byte(tag[i]);
}

void display(unsigned char tem){//send receive_ACK[] to PC
  unsigned char i;
  for(i=0;i<tem;i++) //send command
    UART_Send_Byte(receive_ACK[i]);
  Serial.println();
}

摘要

我有使用Servo.h和SoftwareSerial.h的计时器冲突问题。

他们同时共享timer1。为了避免这个碰撞问题，并使这两个工作良好，我应该做什么？我应该对源代码做些什么，比如添加几行代码或修改这些头文件吗？

Answer 1

通常，我会建议AltSoftSerial作为SoftwareSerial的替代品(阅读更多的here)，但它也与Servo库的TIMER1使用相冲突。它只能在两个特定的引脚上使用。

我想我的NeoSWSerial可以做到这一点。它重新使用micros()时钟(TIMER0)和换针中断来实现软件串行端口。这将其限制为9600、19200和38400，但它比SoftwareSerial效率高得多。它可以用于任何两个引脚。

​

更新

我不建议在115200时使用软件串行端口，因为它在38400以上是不可靠的。您可以向NFC模块发送波特率配置命令，以将其设置为较低的速率。

顺便说一下，如果您正在发送信息(不仅仅是接收)，所有软件串口库都会在传输过程中禁用中断，除外，AltSoftSerial.你不能用。请注意这一点，因为当您在NeoSWSerial上传输时，它可能会影响您的伺服。

此外，请确保您正在使用一个PWM引脚的伺服。如果伺服库用软件创建PWM信号(就像软件串口一样)，CPU就没有时间做其他事情了。

最好将NFC模块放在硬件串口Serial上。对于调试打印，请使用连接到TTL串行到USB转换器的NeoSWSerial .然后打开转换器的COM端口上的串行监视器。稍后删除调试，因为传输将禁用中断。

还有其他董事会有额外的UARTS。例如，Arduino Leo (ATMega32U4 MCU)有一个额外的串口，Serial1，您可以用于NFC。Serial仍可用于调试打印。