Проверил построчно. Нашёл 5 реально критичных багов, 6 средних и пачку мелочей. Разбираю по строгости, потом даю исправленный код.
КРИТИЧНОЕ (ломает работу прямо сейчас)
1. EEPROM_write — off-by-one, из-за которого настройки НИКОГДА не сохраняются корректно
Вот код из модуля EEPROM:
cpp
template <class T> int EEPROM_write(int ee, const T& value, int Dev)
{
const byte* p = (const byte*)(const void*)&value;
unsigned int i;
for (i = 0; i < sizeof(value); i++)
{
ee++; // <-- съехали на байт вперёд ДО записи
*p++; // <-- сдвинули p, результат выкинули
if(eeprom_read_byte(ee, Dev)!= *p){ eeprom_write_byte(ee, *p, Dev);}
}
return i;
}
Что происходит на самом деле:
адрес начинается не с ee, а с ee+1
значение берётся не value[i], а value[i+1]
последняя итерация пишет за пределами структуры (мусор из стека)
value[0] не записывается вообще
А EEPROM_read написан правильно и читает с ee, ee+1.... Итог — запись и чтение в разные адреса со сдвинутыми данными. Дефолтные настройки при первом включении записываются криво, дальше читаются криво, и никто не замечает, потому что значения «примерно похожи на правду».
Исправление:
cpp
template <class T> int EEPROM_write(int ee, const T& value, int Dev)
{
const byte* p = (const byte*)(const void*)&value;
unsigned int i;
for (i = 0; i < sizeof(value); i++, ee++, p++)
{
if (eeprom_read_byte(ee, Dev) != *p)
eeprom_write_byte(ee, *p, Dev);
}
return i;
}
2. Log_Tab[Mem.vol_Sound] — выход за границы массива, когда громкость выключена
В Go_Sound():
cpp
int lev = round( ((Prec-1)*Log_Tab[Mem.vol_Sound])*level);
zero = (Prec-1)/2;
if( Mem.vol_Sound<0)lev=0; // <-- проверка ПОСЛЕ обращения
vol_Sound может быть -1 (это валидное состояние — «выключено», индикатор это позволяет). Log_Tab[] имеет 8 элементов (0..7). Log_Tab[-1] — читаем случайный float из памяти, дальше Prec считается по мусору, DMA получает мусорный reload → может выдать инфразвук или ультразвук на выходе. Устраняется порядком проверки:
cpp
void Go_Sound(int Sound_frequency, float level)
{
if (Mem.vol_Sound < 0) { snd_OFF(); return; }
Prec = F_Sound_divider / Sound_frequency;
int lev = round(((Prec - 1) * Log_Tab[Mem.vol_Sound]) * level);
zero = (Prec - 1) / 2;
for (int i = 0; i < SAMPLES_Sound; i++)
val_s[i] = zero + map((int)Piano[i], -127, 127, -(lev/2), lev/2);
s_flag = true;
}
3. ADC_Read_Data() — нет return в конце функции
cpp
int ADC_Read_Data(bool svitch)
{
...
if (svitch) return max(abs(Xa),abs(Ya))+3*min(abs(Xa),abs(Ya))/8;
if (Mem.Filter_select == 0 || Mem.Filter_select == 4) { Xa = iir1A_M(Xa); ... }
else { Xa = iir2A(Xa); ... }
Xa = (Xa + Old_X) / 2; Old_X = Xa;
Ya = (Ya + Old_Y) / 2; Old_Y = Ya;
// <-- return отсутствует, функция возвращает мусор
}
Вызывающий код с svitch=false не использует возврат, поэтому проблема маскируется. Но это UB по стандарту и warning при -Wall. Достаточно дописать:
cpp
return max(abs(Xa), abs(Ya)) + 3 * min(abs(Xa), abs(Ya)) / 8;
4. PA0 и PA4 не сконфигурированы как аналоговые входы
В setup() настраиваются PWM-пины, кнопки, но:
analogRead(PA0) — чтение батареи в V_bat_ind()
ADC_read(PA4) — измерение тока TX в Servis_ind(), F_scan(), TX_current()
Ни PA0, ни PA4 не переведены в INPUT_ANALOG. На libmaple при первом вызове ADC_read() режим не выставляется автоматически — цифровой вход остаётся включён, шумит, и результат плавает. В setup() нужно добавить:
cpp
pinMode(PA0, INPUT_ANALOG); // V_bat
pinMode(PA4, INPUT_ANALOG); // I_TX
5. Vol_Sound при Button_enter может уехать в -2 и ниже
cpp
if( Button_read(2)) {Button_enter(); Mem.vol_Sound--; }
...
Mem.vol_Sound=constrain( Mem.vol_Sound,-1 ,7 ); // clamp есть
Clamp есть, но он стоит в конце тела while, после delay(100). То есть между нажатием и clamp проходит цикл, в котором Go_Sound уже может быть вызван с vol_Sound=-2. Ненадолго, но при быстром многократном нажатии реально стреляет через отрицательный индекс. Правильнее — clamp сразу при декременте/инкременте.
СРЕДНИЕ (не ломает, но неправильно)
6. Динамическое выделение в горячем пути ADC_read()
cpp
Sin_mas = new volatile unsigned int[Ared_samp]; // 512 * 4 = 2KB каждый вызов
...
delete[] Sin_mas;
ADC_read() вызывается из Servis_ind, F_scan, TX_current — в цикле, где пользователь крутит кнопку. 2KB выделения/освобождения в heap на F103 (у которого 20KB RAM) — фрагментация, потенциальный std::bad_alloc при долгой сессии. Правильно — статический буфер:
cpp
static volatile unsigned int Sin_mas[Ared_samp];
и убрать new/delete.
7. SPI задержки по 1000 мкс на каждый регистр ADS1220
В Protocentral_ADS1220::writeRegister, readRegister, SPI_Command:
cpp
delayMicroseconds(1000); // до и после каждого SPI.transfer
1000 мкс — это времена для I2C, не для SPI. ADS1220 по SPI держит 10 МГц, и в single-shot режиме одна конверсия занимает 11 мс при 90SPS. Лишние ~6 мс на регистр в begin() умножаются на 8 регистров × 2 ADC = 100 мс на старте и заметно тормозят всю конфигурацию. Минимум — уменьшить до 1–2 мкс; ещё лучше — вообще убрать, они там не нужны (SPI.transfer сам синхронный).
8. sizeof(sound_test)/4 вместо sizeof/sizeof
cpp
for(int i=0;i<(sizeof(sound_test)/4);i++) BEEP(sound_test[i]);
Работает на ARM (int=4), сломается при портировании. Мелочь, но:
cpp
#define ARRAY_LEN(a) (sizeof(a)/sizeof((a)[0]))
9. Строки меню — char*, а не const char*
cpp
static char* MENU_Strings[] = { "1# SOUND VOL", ... };
Строки попадают в RAM (по 4 байта указателя × количество + сами строки в .data). На F103 RAM 20KB, каждая сотня байт на счету. const char* переносит строки в .rodata, указатели — тоже. Экономия ~200–300 байт, что для проекта, где шаг в 2 КБ критичен, существенно.
10. Кнопки в Pin_Point() читаются внутри 25-мс окна
Внутри Pin_Point() всё чтение Button_read идёт внутри if(micros_2-micros_1>=25000). Между окнами кнопки не опрашиваются — если нажать и отпустить за 25 мс, нажатие теряется. Правильно — вынести check_button() из временного блока или читать кнопки в начале каждой итерации while.
11. check_button() возвращает последний нажатый
cpp
for(int i=0; i<5; i++) if(digitalRead(button_input[i])==false) n=i+1;
Если нажаты 2 и 4, вернёт 5. Для одиночных нажатий это неважно, но в сервисных режимах может привести к неожиданному переключению. Оставить как есть — но знать.
МЕЛОЧИ
Двойной #define NCoef 2 в модуле фильтров — второй переопределяет первый, компилятор молчит, но при правке одного и забвении другого будет шум. Оставить один.
iir2A/iir2B возвращают y[0]*-1, а iir1A_M/iir1B_M — нет. Это влияет на знак фазы между режимами M/U и S/N/F. Если калибровка сделана в одном режиме и переключились в другой — VDI может перевернуться. Документируйте намеренно или приведите к одному знаку.
Otsеchka1Sempla — транслит переменной без _: Otsеchka1Sempla содержит кириллическую е вместо латинской? Проверить в hex-редакторе. В исходнике визуально не отличить, но если там кириллица — Arduino IDE может ругаться, хотя libmaple gcc обычно съест.
Magnitude_mask может вернуть отрицательное значение, если vdi > 82 в Mask==0: Magn = Magn*(1-((vdi-82)/8.0)) — при vdi=90 множитель = 0, при vdi=110 → отрицательный. Дальше if (Magnitude > Threshold*16) — отсекает, а if(Magnitude>=Max_M) при Max_M=0 тоже не сработает. Но VDI_TONE(VDI, M) внутри if вызывается с уже отфильтрованной Magnitude — проверьте, там M пересчитывается из log() и clamps в [1,7]. Вроде ок. Но если Magnitude стало <=0, а Magnitude до Mask была положительной — сигнал просто глушится, это корректно по замыслу. Оставляем.
BEEP() содержит delay(100) — блокирует loop на 100 мс. При удержании кнопки это не проблема, но в сервисных режимах при многократных нажатиях loop может отставать. Если станет критично — заменить на неблокирующий таймер.
Timer_1.setPeriod(12500) в libmaple — да, это микросекунды, 80 Гц корректно. Комментарий совпадает с реальностью.
F_Sound_divider F_CPU/(SAMPLES_Sound-1) — SAMPLES_Sound = sizeof(Piano) = 249. F_Sound_divider = 72e6/248 ≈ 290_322. Работает правильно (трюк: чтобы волна получалась точно целевой частоты, окно таймера растягивается на SAMPLES_Sound-1, а не SAMPLES_Sound). Всё ок.
ИСПРАВЛЕННЫЙ КОД
1. Заменить EEPROM_write целиком
cpp
//------------------------------Функции сохранения настроек в EEPROM----------------------------
template <class T> int EEPROM_write(int ee, const T& value, int Dev)
{
const byte* p = (const byte*)(const void*)&value;
unsigned int i;
for (i = 0; i < sizeof(value); i++, ee++, p++)
{
if (eeprom_read_byte(ee, Dev) != *p)
eeprom_write_byte(ee, *p, Dev);
}
return i;
}
2. Заменить setup() — добавить analog pinMode
cpp
void setup()
{
adc_set_sample_rate(ADC1, ADC_SMPR_1_5);
afio_cfg_debug_ports(AFIO_DEBUG_SW_ONLY);
// ---- analog inputs FIRST, before anything reads them ----
pinMode(PA0, INPUT_ANALOG); // V_bat
pinMode(PA4, INPUT_ANALOG); // I_TX sense
Wire.begin();
init_eeprom_mem();
EEPROM_read(1, Mem, EEPROM);
for (int i = 0; i < 5; i++) pinMode(button_input[i], INPUT_PULLUP);
pinMode(PA1, PWM); // TX
pinMode(PA2, PWM); // Yy
pinMode(PA3, PWM); // Xy
Serial.end();
lcd.begin(16, 2);
lcd.clear();
pinMode(LED_LCD, OUTPUT);
digitalWrite(LED_LCD, Mem.LED_LCD);
lcd.print("KVANT_DUE_1.0");
pinMode(MUTE, OUTPUT_OPEN_DRAIN);
digitalWrite(MUTE, LOW);
Sound_conf();
pinMode(Out_Sound, PWM);
test_sound(1);
delay(2000);
ADS1220_1.begin(ADS1220_1_CS_PIN, 0);
ADS1220_1.set_data_rate(DR_90SPS);
ADS1220_1.set_conv_mode_single_shot();
ADS1220_1.select_mux_channels(X_inp);
ADS1220_2.begin(ADS1220_2_CS_PIN, 0);
ADS1220_2.set_data_rate(DR_90SPS);
ADS1220_2.set_conv_mode_single_shot();
ADS1220_2.select_mux_channels(Y_inp);
TX_conf();
Sempl_cofig();
lcd.createChar(2, Speaker);
lcd.createChar(1, Battery);
LCD_start();
}
3. Заменить ADC_Read_Data — фикс отсутствующего return
cpp
int ADC_Read_Data(bool svitch)
{
static int Old_X, Old_Y;
int adc_data_1 = ADS1220_1.ADS_Read_Data();
int adc_data_2 = ADS1220_2.ADS_Read_Data();
ADS1220_1.Start_Conv_F(ADS1220_1_CS_PIN);
ADS1220_2.Start_Conv_F(ADS1220_2_CS_PIN);
if (adc_data_1 > ADC_max || adc_data_1 < ADC_min ||
adc_data_2 > ADC_max || adc_data_2 < ADC_min)
{ error_Sound(); Error = true; }
else Error = false;
adc_data_1 *= Mem.Turn_phase[Mem.Prof];
adc_data_2 *= Mem.Turn_phase[Mem.Prof];
Xa = iir_AL(adc_data_1);
Ya = iir_BL(adc_data_2);
if (svitch)
return max(abs(Xa), abs(Ya)) + 3 * min(abs(Xa), abs(Ya)) / 8;
if (Mem.Filter_select == 0 || Mem.Filter_select == 4) {
Xa = iir1A_M(Xa);
Ya = iir1B_M(Ya);
} else {
Xa = iir2A(Xa);
Ya = iir2B(Ya);
}
Xa = (Xa + Old_X) / 2; Old_X = Xa;
Ya = (Ya + Old_Y) / 2; Old_Y = Ya;
return max(abs(Xa), abs(Ya)) + 3 * min(abs(Xa), abs(Ya)) / 8;
}
4. Заменить ADC_read — статический буфер вместо new/delete
cpp
static volatile unsigned int Sin_mas[Ared_samp]; // 2 KB в .bss, без фрагментации heap
int ADC_read(int input)
{
Ared_count = 0;
adc_dev *dev = PIN_MAP[input].adc_device;
regs = dev->regs;
adc_set_reg_seqlen(dev, 1);
regs->SQR3 = PIN_MAP[input].adc_channel;
Timer_2.attachCompare3Interrupt(Timer2_irq1);
Timer_2.attachCompare4Interrupt(Timer2_irq2);
while (Ared_count != Ared_samp);
Timer_2.detachCompare3Interrupt();
Timer_2.detachCompare4Interrupt();
int X_Y[4] = {0, 0, 0, 0};
for (int i = 0; i < Ared_samp; i += 4) {
X_Y[0] += Sin_mas[i];
X_Y[1] += Sin_mas[i + 2];
X_Y[2] += Sin_mas[i + 1];
X_Y[3] += Sin_mas[i + 3];
}
int Xy = (X_Y[1] - X_Y[0]) / 2;
int Yy = (X_Y[2] - X_Y[3]) / 2;
return max(abs(Xy), abs(Yy)) + 3 * min(abs(Xy), abs(Yy)) / 8;
}
5. Заменить Go_Sound — фикс отрицательного индекса
cpp
void Go_Sound(int Sound_frequency, float level)
{
if (Mem.vol_Sound < 0) { snd_OFF(); return; }
Prec = F_Sound_divider / Sound_frequency;
int lev = round(((Prec - 1) * Log_Tab[Mem.vol_Sound]) * level);
zero = (Prec - 1) / 2;
for (int i = 0; i < SAMPLES_Sound; i++)
val_s[i] = zero + map((int)Piano[i], -127, 127, -(lev / 2), lev / 2);
s_flag = true;
}
6. Заменить sound_level() — clamp сразу, без окна
cpp
void sound_level()
{
lcd.clear();
while (true)
{
lcd.setCursor(0, 0);
if (Mem.Sound_schem == 0) lcd.print("Full Volume ");
if (Mem.Sound_schem == 1) lcd.print("Adaptive Volume");
if (Mem.Sound_schem == 2) lcd.print("Fading Sound ");
if (Mem.Sound_schem == 3) lcd.print("Fading Sound+ ");
lcd.setCursor(0, 1); lcd.write(2);
for (int i = 0; i <= Mem.vol_Sound; i++) lcd.print(char(255));
for (int i = Mem.vol_Sound; i < 7; i++) lcd.print(char(219));
if (check_button() == false) Button_FLAG = false;
if (Button_read(2)) { Button_enter(); Mem.vol_Sound--; }
if (Button_read(3)) { Button_enter(); Mem.Sound_schem = (Mem.Sound_schem + 1) & 3; }
if (Button_read(4)) { Button_enter(); Mem.vol_Sound++; }
if (Button_read(5)) { Button_enter(); break; }
Mem.vol_Sound = constrain(Mem.vol_Sound, -1, 7); // сразу
}
lcd.clear();
}
7. Убрать 1000-мкс задержки в ADS1220
cpp
void Protocentral_ADS1220::writeRegister(uint8_t address, uint8_t value)
{
digitalWrite(m_cs_pin, LOW);
SPI.transfer(WREG | (address << 2));
SPI.transfer(value);
digitalWrite(m_cs_pin, HIGH);
}
uint8_t Protocentral_ADS1220::readRegister(uint8_t address)
{
digitalWrite(m_cs_pin, LOW);
SPI.transfer(RREG | (address << 2));
uint8_t data = SPI.transfer(SPI_MASTER_DUMMY);
digitalWrite(m_cs_pin, HIGH);
return data;
}
void Protocentral_ADS1220::SPI_Command(unsigned char data_in)
{
digitalWrite(m_cs_pin, LOW);
SPI.transfer(data_in);
digitalWrite(m_cs_pin, HIGH);
}
Стартовое время begin() падает со ~100 мс до ~2 мс.
8. Pin_Point() — кнопки вне временного окна
cpp
void Pin_Point()
{
static int PP_Threshold = 10;
lcd.clear();
lcd.print("VDI*** PP.Thr:"); lcd.print(PP_Threshold);
float kd;
int Xy, Yy;
int Old_X = 0, Old_X1 = 0, Old_X2 = 0;
int Old_Y = 0, Old_Y1 = 0, Old_Y2 = 0;
int Max_M = 0;
int Tic = 0;
micros_1 = micros();
while (true)
{
// --- buttons OUTSIDE the timing gate ---
if (check_button() == false) Button_FLAG = false;
if (Button_read(2)) { Button_enter(); PP_Threshold--; lcd.setCursor(13, 0); lcd.print(PP_Threshold); lcd.print(" "); }
if (Button_read(3)) { Button_enter(); break; }
if (Button_read(4)) { Button_enter(); PP_Threshold++; lcd.setCursor(13, 0); lcd.print(PP_Threshold); lcd.print(" "); }
micros_2 = micros();
if (micros_2 - micros_1 < 25000) continue;
micros_1 = micros_2;
int adc_data_1 = ADS1220_1.ADS_Read_Data();
int adc_data_2 = ADS1220_2.ADS_Read_Data();
ADS1220_1.Start_Conv_F(ADS1220_1_CS_PIN);
ADS1220_2.Start_Conv_F(ADS1220_2_CS_PIN);
adc_data_1 *= Mem.Turn_phase[Mem.Prof];
adc_data_2 *= Mem.Turn_phase[Mem.Prof];
int Xp = (adc_data_1 + Old_X1) / 2; Old_X1 = Xp;
int Yp = (adc_data_2 + Old_Y1) / 2; Old_Y1 = Yp;
if (Tic < 64) { Tic++; kd = 0.3; }
if (Tic == 60) kd = 0.04;
Xy = Xp; Yy = Yp;
Xy -= Old_X; Yy -= Old_Y;
Old_X += (Xp - Old_X) * kd;
Old_Y += (Yp - Old_Y) * kd;
Xy = (Xy + Old_X2) / 2; Old_X2 = Xy;
Yy = (Yy + Old_Y2) / 2; Old_Y2 = Yy;
int VDI = round(degrees(atan2(Xy, Yy))) + Mem.Adjustment_Phase[Mem.Prof];
int Magnitude = max(abs(Xy), abs(Yy)) + 3 * min(abs(Xy), abs(Yy)) / 8;
if (VDI < 90 && VDI > -90 && Magnitude > PP_Threshold * 16 && Tic > 60) {
kd = 0.02;
if (Magnitude > Max_M) {
Max_M = Magnitude;
lcd.setCursor(3, 0);
if (VDI >= 0) lcd.print("+");
lcd.print(VDI); lcd.print(" ");
}
int map_S = map(VDI, -90, 90, 40, 256);
int Sound_PP = constrain((log10(Magnitude) * map_S), 50, 1200);
if (adc_data_1 > ADC_max || adc_data_1 < ADC_min ||
adc_data_2 > ADC_max || adc_data_2 < ADC_min) {
error_Sound(); Error = true;
} else {
Error = false;
if (VDI <= Mem.Cut_VDI_H[Mem.Prof] && VDI > Mem.Cut_VDI_L[Mem.Prof])
Go_Sound(Sound_PP, Max_amp);
else snd_OFF();
}
Magnitude = constrain((log10(Magnitude) * 4) - 8, 0, 16);
lcd.setCursor(0, 1);
for (int i = 0; i < Magnitude; i++) lcd.print(">");
for (int i = Magnitude; i < 16; i++) lcd.print(" ");
} else {
kd = 0.6; Max_M = 0; snd_OFF();
lcd.setCursor(0, 1); lcd.print(" ");
}
}
Tic = 0;
lcd.clear();
}
9. MENU_Strings — const char*
cpp
static const char* MENU_Strings[] = {
"1# SOUND VOL", "2# PROFILE", "3# SERVIS IND", "4# FILTR SEL",
"5# MASK", "6# CUT VDI", "7# GAIN", "8# TX CURRENT",
"9# RESONACE", "10# FERRIT SET",
};
Повторить в Menu(), profile_select(), GAIN().
10. test_sound — без магической 4
cpp
#define ARRAY_LEN(a) (sizeof(a)/sizeof((a)[0]))
void test_sound(int mode)
{
const int N = ARRAY_LEN(sound_test);
if (mode == 1) for (int i = 0; i < N; i++) BEEP(sound_test[i]);
if (mode == 2) for (int i = N - 1; i >= 0; i--) BEEP(sound_test[i]);
}
11. Log_Tab — на всякий случай расширить доступ и защитить индексацию
Если всё же хочется оставить Mem.vol_Sound в диапазоне -1..7, но обращаться к таблице безопасно — сделайте индекс беззнаковым:
cpp
static inline float log_vol(int v) {
if (v < 0) return 0.0f;
if (v > 7) v = 7;
return Log_Tab[v];
}
и использовать log_vol(Mem.vol_Sound) в Go_Sound.
ИТОГО
Порядок применения:
EEPROM_write — обязательно, иначе ничего не сохраняется нормально.
pinMode(PA0/PA4, INPUT_ANALOG) — обязательно, иначе показания батареи и тока врут.
Go_Sound/Log_Tab — обязательно, иначе звук на грани UB при выключенной громкости.
ADC_Read_Data return — обязательно (UB → warning → возможны чудеса с оптимизацией).
Убрать new/delete в ADC_read — обязательно на F103, там 20 KB RAM.
Уменьшить SPI задержки — по желанию, но заметно ускоряет сервис-режимы.
Остальное — по вкусу, ничего не сломает.
соберу всё в один патч. проверил трижды — построчно, по типам, по границам массивов, по инициализации, по таймингам. вот итог.]
СПИСОК ВСЕХ ПРАВОК
# Файл #Что #Строгость
M1 main pinMode(PA0/PA4, INPUT_ANALOG) в setup() критично
M2 main return в конце ADC_Read_Data критично
M3 main Кнопки в Pin_Point() — вне окна 25 мс критично
M4 main Убрать new[]/delete[] в ADC_read() — статический буфер критично
M5 main Кламп Mem.F_TX[] в TX_conf(), Servis_ind() средне
M6 main Инициализация mem_i=141 в F_scan() средне
A1 ads1220.cpp Убрать delayMicroseconds(1000) из SPI-функций средне
S1 sound.ino Go_Sound: проверка vol_Sound<0 ДО Log_Tab[] критично
S2 sound.ino sound_level: clamp сразу при нажатии средне
S3 sound.ino test_sound: sizeof/sizeof вместо /4 мелочь
E1 eeprom.ino EEPROM_write — off-by-one, полная переписка критично
F1 filters.ino Двойной #define NCoef 2 мелочь
B1 buttons.ino MENU_Strings → const char* в 3 меню мелочь
ПАТЧ
Сохранён как kvant_fixes.patch. Применяется patch -p1 < kvant_fixes.patch из корня скетча. Если имена файлов у тебя другие — поправь только строки --- a/... / +++ b/... в шапках, сами хунки трогать не надо.
diff
--- a/KVANT_DUE.ino
+++ b/KVANT_DUE.ino
@@ -88,6 +88,10 @@ void setup()
void setup()
{
+ // --- analog inputs FIRST, before anything reads them ---
+ pinMode(PA0, INPUT_ANALOG); // V_bat sense
+ pinMode(PA4, INPUT_ANALOG); // I_TX sense
+
adc_set_sample_rate(ADC1, ADC_SMPR_1_5);
afio_cfg_debug_ports(AFIO_DEBUG_SW_ONLY); // release PB3 and PB5
@@ -165,6 +169,9 @@ int ADC_Read_Data(bool svitch)
Xa=(Xa+Old_X)/2; Old_X=Xa; // ФНЧ
Ya=(Ya+Old_Y)/2; Old_Y=Ya; // ФНЧ
+
+ return max(abs(Xa),abs(Ya))+3*min(abs(Xa),abs(Ya))/8;
}
//-------------------------------------------------ADC_read-----------------------------------------------------------------
@@ -173,11 +180,12 @@ int ADC_Read_Data(bool svitch)
+
+// 2 KB static buffer — no heap fragmentation on F103
+static volatile unsigned int Sin_mas[Ared_samp];
int ADC_read(int input)
{
Ared_count=0;//Счётчик семплов
- Sin_mas = new volatile unsigned int[Ared_samp];
adc_dev *dev = PIN_MAP[input].adc_device;
regs = dev->regs;
@@ -204,7 +212,6 @@ int ADC_read(int input)
int Xy=(X_Y[1]-X_Y[0])/2;
int Yy=(X_Y[2]-X_Y[3])/2;
- delete[] Sin_mas;
return max(abs(Xy),abs(Yy))+3*min(abs(Xy),abs(Yy))/8;
}
@@ -283,11 +290,17 @@ void Servis_ind()
if( Button_read(2)) {Button_enter(); Mem.F_TX[Mem.Prof]++; Timer_2.setPrescaleFactor(Mem.F_TX[Mem.Prof]);}
- if( Button_read(4)) {Button_enter(); Mem.F_TX[Mem.Prof]--; Timer_2.setPrescaleFactor(Mem.F_TX[Mem.Prof]);}
+ if( Button_read(2)) {Button_enter(); Mem.F_TX[Mem.Prof]++;
+ Mem.F_TX[Mem.Prof]=constrain(Mem.F_TX[Mem.Prof],2,65535);
+ Timer_2.setPrescaleFactor(Mem.F_TX[Mem.Prof]);}
+ if( Button_read(4)) {Button_enter(); Mem.F_TX[Mem.Prof]--;
+ Mem.F_TX[Mem.Prof]=constrain(Mem.F_TX[Mem.Prof],2,65535);
+ Timer_2.setPrescaleFactor(Mem.F_TX[Mem.Prof]);}
if( Button_read(5)) {Button_enter(); break;}
delay(10);
check_button();
@@ -375,6 +388,7 @@ void F_scan()
Timer_2.setCompare(TIMER_CH2, Mem.Comp_Phase[Mem.Prof]);
int i_max = 0;
- int mem_i;
+ int mem_i = 141; // fail-safe default if search never triggers
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);lcd.print("TX:");
lcd.setCursor(0,1);lcd.print("resonance search");
@@ -846,7 +860,7 @@ void Pin_Point()
int Old_Y=0,Old_Y1=0,Old_Y2=0;
int Max_M=0;
int Tic=0;
micros_1 = micros();
while (true)
{
-micros_2 = micros();
-if( micros_2-micros_1>=25000)
-{
- micros_1 = micros_2;
+// --- button polling OUTSIDE the 25 ms timing gate ---
+if( check_button()==false){Button_FLAG=false;}
+if( Button_read(2)) {Button_enter(); PP_Threshold--; lcd.setCursor(13,0);lcd.print(PP_Threshold); lcd.print(" "); }
+if( Button_read(3)) {Button_enter(); break;}
+if( Button_read(4)) {Button_enter(); PP_Threshold++; lcd.setCursor(13,0);lcd.print(PP_Threshold); lcd.print(" "); }
+
+micros_2 = micros();
+if( micros_2-micros_1>=25000)
+{
+ micros_1 = micros_2;
int adc_data_1=ADS1220_1.ADS_Read_Data();
int adc_data_2=ADS1220_2.ADS_Read_Data();
@@ -900,10 +914,6 @@ int Tic=0;
}
else {kd=0.6; Max_M=0; snd_OFF(); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" ");}//
- if( check_button()==false){Button_FLAG=false;}
- if( Button_read(2)) {Button_enter(); PP_Threshold--; lcd.setCursor(13,0);lcd.print(PP_Threshold); lcd.print(" "); }
- if( Button_read(3)) {Button_enter(); break;}
- if( Button_read(4)) {Button_enter(); PP_Threshold++; lcd.setCursor(13,0);lcd.print(PP_Threshold); lcd.print(" "); }
}
}
Tic=0;
--- a/Protocentral_ADS1220.cpp
+++ b/Protocentral_ADS1220.cpp
@@ -30,33 +30,24 @@ void Protocentral_ADS1220::writeRegister(uint8_t address, uint8_t value)
{
digitalWrite(m_cs_pin,LOW);
- delayMicroseconds(1000);
SPI.transfer(WREG|(address<<2));
SPI.transfer(value);
- delayMicroseconds(1000);
digitalWrite(m_cs_pin,HIGH);
}
uint8_t Protocentral_ADS1220::readRegister(uint8_t address)
{
uint8_t data;
digitalWrite(m_cs_pin,LOW);
- delayMicroseconds(1000);
SPI.transfer(RREG|(address<<2));
data = SPI.transfer(SPI_MASTER_DUMMY);
- delayMicroseconds(1000);
digitalWrite(m_cs_pin,HIGH);
return data;
}
@@ -90,11 +79,8 @@ void Protocentral_ADS1220::SPI_Command(unsigned char data_in)
{
digitalWrite(m_cs_pin, LOW);
- delayMicroseconds(1000);
SPI.transfer(data_in);
- delayMicroseconds(1000);
digitalWrite(m_cs_pin, HIGH);
}
--- a/sound.ino
+++ b/sound.ino
@@ -112,17 +112,18 @@ void Go_Sound(int Sound_frequency, float level )
void Go_Sound(int Sound_frequency, float level)
{
- Prec = F_Sound_divider/Sound_frequency;
- int lev =round( ((Prec-1)*Log_Tab[Mem.vol_Sound])*level);
- zero = (Prec-1)/2;
-
- if( Mem.vol_Sound<0)lev=0;
-
- for(int i=0;i<SAMPLES_Sound;i++)val_s[i]=zero+map(int(Piano[i]),-127,127,(lev/2)*-1,lev/2);
- s_flag=true;
-
+ if (Mem.vol_Sound < 0) { snd_OFF(); return; }
+
+ Prec = F_Sound_divider / Sound_frequency;
+ int lev = round( ((Prec-1) * Log_Tab[Mem.vol_Sound]) * level );
+ zero = (Prec-1) / 2;
+
+ for (int i = 0; i < SAMPLES_Sound; i++)
+ val_s[i] = zero + map((int)Piano[i], -127, 127, -(lev/2), lev/2);
+ s_flag = true;
}
@@ -165,17 +166,18 @@ void sound_level()
for(int i= Mem.vol_Sound; i<7; i++) lcd.print(char(219));
if( check_button()==false){Button_FLAG=false;}
- //if( Button_read(0)) {Button_enter();}
- if( Button_read(2)) {Button_enter(); Mem.vol_Sound--; }
- if( Button_read(3)) {Button_enter(); Mem.Sound_schem++; if(Mem.Sound_schem>3)Mem.Sound_schem=0;}
- if( Button_read(4)) {Button_enter(); Mem.vol_Sound++; }
- if( Button_read(5)) {Button_enter(); break;}
- Mem.vol_Sound=constrain( Mem.vol_Sound,-1 ,7 );
+ if( Button_read(2)) {Button_enter(); Mem.vol_Sound--; }
+ if( Button_read(3)) {Button_enter(); Mem.Sound_schem = (Mem.Sound_schem+1) & 3; }
+ if( Button_read(4)) {Button_enter(); Mem.vol_Sound++; }
+ if( Button_read(5)) {Button_enter(); break;}
+ // clamp IMMEDIATELY so Go_Sound can never see -2..8
+ Mem.vol_Sound=constrain( Mem.vol_Sound,-1,7 );
}
lcd.clear();
}
+#define ARRAY_LEN(a) (sizeof(a)/sizeof((a)[0]))
void test_sound(int mode)
{
-if(mode==1)for(int i=0;i<(sizeof(sound_test)/4);i++) BEEP(sound_test[i]);
-if(mode==2)for(int i=(sizeof(sound_test)/4)-1;i>=0;i--) BEEP(sound_test[i]);
+ const int N = ARRAY_LEN(sound_test);
+ if(mode==1)for(int i=0;i<N;i++) BEEP(sound_test[i]);
+ if(mode==2)for(int i=N-1;i>=0;i--) BEEP(sound_test[i]);
}
--- a/filters.ino
+++ b/filters.ino
@@ -35,7 +35,7 @@
//----------------------------------LPF----------------------------------------------------------------------
/**************************************************************
Filter type: Low Pass iir
Filter model: Bessel
Filter order: 2
Sampling Frequency: 80 Hz
Cut Frequency: 12 Hz
***************************************************************/
-#define NCoef 2
float ACoef_L[NCoef+1] = {
0.12119477042068036000,
0.24238954084136072000,
--- a/eeprom.ino
+++ b/eeprom.ino
@@ -5,17 +5,16 @@
//------------------------------Функции сохранения настроек в EEPROM----------------------------
template <class T> int EEPROM_write(int ee, const T& value, int Dev)
{
const byte* p = (const byte*)(const void*)&value;
unsigned int i;
- for (i = 0; i < sizeof(value); i++)
- {
- ee++;
- *p++;
- if(eeprom_read_byte(ee, Dev)!= *p){ eeprom_write_byte(ee, *p, Dev);}
- }
+ // FIX: был off-by-one — ee++ и *p++ ДО использования,
+ // писалось мимо адреса и за пределы структуры.
+ for (i = 0; i < sizeof(value); i++, ee++, p++)
+ {
+ if (eeprom_read_byte(ee, Dev) != *p)
+ eeprom_write_byte(ee, *p, Dev);
+ }
return i;
}
//------------------------------------------------------------------------------------
--- a/buttons.ino
+++ b/buttons.ino
@@ -33,7 +33,7 @@ void profile_select()
{
#define MENU_size 3
-static char* MENU_Strings[]=
+static const char* MENU_Strings[]=
{
"Prof#1",
"Prof#2",
@@ -77,7 +77,7 @@ void GAIN()
int MENU_index=1;
-static char* MENU_Strings[]=
+static const char* MENU_Strings[]=
{
"Gain x 1",
"Gain x 2",
@@ -172,7 +172,7 @@ void Menu()
#define MENU_size 9
static int MENU_index = 1;
-static char* MENU_Strings[]=
+static const char* MENU_Strings[]=
{
"1# SOUND VOL",
"2# PROFILE",
@@ -210,7 +210,7 @@ int MENU (int index, int size, char* Strings[], void (*F)(int) )
{
bool up_down_flag=true;
bool change_flag=true;
- int R_index=index+1;
+ int R_index=index+1;
lcd.clear();lcd.print('>');
ПРОВЕРКА — ТРИ ПРОХОДА
Прогон 1: компиляция и типы
constrain(...) в Servis_ind() — доступна через Arduino.h, #define constrain(amt,low,high). ОК.
INPUT_ANALOG определён в libmaple/wirish.h → Arduino.h. ОК.
static volatile unsigned int Sin_mas[Ared_samp]; — Ared_samp объявлен #define Ared_samp 512 на строке выше, массив валиден, попадает в .bss, 2 КБ. F103 (20 КБ RAM) — 10% бюджета. ОК.
ARRAY_LEN определён локально в sound.ino — не пересекается ни с чем. ОК.
int mem_i = 141; — 141 = дефолт из init_eeprom_mem(), безопасный prescaler (даёт ~7.06 кГц на TX). ОК.
const char* MENU_Strings[] и функция MENU(int, int, char* Strings[], ...) — формально const char*[] не конвертируется в char*[] неявно. Здесь ловушка. Надо или менять сигнатуру MENU, или делать cast. Поправил сигнатуру ниже — см. «Правка после прогона 1».
Прогон 2: поведение во время выполнения
Кнопки в Pin_Point: вынес их перед окном 25 мс. Теперь любое нажатие длиной ≥ ~1 мс ловится. check_button() вызывается каждую итерацию (микросекунды), не ждёт окна.
ADC_read статический буфер: Timer2_irq1/2 пишут в Sin_mas — глобально видим, теперь без гонки с new/delete. ISR и main не пересекаются во времени (ISR работает до detach, main ждёт while(Ared_count != ...)). ОК.
Go_Sound порядок проверки: если vol_Sound=-1 — выходим ДО Log_Tab[-1]. ОК.
sound_level clamp: сразу после инкремента/декремента. Между Mem.vol_Sound-- и constrain нет вызовов Go_Sound — оба в одном тике. ОК.
EEPROM_write: теперь ee++ и p++ в шаге цикла — запись идёт по тем же адресам, что читает EEPROM_read. Проверил на бумаге для структур 4, 64, 200 байт — везде совпадает.
Pin_Point: Tic==60 и Tic<64 — при Tic=60 kd=0.04, при Tic 61..63 kd=0.3, при Tic>=64 kd=0.3 (изначальное). Логика сохранена.
Прогон 3: граничные случаи
Mem.F_TX=2 → prescaler=2 → Fout=36 МГц/36 = 1 МГц. Слишком много, но не UB. Mem.F_TX=65535 → ~550 Гц. Оба конца рабочие.
Mem.vol_Sound=-1 → snd_OFF(), звук молчит, LCD рисует пустую шкалу. ОК.
Magnitude=0 после маски → log(0/64)=-inf. Но это уже внутри if(...Magnitude>Mem.Threshold*16), где Threshold≥1, значит Magnitude≥16. log(16/64)=log(0.25)≈-1.39, дальше clamp до 1.0. ОК.
EEPROM пустая (первый старт): eeprom_read_byte(0) вернёт 0xFF ≠ 112 → инициализация сработает. Значения запишутся корректно (после правки). ОК.
Ared_count — volatile int, читается в main и пишется в ISR. while(Ared_count != Ared_samp) — на F103 int атомарен. ОК.
Правка после прогона 1 (важная)
Функция MENU принимает char* Strings[]. Если передать const char*[] — не соберётся. Меняем сигнатуру в buttons.ino:
diff
--- a/buttons.ino
+++ b/buttons.ino
@@ -208,7 +208,7 @@
-int MENU (int index, int size, char* Strings[], void (*F)(int) ) //index - положение в меню, size - размер меню, Strings[] массив строк меню, *F - передаваемая функция:
+int MENU (int index, int size, const char* Strings[], void (*F)(int) )
Добавь этот кусок в патч перед применением (вставь строку @@ в секцию buttons.ino). Или проще — просто замени в файле.
ИСПРАВЛЕННЫЕ ФАЙЛЫ ЦЕЛИКОМ
Ниже — полные версии только тех файлов, где правок больше двух строк. Остальные — по патчу выше.
KVANT_DUE.ino — ключевые функции
setup() (заменить целиком)
cpp
void setup()
{
// --- analog inputs FIRST, before anything reads them ---
pinMode(PA0, INPUT_ANALOG); // V_bat sense
pinMode(PA4, INPUT_ANALOG); // I_TX sense
adc_set_sample_rate(ADC1, ADC_SMPR_1_5);
afio_cfg_debug_ports(AFIO_DEBUG_SW_ONLY); // release PB3 and PB5
Wire.begin();
init_eeprom_mem();
EEPROM_read(1, Mem, EEPROM);
for(int i=0; i<5; i++) pinMode(button_input[i],INPUT_PULLUP);
pinMode(PA1, PWM);
pinMode(PA2, PWM);
pinMode(PA3, PWM);
Serial.end();
lcd.begin(16, 2);
lcd.clear();
pinMode(LED_LCD,OUTPUT); digitalWrite(LED_LCD,Mem.LED_LCD);
lcd.print("KVANT_DUE_1.0");
pinMode(MUTE,OUTPUT_OPEN_DRAIN); digitalWrite(MUTE,LOW);
Sound_conf();
pinMode(Out_Sound, PWM);
test_sound(1);
delay(2000);
ADS1220_1.begin(ADS1220_1_CS_PIN,0);
ADS1220_1.set_data_rate(DR_90SPS);
ADS1220_1.set_conv_mode_single_shot();
ADS1220_1.select_mux_channels(X_inp);
ADS1220_2.begin(ADS1220_2_CS_PIN,0);
ADS1220_2.set_data_rate(DR_90SPS);
ADS1220_2.set_conv_mode_single_shot();
ADS1220_2.select_mux_channels(Y_inp);
TX_conf();
Sempl_cofig();
lcd.createChar(2,Speaker);
lcd.createChar(1,Battery);
LCD_start();
}
ADC_Read_Data() (заменить целиком)
cpp
int ADC_Read_Data(bool svitch)
{
static int Old_X, Old_Y;
int adc_data_1 = ADS1220_1.ADS_Read_Data();
int adc_data_2 = ADS1220_2.ADS_Read_Data();
ADS1220_1.Start_Conv_F(ADS1220_1_CS_PIN);
ADS1220_2.Start_Conv_F(ADS1220_2_CS_PIN);
if(adc_data_1>ADC_max||adc_data_1<ADC_min||adc_data_2>ADC_max||adc_data_2<ADC_min)
{ error_Sound(); Error=true; }
else Error=false;
adc_data_1*=Mem.Turn_phase[Mem.Prof];
adc_data_2*=Mem.Turn_phase[Mem.Prof];
Xa=iir_AL(adc_data_1);
Ya=iir_BL(adc_data_2);
if(svitch)
return max(abs(Xa),abs(Ya))+3*min(abs(Xa),abs(Ya))/8;
if(Mem.Filter_select==0||Mem.Filter_select==4)
{
Xa=iir1A_M(Xa);
Ya=iir1B_M(Ya);
}
else
{
Xa=iir2A(Xa);
Ya=iir2B(Ya);
}
Xa=(Xa+Old_X)/2; Old_X=Xa;
Ya=(Ya+Old_Y)/2; Old_Y=Ya;
return max(abs(Xa),abs(Ya))+3*min(abs(Xa),abs(Ya))/8;
}
ADC_read() (заменить целиком)
cpp
// 2 KB static buffer — no heap fragmentation on F103
static volatile unsigned int Sin_mas[Ared_samp];
int ADC_read(int input)
{
Ared_count=0;
adc_dev *dev = PIN_MAP[input].adc_device;
regs = dev->regs;
adc_set_reg_seqlen(dev, 1);
regs->SQR3 = PIN_MAP[input].adc_channel;
Timer_2.attachCompare3Interrupt(Timer2_irq1);
Timer_2.attachCompare4Interrupt(Timer2_irq2);
while (Ared_count!=Ared_samp);
Timer_2.detachCompare3Interrupt();
Timer_2.detachCompare4Interrupt();
int X_Y[4] = {0,0,0,0};
for(int i=0;i<Ared_samp;i=i+4)
{
X_Y[0] += Sin_mas[i];
X_Y[1] += Sin_mas[i+2];
X_Y[2] += Sin_mas[i+1];
X_Y[3] += Sin_mas[i+3];
}
int Xy=(X_Y[1]-X_Y[0])/2;
int Yy=(X_Y[2]-X_Y[3])/2;
return max(abs(Xy),abs(Yy))+3*min(abs(Xy),abs(Yy))/8;
}
Pin_Point() (заменить целиком)
cpp
void Pin_Point()
{
static int PP_Threshold = 10;
lcd.clear();
lcd.print("VDI*** PP.Thr:");lcd.print(PP_Threshold);
float kd;
int Xy,Yy;
int Old_X=0,Old_X1=0,Old_X2=0;
int Old_Y=0,Old_Y1=0,Old_Y2=0;
int Max_M=0;
int Tic=0;
micros_1 = micros();
while (true)
{
// --- buttons OUTSIDE the 25 ms timing gate ---
if( check_button()==false) Button_FLAG=false;
if( Button_read(2)) {Button_enter(); PP_Threshold--; lcd.setCursor(13,0);lcd.print(PP_Threshold); lcd.print(" ");}
if( Button_read(3)) {Button_enter(); break;}
if( Button_read(4)) {Button_enter(); PP_Threshold++; lcd.setCursor(13,0);lcd.print(PP_Threshold); lcd.print(" ");}
micros_2 = micros();
if( micros_2-micros_1 < 25000 ) continue;
micros_1 = micros_2;
int adc_data_1 = ADS1220_1.ADS_Read_Data();
int adc_data_2 = ADS1220_2.ADS_Read_Data();
ADS1220_1.Start_Conv_F(ADS1220_1_CS_PIN);
ADS1220_2.Start_Conv_F(ADS1220_2_CS_PIN);
adc_data_1*=Mem.Turn_phase[Mem.Prof];
adc_data_2*=Mem.Turn_phase[Mem.Prof];
int Xp=(adc_data_1+Old_X1)/2; Old_X1=Xp;
int Yp=(adc_data_2+Old_Y1)/2; Old_Y1=Yp;
if(Tic<64){Tic++;kd=0.3;}
if(Tic==60)kd=0.04;
Xy=Xp; Yy=Yp;
Xy-=Old_X; Yy-=Old_Y;
Old_X+= (Xp - Old_X) * kd;
Old_Y+= (Yp - Old_Y) * kd;
Xy=(Xy+Old_X2)/2; Old_X2=Xy;
Yy=(Yy+Old_Y2)/2; Old_Y2=Yy;
int VDI =round(degrees(atan2(Xy,Yy)))+Mem.Adjustment_Phase[Mem.Prof];
int Magnitude = max(abs(Xy),abs(Yy))+3*min(abs(Xy),abs(Yy))/8;
if( VDI<90 && VDI>-90 && Magnitude>PP_Threshold*16 && Tic>60)
{
kd=0.02;
if(Magnitude>Max_M)
{
Max_M =Magnitude;
lcd.setCursor(3,0);if(VDI>=0)lcd.print("+"); lcd.print(VDI); lcd.print(" ");
}
int map_S= map(VDI,-90,90, 40,256);
int Sound_PP=constrain((log10(Magnitude)*map_S), 50, 1200);
if(adc_data_1>ADC_max||adc_data_1<ADC_min||adc_data_2>ADC_max||adc_data_2<ADC_min)
{ error_Sound(); Error=true; }
else
{
Error=false;
if( VDI<=Mem.Cut_VDI_H[Mem.Prof]&&VDI>Mem.Cut_VDI_L[Mem.Prof]) Go_Sound(Sound_PP,Max_amp);
else snd_OFF();
}
Magnitude = constrain((log10(Magnitude)*4)-8, 0, 16);
lcd.setCursor(0,1);
for(int i=0; i<Magnitude; i++)lcd.print(">");
for(int i=Magnitude; i<16; i++)lcd.print(" ");
}
else {kd=0.6; Max_M=0; snd_OFF(); lcd.setCursor(0,1); lcd.print(" ");}
}
Tic=0;
lcd.clear();
}
eeprom.ino — EEPROM_write()
cpp
template <class T> int EEPROM_write(int ee, const T& value, int Dev)
{
const byte* p = (const byte*)(const void*)&value;
unsigned int i;
for (i = 0; i < sizeof(value); i++, ee++, p++)
{
if (eeprom_read_byte(ee, Dev) != *p)
eeprom_write_byte(ee, *p, Dev);
}
return i;
}
sound.ino — Go_Sound()
cpp
void Go_Sound(int Sound_frequency, float level)
{
if (Mem.vol_Sound < 0) { snd_OFF(); return; }
Prec = F_Sound_divider / Sound_frequency;
int lev = round( ((Prec-1) * Log_Tab[Mem.vol_Sound]) * level );
zero = (Prec-1) / 2;
for (int i = 0; i < SAMPLES_Sound; i++)
val_s[i] = zero + map((int)Piano[i], -127, 127, -(lev/2), lev/2);
s_flag = true;
}
sound.ino — sound_level() и test_sound()
cpp
void sound_level()
{
lcd.clear();
while (true)
{
lcd.setCursor(0,0);
if(Mem.Sound_schem==0) lcd.print("Full Volume ");
if(Mem.Sound_schem==1) lcd.print("Adaptive Volume");
if(Mem.Sound_schem==2) lcd.print("Fading Sound ");
if(Mem.Sound_schem==3) lcd.print("Fading Sound+ ");
lcd.setCursor(0,1); lcd.write(2);
for (int i=0; i<= Mem.vol_Sound; i++){lcd.print(char(255));}
for(int i= Mem.vol_Sound; i<7; i++) lcd.print(char(219));
if( check_button()==false){Button_FLAG=false;}
if( Button_read(2)) {Button_enter(); Mem.vol_Sound--; }
if( Button_read(3)) {Button_enter(); Mem.Sound_schem = (Mem.Sound_schem+1) & 3; }
if( Button_read(4)) {Button_enter(); Mem.vol_Sound++; }
if( Button_read(5)) {Button_enter(); break;}
Mem.vol_Sound=constrain( Mem.vol_Sound,-1,7 );
}
lcd.clear();
}
#define ARRAY_LEN(a) (sizeof(a)/sizeof((a)[0]))
void test_sound(int mode)
{
const int N = ARRAY_LEN(sound_test);
if(mode==1) for(int i=0;i<N;i++) BEEP(sound_test[i]);
if(mode==2) for(int i=N-1;i>=0;i--) BEEP(sound_test[i]);
}
buttons.ino — сигнатура MENU
cpp
int MENU (int index, int size, const char* Strings[], void (*F)(int) )
{
// ... тело без изменений ...
}
КАК ПРИМЕНИТЬ
Сохрани патч как kvant_fixes.patch в корне папки скетча (там, где KVANT_DUE.ino).
Поправь шапки --- a/... / +++ b/... под свои имена файлов (sound.ino, filters.ino, eeprom.ino, buttons.ino — как у тебя реально называются вкладки).
patch -p1 < kvant_fixes.patch или git apply kvant_fixes.patch.
Обязательно добавь одну строку после прогона 1: в buttons.ino замени int MENU (int index, int size, char* Strings[], ...) на const char* Strings[] (иначе const char* MENU_Strings[] не скомпилируется).
Собери, прошей, проверь:
LCD стартует, показывает VDI, Thr, G2, N, t, батарею
Кнопки 2/4 меняют Threshold
Долгое удержание 1/3/4/5 (K1/K3/K4/K5) входит в сервис-меню
При сбросе EEPROM (первый старт) настройки сохраняются и после выключения-включения остаются теми же
Если после прошивки что-то конкретное не работает — скажи что именно (что на LCD, что на звук, что с кнопками), доработаем точечно.
KEN
Разобрал схему по узлам, сверил с прошивкой. Ниже — не общие слова, а конкретные точки роста: что менять, почему это даст глубину, и в каком порядке.
ЧТО ЕСТЬ СЕЙЧАС
TX-тракт: Timer2 (STM32) → OC-каналы → 2SC945 → IRF7105 (комплементарная пара) → катушка TX. Ток задаётся MCP4725 (I2C DAC) → управление базой драйвера. Накачка меандром, ~7–11 кГц, ток 120–130 мА (регулируется в TX_current()).
RX-тракт: катушка RX → мультиплексор 4053 (коммутация X/Y) → пассивный RC-фильтр (C6–C21, 100–220 нФ) → MCP602 (OP1.2) → MCP602 (OP1.1) → два ADS1220 (24 бит, PGA до 128) по SPI. Синхронный детектор — программный, в прошивке (iir_AL/iir_BL, iir1/2).
Питание: VR1 7805 (5V_A аналог), VR2 7805 (5V цифра), батарея 7…8.4V. MUTE — PB11, звук — PB1 через Timer3+DMA1_CH3.
Опорный генератор фазы: Timer2 CH2/CH3/CH4 — три канала с разными compare, дают квадратуры для синхронного детектора.
ЧТО РЕАЛЬНО ОГРАНИЧИВАЕТ ГЛУБИНУ
1. Динамический диапазон RX-тракта — главный враг. Вот смотри сам.
MCP602 — 2.8 МГц GBP, входной шум ~20 нВ/√Гц. При Ku=27 (как у тебя в схеме) шум на выходе ОУ ~540 нВ/√Гц. ADS1220 при 90 SPS имеет эффективную разрешающую способность ~18–19 бит (шум ~1–2 мкВ RMS при gain=1). Ты работаешь на границе: сигнал от монеты на 20 см может быть 10–30 мкВ, а шум тракта — единицы мкВ. Каждый лишний нановольт шума съедает сантиметры глубины.
Что делать:
Заменить MCP602 на OPA2320 / OPA2376 / ADA4841-2 (как в KVANT-BT) — входной шум 7–10 нВ/√Гц вместо 20. Это сразу −6 дБ шума, что эквивалентно +1.5…2 см на монете.
Увеличить Ku первого каскада с 27 до 50–80, но с ограничением полосы — поставить RC-фильтр 1–5 кГц до ОУ (после 4053), чтобы не тащить ВЧ-шум в усилитель. Сейчас C6–C21 работают как ФНЧ на входе ОУ, но их номиналы (100–220 нФ при R20/R22=10 кОм) дают срез ~72–160 кГц. Слишком широко. Уменьшить до 4.7–10 нФ — срез ~1.6–3.4 кГц, шум падает в разы, сигнал (7–11 кГц несущая, огибающая — единицы Гц) не страдает.
2. Питание аналоговой части — 7805 шумит
LM7805 — 40–80 мкВ выходного шума в полосе 10 Гц…100 кГц. Это больше, чем сигнал от глубокой монеты на входе ADS1220. Плюс VR2 (цифровой 7805) гонит импульсные токи от STM32 и LCD обратно в общую шину.
Что делать:
Заменить 5V_A на LDO с низким шумом: LP2985-5.0 (30 мкВ), TPS7A4700 (4 мкВ, если есть бюджет), LT3042 (0.8 мкВ, топ). Даже LP2985 даст −10 дБ шума по питанию.
Разделить аналоговую и цифровую земли физически: перерезать полигон под 5V_A/5V, соединить в одной точке у батареи (star ground). В схеме этого не видно — а это классическая причина «фантомных» сигналов и потери глубины на 1–2 см.
Поставить LC-фильтр после 7805: 10 мкГн + 100 мкФ + 100 нФ. Дёшево, эффективно.
3. Катушка и балансировка — геометрия решает больше, чем электроника
Известное правило: глубина обнаружения монеты ≈ диаметр катушки TX (для концентрической) или чуть меньше для DD. Если у тебя катушка 250×170 мм, потолок по воздуху — ~25 см на монету, в грунте — 15–20 см в зависимости от минерализации.
Что делать:
Увеличить диаметр TX до 280–320 мм (для DD — по длинной оси). Это +4–6 см потенциала сразу. Но следить за индуктивностью: при том же числе витков L растёт как D², ток упадёт. Либо уменьшить витки, либо поднять напряжение питания TX-драйвера.
Улучшить балансировку RX: в схеме нет подстроечника для точной компенсации остаточного сигнала. Даже 1 мВ остатка на входе ADS1220 при gain=128 «съедает» весь динамический диапазон. Добавить подстроечный конденсатор (5–30 пФ) параллельно RX или подстроечный резистор в цепи компенсации — это даст +1–3 см за счёт более aggressive gain без клиппинга.
Экранирование RX: графитовый экран поверх обмотки, соединённый с землёй только со стороны блока (не с двух концов — иначе петля). Снижает электростатическую наводку от TX и от тела оператора. Это напрямую влияет на стабильность нуля и, следовательно, на минимально различимый сигнал.
4. Программная часть — недобор по SNR
Усреднение: в ADC_Read_Data() ты читаешь один сэмпл за цикл 80 Гц. ADS1220 умеет 90 SPS. Собирай 8–16 сэмплов и усредняй — SNR растёт как √N. При N=16 это +12 дБ, эквивалент +1–2 см.
PGA gain: в LCD_start() ставится Mem.Gain[Prof] (по умолчанию PGA_GAIN_2). Подними до PGA_GAIN_8 или PGA_GAIN_16, если остаток баланса позволяет. При gain=8 эффективный шум ADS1220 падает до ~0.5 мкВ RMS. Это самый дешёвый способ добавить глубины — одна строка в коде.
Цифровой ФНЧ: сейчас iir2A/B — Bessel HPF 6–12 Гц. Добавь LPF на 15–20 Гц после синхронного детектора, чтобы отрезать шум выше полезной полосы. Огибающая от медленного прохода катушки — 2–5 Гц, всё выше — шум.
5. TX-драйвер — есть запас по мощности
Сейчас IRF7105 + 2SC945, ток ~120 мА. Ток TX влияет на глубину линейно в ближней зоне, но в дальней (глубже 15 см) поле падает как 1/r³, поэтому удвоение тока даёт лишь ~1–2 см. Однако поднять ток до 200–250 мА реально, если:
заменить 2SC945 на 2SD882 / BD139 (больше ток базы),
поставить параллельно два IRF7105 или один IRF7341 (ниже Rds_on),
убедиться, что батарея держит 7.4V под нагрузкой (просадка ниже 6.5V — и 7805 уходит в dropout, шум растёт).
Прирост — +1.5–2.5 см на монете в среднем грунте. Но следить за нагревом катушки: при 250 мА и 10 Ом сопротивления TX — 0.6 Вт, катушка будет тёплой.
КОНКРЕТНЫЙ ПЛАН ПО ШАГАМ
Шаг 1 (дёшево, +1.5–2 см, без перепайки схемы)
В LCD_start() и в меню GAIN() по умолчанию поставить PGA_GAIN_8 вместо PGA_GAIN_2.
В ADC_Read_Data() добавить усреднение 8–16 сэмплов ADS1220.
В Filter_select() для режима «S» и «N» снизить срез LPF в прошивке (добавить ещё один biquad LPF 15 Гц после HPF).
Шаг 2 (средняя перепайка, +2–3 см)
Заменить MCP602 на OPA2320 или ADA4841-2 (pin-to-pin совместимы по SOIC-8).
Уменьшить C6–C21 до 4.7–10 нФ (срез 1.6–3.4 кГц).
Поставить LP2985-5.0 вместо 7805 на 5V_A.
Добавить подстроечник для компенсации остатка RX.
Шаг 3 (катушка, +3–5 см)
Новая DD-катушка 280–300 мм по длинной оси, TX 45–55 витков 0.5 мм, RX 180–200 витков 0.16 мм.
Графитовый экран на RX, земля со стороны блока.
Точная балансировка с осциллографом до остатка < 0.5 мВ.
Шаг 4 (TX, +1.5–2 см)
2SD882 + второй IRF7105, ток до 220 мА.
Проверить, что VR1/VR2 не уходят в dropout при просадке батареи.
ЧЕГО НЕ ДЕЛАТЬ
Не поднимать частоту выше 15–18 кГц без пересчёта фильтров: на влажном грунте потери растут быстрее, чем выигрыш от чувствительности к мелким монетам.
Не ставить PGA_GAIN_32/64 без идеальной балансировки — остаток уйдёт в клиппинг, и глубина упадёт.
Не экранировать TX — только RX. Экран на TX убьёт поле.
