Come faccio a sapere la frequenza di campionamento?

Sto iniziando a confondermi un po 'su frequenze di campionamento e baudrate ecc. Ho questo codice Arduino:

#include <eHealth.h>

extern volatile unsigned long timer0_overflow_count;
float fanalog0;
int analog0;
unsigned long time;


byte serialByte;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() { 
  while (Serial.available()>0){  
    serialByte=Serial.read();
    if (serialByte=='S'){        
      while(1){
        fanalog0=eHealth.getECG();  
        // Use the timer0 => 1 tick every 4 us
        time=(timer0_overflow_count << 8) + TCNT0;        
        // Microseconds conversion.
        time=(time*4);   
        //Print in a file for simulation
        //Serial.print(time);
        //Serial.print(" ");
        Serial.print(fanalog0,5);
        Serial.print("\n");

        if (Serial.available()>0){
          serialByte=Serial.read();
          if (serialByte=='F')  break;
        }
      }
    }
  }
}

Poiché non vi è alcun interruzione di ritardo, qual è la frequenza / frequenza di campionamento? Si basa sulla velocità ADC di Arduino? Quando aumento il baudrate sto aumentando la frequenza di campionamento o solo la velocità con cui invio i dati tramite la porta seriale?

La velocità di clock di Arduino ADC è impostata in ..arduino-1.5.5 \ hardware \ arduino \ avr \ cores \ arduino \ cablaggio.c

Ecco la parte rilevante

#if defined(ADCSRA)
    // Set A/D prescale factor to 128
    // 16 MHz / 128 = 125 KHz, inside the desired 50-200 KHz range.
    // XXX: this will not work properly for other clock speeds, and
    // this code should use F_CPU to determine the prescale factor.
    sbi(ADCSRA, ADPS2);
    sbi(ADCSRA, ADPS1);
    sbi(ADCSRA, ADPS0);

    // Enable A/D conversions
    sbi(ADCSRA, ADEN);
#endif

Per un Arduino a 16 MHz l'orologio ADC è impostato su 16 MHz / 128 = 125 KHz. Ogni conversione in AVR richiede 13 clock ADC, quindi 125 KHz / 13 = 9615 Hz.

Questa è la massima frequenza di campionamento possibile, ma la frequenza di campionamento effettiva nell'applicazione dipende dall'intervallo tra le chiamate di conversione successive.
Dato che hai letto il risultato e lo hai inviato attraverso la porta seriale, ricevi un ritardo che aumenta man mano che la velocità di trasmissione diminuisce. Più bassa è la velocità di trasmissione, maggiore sarà il tempo necessario per inviare la stessa lunghezza di dati e maggiore sarà il tempo necessario per chiamare la successiva conversione ADC.

La frequenza di campionamento effettiva nella tua applicazione può essere determinata con l'uso di un debugger o di un simulatore, ma una soluzione più semplice è attivare / disattivare un pin digitale ogni volta che si esegue una conversione e misurare la frequenza con cui il pin digitale si attiva.

Volevo anche ottenere un'alta frequenza di campionamento, per un progetto. risulta che i bit ADPS2, ADPS1, ADPS0 del registro ADCSRA possono essere configurati per ottenere una frequenza di campionamento di 76923 s / so 76,8 ks / s. Ma attenzione che sto eseguendo l'ADC del mio arduino in modalità di esecuzione libera, le seguenti righe hanno funzionato per me.

#ifndef cbi
#define cbi(sfr, bit) (_SFR_BYTE(sfr) &= ~_BV(bit))
#endif
#ifndef sbi
#define sbi(sfr, bit) (_SFR_BYTE(sfr) |= _BV(bit))
#endif

void setup() {
// Set the Prescaler to 16 (16000KHz/16 = 1MHz)
// WARNING: Above 200KHz 10-bit results are not reliable.
//ADCSRA |= B00000100;
sbi(ADCSRA, ADPS2);
cbi(ADCSRA, ADPS1);
cbi(ADCSRA, ADPS0);

// Set ADIE in ADCSRA (0x7A) to enable the ADC interrupt.
// Without this, the internal interrupt will not trigger.
//ADCSRA |= B00001000;
sbi(ADCSRA,ADIE)
}

A questa frequenza i soliti risultati a 10 bit non sono affidabili. Ciò significa che aumentando la frequenza di campionamento si ridurrà la precisione dei risultati. Quindi uso solo gli 8 bit superiori perché in questo momento i 8 bit superiori sono affidabili. Puoi andare più in dettaglio in questa pagina, questo tizio oscilla! ha realizzato un oscilloscpe ad alta frequenza di campionamento usando UNO http://www.instructables.com/id/Girino-Fast-Arduino-Oscilloscope/

Ad ogni ciclo si stampano 8 caratteri su un collegamento seriale a 9600 bps. Ogni carattere richiede 10 bit (1 inizio, 8 bit per il personaggio, 1 arresto). Ciò significa che puoi solo passare attraverso questo ciclo ~ 120 volte / sec.

La analogRead()funzione può campionare a circa 9600 volte / sec in teoria, realisticamente è di circa 8600 volte / sec.

Sei limitato dalla comunicazione seriale.

Inviando 11 bit su seriale a un baud di 9600, ma per il campionamento, lo memorizzo in un array con il minor ritardo possibile, quindi una volta fatto, lo invio attraverso la porta seriale per essere letto da uno script Python. Lo sto facendo per un FFT usando matplotlib. Ascolto un segnale 0-5 V, quindi senza utilizzare la funzione delay (), memorizzo i valori analogRead () in quell'array. In una frazione di secondo viene eseguita la lettura, quindi inizia il dump dei dati seriali. Quando ho calibrato la frequenza di ingresso usando tone () da un altro Arduino collegato, mi sono reso conto che dovevo dividere l'indice per 8915 per ottenere una precisione entro .1 Hz. Poiché si dovrebbe dividere per la frequenza del campionamento per ottenere gli intervalli di indice corretti, la mia ipotesi è che la frequenza di campionamento di Arduino (almeno la mia con il mio codice) sia 8915Hz.

Facendo riferimento alla parte sulla differenza tra frequenza di campionamento e baud rate, si tratta di misurazioni diverse.

La frequenza di campionamento è la frequenza con cui il dispositivo (arduino) può ricreare una rappresentazione digitale dei valori analogici in entrata.

Baud Rate è la velocità con cui le informazioni vengono trasferite in un canale di comunicazione. Descrive la velocità di comunicazione tra il microcontrollore e il mondo esterno (il computer).

Consiglierei questo link electronics_stack_exchange. /electronics/135056/sampling-rate-data-rate-and-bandwidth

8915Hz - è molto vicino a 125000/14 ~ = 8928.6 La mia ipotesi iniziale è che sia necessario esattamente uno spazio tra le conversioni adiacenti Un clock ADC per il campionamento e 13 clock ADC per la conversione stessa. Un piccolo errore potrebbe essere l'effetto di una sorgente di clock non perfetta di Arduino. Non sono ancora sicuro. Questo argomento è attuale per me poiché i dati campionati devono alimentare il filtro digitale.