DCモーターの回転総カウントをセンサーを使って外部割り込みで行いLCDに映したい。

### 前提・実現したいこと
Arudiuno UNOプラグラムについて

arduino初心者です。よろしくお願いいたします。
実験でコイル巻線機を作っていて、カウントアップをLCDに映したいのですが、
非接触の磁気センサーのパルスを外部割り込みとして機能させようとしたところ、カウントされず、X軸モーターもとまってしまいました。

色々と書き込んで試しているのですが、訳が分からなくなってしまったので、いったんソースコードを公表しアドバイスいただけたらと思いました。

用語などまだ体に染みついていないため、なるだけ噛み砕いてくださると幸いです...

配線図です。手書きで申し訳ありません。
Arduino-L298n-ステッピングモーター
-L298n-DCモーター
-I2C-LCD
-非接触センサー
（マグネットが最大に近づいた時にデジタルテスターで2pin~GND間で5.5vの電圧を確認できました
。オシロスコープでも確認できました。

現状はDCモーターには取り付けず手でつけたり離したりしている状況です。
近づいている時は常に5.5Vです。距離が遠のくと徐々に電圧降下します。
もともと9000RPMくらいまで対応できるセンサーです。）

やりたいこと
/DCモーターでコイル巻く
/X軸で左右にコイルを振る
/LCDでカウントアップ

（スイッチオンでスタート。規定回数でストップ。までを目指していますが、ひとつひとつ解決しながら覚えていきたいです）

発生している問題・エラーメッセージ

コンパイルはできていますが希望の動作ではないです

該当のソースコード

C言語　Arudiuno
1
2#include <Stepper.h>
3#include<LiquidCrystal_I2C.h>
4#include<Wire.h>
5
6  
7
8  LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2);//LCD情報
9  Stepper myStepper(200, 8, 9, 10, 11);//X軸モーター
10  volatile int count = 0; //カウント基準
11
12 //２ピンをパルスインにした割り込み Count_pinの宣言
13  void Count_pin(void);
14  //2ピンにパルスインした時にカウントアップ
15  void Count_pin(void){
16   if(digitalRead(2) == HIGH){
17  count=count+1;
18    lcd.setCursor(0, 1);           // LCD２行目指定
19   lcd.print("Count___");
20   lcd.print(count);
21 }}
22
23void setup() {
24   //パルスイン
25   pinMode( 2, INPUT_PULLUP);
26   attachInterrupt(0,Count_pin, RISING); //2ピン=0, if関数, HIGHになった時に関数呼び出す
27   
28   lcd.init();                    // LCDの初期化
29   lcd.backlight();               // LCDバックライトの点灯
30   lcd.setCursor(0, 0);           // LCD１行目指定
31   lcd.print("Coil Turn Count");      // 文字の表示
32   lcd.setCursor(0, 1);           // LCD２行目指定
33   lcd.print("Count___");
34   lcd.print(count);  // カウントアップの変数を入れたい
35   
36  myStepper.setSpeed(200);//X軸動作速度
37
38  //DCモーター
39  pinMode(3, OUTPUT);//enA
40  pinMode(4, OUTPUT);
41  pinMode(5, OUTPUT);
42 
43  Serial.begin(9600);
44}
45
46void rot1(){
47  
48  //DCモーター制御
49  digitalWrite(4, HIGH);//正転
50  digitalWrite(5, LOW);
51  analogWrite(3, 80);
52  
53}
54
55void rot2(){
56  
57  //X軸制御
58  myStepper.step(250);
59  delay(10);
60  myStepper.step(-250);
61  delay(10);
62
63}
64
65
66
67void loop() {
68 
69  rot1();
70  delay(10);
71 rot2();
72 delay(10);
73  
74}
75
76

試したこと

割り込み用のCount_pinを宣言しなければ、DCとステッピングモーターは望みの動作をしてくれます。
なのでカウントアップ用の割り込みの書き方がいけないことまではわかるんですが、書き込んでいてわからなくなってしまいました。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

ARUDIUNO UNO R3 FW 1.8.16

y_waiwai

2021/11/08 03:22

回路図は提示できませんか。コードだけ出されてもなにがなんやらわかりません

Y.Ta

2021/11/08 03:53

回答ありがとうございます！　拙いですが、回路図という物が書けないので、配線図を明記しました。

ozwk

2021/11/08 04:39

非接触センサー単体の動作確認はできてますか?

Y.Ta

2021/11/08 05:22

ご回答ありがとうございます！確認したところ、磁気式の近接センサーで、マグネットが最大に近づいた時にデジタルテスターで2pin~GND間で5.5vの電圧を確認できました。オシロスコープでも確認できました。現状はDCモーターには取り付けず手でつけたり離したりしている状況です。近づいている時は常に5.5Vです。距離が遠のくと徐々に電圧降下します。もともと9000RPMくらいまで対応できるセンサーです。

ozwk

2021/11/08 05:33

質問文のソースコードで割り込みハンドラでLCDにcountを書き込んでいる部分がなくなりましたが貼り間違えていたから修正したということでよろしいでしょうか?

Y.Ta

2021/11/08 05:38

その通りです。　回答欄の方のご意見で、不要ということでしたので、削除しました。必要でしたら直したいと思います。また、分かりづらく申し訳ございません！

ozwk

2021/11/08 05:55 編集

貼り間違えていたから削除したのか「回答欄の方のご意見で、不要ということでしたので、削除し」たのかどっちですか? 実際に問題が起こっているコードと起きている問題を質問文に書いてください。回答者に言われて修正したけど駄目だったという場合には修正前後をわかるように書いておいてください。見る人が混乱します。

Y.Ta

2021/11/08 05:58

わかりました！もうしわけありません！

行動規範の内容に同意します

回答3件

そのLCD.print()は内部で割り込み使っていませんか?
割り込み中でさらに割り込みをさせようとするなら、それなりに注意深く、然るべき手順を踏まないとできませんよ。
というか、割り込み中で「表示」を行うなんていうことは少なくとも組み込み系では割と非常識。割り込みからは可及的速やかに復帰するもの。で、表示はしばしば(コンピュータの観点からみると)遅い仕事だったりします。I2Cでバッファに書き込むだけだから大丈夫、という可能性はあるけど、やるならちゃんと確認してから。
どうせLCDなんて反応速度がミリ秒オーダーなんだから、割り込み中では値を変数にとっておくぐらいにして、表示の作業そのものはメインのコンテキスト中で行うべきでしょう。

投稿2021/11/08 12:53

編集2021/11/08 14:46

thkana

総合スコア7639

モータ駆動のコードは横に置いといて、、
まずは、その割り込み関数の中でシリアルにメッセージ出力するなりして、あなたの望むような割り込みがかかってるのか確認してみては。

なんかセンサはアナログ出力してるみたいですが、割り込み用の入力ピンはデジタル入力です。
そこらへんでおかしくなってそうな気がします

投稿2021/11/08 05:34

y_waiwai

総合スコア87774

Y.Ta

2021/11/08 06:32

回答ありがとうございます！　あああ、なるほど。矩形波で出さないとかも？一応5V超えればHIGH扱いになるのかなとも思ったのですが、ちゃんとanalogを変換したほうがよさそうですね。

y_waiwai

2021/11/08 06:55

いや、アナログ値でも、ちゃんとしきい値を横断してれば割り込みはかかりますが、それがきちんと割り込みかかるレベルまで電圧が落ちてるのか、というのが問題になりますまずは意図通りに割り込みがかかってるのか、をチェックしましょう

Y.Ta

2021/11/08 10:16

ありがとうございました！！　モーターなど全部消して、シリアルモニターで確認したらシリアルモニターへはちゃんと高速でカウントアップがされました。しかし、LCDへの入力はかないませんでした。なので他の方が言うようにI2Cパラレルが悪さをしていたようです。今回はカウンティングはシリアルモニタにて計測し、LCDはファイルの表記など別のことに使うことにしました。　　一歩前進できました！今回はここで一度締めたいと思います。ありがとうございました！！

行動規範の内容に同意します

ベストアンサー

割り込み内で操作する外部変数には

volatile int count = 0; //カウント基準

と、volatileを付けます。

{ lcd.setCursor(0, 1); // LCD２行目指定
からの3行を{}で括っていますけど、不要です。

LCD表示が間に合うかどうかも判りません。（回転数次第）

X軸のステッパーは単に脱調じゃないの？
モータ自体、プルプルしていませんか？完全に停止している感じ？
上記の変更で直るものなのかは判りません。

スケッチ的には、回しっぱなしでは無く、指定回転数で止めるようなものにした方が良いです。
まぁこれからなんでしょうけど。

投稿2021/11/08 03:38

nac_tnk

総合スコア463

Y.Ta

2021/11/08 04:25

回答ありがとうございます！ volatile 入れるのですね！しかしまだカウントアップされないようです。しかしxモーターは動きました。こちらは脱調かもしれません。

nac_tnk

2021/11/08 05:34

このLCDはパラレル+PCF8574のようだけど、これだと駄目だと思います。どの位の表示（転送）速度だったかは忘れましたけど、かなり遅いです。以前検討した時に、あまりに遅いので見送った事があります。『例えば』1ms/文字なら、凡そ十数msは表示に時間を取られます。一方、ステッパーの方は200rpm≒667steps/s≒1.5ms間隔で正確にステップを入れ続ける必要があります。つまり、現状ではLCD表示をすればステッパーはちゃんと回らないでしょう。ただし、何故LCDの方が表示出来ないのかは判りません。実際にはどのような表示になっているのでしょうか？ countの数値だけが無表示なのですか？

Y.Ta

2021/11/08 05:52

LCDディスプレイ：インターフェースIC：HD44780 表示：16文字 x 2行 I2CシリアルI/F：チップ：PCF8574 こちらを使用しています。 LCDには Coil Turn Count Count___0 の文字が来ています。なので、基準の０は代入されています。

nac_tnk

2021/11/08 06:07

スケッチが変わっていますけど、今現在のスケッチでは回る前に表示しただけです。なので当然そうなります。以前のスケッチでの話でしょうか？

nac_tnk

2021/11/08 06:19

もしかしたら私が{}が余計と言ったので、カッコ内まで消してしまったのでしょうか？そうなら言葉足らずでした。そこの「{」「}」のみ消してください。

Y.Ta

2021/11/08 06:21

あ！！！そういうことですね！？すみません！　直します！

Y.Ta

2021/11/08 06:29

思ったんですが、setup内の　lcd.print(count);は１度だけで、loop内に変数として対応できるように入れないとダメですか？

Y.Ta

2021/11/08 10:19

ありがとうございました！！　モーターなど全部消して、シリアルモニターで確認したらシリアルモニターへはちゃんと高速でカウントアップがされました。しかし、LCDへの入力はかないませんでした。やはりあなたが言うようにI2Cパラレルが悪さをしていたようです。今回はカウンティングはシリアルモニタにて計測し、LCDはファイルの表記など別のことに使うことにしました。　またステッピングに関してもLCDを文字だけにしたところ動作が安定したように思います。　一歩前進できました！今回はここで一度締めたいと思います。ありがとうございました！！

行動規範の内容に同意します

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