注释
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@doppelhub：对不起，TLDR。但我想我明白你在问什么。是的，探测是轮询的。但它与同样控制运动的步进 ISR 同步。只要它在每个 ISR 中都被轮询，那么它就会在步进器的分辨率内记录探针位置。 您看到超程的原因是 Grbl 必须适当地使机器减速。它不能在检测到探测器后立即停止，以免丢失步骤。相反，它会记录探头位置并立即调用进给保持以停止。报告的探测位置几乎总是与停止点不同。 此外，由于这个减速问题，无论如何你都不能真正快速地移动探头。您受到减速距离和探头允许行程的限制。 我倾向于使用必要的最少中断次数。尽量不要有两个或多个，连同主程序，试图相互交互。如果你这样做，它就会变成一团乱七八糟的跟踪状态、可变变量和调试竞争条件。 |
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你好。问题不是由于 grbl 的加速。简而言之，我们的探测例程使用旋转工具，由于所述工具上的切割刀片，它会间歇性地接触金属表面。我们希望 grbl 在探针电压（引脚 A5）首次降至低于 Vil(max)（1.5 伏 @ VCC=5V）时中断并停止探针程序。 我将用图片进行总结： 我知道不是每个人都会遇到这个问题，但是中断探测例程是一个更健壮的实现，绝对值得中断。我将更改我们的 grbl 分支以使用中断。只是试水看看你是否想对 master 分支这样做。 |
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@doppelhub: 好的，这是一个噪音问题。最简单的解决方案是使用不同的探测方法（如开关）消除噪声。 然而，我想一个中断可以只设置一个状态变量，这样当它被步进 ISR 轮询时，它会检查这个状态变量。我现在没有时间处理类似的事情（忙于发布 v1.1）。它的优先级相当低且具体。但是，我愿意查看关于您提案的拉取请求。 |
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我们不能更改为开关*，但即使使用开关，中断也更好，因为它会在开关去抖时立即（就像它应该的那样）运行。我现在正在研究一个干净的解决方案，它使用一个实质上取代 probe_get_state 的内部逻辑的状态变量。这至少保证我们将在步进 ISR 周期内捕获任何探测事件（在我们的例子中大约为 1 毫秒）。 *在我们的应用中，我们在安装切削刀具时探测零件：我们使用 G38.3 代替快速 G0 移动，以确保如果我们碰到任何东西，我们会尽快停止；我们的主机有一个基于预期与实际探测结果的决策树。当然，如果我们在不期望的情况下命中任何东西，那是一个错误，但至少机器会在没有用户交互的情况下停止。任何人，一旦我对它运行良好感到满意，我就会发布拉取请求。 |
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@doppelhub： 有趣的。期待你的想法。FWIW，开关可以与弱低通滤波器一起使用。你会有一点滞后，但它是一致的。 |
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好的，让它与中断一起工作。我相信你可以更优雅地将它融入你的代码，但我把它留给你了。现在发布更改请求。 |
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减速真的和加速一样重要吗？嘿。我知道。牛顿第一运动定律。但！我可以想象这台机器的减速速度会比加速速度快一点。因为如果你加速你必须克服机器摩擦，OTOH 当你减速时，摩擦会帮助你！这在像我这样的 Z 轴丝杠设置中非常正确。惯性是不可能发生的。这就是为什么我认为你可以比加速更快地减速。让 GRBL 减速得更快是有意义的。或者可能添加选项以在探测时完全禁用减速… 我怎样才能完全禁用 Z 轴上的加速管理？ 我已经将 Z 加速度设置为 |
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中断方法还有另一个好处：有时探针只被激活一小会儿，然后在材料上滑动一点，然后再次停用，直到下一步。中断会让你抓住那个反弹。（这个想法与去抖动完全相反）。 我将 LED 放到我的探头上，发现当我向下移动 0.1 毫米步长时，它有时只是闪烁，因为探头在该步长之前降低了一步，使其永久触发。 |
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如果你在探测后不减速，你就有失去位置的风险，这会导致比解决更多的问题。 |
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@chamnit我认为在丝杠设置中消除了惯性。 |
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没有惯性力不会就此消失。它转化为丝杠上的扭矩。丝杆和电机转子的转动惯量也需要处理。这些都不容忽视。 |
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这可能是在螺距更高的滚珠丝杠的情况下。滚珠丝杠能够将线性运动转化为扭矩。低螺距的丝杠摩擦力太大而无法这样做。 |
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是的，摩擦力确实起到了作用，但是当您试图使加速度无限大时，惯性力会变得非常大。 |
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我认为 Z 的线性运动不可能在我的 eshapeoko 机器中转化为旋转。此外，由于丝杠螺距，Z 轴非常慢，但我很高兴我没有选择更便宜的螺纹杆选项:-) |
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您不仅具有线性惯性，还具有旋转惯性。将电机和丝杠想象成飞轮 |
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线性运动将转化为丝杠和电机，尤其是当您快速停止时。相信我。我对动力学有很好的理解。这是我的职业。 |
探测架构在现有代码中进行轮询。步进 ISR 的工作方式，进给速度越慢，探测位置的轮询频率就越低（因为探测位置只是步进 ISR 的一部分）。例如，对于 F40，一旦速度恒定，ISR 周期约为 1ms。我现在完全掩盖了加速梯形斜坡期间的响应率，但它甚至是一个更大的问题（即我们加速时周期总是更长）。简而言之，探测轮询速率是进给速率的函数并且相当慢。
为什么这是一个问题？如果探针硬件实际上是接触金属表面的工具，那么探测到的信号实际上非常嘈杂。即使探测信号保证在探测工具接触工件时下降到低电平，它仍可能反弹回 VCC（特别是如果工具正在旋转并因此进行切割），因此当我们轮询时存在不确定条件信号同时处于低电平和轮询状态。如果 grbl 改为使用中断，则第一次将引脚拉至 VCC*0.3V（即 Vil(max)）以下时，硬件将生成一个 ISR，该 ISR 将立即停止进一步的步进运动。结果是更准确的探测并且没有竞争条件。
我们的经验观察表明，从第一次接触的范围时间开始，探测器可以超程 0.04″。
实施细节：
探针引脚应通过 PCINT13 配置为中断（因为探针连接到 Arduino Uno 引脚 A5）。PCINT13 由中断向量 PCI1 处理。PCI1 可以配置为通过多个引脚中断，因此您需要确保设置 PCMSK1 掩码，以便只有 PCINT13 生成中断（即 0b00100000）。您在 cpu_map.h 中将 PCMSK1 称为“CONTROL_PCMSK”，然后在 system.c 中将其与“CONTROL_MASK”进行或运算。但是，我没有理由看到“PCMSK1”与“CONTROL_MASK”或“PCMSK1”，但也许我在那里遗漏了一些东西。
所以我们所做的是每次 G38.x 命令进入流时，我们设置 PCMSK1(PCINT13)，然后我们告诉步进器做他们的事情，然后我们等待探测器跳闸。最后，探测完成后，我们清除 PCMSK1(PCINT13)，这样我们就不会收到错误的中断。
现在，在 PCI1 ISR 中，我们应该停止步进运动（即“bit_true(sys_rt_exec_state, EXEC_MOTION_CANCEL);”）。我认为 grbl 可以在以后处理其他所有事情。
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想法？我确定您有理由不这样做吗？