Arduino應用 RPM轉速表 高壓線圈訊號擷取電路圖

U8GLIB_SH1106_128X64 u8g(13, 11, 10, 9, 8);

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// Arduino 腳位定義
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const int SIGNAL_PIN = 2; // 硬體中斷腳位（Uno/Nano 只有 D2、D3）

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// 脈衝係數（依實車確認，也許要改成2.0）
// 四缸四行程，每轉1個脈衝 → 1.0
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const float PULSE_PER_REV = 1.0;

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// RPM 計算用變數（volatile：ISR 與主程式共用）
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volatile unsigned long last_pulse_time = 0; // 上一個脈衝的時間（微秒）
volatile unsigned long pulse_interval = 0; // 兩個脈衝之間的間隔（微秒）
volatile bool new_pulse = false; // 旗標：有新脈衝進來

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// 顯示用變數
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int current_rpm = 0;

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// 超時設定：超過此時間沒收到脈衝，視為 RPM = 0
// 6000 RPM → 每脈衝 10ms；怠速約 700 RPM → 每脈衝 85ms
// 設 500ms 沒訊號就歸零，合理範圍
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const unsigned long RPM_TIMEOUT_US = 500000UL; // 500ms（單位微秒）

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// ISR：中斷服務函式（訊號 FALLING 邊緣時自動呼叫）
// 注意：ISR 內不能用 Serial.print()、delay()
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void onPulse() {
unsigned long now = micros();

if (last_pulse_time > 0) {
pulse_interval = now - last_pulse_time; // 計算脈衝間隔
new_pulse = true;
}

last_pulse_time = now;
}

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// setup()
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void setup() {
Serial.begin(115200);

pinMode(SIGNAL_PIN, INPUT);

// 綁定中斷：D2 = INT0，FALLING = 訊號從 HIGH 下降到 LOW 時觸發
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(SIGNAL_PIN), onPulse, FALLING);

// OLED 開機畫面
u8g.firstPage();
do {
u8g.setFont(u8g_font_helvB08);
u8g.drawStr(3, 20, "RPM Monitor");
u8g.drawStr(3, 40, "Initializing...");
} while (u8g.nextPage());

delay(1000);
}

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// loop()：不會卡住，可以隨時更新畫面
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void loop() {

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// 第一步：讀取 ISR 更新的脈衝間隔（需暫時關中斷保護讀取）
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unsigned long interval_copy = 0;
bool got_new_pulse = false;
unsigned long last_time_copy = 0;

noInterrupts(); // 暫停中斷，確保讀取期間資料不被 ISR 修改
interval_copy = pulse_interval;
got_new_pulse = new_pulse;
last_time_copy = last_pulse_time;
new_pulse = false; // 清除旗標
interrupts(); // 恢復中斷

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// 第二步：判斷是否超時（太久沒脈衝 → RPM 歸零）
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unsigned long now = micros();
bool timed_out = (last_time_copy > 0) &&
((now - last_time_copy) > RPM_TIMEOUT_US);

if (timed_out) {
current_rpm = 0;

// 重置，讓下次重新計算
noInterrupts();
last_pulse_time = 0;
pulse_interval = 0;
interrupts();
}
else if (got_new_pulse && interval_copy > 0) {
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// 第三步：計算 RPM
// 公式：RPM = (60 × 1,000,000) / (interval_us × PULSE_PER_REV)
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current_rpm = (int)(60000000.0 / ((float)interval_copy * PULSE_PER_REV));
}

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// 第四步：Serial 輸出
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Serial.print("RPM: ");
Serial.println(current_rpm);

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// 第五步：更新 OLED
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u8g.firstPage();
do {
u8g.setFont(u8g_font_helvR12);

u8g.drawStr(0, 20, "RPM:");
u8g.setPrintPos(55, 20);
u8g.print(current_rpm);

} while (u8g.nextPage());