Ponieważ dostałem kiedyś tablet, którego do niczego nie używam, postanowiłem jakoś go wykorzystać w połączeniu z AVR.
Był pewien problem, bo jest to jeden z najtańszych tabletów i nie posiada bluetootha. Po wielu kombinacjach udało mi się połączyć go z modułem radiowym na USB.
Początkowo chciałem zbudować prosty sterownik silnika krokowego - sterujący kierunkiem obrotów i ilością obrotów, a jako interfejs użytkownika miała służyć aplikacja napisana na Androida.
Później doszło jeszcze kilka rzeczy i skończyło się na tym co prezentuję poniżej.
Do sterowania silnikiem wykorzystałem układ L298N oraz procesor ATmega8A. Silnik, którego użyłem jest unipolarny i posiada 6 wyprowadzeń, ale bez probemu pracuje przy sterowaniu bipolarnym,
gdzie wyprowadzenia COM zostają niepodłączone.
Układ posiada 4 przyciski microswitch, działające jako klawiatura analogowa, ponieważ zaczynało mi już brakować wolnych portów, a obejrzałem ostatnio gdzieś w Internecie bardzo fajny poradnik
Funkcje to po kolei, od przycisku po prawej: (dłuższe przytrzymanie)
Start/Stop (zwiększenie prędkości)
Kierunek obrotu (funkcja specjalna)
Zwiększanie zadanego kąta o 45 stopni (zwiększenie kąta o 360 stopni)
Zmniejszanie kąta o 45 stopni (zmniejszenie kąta o 360 stopni)
W zasadzie nie ma tu za wiele do opisywania, bo wszystko jest na schemacie i w kodzie. Schemat nie jest w 100% zgodny z układem na płytce (troszkę inaczej podłączone są klawisze i nie ma dławika przy zasilaniu AVCC).
Z góry przepraszam za wszystkie rażące błędy, jeśli takie są, ale to w zasadzie mój pierwszy tego typu projekt.
To co chciałem, żeby działało, działa tak jak chciałem, więc ja jestem z niego zadowolony, no ale wiadomo, że dużo rzeczy mogło być zrobione lepiej
Filmiki są bardzo słabej jakości, ale mam nadzieję, że będzie cokolwiek widać i słychać. Pierwszy nagrywany telefonem dałem dlatego, że na reszcie nie widać nic na wyświetlaczu LCD.
Program do sterowania z tabletu to moja pierwsza aplikacja pisana na Androida i w ogóle w Javie, może nie wygląda pięknie, ale miała głównie na celu przetestowanie komunikacji.
iframe
iframe
iframe
[syntax=c]#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>
#include <stdlib.h>
#include <avr/pgmspace.h>
#include "UART/uart.h"
#include "LCD/lcd.h"
#define LED_PIN (1<<PD3)
#define LED_ON PORTD |= LED_PIN
#define LED_OFF PORTD &= ~LED_PIN
#define LED_TOG PORTD ^= LED_PIN
#define EN_A (1<<PD6)
#define EN_B (1<<PB0)
#define L1 (1<<PD7)
#define L2 (1<<PD5)
#define L3 (1<<PB1)
#define L4 (1<<PB2)
#define EN_A_ON PORTD |= EN_A
#define EN_B_ON PORTB |= EN_B
#define L1_ON PORTD |= L1
#define L2_ON PORTD |= L2
#define L3_ON PORTB |= L3
#define L4_ON PORTB |= L4
#define EN_A_OFF PORTD &= ~ EN_A
#define EN_B_OFF PORTB &= ~ EN_B
#define L1_OFF PORTD &= ~L1
#define L2_OFF PORTD &= ~L2
#define L3_OFF PORTB &= ~L3
#define L4_OFF PORTB &= ~L4
#define okres 0.05 //okres timera sprzętowego powiązanego ze sterowaniem silnikiem (w ms)
//częstotliwości poszczególnych dźwięków przeliczone na wartości do bezpośredniego użycia w programie
#defineG4(1/392.00)*1000/okres
#defineAb4(1/415.30)*1000/okres
#defineLA4(1/440.00)*1000/okres
#defineAb3(1/207.65)*1000/okres
#defineE4(1/329.63)*1000/okres
#defineF4(1/349.23)*1000/okres
#defineF3(1/174.61)*1000/okres
#defineLA3(1/220.00)*1000/okres
#defineC4(1/261.63)*1000/okres
#defineEb3(1/155.56)*1000/okres
#defineBb3(1/233.08)*1000/okres
#defineD4(1/293.66)*1000/okres
#defineDb4(1/277.18)*1000/okres
#defineB3(1/246.94)*1000/okres
#defineEb4(1/311.13)*1000/okres
#defineGb4 (1/369.99)*1000/okres
//Czas trwania nut (ms)
#define BPM 170
#define Q (60000/BPM)*20 //1/4
#define H 2*Q //2/4
#define E Q/2 //1/8
#define S Q/4 //1/16
#define W 4*Q //4/4
#define ADC_RANGE 50
//Funkcje sterujące silnikiem
void reset();
void ustaw(uint8_t x);
void krok();
//Funkcje wyświetlania na LCD
void wyswietl_kat();
void wyswietl_stan();
void wyswietl_kierunek();
uint16_t adc_pomiar (uint8_t kanal);
const uint16_t adc_progi[4] PROGMEM = {192, 348, 480, 595 }; //wartości pomiaru ADC dla poszczególnych przycisków
uint8_t keys[5];
uint8_t x=1;//numer kroku (1-8)
uint8_t kierunek;//obroty kierunek = 0 -> lewe
uint8_t start;//start = 0 -> stop
char special='n';// 'n' - tryb normal, sterowanie przyciskami; 'x' - granie; 'u' - sterowanie przez UART
uint16_t licznik_krok;//liczy ile kroków zrobił silnik, przy 45 stopniach zerowanie
uint16_t zadany_kat=10; //kąt obrotu, wielokrotnosc kąta 45 st (10 -> 450st -> 1obr 90st)
//nutki z: http://www.instructables.com/id/How-to-easily-play-music-with-buzzer-on-arduino-Th/
const uint16_t nuty[] PROGMEM= {LA3,LA3,LA3,F3, C4,LA3,F3, C4,LA3,E4,E4,E4,F4, C4,Ab3,F3,C4,LA3,LA4,LA3,LA3,LA4,Ab4,G4,Gb4,E4,F4,Bb3,Eb4,D4,Db4,C4,B3,C4,F3,Ab3,F3,LA3,C4,LA3,C4,E4,LA4,LA3,LA3,LA4,Ab4,G4,Gb4,E4,F4,Bb3,Eb4,D4,Db4,C4,B3,C4,F3,Ab3,F3,C4,LA3,F3,C4,LA3,20};
const int16_t czastrwania[] PROGMEM= {Q,Q,Q,E+S, S,Q,E+S, S,H,Q,Q,Q,E+S, S,Q,E+S,S,H,Q,E+S,S,Q,E+S,S,S,S,E,E,Q,E+S,S,S,S,E,E,Q,E+S,S,Q,E+S,S,H,Q,E+S,S,Q,E+S,S,S,S,E,E,Q,E+S,S,S,S,E,E,Q,E+S,S,Q,E+S,S,H,500};
const uint16_t pauza[] PROGMEM= {Q,Q,Q,E+S, S,Q,E+S, S,H,Q,Q,Q,E+S, S,Q,E+S,S,H,Q,E+S,S,Q,E+S,S,S,S,2*E,E,Q,E+S,S,S,S,2*E,E,Q,E+S,S,Q,E+S,S,H,Q,E+S,S,Q,E+S,S,S,S,2*E,E,Q,E+S,S,S,S,2*E,E,Q,E+S,S,Q,E+S,S,3*H,500};
char input_s[11]="";//string odebrany z UARTa
uint16_t predkosc=110;//prędkość obrotowa jako okres programowego Timera1, im większa tym silnik wolniej się obraca
uint8_t licznik; //licznik iteracji przy odbieraniu danych przez UART
uint8_t licznik1;//licznik iteracji dźwięków przy odtwarzaniu
int kv, wzr; //zmienne pomocnicze do adc
//Timery programowe oparte na sprzętowym Timerze 0
//Timer1 - sterowanie silnikiem
//Timer2 - czas trwania dźwięku
//Timer3 - czas trwania pauzy pomiędzy kolejnymi dźwiękami
volatile uint16_t Timer1,Timer2,Timer3;
volatile uint8_t timer1_start=1, timer2_start, timer3_start;
int main(void)
{
DDRD |= LED_PIN;
DDRD |= EN_A ;
DDRB |= EN_B ;
DDRB |= L1 ;
DDRB |= L2;
DDRD |= L3 ;
DDRD |= L4 ;
//Timer0 - sterowanie silnikiem i granie
//Przerwanie sprzętowe co 0.05ms / 20kHz
TCCR0 |= (1<<CS01); //Preskaler 8
TIMSK |= (1<<TOIE0); //Zezwolenie na przerwanie
TCNT0=156;
//Timer1 - przytrzymanie klawiszy
//Przerwanie sprzętowe co 480ms / 2,08Hz
TCCR1B |=(1<<WGM12); //Tryb CTC
TCCR1B |= (1<<CS12)|(1<<CS10); // Preskaler 256
TIMSK |= (1<<OCIE1A); //Zezwolenie na przerwanie
OCR1A = 7500; //Co ok pół sek
//ADC_INIT
ADMUX |= (1<<REFS0)|(1<<REFS1); //Internal 2.56V Voltage Reference
ADCSRA |= (1<<ADEN)| (1<<ADPS2) | (1<ADPS1); //ON , Preskaler 64
USART_Init(16);
init_lcd();
uart_puts("*---start---*");
wyswietl_stan();
wyswietl_kierunek();
wyswietl_kat();
LED_ON;
_delay_ms(1000);
LED_OFF;
sei();
while(1)
{
// Pomiar ADC i określenie który przycisk jest wciśnięty
// zmienna tablicowa wcośniętego klawisza zwiększana w każdym obiegu pętli głównej
// do 40 (wartość dobrana doświadczalnie w celu eliminacji drgań styków)
// zmienne klawiszy niewciśnietych zerowane
kv=adc_pomiar(0);
uint8_t i;
for(i=0; i<4; i++)
{
wzr = pgm_read_word(&adc_progi[i]); //odczytanie progu zapisanego w pamięci FLASH
if( kv > wzr-ADC_RANGE && kv < wzr+ADC_RANGE )
{
if( keys[i]<40 ) keys[i]++;
}
else keys[i]=0;
}
//obługa wciśnięcia przycisków (wartość zmiennej 39 - wykona się tylko raz)
if( keys[0]==39 )//przycisk START/STOP
{
if(!start)
{
predkosc = 110;
Timer1=predkosc;
licznik_krok=0;
special='n';
}
start^=1;
wyswietl_stan();
}
else if( keys[1]==39 )//przycisk KIERUNEK
{
if(!start)
kierunek^=1;
wyswietl_kierunek();
}
else if( keys[2]==39 ) // przycisk '+'
{
LED_TOG;
if(!start)
{
if(zadany_kat<=1440)zadany_kat++; //1440*45 = 64800stopni- 180 obrotów - MAX (16bitowa zmienna)
wyswietl_kat();
}
}
else if( keys[3]==39 )//przycisk '-'
{
LED_TOG;
if(!start)
{
if(zadany_kat)zadany_kat--;
wyswietl_kat();
}
}
// odczytywanie instrukcji z UART
// przykład instrukcji: "10123444ne"
// start=1; kierunek=0; predkosc=123; zadany_kat=444; special='n'
char c;
c=uart_getc();
if(c)
{
input_s[licznik]=c;
licznik++;
}
if(licznik==10 )
{
if(input_s[9]=='e') //sprawdzenie czy "e"- znak końca komendy jest na swoim miejscu
{
start = input_s[0]-'0';
kierunek = input_s[1]-'0';
predkosc = (input_s[2]-'0')*100 + (input_s[3]-'0')*10 +(input_s[4]-'0');
if(!zadany_kat)
zadany_kat = (input_s[5]-'0')*100 + (input_s[6]-'0')*10 +(input_s[7]-'0');
special=input_s[8];
Timer1=predkosc;
timer1_start=1;
licznik=0;
if(special=='x')
{
Timer2=pgm_read_word(&czastrwania[0]);
Timer1=pgm_read_word(&nuty[0]);
timer2_start=1;
licznik1=0;
}
}
else //Jeżeli wystąpił błąd w komunikacji wyzeruj licznik i wyczyść bufor odbiorczy
{
licznik=0;
clear_buff();
}
}
//sterowanie silnikiem
if(start)
{
//granie
if(special=='x')
{
if(licznik1<66)
{
predkosc = pgm_read_word(&nuty[licznik1]);
if(!Timer1 && timer1_start)
{
krok();
Timer1=predkosc;
}
if(!Timer2 && timer2_start)
{
timer1_start=0;
timer2_start=0;
reset();
Timer3 = pgm_read_word(&pauza[licznik1])/2;
timer3_start=1;
}
if(!Timer3 && timer3_start)
{
licznik1++;
Timer2 = pgm_read_word(&czastrwania[licznik1]);
predkosc = pgm_read_word(&nuty[licznik1]);
timer3_start=0;
timer1_start=1;
timer2_start=1;
}
}
else
{
timer3_start=0;
timer2_start=0;
start=0;
licznik1=0;
reset();
wyswietl_stan();
}
}
//sterowanie kątem obrotu
else
{
if(!Timer1 && timer1_start)
{
krok();
Timer1=predkosc;
}
if(licznik_krok>=50)
{
licznik_krok=0;
zadany_kat--;
if(special=='n') wyswietl_kat(); //aktualizowanie kąta na wyświetlaczu tylko przy sterowaniu przyciskami
}
if(!zadany_kat)
{
start=0;
reset();
wyswietl_stan();
}
}
}
else
reset();
}
}
void krok()
{
if (kierunek == 1)
{
x++;
if (x == 9)
x = 1;
if (x == 0)
x = 8;
ustaw(x);
}
else if (kierunek == 0)
{
x--;
if (x == 9)
x = 1;
if (x == 0)
x = 8;
ustaw(x);
}
else
reset();
}
void ustaw(uint8_t x)
{
licznik_krok++;
EN_A_ON;
EN_B_ON;
switch(x)
{
case 1:
L1_ON;
L2_OFF;
L3_OFF;
L4_OFF;
break;
case 2:
L1_ON;
L2_OFF;
L3_ON;
L4_OFF;
break;
case 3:
L1_OFF;
L2_OFF;
L3_ON;
L4_OFF;
break;
case 4:
L1_OFF;
L2_ON;
L3_ON;
L4_OFF;
break;
case 5:
L1_OFF;
L2_ON;
L3_OFF;
L4_OFF;
break;
case 6:
L1_OFF;
L2_ON;
L3_OFF;
L4_ON;
break;
case 7:
L1_OFF;
L2_OFF;
L3_OFF;
L4_ON;
break;
case 8:
L1_ON;
L2_OFF;
L3_OFF;
L4_ON;
break;
default:
reset();
break;
}
}
void reset()
{
EN_A_OFF;
EN_B_OFF;
L1_OFF;
L2_OFF;
L3_OFF;
L4_OFF;
}
uint16_t adc_pomiar (uint8_t kanal)
{
ADMUX = (ADMUX & 0xF8) | kanal;
ADCSRA |= (1<< ADSC);
while (ADCSRA & (1<<ADSC));
return ADCW;
}
void wyswietl_kat()
{
uint16_t kat = zadany_kat*45;
uint8_t obr = kat/360; //ilosc pełnych obrotów
kat=kat%360; //reszta
lcd_locate(1,0);
if (obr<10) lcd_str("00");
else if(obr<100) lcd_str("0");
lcd_int(obr);
lcd_str("obr.");
lcd_locate(1,9);
if(kat<10) lcd_str("00");
else if(kat<100) lcd_str("0");
lcd_int(kat);
lcd_str("st");
}
void wyswietl_stan()
{
lcd_locate(0,0);
lcd_str("S:");
if(start)
lcd_str("start");
else
lcd_str("stop ");
}
void wyswietl_kierunek()
{
lcd_locate(9,0);
lcd_str("kier:");
if(kierunek)
lcd_str("P");
else
lcd_str("L");
}
//przerwanie co 0,05ms
ISR(TIMER0_OVF_vect)
{
TCNT0=156;
if(timer1_start && Timer1) Timer1--;
if(timer2_start && Timer2) Timer2--;
if(timer3_start && Timer3) Timer3--;
}
//przerwanie co 480ms
ISR(TIMER1_COMPA_vect)
{
// Jeżeli przycisk wciśnięty (zmienna tablicowa = 40) zmienna zwiększana o 1 co 480ms, do wartości 45
// zmienne niewciśnietych przycisków są zerowane w każdym obiegu pętli głównej
//Przyciski '+' i '-' : po dłuższym przytrzymaniu zadany kąt zwiększany/zmniejszany o 360 stopni
if( keys[2]<45 )keys[2]++;
if( keys[2]==45 )
{
LED_TOG;
if(!start)
{
if(zadany_kat<=1432) //1440 - MAX
{
zadany_kat+=8;
wyswietl_kat();
}
}
}
if( keys[3]<45 )keys[3]++;
if( keys[3]==45 )
{
LED_TOG;
if(!start)
{
if(zadany_kat>=8)
{
zadany_kat-=8;
wyswietl_kat();
}
}
}
//Przycisk zmiany kierunku po przytrzymaniu uruchamia granie
if( keys[1]<46 )keys[1]++; //46 - bo wtedy intrukcja wykona się tylko raz
if( keys[1]==45 )
{
start=1;
special='x';
Timer2=pgm_read_word(&czastrwania[0]);
Timer1=pgm_read_word(&nuty[0]);
timer2_start=1;
licznik1=0;
kierunek=1;
wyswietl_stan();
wyswietl_kierunek();
}
//Przycisk START/STOP po przytrzymaniu zmienia prędkość obrotową silnika
if( keys[0]<46 )keys[0]++;
if( keys[0]==45 )
{
if(predkosc==110)
predkosc=40;
else
predkosc=110;
}
}[/syntax]
Statystyki: Napisane przez mknight9090 — 4 cze 2014, o 00:04
]]>