need test :( Only algo
This commit is contained in:
zloihach
parent
f3a480bd87
commit
6d2cb5af62
67
README.md
67
README.md
@ -1,10 +1,71 @@
|
||||
# 8. Устройство управления контроллером ШИМ.
|
||||
|
||||
## Устройство представляет из себя I2C ведущее устройство. Управляет устройством из задания 7. Имеет 6 кнопок:
|
||||
## Описание
|
||||
|
||||
### Устройство представляет из себя I2C ведущее устройство.
|
||||
|
||||
### Управляет устройством из задания 7. Имеет 6 кнопок:
|
||||
|
||||
- #### Включить ШИМ.
|
||||
- #### Выключить ШИМ.
|
||||
- #### Увеличить частоту на 25% от текущего.
|
||||
- #### Уменьшить частоту на 20% от текущего.
|
||||
- #### Увеличить скважность.
|
||||
- #### Уменьшить скважность.
|
||||
- #### Увеличить скважность.
|
||||
- #### Уменьшить скважность.
|
||||
|
||||
### Пояснения к заданию
|
||||
|
||||
- #### Состояние ШИМ брать с Master устройста и передавать на Slave устройство.
|
||||
|
||||
- #### Отправляемые команды - 16 бит, число с фиксированной запятой (12 бит целое, 4 - дробная часть).
|
||||
|
||||
### Набор команд
|
||||
|
||||
| Команда | Описание |
|
||||
|:--------|:--------------------------------------|
|
||||
| TODO: | Включить ШИМ. |
|
||||
| TODO: | Выключить ШИМ. |
|
||||
| TODO: | Увеличить частоту на 25% от текущего. |
|
||||
| TODO: | Уменьшить частоту на 20% от текущего. |
|
||||
| TODO: | Увеличить скважность. |
|
||||
| TODO: | Уменьшить скважность. |
|
||||
|
||||
### Описание регистров для I2C
|
||||
|
||||
| Регистр | Описание |
|
||||
|:--------|:----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
|
||||
| TWBR | Отвечает за задание битрейта передачи данных. Его значение вычисляется по следующей формуле: ((F_CPU / I2C_FREQ) - 16) / 2. Формула производит округление результата. |
|
||||
| TWCR | Регистр управления. Содержит в себе биты управления. |
|
||||
| TWDR | Отвечает за передаваемые или принимаемые данные. В этом регистре хранится один байт данных в памяти. |
|
||||
| TWAR | Cодержит адрес устройства, по которому микроконтроллер может быть доступен в сети I2C. |
|
||||
| TODO: | N/A |
|
||||
|
||||
### Описание флагов
|
||||
|
||||
| Флаг | Описание |
|
||||
|:------|:---------------------------------------------------------------------------------|
|
||||
| TWINT | Флаг TWINT (TWI Interrupt Flag), показывающий, что операция TWI была выполнена. |
|
||||
| TWEN | флаг TWEN (TWI Enable), включающий работу TWI интерфейса. |
|
||||
| TWEA | флаг TWEA (TWI Enable Acknowledge), чтобы включить ответное подтверждение (ACK). |
|
||||
| TODO: | N/A |
|
||||
|
||||
### Иформация по TW
|
||||
|
||||
**TWI (Two-Wire Interface)** - это двухпроводный последовательный интерфейс для обмена данными, основанный на
|
||||
коммуникационном стандарте I2C (Inter-Integrated Circuit). TWI был разработан компанией Atmel (теперь Microchip
|
||||
Technology) и является улучшенной версией I2C.
|
||||
|
||||
TWI обеспечивает ориентированную на сообщения линию связи с возможностью мастер-ведомый обмен. Обычно в TWI существует
|
||||
одно устройство, которое устанавливает шину (master), и одно или несколько устройств, которые подключаются к шине в
|
||||
качестве активных (ved) узлов.
|
||||
|
||||
TWI работает со скоростями передачи данных от 100 кбит/с до 400 кбит/с, хотя некоторые устройства могут поддерживать
|
||||
скорость в 1 Мбит/с.
|
||||
|
||||
Принцип работы TWI основан на использовании двух проводов - SDA (Serial Data) и SCL (Serial Clock). SDA - это линия для
|
||||
передачи данных, а SCL - это линия для синхронизации передачи данных. Модулем TWI можно передавать данные и исполнять
|
||||
команды чтения/записи, после чего мастер подтверждает успешность операции.
|
||||
|
||||
TWI нашел широкое применение во многих устройствах, таких как датчики, LCD-экраны, термометры, акселерометры, сенсорные
|
||||
панели, электронные блоки питания и т.д.
|
||||
|
||||
|
||||
28
Wire.h
28
Wire.h
@ -1,19 +1,15 @@
|
||||
// ========== I2C ==========
|
||||
#define I2C_FREQ 100000UL
|
||||
|
||||
void i2c_begin(uint8_t address)
|
||||
{
|
||||
void i2c_begin(uint8_t address) {
|
||||
TWBR = ((F_CPU / I2C_FREQ) - 16) / 2; // Расчет предделителя для заданной частоты
|
||||
TWAR = (address << 1); // Установка адреса устройства
|
||||
}
|
||||
|
||||
void i2c_endTransaction()
|
||||
{
|
||||
void i2c_endTransaction() {
|
||||
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWSTO); // Отправка условия STOP
|
||||
}
|
||||
|
||||
void i2c_beginTransmission(uint8_t address)
|
||||
{
|
||||
void i2c_beginTransmission(uint8_t address) {
|
||||
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWSTA) | (1 << TWEN); // Отправка условия START
|
||||
while (!(TWCR & (1 << TWINT))); // Ожидание завершения START
|
||||
|
||||
@ -22,9 +18,23 @@ void i2c_beginTransmission(uint8_t address)
|
||||
while (!(TWCR & (1 << TWINT))); // Ожидание завершения передачи адреса
|
||||
}
|
||||
|
||||
void i2c_write(uint8_t data)
|
||||
{
|
||||
|
||||
void i2c_endTransmission() {
|
||||
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWSTO); // Отправка условия STOP
|
||||
}
|
||||
|
||||
void i2c_write(uint8_t data) {
|
||||
TWDR = data; // Запись данных
|
||||
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN); // Отправка данных
|
||||
while (!(TWCR & (1 << TWINT))); // Ожидание завершения передачи данных
|
||||
}
|
||||
|
||||
void i2c_read(uint8_t *data, uint8_t ack) {
|
||||
if (ack) {
|
||||
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWEA); // Отправка ACK
|
||||
} else {
|
||||
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN); // Отправка NACK
|
||||
}
|
||||
while (!(TWCR & (1 << TWINT))); // Ожидание завершения приема данных
|
||||
*data = TWDR; // Чтение данных
|
||||
}
|
||||
111
i2c.h
Normal file
111
i2c.h
Normal file
@ -0,0 +1,111 @@
|
||||
//
|
||||
// Created by FSB-PC on 22.05.2023.
|
||||
//
|
||||
|
||||
#ifndef INC_8_PMW_I2C_H
|
||||
#define INC_8_PMW_I2C_H
|
||||
|
||||
typedef struct {
|
||||
uint8_t address; // адрес устройства на шине I2C
|
||||
uint8_t data[32]; // буфер для передачи и приема данных
|
||||
uint8_t length; // длина передаваемых данных
|
||||
};
|
||||
|
||||
void i2c_begin(i2c_device_t *i2c){
|
||||
TWBR = ((F_CPU / i2c->speed) - 16) / 2;
|
||||
TWAR = (i2c->address << 1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void i2c_beginTransmission(i2c_device_t *i2c, uint8_t address){
|
||||
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWSTA) | (1 << TWEN);
|
||||
while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
|
||||
|
||||
TWDR = (address << 1);
|
||||
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
|
||||
while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
|
||||
i2c->address = address;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void i2c_write(i2c_device_t *i2c, uint8_t data){
|
||||
TWDR = data;
|
||||
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
|
||||
while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
|
||||
}
|
||||
|
||||
void i2c_read(i2c_device_t *i2c, uint8_t *data, uint8_t ack){
|
||||
if (ack){
|
||||
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWEA);
|
||||
} else {
|
||||
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
|
||||
}
|
||||
while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
|
||||
*data = TWDR;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void i2c_endTransmission(i2c_device_t *i2c){
|
||||
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWSTO);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void i2c_sendByte(i2c_device_t *i2c, uint8_t address, uint8_t data){
|
||||
i2c_beginTransmission(i2c, address);
|
||||
i2c_write(i2c, data);
|
||||
i2c_endTransmission(i2c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
#endif //INC_8_PMW_I2C_H
|
||||
|
||||
//void i2c_begin(I2C *i2c) {
|
||||
// TWBR = ((F_CPU / i2c->speed) - 16) / 2;
|
||||
// TWAR = (i2c->address << 1);
|
||||
//}
|
||||
//
|
||||
//void i2c_beginTransmission(I2C *i2c, uint8_t address) {
|
||||
// TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWSTA) | (1 << TWEN);
|
||||
// while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
|
||||
//
|
||||
// TWDR = (address << 1);
|
||||
// TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
|
||||
// while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
|
||||
// i2c->address = address;
|
||||
//}
|
||||
//
|
||||
//void i2c_write(I2C *i2c, uint8_t data) {
|
||||
// TWDR = data;
|
||||
// TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
|
||||
// while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
|
||||
//}
|
||||
//
|
||||
//void i2c_read(I2C *i2c, uint8_t *data, uint8_t ack) {
|
||||
// if (ack) {
|
||||
// TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWEA);
|
||||
// } else {
|
||||
// TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
|
||||
// }
|
||||
// while (!(TWCR & (1 << TWINT)));
|
||||
// *data = TWDR;
|
||||
//}
|
||||
//
|
||||
//void i2c_endTransmission(I2C *i2c) {
|
||||
// TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWSTO);
|
||||
//}
|
||||
//
|
||||
//void sendByte(uint8_t data) {
|
||||
// sendByteRaw(data);
|
||||
// _writes++;
|
||||
// if (_writes >= 16) {
|
||||
// endTransm();
|
||||
// beginData();
|
||||
// }
|
||||
//}
|
||||
//
|
||||
//void sendByteRaw(uint8_t data) {
|
||||
// i2c_write(data);
|
||||
//}
|
||||
//
|
||||
//void sendCommand(uint8_t cmd1) {
|
||||
// beginOneCommand();
|
||||
// sendByteRaw(cmd1);
|
||||
// i2c_endTransmission();
|
||||
//}
|
||||
92
main.c
92
main.c
@ -1,93 +1,5 @@
|
||||
#include <Wire.h>
|
||||
#define I2C_FREQ 100000UL
|
||||
#include "i2c.h"
|
||||
#include "pmw.h"
|
||||
|
||||
// Адрес устройства из задания 7
|
||||
const int deviceAddress = 8;
|
||||
|
||||
// Регистры устройства
|
||||
byte reg1 = 0;
|
||||
byte reg2 = 0;
|
||||
|
||||
void setup() {
|
||||
// Инициализация I2C
|
||||
i2c_begin();
|
||||
// Назначение функции-обработчика для приема данных по I2C
|
||||
Wire.onReceive(receiveData);
|
||||
|
||||
// Настройка пинов для кнопок
|
||||
pinMode(2, INPUT_PULLUP);
|
||||
pinMode(3, INPUT_PULLUP);
|
||||
pinMode(4, INPUT_PULLUP);
|
||||
pinMode(5, INPUT_PULLUP);
|
||||
pinMode(6, INPUT_PULLUP);
|
||||
pinMode(7, INPUT_PULLUP);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void loop() {
|
||||
// Обработка нажатий кнопок
|
||||
if (digitalRead(2) == LOW) {
|
||||
// Включить ШИМ
|
||||
reg1 |= 0b00000001;
|
||||
sendData();
|
||||
} else if (digitalRead(3) == LOW) {
|
||||
// Выключить ШИМ
|
||||
reg1 &= 0b11111110;
|
||||
sendData();
|
||||
} else if (digitalRead(4) == LOW) {
|
||||
// Увеличить частоту на 25%
|
||||
reg1 |= 0b00000010;
|
||||
sendData();
|
||||
} else if (digitalRead(5) == LOW) {
|
||||
// Уменьшить частоту на 20%
|
||||
reg1 |= 0b00000100;
|
||||
sendData();
|
||||
} else if (digitalRead(6) == LOW) {
|
||||
// Увеличить скважность
|
||||
reg2 |= 0b00000001;
|
||||
sendData();
|
||||
} else if (digitalRead(7) == LOW) {
|
||||
// Уменьшить скважность
|
||||
reg2 &= 0b11111110;
|
||||
sendData();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Функция-обработчик для приема данных по I2C
|
||||
void receiveData(int byteCount) {
|
||||
while (Wire.available()) {
|
||||
byte reg = Wire.read();
|
||||
byte value = Wire.read();
|
||||
// Запись значения в соответствующий регистр
|
||||
if (reg == 1) {
|
||||
reg1 = value;
|
||||
// Включение ШИМ
|
||||
if (bitRead(reg1, 0) == 1) {
|
||||
analogWrite(9, 128);
|
||||
} else {
|
||||
analogWrite(9, 0);
|
||||
}
|
||||
// Изменение частоты ШИМ
|
||||
if (bitRead(reg1, 1) == 1) {
|
||||
analogWriteFrequency(9, 25000);
|
||||
} else if (bitRead(reg1, 2) == 1) {
|
||||
analogWriteFrequency(9, 8000);
|
||||
}
|
||||
} else if (reg == 2) {
|
||||
reg2 = value;
|
||||
// Изменение скважности ШИМ
|
||||
int dutyCycle = map(reg2, 0, 255, 0, 1023);
|
||||
analogWrite(9, dutyCycle);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Функция для отправки данных по I2C
|
||||
void sendData() {
|
||||
Wire.beginTransmission(deviceAddress);
|
||||
// Отправка значений регистров
|
||||
Wire.write(1);
|
||||
Wire.write(reg1);
|
||||
Wire.write(2);
|
||||
Wire.write(reg2);
|
||||
Wire.endTransmission();
|
||||
}
|
||||
70
pwm.h
Normal file
70
pwm.h
Normal file
@ -0,0 +1,70 @@
|
||||
//
|
||||
// Created by FSB-PC on 22.05.2023.
|
||||
//
|
||||
|
||||
#ifndef INC_8_PMW_PMW_H
|
||||
#define INC_8_PMW_PMW_H
|
||||
|
||||
|
||||
struct PWM {
|
||||
uint8_t pin; // номер пина
|
||||
uint16_t frequency; // частота ШИМ сигнала
|
||||
uint8_t duty_cycle; // коэффициент заполнения
|
||||
};
|
||||
|
||||
void pwm_begin(struct PWM *pwm) {
|
||||
TCCR0A = (1 << COM0A1) | (1 << WGM00) | (1 << WGM01);
|
||||
TCCR0B = (1 << CS00) | (1 << CS01);
|
||||
OCR0A = 0;
|
||||
pwm->duty_cycle = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void pwm_set_duty_cycle(struct PWM *pwm, uint8_t duty_cycle) {
|
||||
pwm->duty_cycle = duty_cycle;
|
||||
OCR0A = (duty_cycle * 255) / 100;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void pwm_increase_speed(struct PWM *pwm) {
|
||||
pwm->duty_cycle += 25;
|
||||
TCCR0B = (1 << CS00) | (1 << CS01);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void pwm_decrease_speed(struct PWM *pwm) {
|
||||
pwm->duty_cycle -= 20;
|
||||
TCCR0B = (1 << CS00) | (1 << CS01);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void pwm_end(struct PWM *pwm) {
|
||||
TCCR0B = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
//void pmw_begin(PMW *pmw) {
|
||||
// TCCR0A = (1 << COM0A1) | (1 << WGM00) | (1 << WGM01);
|
||||
// TCCR0B = (1 << CS00) | (1 << CS01);
|
||||
// OCR0A = 0;
|
||||
// pmw->speed = 0;
|
||||
// pmw->duty_cycle = 0;
|
||||
//}
|
||||
//
|
||||
//void pmw_set_duty_cycle(PMW *pmw, uint8_t duty_cycle) {
|
||||
// pmw->duty_cycle = duty_cycle;
|
||||
// OCR0A = (duty_cycle * 255) / 100;
|
||||
//}
|
||||
//
|
||||
//void pmw_increase_speed(PMW *pmw) {
|
||||
// pmw->speed += 25;
|
||||
// TCCR0B = (1 << CS00) | (1 << CS01);
|
||||
//}
|
||||
//
|
||||
//void pmw_decrease_speed(PMW *pmw) {
|
||||
// pmw->speed -= 20;
|
||||
// TCCR0B = (1 << CS00) | (1 << CS01);
|
||||
//}
|
||||
//
|
||||
//void pmw_end(PMW *pmw) {
|
||||
// TCCR0B = 0;
|
||||
//}
|
||||
|
||||
#endif //INC_8_PMW_PMW_H
|
||||
75
test.c
Normal file
75
test.c
Normal file
@ -0,0 +1,75 @@
|
||||
#include <avr/io.h>
|
||||
#include <util/delay.h>
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdbool.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <math.h>
|
||||
|
||||
#define F_CPU 8000000UL
|
||||
#define I2C_FREQ 100000UL
|
||||
|
||||
#include "i2c.h"
|
||||
|
||||
#define PWM_ADDRESS 0x50
|
||||
#define BUTTONS_ADDRESS 0x40
|
||||
|
||||
#define PWM_ENABLE_CMD 0x0001
|
||||
#define PWM_DISABLE_CMD 0x0002
|
||||
#define PWM_INCREASE_FREQ_CMD 0x0011
|
||||
#define PWM_DECREASE_FREQ_CMD 0x0012
|
||||
#define PWM_INCREASE_DUTY_CYCLE_CMD 0x0021
|
||||
#define PWM_DECREASE_DUTY_CYCLE_CMD 0x0022
|
||||
|
||||
struct PWM pwm;
|
||||
struct I2C buttons_i2c;
|
||||
|
||||
void setup() {
|
||||
i2c_begin(&buttons_i2c);
|
||||
i2c_beginTransmission(&buttons_i2c, BUTTONS_ADDRESS);
|
||||
i2c_write(&buttons_i2c, 0x00);
|
||||
i2c_endTransmission(&buttons_i2c);
|
||||
|
||||
pwm.pin = PB3;
|
||||
pwm.frequency = 1000;
|
||||
pwm_begin(&pwm);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void loop() {
|
||||
i2c_beginTransmission(&buttons_i2c, BUTTONS_ADDRESS);
|
||||
i2c_read(&buttons_i2c, buttons_i2c.data, 1);
|
||||
i2c_endTransmission(&buttons_i2c);
|
||||
|
||||
uint16_t command = ((uint16_t)(buttons_i2c.data[0]) << 8) | buttons_i2c.data[1];
|
||||
|
||||
if (command == PWM_ENABLE_CMD) {
|
||||
pwm_increase_speed(&pwm);
|
||||
i2c_sendByte(&buttons_i2c, PWM_ADDRESS, 1);
|
||||
} else if (command == PWM_DISABLE_CMD) {
|
||||
pwm_decrease_speed(&pwm);
|
||||
i2c_sendByte(&buttons_i2c, PWM_ADDRESS, 0);
|
||||
} else if (command == PWM_INCREASE_FREQ_CMD) {
|
||||
pwm.frequency += round(pwm.frequency * 0.25);
|
||||
pwm_set_frequency(&pwm, pwm.frequency);
|
||||
i2c_sendByte(&buttons_i2c, PWM_ADDRESS, 1);
|
||||
} else if (command == PWM_DECREASE_FREQ_CMD) {
|
||||
pwm.frequency -= round(pwm.frequency * 0.2);
|
||||
pwm_set_frequency(&pwm, pwm.frequency);
|
||||
i2c_sendByte(&buttons_i2c, PWM_ADDRESS, 0);
|
||||
} else if (command == PWM_INCREASE_DUTY_CYCLE_CMD) {
|
||||
pwm_increase_duty_cycle(&pwm);
|
||||
i2c_sendByte(&buttons_i2c, PWM_ADDRESS, 1);
|
||||
} else if (command == PWM_DECREASE_DUTY_CYCLE_CMD) {
|
||||
pwm_decrease_duty_cycle(&pwm);
|
||||
i2c_sendByte(&buttons_i2c, PWM_ADDRESS, 0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
_delay_ms(100);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int main() {
|
||||
setup();
|
||||
while (true) {
|
||||
loop();
|
||||
}
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
Loading…
Reference in New Issue
Block a user