This commit is contained in:
zloihach 2023-06-23 13:04:22 +03:00
parent 96295c6d50
commit d133eb9dd9

488
main.c
View File

@ -1,232 +1,256 @@
#define F_CPU 16000000UL //#define F_CPU 16000000UL
#define I2C_FREQ 100000UL //#define I2C_FREQ 100000UL
#define I2C_PRESCALER 1 //#define I2C_PRESCALER 1
#define I2C_BITRATE ((F_CPU / I2C_FREQ) - 16) / (2 * I2C_PRESCALER) //#define I2C_BITRATE ((F_CPU / I2C_FREQ) - 16) / (2 * I2C_PRESCALER)
//
#include <avr/io.h> //#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h> //#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h> //#include <util/delay.h>
//
float pwm_frequency = 1.0; //float pwm_frequency = 1.0;
float pwm_duty_cycle = 0.5; //float pwm_duty_cycle = 0.5;
//
volatile uint8_t pwm_enabled = 0; //volatile uint8_t pwm_enabled = 0;
volatile uint8_t pwm_changed = 0; //volatile uint8_t pwm_changed = 0;
//
void i2c_init() { //void i2c_init() {
TWBR = I2C_BITRATE; // TWBR = I2C_BITRATE;
} //}
//
void i2c_start() { //void i2c_start() {
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWSTA) | (1 << TWEN); // TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWSTA) | (1 << TWEN);
while (!(TWCR & (1 << TWINT))) // while (!(TWCR & (1 << TWINT)))
; // ;
} //}
//
void i2c_stop() { //void i2c_stop() {
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWSTO) | (1 << TWEN); // TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWSTO) | (1 << TWEN);
while (TWCR & (1 << TWSTO)) // while (TWCR & (1 << TWSTO))
; // ;
} //}
//
void i2c_write(uint8_t data) { //void i2c_write(uint8_t data) {
TWDR = data; // TWDR = data;
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN); // TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
while (!(TWCR & (1 << TWINT))) // while (!(TWCR & (1 << TWINT)))
; // ;
} //}
//
uint8_t i2c_read_ack() { //uint8_t i2c_read_ack() {
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWEA); // TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN) | (1 << TWEA);
while (!(TWCR & (1 << TWINT))) // while (!(TWCR & (1 << TWINT)))
; // ;
return TWDR; // return TWDR;
} //}
//
uint8_t i2c_read_nack() { //uint8_t i2c_read_nack() {
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN); // TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
while (!(TWCR & (1 << TWINT))) // while (!(TWCR & (1 << TWINT)))
; // ;
return TWDR; // return TWDR;
} //}
//
const uint8_t PWM_SLAVE_ADDR = 9; //const uint8_t PWM_SLAVE_ADDR = 9;
//
void pwm_enable() { //void pwm_enable() {
pwm_enabled = 1; // pwm_enabled = 1;
pwm_changed = 1; // pwm_changed = 1;
} //}
//
void pwm_disable() { //void pwm_disable() {
pwm_enabled = 0; // pwm_enabled = 0;
pwm_changed = 1; // pwm_changed = 1;
} //}
//
void setPWMFrequency(float frequency) { //void setPWMFrequency(float frequency) {
if (frequency < 1.0 || frequency > 50000.0) { // if (frequency < 1.0 || frequency > 50000.0) {
return; // Недопустимая частота // return; // Недопустимая частота
} // }
pwm_frequency = frequency; // pwm_frequency = frequency;
pwm_changed = 1; // pwm_changed = 1;
} //}
//
void setPWMDutyCycle(float duty_cycle) { //void setPWMDutyCycle(float duty_cycle) {
if (duty_cycle < 0.0 || duty_cycle > 1.0) { // if (duty_cycle < 0.0 || duty_cycle > 1.0) {
return; // Недопустимый коэффициент заполнения // return; // Недопустимый коэффициент заполнения
} // }
pwm_duty_cycle = duty_cycle; // pwm_duty_cycle = duty_cycle;
pwm_changed = 1; // pwm_changed = 1;
} //}
//
void pwm_check_state() { //void pwm_check_state() {
if (pwm_enabled) { // if (pwm_enabled) {
// Включаем пин ШИМ - реализация зависит от аппаратной платформы // // Включаем пин ШИМ - реализация зависит от аппаратной платформы
Serial.print("PWM enabled. Frequency: "); // Serial.print("PWM enabled. Frequency: ");
Serial.print(pwm_frequency); // Serial.print(pwm_frequency);
Serial.print(" Hz, duty cycle: "); // Serial.print(" Hz, duty cycle: ");
Serial.println(pwm_duty_cycle); // Serial.println(pwm_duty_cycle);
} else { // } else {
// Выключаем пин ШИМ - реализация зависит от аппаратной платформы // // Выключаем пин ШИМ - реализация зависит от аппаратной платформы
Serial.println("PWM disabled"); // Serial.println("PWM disabled");
} // }
} //}
//
void pwm_set_frequency(float frequency) { //void pwm_set_frequency(float frequency) {
// Устанавливаем частоту ШИМ - реализация зависит от аппаратной платформы // // Устанавливаем частоту ШИМ - реализация зависит от аппаратной платформы
Serial.print("Setting PWM frequency to: "); // Serial.print("Setting PWM frequency to: ");
Serial.println(frequency); // Serial.println(frequency);
} //}
//
void pwm_set_duty_cycle(float duty_cycle) { //void pwm_set_duty_cycle(float duty_cycle) {
// Устанавливаем коэффициент заполнения ШИМ - реализация зависит от аппаратной платформы // // Устанавливаем коэффициент заполнения ШИМ - реализация зависит от аппаратной платформы
Serial.print("Setting PWM duty cycle to: "); // Serial.print("Setting PWM duty cycle to: ");
Serial.println(duty_cycle); // Serial.println(duty_cycle);
} //}
//
void enablePWM() { //void enablePWM() {
pwm_enable(); // pwm_enable();
// Включаем ШИМ // // Включаем ШИМ
sendCommand(0x01, 0.0); // sendCommand(0x01, 0.0);
} //}
//
void disablePWM() { //void disablePWM() {
// Выключаем ШИМ // // Выключаем ШИМ
sendCommand(0x02, 0.0); // sendCommand(0x02, 0.0);
pwm_disable(); // pwm_disable();
} //}
//
void increaseFrequency() { //void increaseFrequency() {
setPWMFrequency(pwm_frequency * 1.25); // setPWMFrequency(pwm_frequency * 1.25);
// Выключаем ШИМ, отправляем команду и включаем обратно // // Выключаем ШИМ, отправляем команду и включаем обратно
disablePWM(); // disablePWM();
sendCommand(0x03, pwm_frequency); // sendCommand(0x03, pwm_frequency);
enablePWM(); // enablePWM();
} //}
//
void decreaseFrequency() { //void decreaseFrequency() {
setPWMFrequency(pwm_frequency * 0.8); // setPWMFrequency(pwm_frequency * 0.8);
// Выключаем ШИМ, отправляем команду и включаем обратно // // Выключаем ШИМ, отправляем команду и включаем обратно
disablePWM(); // disablePWM();
sendCommand(0x04, pwm_frequency); // sendCommand(0x04, pwm_frequency);
enablePWM(); // enablePWM();
} //}
//
void increaseDutyCycle() { //void increaseDutyCycle() {
if (pwm_duty_cycle < 0.9) { // if (pwm_duty_cycle < 0.9) {
setPWMDutyCycle(pwm_duty_cycle * 1.1); // setPWMDutyCycle(pwm_duty_cycle * 1.1);
// Выключаем ШИМ, отправляем команду и включаем обратно // // Выключаем ШИМ, отправляем команду и включаем обратно
disablePWM(); // disablePWM();
sendCommand(0x05, pwm_duty_cycle); // sendCommand(0x05, pwm_duty_cycle);
enablePWM(); // enablePWM();
} else { // } else {
Serial.println("Maximum duty cycle reached!"); // Serial.println("Maximum duty cycle reached!");
} // }
} //}
//
void decreaseDutyCycle() { //void decreaseDutyCycle() {
if (pwm_duty_cycle > 0.1) { // if (pwm_duty_cycle > 0.1) {
setPWMDutyCycle(pwm_duty_cycle*0.9); // setPWMDutyCycle(pwm_duty_cycle*0.9);
// Выключаем ШИМ, отправляем команду и включаем обратно // // Выключаем ШИМ, отправляем команду и включаем обратно
disablePWM(); // disablePWM();
sendCommand(0x06, pwm_duty_cycle); // sendCommand(0x06, pwm_duty_cycle);
enablePWM(); // enablePWM();
} else { // } else {
Serial.println("Minimum duty cycle reached!"); // Serial.println("Minimum duty cycle reached!");
} // }
} //}
//
void checkButton(uint8_t pin, const char* message, void (*command)()) { //void checkButton(uint8_t pin, const char* message, void (*command)()) {
if (bit_is_clear(PINC, pin)) { // if (bit_is_clear(PINC, pin)) {
Serial.println(message); // Serial.println(message);
delay(1000); // delay(200);
command(); // command();
} // }
} //}
//
void setup() { //void setup() {
i2c_init(); // i2c_init();
DDRC &= ~(1 << PINC0) & ~(1 << PINC1) & ~(1 << PINC2) & ~(1 << PINC3) & ~(1 << PINC4) & ~(1 << PINC5); // DDRC &= ~(1 << PINC0) & ~(1 << PINC1) & ~(1 << PINC2) & ~(1 << PINC3) & ~(1 << PINC4) & ~(1 << PINC5);
PORTC |= (1 << PINC0) | (1 << PINC1) | (1 << PINC2) | (1 << PINC3) | (1 << PINC4) | (1 << PINC5); // PORTC |= (1 << PINC0) | (1 << PINC1) | (1 << PINC2) | (1 << PINC3) | (1 << PINC4) | (1 << PINC5);
Serial.begin(9600); // Serial.begin(9600);
Serial.println("PWM Controller started!"); // Serial.println("PWM Controller started!");
sendCommand(0x01, 0.0); // sendCommand(0x01, 0.0);
} //}
//
void loop() { //void loop() {
checkButton(0, "Turn on PWM!", enablePWM); // checkButton(0, "Turn on PWM!", enablePWM);
checkButton(1, "Turn off PWM!", disablePWM); // checkButton(1, "Turn off PWM!", disablePWM);
checkButton(2, "Increase frequency by 25%!", increaseFrequency); // checkButton(2, "Increase frequency by 25%!", increaseFrequency);
checkButton(3, "Decrease frequency by 20%!", decreaseFrequency); // checkButton(3, "Decrease frequency by 20%!", decreaseFrequency);
checkButton(4, "Increase duty cycle by 10%!", increaseDutyCycle); // checkButton(4, "Increase duty cycle by 10%!", increaseDutyCycle);
checkButton(5, "Decrease duty cycle by 10%!", decreaseDutyCycle); // checkButton(5, "Decrease duty cycle by 10%!", decreaseDutyCycle);
//
// Обновляем состояние ШИМ, если что-то изменилось // // Обновляем состояние ШИМ, если что-то изменилось
if (pwm_changed) { // if (pwm_changed) {
pwm_changed = 0; // pwm_changed = 0;
pwm_check_state(); // pwm_check_state();
if (pwm_enabled) { // if (pwm_enabled) {
pwm_set_frequency(pwm_frequency); // pwm_set_frequency(pwm_frequency);
pwm_set_duty_cycle(pwm_duty_cycle); // pwm_set_duty_cycle(pwm_duty_cycle);
} // }
} // }
} //}
//
//
void sendCommand(uint8_t cmd, float value) { //void sendCommand(uint8_t cmd, float value) {
// Приводим значение к 12 битам для целой части и 4 битам для дробной части // // Приводим значение к 12 битам для целой части и 4 битам для дробной части
uint16_t integer_part = (uint16_t)value; // uint16_t integer_part = (uint16_t)value;
uint8_t fractional_part = (uint8_t)((value - integer_part) * 16); // uint8_t fractional_part = (uint8_t)((value - integer_part) * 16);
//
// Проверяем, чтобы значение не превышало допустимых границ // // Проверяем, чтобы значение не превышало допустимых границ
if (integer_part > 0xFFF) { // if (integer_part > 0xFFF) {
integer_part = 0xFFF; // integer_part = 0xFFF;
} // }
if (fractional_part > 0xF) { // if (fractional_part > 0xF) {
fractional_part = 0xF; // fractional_part = 0xF;
} // }
//
// Формируем 4 байта данных для отправки // // Формируем 4 байта данных для отправки
uint8_t upper_byte = (integer_part >> 4) & 0xFF; // uint8_t upper_byte = (integer_part >> 4) & 0xFF;
uint8_t lower_byte = ((integer_part & 0xF) << 4) | (fractional_part & 0xF); // uint8_t lower_byte = ((integer_part & 0xF) << 4) | (fractional_part & 0xF);
//
i2c_start(); // i2c_start();
i2c_write(PWM_SLAVE_ADDR << 1); // i2c_write(PWM_SLAVE_ADDR << 1);
i2c_write(cmd); // i2c_write(cmd);
i2c_write(upper_byte); // i2c_write(upper_byte);
i2c_write(lower_byte); // i2c_write(lower_byte);
i2c_stop(); // i2c_stop();
//
Serial.print("Sent command: 0x"); // Serial.print("Sent command: 0x");
Serial.print(cmd, HEX); // Serial.print(cmd, HEX);
Serial.print(", value: "); // Serial.print(", value: ");
Serial.print(value); // Serial.print(value);
Serial.print(", cmd value: "); // Serial.print(", cmd value: ");
Serial.print((integer_part << 4) | fractional_part); // Serial.print((integer_part << 4) | fractional_part);
Serial.print(", data bytes: 0x"); // Serial.print(", data bytes: 0x");
Serial.print(upper_byte, HEX); // Serial.print(upper_byte, HEX);
Serial.print(" "); // Serial.print(" ");
Serial.println(lower_byte, HEX); // Serial.println(lower_byte, HEX);
} //}
//
//
//
//
//// void sendCommand(uint8_t cmd, float value) {
//// uint16_t cmd_value = ((uint16_t)cmd << 8) | (uint16_t)(value * 16);
//// uint8_t upper_byte = cmd_value >> 8;
//// uint8_t lower_byte = cmd_value & 0xFF;
//
//// i2c_start();
//// i2c_write(PWM_SLAVE_ADDR << 1);
//// i2c_write(cmd);
//// i2c_write(upper_byte);
//// i2c_write(lower_byte);
//// i2c_stop();
//
//// Serial.print("Sent command: 0x");
//// Serial.print(cmd, HEX);
//// Serial.print(", value: ");
//// Serial.print(cmd_value / 16);
//// Serial.print(", cmd value: ");
//// Serial.print(cmd_value);
//// Serial.print(", data bytes: 0x");
//// Serial.print(upper_byte, HEX);
//// Serial.print(" ");
//// Serial.println(lower_byte, HEX);
//// }