AVR - LED panel - #5 Program

Koutek AVR -
Napsal uživatel Michal, OK1WMR
Sobota, 09 Duben 2011 07:33
Kompatibiln� zapojen�: LED panel s ATmega8
Ke sta�en�: LED_005.c == LED_005.pdf == LED_005.htm
Untitled
/*
V minul�m programu jsme si uk�zali, jak pou��vat prom?nnou, jak vytv�?et cykly s
ur?it�m po?tem opakov�n� (for) a jak pou��vat podm�nku (if).
Um�me u� tedy rosv?cet a zhas�nat ledky v n�mi zvolen�m po?ad�.
*/

/*
Na�e dosavadn� programy maj� ale jeden velk� nedostatek. Pokud jsme cht?li n?co 
zm?nit (d�lku hada, rychlost), museli jsme v programu upravit pot?ebn� konstanty,
program zkompilovat a znovu nahr�t do mikrokontrol�ru. Hodilo by se n�m proto, aby 
bylo mo�n� tyto konstanty m?nit p?�mo za b?hu programu bez nutnosti jej upravovat 
a znovu nahr�vat.
Pot?ebujeme tedy, aby program n?jak�m zp?sobem zjistil, �e jsme se rozhodli n?kterou
konstantu zm?nit, a zm?nil j� s�m.
K tomuto �?elu m?�eme pou��t tla?�tka. Jakmile program zjist�, �e jsme stiskli 
tla?�tko, zm?n� konstantu, a pokra?uje d�l.
Nyn� tedy pot?ebujeme v programu n?jak�m zp?sobem zjistit, �e je stisknut� tla?�tko.
*/

/*
N� p?�pravek ATmega8_LED_start_2 m� 3 tla?�tka. Jedno je pou�ito jako reset (resetuje
mikrokontrol�r) a dv? jsou voln� pro v�eobecn� pou�it�. Tato dv? tla?�tka jsou 
p?ipojena k pin?m PD2 a PD3. 
Zkus�me pomoc� jednoho tla?�tka (t?eba PD2) prodlu�ovat hada z minul�ho p?�kladu
Budeme tedy pot?ebovat nastavit port PD2 jako VSTUP a n?jak�m zp?sobem pak zjistit, 
jak� je jeho hodnota. Nastaven� PD2 jako vstup, by se provedlo pomoc� registru DDRD
(registr DDR portu D) tak, �e by se na p?�slu�n� m�sto (2. bit) zapsala "0". Proto�e 
v�ak po resetu mikrokontrol�ru jsou v�echny I/O porty nastaveny na "0" - tedy vstup,
nemus�me nic nastavovat.
Ot�zkou tedy pouze je, jak z portu ?�st. K tomuto �?elu jsou v mikrokontrol�ru 
registry PIN. Registr PIN se podobn? jako registry PORT a DDR ozna?uje p�smenem portu
(PINA, PINB, PINC...). Proto�e tla?�tko je p?ipojeno k portu "D", budeme pot?ebovat 
PIND. PIND je stejn? jako ostatn� registry osmibitov� (obsahuje 8 jedni?ek a nul).
B?hem chodu programu se do tohoto registru automaticky ukl�d� hodnota v�ech no�i?ek
dan�ho portu.
Pokud je na no�i?ce nap?t� 0 - 0,8 V, objev� se v registru PIN na p?�slu�n�m m�st? "0".
Pokud v�ak je k no�i?ce p?ipojeno nap?t� mezi 2 a 5 V, je p?�slu�n� bit registru PIN
nastaven na "1".
Tla?�tka jsou na na�em "ATmega8_LED_start_2" zapojeny tak, �e pokud nen� tla?�tko 
stisknuto, je na p?�slu�nou no�i?ku mikrokontrol�ru p?ivedeno 5 V.Pokud je tla?�tko 
stisknuto, je na no�i?ce 0 V.
Kdy� tedy chceme zjistit, zda je stisknuto tla?�tko PD2, mus�me se pod�vat do registru
PIND, zda je t?et� bit vynulov�n (3 bit proto, �e se no�i?ky i bity po?�taj� od "0"
- 0, 1, 2, (t?et� pozice)).
Abychom zjistili stav jednoho bitu z cel�ho registru, mus�me si jej takzvan? 
"vymaskovat". Vymaskovat znamen�, �e provedeme n?jakou po?etn� operaci, kter� n�m 
odstran� ostatn� (nepot?ebn�) bity. Z?stane n�m tak osmibitov� ?�slo, kde budou 
v�echny bity "0" jen n� po�adovan� bit z?stane nezm?n?n ("0" nebo "1"). Nyn� m?�eme 
zjistit, zda je tento registr v?t�� ne� "0" (bit byl "1"), nebo ne (bit byl "0").
Vymaskov�n� se d� prov�st pomoc� logick�ho sou?inu (&). Logick� sou?in porovn� dv? 
prom?nn� tak, �e postupn? porovn�v� bity kter� le�� na stejn�ch m�stech a do v�sledku
zapisuje "1" pouze tehdy, pokud byly jedni?ky na tomto m�st? v obou prom?nn�ch.
Nap?�klad:

prom?nn�1:	10001101 	(dekadicky: 141)
prom?nn�2:  01101011	(dekadicky: 107)
V�sledek:	00001001	(dekadicky:   9)	

Kdy� tedy chceme zjistit jestli je nastaven t?et� bit, provedeme to takto:

promenna:	00110101	(dekadicky: 53)
maska:		00000100	(dekadicky:  4)
vysledek:	00000100	(dekadicky:  4 - je v?t�� ne� "0" - bit byl "1")

Z�pis je n�sleduj�c�:

vysledek = promenna & maska

nebo:

vysledek = maska & promenna

Nyn� tedy um�me zjistit stav nap?t� na no�i?k�ch mikrokontrol�ru (registr PIN) a
vymaskovat si pot?ebnou no�i?ku (bitov� sou?in - &). M?�eme se tedy pustit do psan� 
programu:
*/

#define F_CPU 1000000UL  // 1 MHz (z�kladn� frekvence) kv?li delay.h

#include <avr/io.h>		//Knihovna vstup? a v�stup? (PORT, DDR, PIN)
#include <util/delay.h>	//Knihovna ?ekac�ch funkc�

#define RYCHLOST   5	//Po?et krok? hada za sekundu

#define DELKA_MIN   1	//Po?�te?n� d�lka hada (po?et ledek)
#define DELKA_MAX   10	//Kone?n� d�lka hada (kam a� se m?�e prodlou�it)


int main (void)
{
unsigned char delka;	//nadefinujeme si prom?nnou pro d�lku hada (bude se m?nit)
delka=DELKA_MIN;		//nastav�me d�lku hada na minim�ln� hodnotu

DDRB = 0xff;			//v�echny piny na portu  "B" budou v�stupn�
//DDRD = 0 nastavovat nemus�me - je nastaveno implicitn? po resetu


for(;;)
	{	//hlavn� smy?ka

	for(unsigned char n=0;n<(8+delka);n++)	//Nadefinov�n�m prom?nn� "n" p?�mo v
											//cyklu zajist�me, �e mimo cyklus tato
											//prom?nn� neexistuje a tud� nezab�r�
											//m�sto v pam?ti.
		{
		if (n<delka)	//pokud jsme rozsv�tili m�n? ledek ne� je d�lka hada
			{
			PORTB <<=1;	//p?id�me ?l�nek hada (bity se posunou doleva a 
						//vpravo se dopln� "0"
			
			PORTB ++;	//p?i?teme "1" (nastav�me nult� bit na "1")
			}			
		else			//pokud nen� po?et opakov�n� men�� ne� d�lka hada
			{			//to znamen�, �e hada u� jsme nakreslili..
			
			PORTB <<=1;	//pouze posuneme bity (hada) doleva a dopln� se nula...
			}
						
		_delay_ms (1000/RYCHLOST);	//?ek�n� (1000 ms = 1 sekunda) 
		
		//V tuto chm�li prob?hlo vykreslen� jednoho kroku hada a prob?hlo ?ek�n�.
		//Ne� ale program nech�me sko?it na za?�tek, a nakreslit dal�� krok hada
		//zkus�me se pod�vat, jestli n?kdo zrovna te? nema?k� tla?�tko:
		if (PIND&0b00000100)	//pokud je 3. bit nastaven na "1" 
			{					//(tla?�tko nen� stisknut�)		
			;		//nic ned?lej a jdi d�l (; = pr�zdn� p?�kaz)
			}
		else		//pokud nen� 3. bit nastaven na "1" (n?kdo dr�� tla?�tko)
			{
			delka++; //prodlou��me hada o 1
					
					//Te? by se ale mohlo st�t, �e jsme u� hada prodlou�ili p?�li�.
					//Mus�me tedy zjistit, jestli u� had nen� del�� ne� DELKA_MAX
			if(delka>DELKA_MAX) 	//Pokud je tedy d�lka v?t�� ne� maximum, kter� 
				{				//jsme si na za?�tku programu nastavili...
				delka=DELKA_MIN;	//...zkr�t�me hada na minimum a m?�eme zase 
				}					//prodlu�ovat.
			}
		}	//...a znovu na za?�tek smy?ky


	}	//hlavn� smy?ka...
} //konec funkce main


/*
Tento program by m?l po nahr�n� do mikrokontrol�ru vytvo?it "sv?teln�ho hada", 
o d�lce definovan� konstantou DELKA_MIN. Had se bude pohybovat rychlost� udanou 
konstantou RYCHLOST. Po stisku tla?�tka se had p?�t� kolo objev� o jeden ?l�nek 
del��.
*/

//Pro radioklub OK1KVK naspal Va�ek Kr�l