Operácie

MEMS cvičenie 3: Rozdiel medzi revíziami

Z SensorWiki

Riadok 1: Riadok 1:
 
+
__TOC__
  
 
    
 
    
Riadok 73: Riadok 73:
  
 
Deadline: <FONT COlor="red">'''27. 2. 2018 '''</font>
 
Deadline: <FONT COlor="red">'''27. 2. 2018 '''</font>
 
 
 
 
 
== Pripojenie LED a LCD displeja a lokálne zobrazenie meranej veličiny ==
 
 
__TOC__
 
 
== Programovateľný LCD displej ==
 
 
* LCD zobrazovač. Klávesnica. <BR>[http://ap.urpi.fei.stuba.sk/mmp/prednaska02.pdf Obšírnejšie informácie o displejoch] (prednáška z predmetu MMP)
 
 
 
=== LCD Modul ===
 
 
[[Obrázok:ParallaxLCDAppMod.jpg|left]]
 
'''Vlastnosti:'''
 
 
* 2x8 LCD Displej bez podsvetlenia
 
* 4 Tlačítka
 
* Trimer na zmenu kontrastu
 
 
'''Technické parametre:'''
 
 
* Napájanie: 5 V @ 15 mA
 
* Pripojenie: 4-Bit parallel interface (Hitachi HD44780 compatible)
 
* Rozmery:    60 x 50 x 20 mm
 
* Pracovná teplota: 0 až +70 °C
 
 
 
 
[[Obrázok:Acrob_LCD_Schematic.png|center]]
 
 
[[Obrázok:Acrob_LCD_Schema2.png|800px|center]]
 
 
 
 
=== Úlohy ===
 
 
Najprv sa snažte pochopiť, ako je vytvorený vzorový program, ako sa konfiguruje pripojenie LCD k portom, skontrolujte konfiguráciu. Potom modifikujte program z predošlého cvičenia tak, aby
 
sa meraná hodnota polohy potenciometra zobrazila na displeji. Zobrazte aj inžinierske jednotky.
 
 
=== Literatúra ===
 
 
* Katalógové listy
 
** Radič Hitachi [http://ap.urpi.fei.stuba.sk/mmp/HD44780.pdf HD44780]
 
** Displej 2x16 [http://ap.urpi.fei.stuba.sk/mmp/DEM16216SYH-LY.pdf DEM 16216 SYH-LY]
 
** Displej 2x16 [http://ap.urpi.fei.stuba.sk/mmp/DEM20231SYH-PY.pdf DEM 20231 SYH-PY]
 
** 2x16 Parallel LCD [http://www.parallax.com/Portals/0/Downloads/docs/prod/audiovis/lcd2x16par.pdf datasheet]
 
** Podrobné manuály sú aj u [http://www.hantronix.com/page/index/products/character výrobcu Hantronix].
 
 
* Peter Ouwehand: '''[http://home.iae.nl/users/pouweha/lcd/lcd.shtml How to control a HD44780-based Character-LCD]'''
 
* Ian Harries: ''[http://www.doc.ic.ac.uk/%7Eih/doc/lcd/ HD44780-Based LCD Modules]'''
 
* Tomáš Dresler: '''[http://www.hw.cz/ART632-Inteligentni-displeje-a-jejich-pripojeni-k-PC.html Inteligentní displeje a jejich připojení k PC]'''. [hw.cz]
 
* Nuts & Volts: [http://www.parallax.com/dl/docs/cols/nv/vol1/col/nv31.pdf Demystifying Character Based LCDs]
 
* Stamp Works - pp. 73 and more [http://www.parallax.com/Portals/0/Downloads/docs/books/sw/Web-SW-v2.1.pdf]
 
 
 
 
=== Arduino ===
 
 
Nasledovný príklad je pre Arduino.
 
 
Pozn.: Ak budete vypisovať najprv štvorciferné číslo a potom trojciferné, nezabudnite to štvorciferné najprv vymazať, inak vám tam posledná cifra bude "visieť". Vymazať sa dá napríklad takto:
 
  //        12345678
 
  lcd.print("        ");
 
 
 
* [https://www.arduino.cc/en/Reference/LiquidCrystal LCD Library]
 
<source lang="c">
 
/*
 
  LiquidCrystal Library - Hello World
 
 
Demonstrates the use a 8x2 LCD display. 
 
 
  The circuit:
 
* LCD RS pin to digital pin 3
 
* LCD R/W pin to digital pin 2
 
* LCD Enable pin to digital pin 1
 
* LCD D4 pin to digital pin 4
 
* LCD D5 pin to digital pin 5
 
* LCD D6 pin to digital pin 6
 
* LCD D7 pin to digital pin 7                   
 
*/
 
 
#include <LiquidCrystal.h>          // include the library
 
 
// initialize the library with the numbers of the interface pins
 
//  LiquidCrystal(RS, RW, EN, D4, D5, D6, D7)
 
LiquidCrystal lcd( 3,  2,  1,  4,  5,  6,  7);
 
 
void setup() {
 
  // set up the LCD's number of columns and rows:
 
  lcd.begin(8, 2);
 
  // Print a message to the LCD.
 
  lcd.print("Ahoj!");
 
}
 
 
void loop() {
 
  // set the cursor to column 0, line 1
 
  // (note: line 1 is the second row, since counting begins with 0):
 
  lcd.setCursor(0, 1);
 
  // print the number of seconds since reset:
 
  lcd.print(millis()/1000);
 
  // print the status of buttons:
 
  lcd.setCursor(6, 0);
 
  lcd.print(ReadButtons(),HEX);
 
 
 
}
 
 
 
/* ------------------------------------------------------- */
 
/*  Read and debounce the LCD AppMod buttons              */
 
/*                                                        */
 
/*  Returns 0 if nothing  is pressed                      */
 
/*  Returns 1 if button A is pressed                      */
 
/*  Returns 2 if button B is pressed                      */
 
/*  Returns 4 if button C is pressed                      */
 
/*  Returns 8 if button D is pressed                      */
 
/*  Returns combination if more is pressed (e.g. 6 for B+C)*/
 
/*                                                        */
 
/* ------------------------------------------------------- */
 
 
unsigned char ReadButtons()
 
{
 
  DDRD  = 0b00001110;                // make LCD bus inputs
 
  unsigned char state = 0xFF;          // assume nothing pressed
 
 
 
  for(int scan = 1; scan<=10; scan++)
 
  {
 
  state = state & ((PIND&0xF0)>>4); // make sure button held
 
  delay(5);                    // debounce 10 x 5 ms
 
  }
 
 
  DDRD  = 0b11111110; // return bus to outputs
 
 
 
  return(state);
 
}
 
 
 
</source>
 
 
Misc:
 
* [http://www.geocities.com/dinceraydin/djlcdsim/djlcdsim.html LCD Display Simulator]
 
* [http://www.geocities.com/dinceraydin/lcd/charcalc.htm Custom Character Calculator]
 
 
Prečo je takto napísaná a ako vlastne funguje lepšie zistíte, keď si preštudujete schému zapojenia:
 
 
[[Obrázok:LCD_App_Mod_Schematic.png|center|450px]]
 
 
== Sedemsegmentový 4-miestny LED  displej ==
 
* 4-miestny 7-segmentový displej
 
** Product page http://www.gme.sk/hd-m324rd-p512-924
 
** Datasheet http://www.gme.sk/img/cache/doc/512/924/hd-m324rd-datasheet-1.pdf
 
** Animácia k 7seg displeju: http://www.uize.com/examples/seven-segment-display.html
 
 
=== Programovanie ===
 
 
Z tejto časti nemusíte mať obavy, programovanie je jednoduché a budeme využívať existujúce
 
programy s knižnicami, ktoré si len zľahka modifikujete pre svoje potreby.
 
 
* Programovací jazyk aj prostredie: [https://www.arduino.cc/ Arduino]
 
* Knižnica SevSeg: https://github.com/sparkfun/SevSeg
 
 
Ukážkové programy:
 
 
<source lang=c>
 
#include <SevSeg.h>
 
 
SevSeg MyDisp; //Instantiate a seven segment controller object
 
 
void setup()
 
{
 
  byte numDigits = 4; 
 
  byte digitPins[] = {2, 3, 4, 5};                    // Digits:  1,2,3,4
 
  byte segmentPins[] = {6, 7, 8, 11, 12, 13, 14, 15}; // Segments: A,B,C,D,E,F,G,Period
 
 
  MyDisp.begin(COMMON_ANODE, numDigits, digitPins, segmentPins);
 
  MyDisp.setBrightness(80);
 
}
 
 
void loop()
 
{
 
  MyDisp.setNumber(1234,9);  // Second argument is decimal place
 
 
  MyDisp.refreshDisplay();  // Must run repeatedly
 
}
 
 
</source>
 
 
<source lang="c">
 
#include "SevSeg.h"
 
SevSeg myDisplay;
 
 
#define FOUR_DIGITS 4
 
#define A1 2
 
#define A2 3
 
#define A3 4
 
#define A4 5
 
#define SegA 6
 
#define SegB 7
 
#define SegC 8
 
 
int value;
 
int oldvalue;
 
char tempString[5];
 
 
//-------------------------------------------------------------------------------------------
 
 
void setup()
 
{
 
  value = 0;
 
  oldvalue = 0;
 
 
  myDisplay.Begin(COMMON_ANODE, FOUR_DIGITS, A1, A2, A3, A4, SegA, SegB, SegC, 11, 12, 13, 14, 15);
 
  myDisplay.SetBrightness(100); //Set the display to 100% brightness level
 
}
 
//-------------------------------------------------------------------------------------------
 
void loop()
 
{
 
  value = analogRead(5);                          // measurement
 
  value = (15*oldvalue + value)/16;              // simple filter
 
  sprintf(tempString, "%4d",  (long)value, DEC); // create output string
 
  myDisplay.DisplayString(tempString, 0);        // display value on disp
 
  oldvalue = value;
 
   
 
}
 
//-------------------------------------------------------------------------------------------
 
 
</source>
 
 
Rozličné neusporiadané linky:
 
 
* Animácia k 7seg displeju: http://www.uize.com/examples/seven-segment-display.html
 
* Nas displej:
 
** Product page http://www.gme.sk/hd-m324rd-p512-924
 
** Datasheet http://www.gme.sk/img/cache/doc/512/924/hd-m324rd-datasheet-1.pdf
 
* Schema zapojenia Arduino https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino-Pro-schematic.pdf
 
 
  
  

Verzia zo dňa a času 11:19, 3. marec 2020


Linearizácia prevodovej charakteristiky

1. Look-up table

 #include <avr/pgmspace.h>

 const PROGMEM int table[] = {11,12,15,...};
 
 return( table[adcValue] );

Viac info tu: https://www.arduino.cc/en/Reference/PROGMEM

2. Po častiach lineárna náhrada

  /* segment 1 */
 if (adcValue > x0) && (adcValue <= x1)
   y = k1 * adcValue + q1;

  /* segment 2 */
if (adcValue > x1) && (adcValue <= x2)
   y = k2 * adcValue + q2;

 return(y)

Dá sa použiť aj funkcia map v Arduine - https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/math/map/

3. Aproximácia funkcie

   y = a2 * adcValue^2 + a1 * adcValue + a0;
   return(y);




Úlohy

Úlohy, ktoré treba odovzdať:

  • Graf 1: prevodové charakteristiky
  • Chyby podľa EN 60 770
    • Nepresnosť
    • Meraná chyba
    • Nelinearita
    • Hysteréza
    • Neopakovateľnosť
  • Graf 2: chybové krivky (viď obr.)
  • Program pre mikroprocesor na linearizáciu

Example2-1.png

Hodnotenie: 3 body

Deadline: 27. 2. 2018


Grafické priebehy na PC --Serial Plotter =

IconSerialPlotter.png
Serial Plotter je trocha sofistikovanejší program ako Terminal, jeho úlohou je zakresliť graficky všetky prijaté informácie. Najjednoduchšie je posielať mu čísla, pričom ich môže byť aj viac, oddelených čiarkami. Každá jedna n-tica hodnôt musí končíť znakom pre nový riadok. V knižnici Serial použite bloky Serial Write Number pre čísla, Serial Write String pre čiarky a Serial Write Line pre ukončenie riadka. Neposielajte hodnoty príliš často, aby sa nepreplnil vstupný buffer.



SerialPlotter01.png




Trocha zlozitejsie:



Návrat na zoznam cvičení...