Operácie

Projekt: Dvojosí akcelerometer B: Rozdiel medzi revíziami

Z SensorWiki
 
(6 medziľahlých úprav od jedného ďalšieho používateľa nie je zobrazených)
Riadok 1: Riadok 1:
−
 
−
== Dvojosí akcelerometer ==
 
−
 
−
 
−
 
 
*Vypracovali:  
 
*Vypracovali:  
 
:::::'''Bc. Lukáš Topoli'''
 
:::::'''Bc. Lukáš Topoli'''
Riadok 14: Riadok 9:
  
 
== Zadanie ==
 
== Zadanie ==
−
 
  
 
#Zobrazte na LCD náklon dosky v dvoch osiach zmeraný snímačom Memsic (meranie šírky impulzov).  
 
#Zobrazte na LCD náklon dosky v dvoch osiach zmeraný snímačom Memsic (meranie šírky impulzov).  
 
#Implementujte rolovanie dlhého textu na LCD displeji podľa náklonu.  
 
#Implementujte rolovanie dlhého textu na LCD displeji podľa náklonu.  
 +
 +
[[Obrázok:SnimacZrychleniaMemsic.jpg]]
 +
 +
'''Literatúra:'''
 +
 +
* [http://www.parallax.com/StoreSearchResults/tabid/768/txtSearch/memsic/List/0/SortField/4/ProductID/93/Default.aspx Product Page] (parallax.com)
 +
* [http://www.parallax.com/Portals/0/Downloads/docs/prod/acc/memsickit.pdf Datasheet]
 +
* [http://www.parallax.com/Portals/0/Downloads/docs/prod/sens/28017-Memsic2Axis-v2.0.pdf Sensor datasheet]
 +
  
  
Riadok 70: Riadok 73:
 
'''Obr. 5:  '''
 
'''Obr. 5:  '''
  
 +
Počítadlo je 16 bitové to je 56536 vzoriek, pri 16MHz musí byť preddelička minimálne clk/8 (20 000vzoriek/10ms). Preddelička je nastavená na clk/8. Teda 16MHz/8 = 2 MHz frekvencia vzorkovania, teda 20 000 vzoriek za 10ms. Presnosť akcelerometra je 1 mg to znamená 4 000 vzoriek v jeho rozsahu +/-2g (10ms).  Keďže 20 000(presnosť 0,2mg) > 4 000 presnosť merania je 1mg. (V prípade použitia preddeličky clk/16 by bola presnosť 1,6mg).
  
−
 
+
Tok textu v osi x je zabezpečený posúvaním kurzoru displeja a vypísaním riadku matice.
−
 
+
Tok textu v osi y je spravený vypísaním následujúceho riadoku matice.
  
 
== Zdrojový kód ==
 
== Zdrojový kód ==
  
−
Potrebné súbory: [[lcd.c]] [[lcd.h]] [[Akcelerometer_Topoli_Virag.c‎]]
+
Potrebné súbory: [[lcd.c]] [[lcd.h]] [[AkcelerometerTopoliVirag.c‎]]
  
  
Riadok 91: Riadok 95:
  
 
volatile unsigned int Xzaciatok = 0; 
 
volatile unsigned int Xzaciatok = 0; 
−
volatile unsigned int XPWM=0;
+
volatile long int XPWM=0;
 
volatile unsigned int Xkoniec=0;
 
volatile unsigned int Xkoniec=0;
 
volatile unsigned int Xaktualne=0;
 
volatile unsigned int Xaktualne=0;
Riadok 99: Riadok 103:
 
// PWM Y
 
// PWM Y
 
volatile unsigned int Yzaciatok = 0; 
 
volatile unsigned int Yzaciatok = 0; 
−
volatile unsigned int YPWM=0;
+
volatile long int YPWM=0;
 
volatile unsigned int Ykoniec=0;
 
volatile unsigned int Ykoniec=0;
 
volatile unsigned int Yaktualne=0;
 
volatile unsigned int Yaktualne=0;
Riadok 108: Riadok 112:
 
FILE mystdout = FDEV_SETUP_STREAM(lcdDataWrite, NULL, _FDEV_SETUP_WRITE); // nová funkcia pre jeden znak
 
FILE mystdout = FDEV_SETUP_STREAM(lcdDataWrite, NULL, _FDEV_SETUP_WRITE); // nová funkcia pre jeden znak
  
−
unsigned char pole[8][16]={"9865456798776549","PLMOIJNKZHGFRTWD","sdjkreiooasjkrpl","~!@#$%^&*()_+}|:","9865456798776549","PLMOIJNKZHGFRTWD","sdjkreiooasjkrpl","~!@#$%^&*()_+}|:"};
+
unsigned char pole[8][16]={"1x65456798776549","2xMOIJNKZHGFRTWD","3xjkreiooasjkrpl","4x@#$%^&*()_+}|:","5x65456798776549","6xMOIJNKZHGFRTWD","7xjkreiooasjkrpl","8x@#$%^&*()_+}|:"};
  
 
ISR(PCINT0_vect) //  X prerušenie
 
ISR(PCINT0_vect) //  X prerušenie
Riadok 121: Riadok 125:
 
dobeznaX=Xaktualne;
 
dobeznaX=Xaktualne;
 
XPWM=dobeznaX-Xzaciatok;
 
XPWM=dobeznaX-Xzaciatok;
 +
if (XPWM<=0)
 +
{
 +
XPWM=dobeznaX+65536-Xzaciatok;
 +
}
 
}
 
}
 
else
 
else
Riadok 129: Riadok 137:
 
Xzaciatok=Xaktualne;
 
Xzaciatok=Xaktualne;
 
rozdielX=Xzaciatok-Xkoniec;
 
rozdielX=Xzaciatok-Xkoniec;
 +
if (rozdielX <=0)
 +
{
 +
rozdielX=Xzaciatok+65536-Xkoniec;
 +
}
 
}
 
}
 
}
 
}
Riadok 144: Riadok 156:
 
Yzaciatok=Yaktualne;
 
Yzaciatok=Yaktualne;
 
rozdielY=Yzaciatok-Ykoniec;
 
rozdielY=Yzaciatok-Ykoniec;
 +
if (rozdielY <=0)
 +
{
 +
rozdielY=Yzaciatok+65536-Ykoniec;
 +
}
 
}
 
}
 
else
 
else
Riadok 150: Riadok 166:
 
dobeznaY=Yaktualne;
 
dobeznaY=Yaktualne;
 
YPWM=dobeznaY-Yzaciatok;
 
YPWM=dobeznaY-Yzaciatok;
 +
if (YPWM<=0)
 +
{
 +
YPWM=dobeznaY+65536-Yzaciatok;
 +
}
 
}
 
}
 
}
 
}
Riadok 174: Riadok 194:
 
   }
 
   }
 
}
 
}
−
// poloha kurzora
 
−
void polohakurzora(int sor,int oszlop)
 
−
{
 
−
 
−
if (sor==1)
 
−
lcdControlWrite(0x40+0x80+oszlop);
 
−
else
 
−
lcdControlWrite(0x80+oszlop);
 
−
 
−
}
 
−
 
−
 
−
 
−
int SDH(void) // vlastná funkcia pre display "set cursor home"
 
−
{
 
−
lcdControlWrite(0x02);
 
−
return 0;
 
−
}
 
−
 
−
void zaplndisp(int oszlop, int sor) // vlastna funkcia na vyplnenie displeja z dátového poľa
 
−
{
 
−
int i,j;
 
−
 
−
 
−
j=sor;
 
−
polohakurzora(0,0);
 
−
for(i=oszlop;i<=oszlop+8;i++) // vyplnenie prvého riadku
 
−
{
 
−
lcdDataWrite(pole[j][i]);
 
−
 
−
}
 
−
j++;
 
−
polohakurzora(1,0);
 
−
for(i=oszlop;i<=oszlop+8;i++) // vyplnenie druhého riadku
 
−
{
 
−
 
−
lcdDataWrite(pole[j][i]);
 
−
 
−
}
 
−
}
 
−
 
−
 
−
 
  
  
Riadok 231: Riadok 208:
 
  TCCR1B = 0b11000010;              // T1 clk = F_CPU : 1024, falling edge pin ICP1,
 
  TCCR1B = 0b11000010;              // T1 clk = F_CPU : 1024, falling edge pin ICP1,
 
  TCCR1A = 0b00000000;                // T1 in timer mode !! Note: if You omit this, TCNT1 will be only 8-bit !!
 
  TCCR1A = 0b00000000;                // T1 in timer mode !! Note: if You omit this, TCNT1 will be only 8-bit !!
−
   TCNT1 = 0x0000;          // inicializácia počítadla (16-bit! Low+High bytes)
+
   TCNT1 = 0x0000;          // inicializácia poèítadla (16-bit! Low+High bytes)
 
lcdInit4();
 
lcdInit4();
 
  stdout = &mystdout;          // Odteraz funguje printf();
 
  stdout = &mystdout;          // Odteraz funguje printf();
Riadok 237: Riadok 214:
  
 
int i=0,j=0;
 
int i=0,j=0;
−
//nekonecny cyklus
+
 
 +
 
 +
int cislo=0;
 +
int k1=0;
 +
 
 
for(;;){
 
for(;;){
  
−
+
//dozadu
 +
if (YPWM > 10000){
 +
cislo=12000-((YPWM-rozdielY)+20000);
 +
if (cislo<=0)
 +
cislo=0;
 +
lcdControlWrite(1<<LCD_CLR);
 +
lcdControlWrite(0x80);
 +
lcdControlWrite(0x80+4+k1);
 +
for(i=0;i<10;i++){
 +
lcdDataWrite(pole[j][i]);
 +
}
 +
 
 +
lcdControlWrite(0x80+0x40+4+k1);
 +
for(i=0;i<10;i++){
 +
lcdDataWrite(pole[j+1][i]);
 +
}
 +
 
 +
delay_ms(cislo);
 +
j++;
 +
if(j==7)
 +
j=0;
 +
}
 +
//dopredu
 +
if (YPWM < 9500){
 +
cislo=12000-(rozdielY-YPWM);
 +
if (cislo<=0)
 +
cislo=0;
 +
lcdControlWrite(1<<LCD_CLR);
 +
lcdControlWrite(0x80);
 +
lcdControlWrite(0x80+4+k1);
 +
for(i=0;i<10;i++){
 +
lcdDataWrite(pole[j][i]);
 +
}
  
−
zaplndisp(0,i); //vyplnenie displeja s požadovanými riadkami
+
lcdControlWrite(0x80+0x40+4+k1);
−
delay_ms(1000); // delay aby sa dalo odčítať
+
for(i=0;i<10;i++){
−
if (((long)(XPWM*10)/rozdielX)==2) // test natočenia v smere x
+
lcdDataWrite(pole[j+1][i]);
−
// posuň displey doprava
+
}
−
lcdControlWrite(0x1C);
+
delay_ms(cislo);
−
else
+
j--;
−
if(((long)(XPWM*10)/rozdielX)==0) // test natočenia v smere -x
+
if(j<0)
−
// posuň displej doľava
+
j=6;
−
lcdControlWrite(0x18);
+
}
−
if (((long)(YPWM*10)/rozdielY)==2 && i<6) // test natočenia v smere y
+
//doprava
−
i++; // posun vypisaných riadkov
+
if (XPWM > 10000){
−
else
+
cislo=12000-((XPWM-rozdielX)+20000);
−
if(((long)(YPWM*10)/rozdielY)==0 && i>0) // test natočenia v smere -y
+
if (cislo<=0)
−
i--; // posun vypisaných riadkov
+
cislo=0;
 +
lcdControlWrite(1<<LCD_CLR);
 +
lcdControlWrite(0x80);
 +
lcdControlWrite(0x80+4+k1);
 +
for(i=0;i<10;i++){
 +
lcdDataWrite(pole[j][i]);
 +
}
  
 +
lcdControlWrite(0x80+0x40+4+k1);
 +
for(i=0;i<10;i++){
 +
lcdDataWrite(pole[j+1][i]);
 +
}
 +
delay_ms(cislo);
 +
k1++;
 +
if(k1==4)
 +
{
 +
k1=-4;
 +
}
 +
}
 +
//dolava
 +
if (XPWM < 9500){
 +
cislo=12000-(rozdielX-XPWM);
 +
if (cislo<=0)
 +
cislo=0;
 +
lcdControlWrite(1<<LCD_CLR);
 +
lcdControlWrite(0x80);
 +
lcdControlWrite(0x80+4+k1);
 +
for(i=0;i<10;i++){
 +
lcdDataWrite(pole[j][i]);
 +
}
  
−
}
+
lcdControlWrite(0x80+0x40+4+k1);
 +
for(i=0;i<10;i++){
 +
lcdDataWrite(pole[j+1][i]);
 +
}
 +
delay_ms(cislo);
 +
k1--;
 +
if(k1<=-5)
 +
{
 +
k1=3;
 +
}
 +
}
 +
}
 
}
 
}
  

Aktuálna revízia z 14:03, 18. november 2013

  • Vypracovali:
Bc. Lukáš Topoli
Bc. Edvin Virág


  • Študijný odbor: Aplikovaná mechatronika
  • Ročník: 2. Ing.


Zadanie

  1. Zobrazte na LCD náklon dosky v dvoch osiach zmeraný snímačom Memsic (meranie šírky impulzov).
  2. Implementujte rolovanie dlhého textu na LCD displeji podľa náklonu.

SnimacZrychleniaMemsic.jpg

Literatúra:


Akcelerometer

MEMSIC 2125 je low-cost tepelný akcelerometer. Snima v dvoch osiach: náklon, zrýchlenie pri kolízii, statické a dynamické zrýchlenie, natočenie a vibrácie s rozsahom ±3g.

Topoli fotka akcel.png Obr. 1: Dvojosí akcelerometer Memsic 2125

Základné parametre:

  • Meranie zrýchlenia s rozsahom ±3 g na oboch osiach
  • Jednoduchý impulzný výstup pre obe osi
  • Analógový výstup teploty (Tout pin)
  • Rozsah prevádzkových teplôt 0 až 70 °C
  • Rozsah napájacieho napätia: 3,3 – 5 V
  • Komunikácia: TTL/CMOS kompatibilné 100Hz PWM výstupný signál je úmerný zrýchleniu


Piny akcelerometra:

Topoli piny akcel.png Obr. 2: Piny akcelerometra

Výstupy akcelerometra: 1 Tout teplota 2 Yout PWM výstup osi Y 3 GND Uzemnenie (0 V) 4 GND Uzemnenie (0 V) 5 Xout PWM výstup osi X 6 Vdd Napájacie napätie (5 V)

Riešenie úlohy

Zapojenie akcelerometra na vývojovej doske acrob:

Topoli zapojenie akcel.png Obr. 3: Zapojenie akcelerometra

Každá z osí akcelerometra generuje na výstupe 100Hz PWM signál. Strieda signálu záleží od smeru a veľkosti zrýchlenia.


Topoli pwm.png Obr. 4: PWM modulácia


Zrýchlenie je úmerné podielu tHx/Tx. Pri napájacom napätí 5 V, 50% pracovného cyklu zodpovedá nulovému zrýchleniu 0g.

Topoli perioda.png Obr. 5:

Počítadlo je 16 bitové to je 56536 vzoriek, pri 16MHz musí byť preddelička minimálne clk/8 (20 000vzoriek/10ms). Preddelička je nastavená na clk/8. Teda 16MHz/8 = 2 MHz frekvencia vzorkovania, teda 20 000 vzoriek za 10ms. Presnosť akcelerometra je 1 mg to znamená 4 000 vzoriek v jeho rozsahu +/-2g (10ms). Keďže 20 000(presnosť 0,2mg) > 4 000 presnosť merania je 1mg. (V prípade použitia preddeličky clk/16 by bola presnosť 1,6mg).

Tok textu v osi x je zabezpečený posúvaním kurzoru displeja a vypísaním riadku matice. Tok textu v osi y je spravený vypísaním následujúceho riadoku matice.

Zdrojový kód

Potrebné súbory: lcd.c lcd.h AkcelerometerTopoliVirag.c‎


Kód v jayzku C: 

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <avr/io.h>
#include "lcd.h"
#include <avr/interrupt.h>  


		// PWM X

volatile unsigned int Xzaciatok = 0;   	
volatile long int XPWM=0;
volatile unsigned int Xkoniec=0;
volatile unsigned int Xaktualne=0;
volatile long rozdielX;
volatile unsigned int dobeznaX=0;

		// PWM Y
volatile unsigned int Yzaciatok = 0;   	
volatile long int YPWM=0;
volatile unsigned int Ykoniec=0;
volatile unsigned int Yaktualne=0;
volatile long rozdielY;
volatile unsigned int dobeznaY=0;


FILE mystdout = FDEV_SETUP_STREAM(lcdDataWrite, NULL, _FDEV_SETUP_WRITE);		// nová funkcia pre jeden znak

unsigned char pole[8][16]={"1x65456798776549","2xMOIJNKZHGFRTWD","3xjkreiooasjkrpl","4x@#$%^&*()_+}|:","5x65456798776549","6xMOIJNKZHGFRTWD","7xjkreiooasjkrpl","8x@#$%^&*()_+}|:"};

ISR(PCINT0_vect)					//  X prerušenie
{
//hodnota countra pri prerušení
Xaktualne=TCNT1;						

			// dobežná hrana
if (!(PINB & 0b00100000))	
	// sirka impulzu dobezna
	{
	dobeznaX=Xaktualne;		
	XPWM=dobeznaX-Xzaciatok;
	if (XPWM<=0)
	{
	XPWM=dobeznaX+65536-Xzaciatok;
	}
	}
	else
	// sirka impulzu nabezna
	{
					
	Xkoniec=Xzaciatok;
	Xzaciatok=Xaktualne;
	rozdielX=Xzaciatok-Xkoniec;
	if (rozdielX <=0)
	{
	rozdielX=Xzaciatok+65536-Xkoniec;
	}
	}
}

ISR(PCINT1_vect)					//  Y prerušenie
{
//hodnota countra pri prerušení
Yaktualne=TCNT1;			

// nábežná hrana
if (PINC & 0b00000001)					
	// sirka impulzu nabezna
	{
		Ykoniec=Yzaciatok;				
	Yzaciatok=Yaktualne;
	rozdielY=Yzaciatok-Ykoniec;
	if (rozdielY <=0)
	{
	rozdielY=Yzaciatok+65536-Ykoniec;
	}
	}
	else
	// sirka impulzu dobezna
	{
	dobeznaY=Yaktualne;				
		YPWM=dobeznaY-Yzaciatok;
			if (YPWM<=0)
	{
	YPWM=dobeznaY+65536-Yzaciatok;
	}
	}
}



	//oneskorenie, milisekundy

void delay_ms(unsigned int ms)			
{
  unsigned int index;

  while (ms)
  {
  index = F_CPU / 19040;    				
        
   while (index)
   {
    asm volatile ("nop");
    index--;
   }

   ms--;
  }
}


int main(void)
{
	
	DDRB = 0b00000000;              			// nastav ICR - Port B, pin0  ako INPUT
	DDRC = 0b00000000;              			// nastav ICR - Port C, pin5  ako INPUT
	PCICR=0b00000011;				// nastavenie externého prerušenia
	PCIFR=0b00000011;			
	PCMSK1=0b00000001;
	PCMSK0=0b00100000;

 TCCR1B = 0b11000010;               			// T1 clk = F_CPU : 1024, falling edge pin ICP1,
 TCCR1A = 0b00000000;                			// T1 in timer mode !! Note: if You omit this, TCNT1 will be only 8-bit !!
  TCNT1 = 0x0000;           				// inicializácia poèítadla (16-bit! Low+High bytes)
lcdInit4();
 stdout = &mystdout;           				// Odteraz funguje printf();
sei();                    				// povolenie všetkých prerušení  

int i=0,j=0;


int cislo=0;
int k1=0;

for(;;){

//dozadu
if (YPWM > 10000){
cislo=12000-((YPWM-rozdielY)+20000);
if (cislo<=0)
cislo=0;
lcdControlWrite(1<<LCD_CLR);
lcdControlWrite(0x80);
lcdControlWrite(0x80+4+k1);
for(i=0;i<10;i++){
lcdDataWrite(pole[j][i]);
}

lcdControlWrite(0x80+0x40+4+k1);
for(i=0;i<10;i++){
lcdDataWrite(pole[j+1][i]);
}

delay_ms(cislo);
j++;
if(j==7)
j=0;
}
//dopredu
if (YPWM < 9500){
cislo=12000-(rozdielY-YPWM);
if (cislo<=0)
cislo=0;
lcdControlWrite(1<<LCD_CLR);
lcdControlWrite(0x80);
lcdControlWrite(0x80+4+k1);
for(i=0;i<10;i++){
lcdDataWrite(pole[j][i]);
}

lcdControlWrite(0x80+0x40+4+k1);
for(i=0;i<10;i++){
lcdDataWrite(pole[j+1][i]);
}
delay_ms(cislo);
j--;
if(j<0)
j=6;
}
//doprava
if (XPWM > 10000){
cislo=12000-((XPWM-rozdielX)+20000);
if (cislo<=0)
cislo=0;
lcdControlWrite(1<<LCD_CLR);
lcdControlWrite(0x80);
lcdControlWrite(0x80+4+k1);
for(i=0;i<10;i++){
lcdDataWrite(pole[j][i]);
}

lcdControlWrite(0x80+0x40+4+k1);
for(i=0;i<10;i++){
lcdDataWrite(pole[j+1][i]);
}
delay_ms(cislo);
k1++;
if(k1==4)
{
k1=-4;
}
}
//dolava
if (XPWM < 9500){
cislo=12000-(rozdielX-XPWM);
if (cislo<=0)
cislo=0;
lcdControlWrite(1<<LCD_CLR);
lcdControlWrite(0x80);
lcdControlWrite(0x80+4+k1);
for(i=0;i<10;i++){
lcdDataWrite(pole[j][i]);
}

lcdControlWrite(0x80+0x40+4+k1);
for(i=0;i<10;i++){
lcdDataWrite(pole[j+1][i]);
}
delay_ms(cislo);
k1--;
if(k1<=-5)
{
k1=3;
}
}
}
}
Zdroj: „https://senzor.robotika.sk/sensorwiki/index.php?title=Projekt:_Dvojosí_akcelerometer_B&oldid=4246“