Stap 7: Firmware
Opmerking: In deze stap ik gehecht standalone manifestatiecode voor de roterende encoder en MCP3008 SPI communicatie als een referentie. Dit is de code barebones voor elk type van input. Het verbazingwekkend hoe er zijn geen tutorials voor het gebruik van de MCP3008 met Arduino of Launchpad! Ik kan het maken van een Instructable gewoon dit uit te leggen...
Zoals eerder vermeld, heeft dit project twee verschillende microcontrollers waarmee verschillende besturingselementen in het circuit wordt beheerd. De primaire microcontroller is verantwoordelijk voor het lezen van input van 6 van de analoge besturingselementen, lezen de 5 knoppen interpretatie van de roterende encoder en zijn geïntegreerde drukknop en seriële data doorgeven van de secundaire microcontroller naar de computer. De secundaire microcontroller is verantwoordelijk voor SPI communicatie met de MCP3008 Analoog / Digitaal-Converter en interpreteren van de input van het toetsenbord-circuit (die bestaat uit het toetsenbord, de dek-switch of de modus-schakelaar). Deze ICs werken hand in hand om ons een veelzijdige besturingselementen!
You gonna moet een paar dingen de microcontrollers te programmeren.
Materialen:
- Energia, een Arduino-achtige IDE voor TI Launchpad
- Arduino Keypad bibliotheek
- TI Launchpad
- MSP430G2553 (x 2)
Getting instellen
Als u niet hebt gebruikt/geïnstalleerd standaard IDE (TI van Code componist Studio) te programmeren uw Launchpad vóór, moet u de stuurprogramma's voor de Launchpad ophalen voordat de computer "ziet". Om krijgen in eerste instantie met behulp van Energia, Volg deze gids. Als het je eerste keer met behulp van Energia, beveel ik een paar van hun super eenvoudige demo programma's eerst uploaden en het allemaal uit te proberen. Het is zeer gemakkelijk en neemt niet veel tijd, zal ik wachten!
Wanneer u weerom daaruit worden, moeten we de toetsenbord-bibliotheek installeren. Het geschreven voor Arduino maar het werkt ook met Energia. Voor het installeren van de bibliotheek, Zoek uw Energia map (meestal in documenten) en uitpakken van de zip toetsenblok bibliotheek in de map Energia\libraries.
Zorg ervoor dat u Energia ingesteld op program een MSP430G2553 op een Launchpad, en hebt u de juiste COM-poort selecteren. Volg de gids hierboven te troep zulks opwaarts en uploaden van een demo-programma, zodat u weet dat het werkt!
Energia moet zijn allemaal ingesteld op program nu!
Inzicht in het Protocol
De microcontrollers communiceren met de computer met behulp van een aangepaste protocol die ik heb gemaakt. Het maakt gebruik van slechts twee-byte (16-bits) berichten te vertellen van de computergegevens over alle besturingselementen. Dit was in een poging om te bezuinigen op alle mogelijke latency en gewoon mijn bitsgewijze wiskunde om vaardigheden te oefenen. Merk op dat de ruwe seriële gegevens niet menselijk zijn leesbaar in de geringste! Een uitleg van het protocol is opgenomen in deze sectie, zodat u kunt begrijpen hoe alle code beter werkt. Je hoeft niet om deze sectie te lezen, maar het kan u helpen als u de naam wilt wijzigen van dit project.
Algemene indeling
Het algemene formaat voor alle berichten is als volgt:
[00000] | [0] | [0000000000]
ID Num | Type | Waarde
Het id-nummer vertelt ons wat controle het bericht heeft verzonden. Het type vertelt ons dat als het is een digitale (0) of analoge (1) controle. En de waarde is gewoon een ruimte voor het besturingselement te zetten welke boodschap moet sturen.
Analoog
Analoge berichten zijn super eenvoudig. Ze zijn opgemaakt als volgt:
[00000] | [1] | [0000000000]
ID Num | Type | 10-bits ADC waarde
Kijken bekend? Immers het is precies hetzelfde als een algemene boodschap, alleen het type bits zal altijd een 1 voor analoge besturingselementen. De ADCs die we overkomen met behulp van output 10-bits waarden, hoe handig!
Digitale
Digitale bedieningsfuncties zijn opgemaakt precies zoals analoge besturingselementen, behalve de type bits zal altijd een 0 voor digitale bedieningsfuncties. De waarde is alleen een boolean-waarde, het laatste stukje zal ofwel een 1 (voor digitale hoog) of een 0 (voor digitale laag).
Toetsenblok
Dit is waar het begint steeds een beetje ingewikkelder. Het toetsenbord moet communiceren van verscheidene verschillende waarden om op te werken naar behoren. Vanwege dit, zijn zijn berichten als volgt ingedeeld:
[00000] | [0] | [0000] | [00] | [0] | [00]
Id-nummer | Type | Sleutel-ID | Aan/uit | Modus | Dek | Don't Care
Het toetsenbord zal altijd een digitale bediening (type = 0). Het id-nummer van 0 is gereserveerd voor toetsenbord input, zodat de eerste 6 bits altijd [000000] voor toetsenbord berichten zullen. De volgende vier bits zijn het sleutel-id-nummer. Aangezien wij een 12-toets toetsenblok hebben, we gebruiken id-nummers 0 t/m 11. De resterende nummers kan echter worden gebruikt voor andere dingen, aangezien de hardware hen nooit als input ontvangt. Heb ik besloten om het gebruik van de sleutel-id-nummer 15 aan dek change-opdrachten (verzonden wanneer de dek-switch wordt gespiegeld). Hierdoor kunnen we de actieve dek en PFL met keuzeschakelaar van het dek instellen. De volgende bit vertelt gewoon ons als de knop is ingedrukt (aan) of losgelaten (uit). De volgende twee bits vertegenwoordigen de modus die is geselecteerd. Het varieert van 0 tot 2 (dus we moeten twee bits te vertegenwoordigen de modus). De volgende bit vertegenwoordigt het geselecteerde dek, dek 0 of 1 dek. De laatste twee bits, die we don't care over en zij zal niet worden geïnterpreteerd.
Roterende Encoder
De Rotary-Encoder is niet zo ingewikkeld, maar dat er ook een gereserveerde id-nummer van 1 voor digitale bedieningsfuncties heeft. De roterende encoder berichten zijn als volgt ingedeeld:
[00001] | [0] | [00] | [0] | [0000000]
Id-nummer | Type | Waarde | Super snelheid | Don't Care
Het id-nummer van de Rotary Encoder zal altijd 1 en het type zal altijd 0. De waarde heeft drie verschillende betekenissen, 0 betekent rechtsom draaien, 1 betekent een tegen de rotatie, en 2 betekent te dubbelklikken, 3 wordt niet gebruikt. De laatste 7 bits, die we don't care over en zij zal niet worden geïnterpreteerd.
Dat is allen daar is aan het! Het protocol is echt niet zo moeilijk te begrijpen. En het is een goede manier om te oefenen bitsgewijze mathvaardigheden en rekken de grenzen op hoe klein je van gegevenspakketten krijgen kunt. Ik besliste te gebruiken 5 bits voor het id-nummer, zodat het protocol tot 32 digitale ingangen en 32 analoge ingangen ondersteunen kan (5 ^ 2 = 32).
