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Inhaltsverzeichnis
- 1 RP6 Multi IO Erweiterungsmodul
- 1.1 Features des Multi-IO-Moduls
- 1.2 Software
- 1.2.1 RP6 M256 WIFI
- 1.2.2 RP6 CCPRO M128
- 1.2.3 RP6 CONTROL M32
- 1.2.4 RP6 BASE
- 1.3 Hardware
- 1.3.1 Anschluß anderer Module
- 1.3.2 Taster-Board
- 1.3.3 Bumper-Board
- 1.3.4 Liniensucher-Board
- 1.3.5 Radio-Board
- 1.3.6 Stromversorgung
- 1.3.7 USRBUS
- 1.3.8 XBUS
- 1.3.9 Der 3,3V-I2C-Bus
- 1.3.10 Temperatursensor
- 1.3.11 16-facher PWM-Modulator
- 1.3.12 Servos der M32
- 1.3.13 Spannungsversorgung für Servomotoren
- 1.3.14 Strom-Spannungs-Temperatur-Sensor
- 1.3.15 Echtzeit-Uhr
- 1.3.16 Berührungssensor
- 1.3.17 Buzzer
- 1.3.18 Spannungsteiler
- 1.3.19 EEPROM
- 1.3.20 Anschluß der anderen Boards
- 1.3.21 Anschlussmöglichkeiten weiterer Sensoren
- 1.4 Teileliste
- 1.5 Siehe auch
- 1.6 Weblinks
- 1.7 Autoren
RP6 Multi IO Erweiterungsmodul
Das RP6-Multi-IO Erweiterungsmodul besteht aus fünf Platinen. Eine Hauptplatine, im üblichen RP6-Layout, enthält eine Vielzahl möglicher Sensoren und Aktoren wie Temperatursensor, Stromsensor, Berührungssensor, Servo-Ansteuerung, LEDs, Buzzer etc. An sie können die vier weiteren Platinen angesteckt werden. Diese sind eine Bumper-Platine zum Anbringen am Heck des RP6, eine Radio-Platine, eine Platine mit vier Tastern und eine mit einem Liniensensor-Array von fünf CNY70-Reflexoptokopplern.
Diese fünf Platinen können bei fabqu ( http://www.roboternetz.de/community/members/47148-fabqu oder fabqu@web.de ) bestellt werden. Sie sind mit Lötstopplack (schwarz) sowie beidseitig mit einem Bestückungsdruck (in weiß) versehen. Sie sind nicht aufgebaut, aber fabqu bietet an, die schwer einzulötenden SMD-ICs (und bei Bedarf auch alle anderen SMD-Bauteile) in einer einmaligen Sammelbestellung zu bestellen und einzulöten.
Features des Multi-IO-Moduls
On-Board-Sensoren
- Externe Stromversorgung
- Bis zu 10 Volt
- Verpolungs- und kurzschlussicher
- Netzgerät möglich
- 5V- und 3,3V-Regler on Board
- USRBUS
- Pinherausführungen
- Alle 14 Pins stehen zur freien Verfügung
- XBUS
- Nutzung des externen Akkus für RP6-Basiseinheit möglich
- Nutzung des Akkus der RP6-Basiseinheit möglich
- Pinherausführungen für I2C (5V- und 3,3V-Pegel) und Int1 (5V- und 3,3V-Pegel)
- Temperatur-Sensor
- TCN75 (gleicher Sensor ist bei M128 verbaut)
- Adressbits A0 und A2 einstellbar
- Sensor ist durch Jumper deaktivierbar
- 16-fach PWM-Modulator via I2C PCA9685
- schaltet 8 Servos
- schaltet 4 LEDs
- schaltet Versorgungsspannung der Servomotoren zu/ab
- 3 freie Pins
- Der PCA9685 ist direkt neben dem USRBUS angebracht, um hier eine Fortführung der Daten zu ermöglichen
- Servo-Lib für M32
- 8 Servos für M32 nutzbar durch Servo-Lib von Dirk
- siehe Weblinks unten
- Spannungsversorgung Servos
- Eigene Spannungsversorgung für alle Servomotoren
- Abgesichert durch 470uF-Kondensator
- Verwendung drei verschiedener 5V-Regler möglich (78x5, LT1084CP-5 oder LT1084CT-5)
- Bei Verwendung eines LT…-5 ist die Spannung durch Poti im Bereich 5..7,5V einstellbar
- Strom-Spannungs-Überwachung
- LTC2990 überwacht via I2C Batteriespannung, Servospannung, Stromverbrauch der gesamten Platine sowie eigene Temperatur
- Analoge Messung der 3,3V-Spannung
- Echtzeit-Uhr DS1307
- Via I2C
- 5V sind durch Jumper deaktivierbar
- StandBy durch 3V-Knopfzelle (20xx-Reihe) möglich
- Berührungssensor
- Timerbaustein NE555 registriert Berührung einer Antenne
- Via ADC
- Buzzer
- Spannungsteiler
- Vorbereitet
- Anschlussmöglichkeit vieler eigener Sensoren
- I2C-EEPROM
- Anschlussmöglichkeit der IO- und ADC-Wannenstecker von RP6#RP6_CONTROL_M32_Platine, RP6#RP6_CONTROL_M128_Platine und RP6#RP6_CONTROL_M256_Platine
Weitere Platinen
- Jede hier beschriebene Platine besitzt einen vorkonfektionierten Anschluss auf der Hauptplatine
- Taster-Board
- Vier Taster
- Widerstandskaskade für Messung mit einem ADC
- Bumper-Board
- Zwei Bumper mit LEDs
- Zwei durch Transistor abschaltbare Sharp-GP2Dxx-Sensoren (analog) oder zwei SRF02-Sensoren (digital via I2C)
- Liniensucher-Board für Liniensensor
- Bis zu 5 CNY70-Reflexoptokoppler
- Durch Transistor abschaltbar
- LED zeigt Status
- Durch Jumper Wahl zwischen drei oder fünf CNY70-Reflexoptokopplern
- Radio-Board
- SI4735 digitaler Radio-Empfänger
- TDA7050 Verstärker mit Stereo-Kopfhörerbuchse
- Potentiometer zur Lautstärkeregulierung
- AM und FM möglich
- Anschlüsse
- Taster-Board kann an Hauptplatine angesteckt oder aufgelötet werden
- Anschlüsse für Bumper- und Liniensensor-Board
Erweiterbare Sensoren
- DCF77-Funkuhrempfänger
- GPS-Modul Navilock NL-552ETTL via UART
- Aufsteckbarer 2D-Kompass
- Oder aufsteckbarer 9D-Kompass
- Aufsteckbarer Luftfeuchtigkeit- und Temperatur-Sensor
- Aufsteckbarer Luftdrucksensor
- Vier weitere SRF02
- SnakeVision-Modul
Software
Die Software wird von Dirk erstellt. Diese Bibliotheken sind natürlich nur ein Vorschlag und sollen nur zur Anregung eigener Projekte und eigener Bibliotheken dienen. Es ist geplant, eine Bibliothek mit allen fest installierten Sensoren und Aktoren aufzubauen. Darüber hinaus soll sich eine weitere Bibliothek mit Umwelt-Fragen beschäftigen (Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Temperatur) sowie eine mit den Sensoren für Lageerkennung (GPS, 2D- oder 9D-Kompass). Diese Bibliotheken liegen – wie das gesamte Projekt – als Open Source vor und werden den Usern zugänglich gemacht.
RP6 M256 WIFI
Die RP6v2#RP6v2_M256_WiFi_Platine (= "M256") kann über den I2C-Bus alle I2C-Sensoren und I2C-Aktoren ansteuern und hat mit ihren vielen freien Ressourcen (Portpins) natürlich optimale Voraussetzungen, um die weiteren Funktionen der Multi IO Platine zu nutzen. Dazu wird sie (wenn alle Funktionen gleichzeitig genutzt werden sollen) mit drei Steckverbindungen angeschlossen:
- IO-Mxxx <-> IO_PWM/T2/T3
- ADC-Mxxx <-> ADC_IO2/CMP
- ADC-M256 <-> ADC_IO1
Dadurch ergeben sich umfangreiche Möglichkeiten, die Sensoren der Multi IO Platine auszulesen und Aktoren zu schalten. Die folgenden 3 Tabellen zeigen die Verbindungen:
Stecker IO-Mxxx:
| Stecker-Pin | M256-Port | M256-Funktion | Multi IO-Funktion | I/O |
| 1 | PE7 | ICP3 | DCF77 | I |
| 2 | GND | |||
| 3 | PE6 | T3 | SHARPS_PWR | O |
| 4 | PE5 | OC3C | SNAKE_SWITCH | O |
| 5 | PB4 | OC2A | BUZZER | O |
| 6 | PK7 | ADC15 | (TX *) | |
| 7 | PH6 | OC2B | SNAKE_KEY / (TX *) | I |
| 8 | PK6 | ADC14 | (RX *) | |
| 9 | PE4 | OC3B | LFS_PWR | O |
| 10 | VDD |
Zu *) UART nicht am IO_PWM/Tx/Ty Stecker der M256 vorhanden!
Stecker ADC-Mxxx:
| Stecker-Pin | M256-Port | M256-Funktion | Multi IO-Funktion | I/O |
| 1 | PK0 | ADC8 | TOUCH / LFS_L | I |
| 2 | GND | |||
| 3 | PK1 | ADC9 | 3V3 / LFS_M | I |
| 4 | PE3 | OC3A/AIN1 | BUMPER_L | I/O * |
| 5 | PK2 | ADC10 | LFS_R | I |
| 6 | GND | |||
| 7 | PK3 | ADC11 | BUTTONS | I |
| 8 | PE2 | XCK0/AIN0 | BUMPER_R | I/O * |
| 9 | PK4 | ADC12 | 3V3 alt.1 | I |
| 10 | VDD |
Zu *) Eingang für Bumper-Taster, Ausgang für Bumper-LED!
Stecker ADC-M256:
| Stecker-Pin | M256-Port | M256-Funktion | Multi IO-Funktion | I/O |
| 1 | PF1 | ADC1 | LDR1 | I |
| 2 | GND | GND | ||
| 3 | PF0 | ADC0 | LDR2 | I |
| 4 | VDD | |||
| 5 | PF2 | ADC2 | LFS_R1 | I |
| 6 | GND | GND | ||
| 7 | PF3 | ADC3 | LFS_L1 | I |
| 8 | GND | GND | ||
| 9 | PF4 | ADC4 | SHARP_L | I |
| 10 | GND | GND | ||
| 11 | PF5 | ADC5 | SHARP_R | I |
| 12 | PF6 | ADC6 | SNAKE_R | I |
| 13 | PF7 | ADC7 | SNAKE_L | I |
| 14 | GND | GND |
Multi IO Projekt Library
Diese Avr-gcc Library für das Multi IO Projekt Board (= "MultiIO") geht von folgenden Voraussetzungen aus:
- Die RP6v2 M256 WiFi Platine (= "M256") wird für die Ansteuerung der MultiIO benutzt (1).
- Die M256 ist der I2C-Bus Master.
- Die I2C-Bus Geschwindigkeit beträgt 100 kHz.
- Alle Hardware-Komponenten der MultiIO sind aufgebaut (2).
- Alle Jumper auf der MultiIO sind in ihrer Standardstellung (3).
- Die MultiIO und die M256 sind mit dem XBUS des RP6-Systems 1:1 verbunden.
- Der Wannenstecker IO_Mxxx der MultiIO ist mit dem Wannenstecker IO_PWM/T2/T3 der M256 1:1 verbunden.
- Der Wannenstecker ADC_Mxxx der MultiIO ist mit dem Wannenstecker ADC_IO2/CMP der M256 1:1 verbunden.
- Der Wannenstecker ADC_M256 der MultiIO ist mit dem Wannenstecker ADC_IO1 der M256 1:1 verbunden.
Zu (1): Dies soll nur der 1. Schritt sein. Natürlich ist die MultiIO auch
an die RP6 BASE, die RP6#RP6_CONTROL_M32_Platine und die
RP6#RP6_CCPRO_M128_Platine des RP6-Systems und an praktisch
alle anderen Microcontroller-Plattformen anschließbar!
Zu (2): Wenn nicht alle Komponenten aufgebaut sind, sind die zugehörigen
Funktionen natürlich nicht funktionsfähig und können nicht benutzt
werden.
Zu (3): Siehe Hardware-Teil!
Die Library (Software-Bibliothek) besteht aus drei Teilen:
- Dem RP6_Multi_IO_Projekt#Configuration Header -> Hier stehen alle Definitionen und Festlegungen, die der grundlegenden Konfiguration der MultiIO dienen. Diese Datei kann auf die eigenen Hardware-Voraussetzungen angepaßt werden, ohne dass die eigentliche Library (Header und Source) verändert werden muss.
- Dem RP6_Multi_IO_Projekt#Library Header -> Hier gibt es Definitionen, Variablen- und Funktionsdeklarationen für die Library.
- Der RP6_Multi_IO_Projekt#Library Source -> Das ist die eigentliche Library.
Configuration Header
Datei RP6M256_MultiIO.h:
/* * **************************************************************************** * RP6 ROBOT SYSTEM - RP6 CONTROL M256 Examples * **************************************************************************** * Example: RP6M256 MultiIO Library * Author(s): Dirk * **************************************************************************** * Description: * Configuration header file for new MultiIO Project Board library. * * **************************************************************************** */ #ifndef RP6M256_MULTIIO_H #define RP6M256_MULTIIO_H /*****************************************************************************/ // MultiIO hardwired components: // - I2C Voltage & Current Sensor (LTC2990) // - I2C Real Time Clock (RTC DS1307Z) // - I2C Temperature Sensor (TCN75A) // - I2C Servo Controller (PCA9685) // - I2C EEPROM (24LCXXX) // - 3V3 Voltage Sensor // - Touch Sensor (with NE555) // - Buttons // - LEDs // - Buzzer /*****************************************************************************/ // I2C Voltage & Current Sensor (LTC2990): #define I2C_MULTIIO_VCS_ADR 0x98 // ADR1/0 = 0/0 //#define I2C_MULTIIO_VCS_ADR 0x9a // ADR1/0 = 0/1 //#define I2C_MULTIIO_VCS_ADR 0x9c // ADR1/0 = 1/0 //#define I2C_MULTIIO_VCS_ADR 0x9e // ADR1/0 = 1/1 //#define I2C_MULTIIO_VCS_ADR 0xee // Global sync address // (Voltage divider and shunt resistor!) #define SHUNT_R 0.051 // 0.051 Ohm #define V1_ADJUST 2.0 // (10+10)/10 kOhm #define V2_ADJUST 2.0 // (10+10)/10 kOhm #define VBAT_ADJUST 3.2 // (22+10)/10 kOhm #define VSERVO_ADJUST 2.5 // (15+10)/10 kOhm /*****************************************************************************/ // I2C Real Time Clock (RTC DS1307Z): #define I2C_MULTIIO_RTC_ADR 0xD0 // Default /*****************************************************************************/ // I2C Temperature Sensor (TCN75A): // (A1 always 0!) #define I2C_MULTIIO_TEMP_ADR 0x90 // A2/0 = 0/0 //#define I2C_MULTIIO_TEMP_ADR 0x92 // A2/0 = 0/1 //#define I2C_MULTIIO_TEMP_ADR 0x98 // A2/0 = 1/0 //#define I2C_MULTIIO_TEMP_ADR 0x9a // A2/0 = 1/1 /*****************************************************************************/ // I2C Servo Controller (PCA9685): // (A5, A4, A3, A2 always 0!) #define I2C_MULTIIO_SERVO_ADR 0x80 // A1/0 = 0/0 //#define I2C_MULTIIO_SERVO_ADR 0x82 // A1/0 = 0/1 //#define I2C_MULTIIO_SERVO_ADR 0x84 // A1/0 = 1/0 //#define I2C_MULTIIO_SERVO_ADR 0x86 // A1/0 = 1/1 //#define I2C_MULTIIO_SERVO_ADR 0xe0 // ALLCALLADR // (Servo power is connected to LED8 of the PCA9685!) #define CHSERVOPWR 9 // Servo left touch (LT), right touch (RT), middle position (MP) constants: // (Hints: - Servo impulse length [ms] = Servo position value / 204.8 // (Formula only valid for a PWM of 50 Hz!) // - Min. servo impulse (0,7 ms) = Servo position 143 // - Mid. servo impulse (1,5 ms) = Servo position 307 // - Max. servo impulse (2,3 ms) = Servo position 471 // - !!! You should NOT use servo position values < 143 or > 471 !!!) #define SERVO1_LT 205 // Servo impulse ~1ms #define SERVO1_RT 410 // Servo impulse ~2ms #define SERVO1_MP ((SERVO1_RT - SERVO1_LT) / 2 + SERVO1_LT) #define SERVO2_LT 205 #define SERVO2_RT 410 #define SERVO2_MP ((SERVO2_RT - SERVO2_LT) / 2 + SERVO2_LT) #define SERVO3_LT 205 #define SERVO3_RT 410 #define SERVO3_MP ((SERVO3_RT - SERVO3_LT) / 2 + SERVO3_LT) #define SERVO4_LT 205 #define SERVO4_RT 410 #define SERVO4_MP ((SERVO4_RT - SERVO4_LT) / 2 + SERVO4_LT) #define SERVO5_LT 205 #define SERVO5_RT 410 #define SERVO5_MP ((SERVO5_RT - SERVO5_LT) / 2 + SERVO5_LT) #define SERVO6_LT 205 #define SERVO6_RT 410 #define SERVO6_MP ((SERVO6_RT - SERVO6_LT) / 2 + SERVO6_LT) #define SERVO7_LT 205 #define SERVO7_RT 410 #define SERVO7_MP ((SERVO7_RT - SERVO7_LT) / 2 + SERVO7_LT) #define SERVO8_LT 205 #define SERVO8_RT 410 #define SERVO8_MP ((SERVO8_RT - SERVO8_LT) / 2 + SERVO8_LT) /*****************************************************************************/ // I2C EEPROM (24LCXXX): // (A2=1 not usable with 24LC1024-P!) #define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xA0 // A2/1/0 = 0/0/0 //#define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xA2 // A2/1/0 = 0/0/1 //#define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xA4 // A2/1/0 = 0/1/0 //#define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xA6 // A2/1/0 = 0/1/1 //#define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xA8 // A2/1/0 = 1/0/0 //#define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xAA // A2/1/0 = 1/0/1 //#define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xAC // A2/1/0 = 1/1/0 //#define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xAE // A2/1/0 = 1/1/1 // I2C-EEPROM storage capacity [kbit]: #define I2C_EEPROM_KBIT 32 // 24LC32-P <== Default //#define I2C_EEPROM_KBIT 64 // 24LC64-P //#define I2C_EEPROM_KBIT 128 // 24LC128-P //#define I2C_EEPROM_KBIT 256 // 24LC256-P //#define I2C_EEPROM_KBIT 512 // 24LC512-P //#define I2C_EEPROM_KBIT 1024 // 24LC1024-P // I2C-EEPROM pagesize [byte]: // ATTENTION: The pagesize must fit to the EEPROM type defined above! #define I2C_EEPROM_PAGESIZE 32 // EEPROM 32 or 64 kbit //#define I2C_EEPROM_PAGESIZE 64 // EEPROM 128 or 256 kbit //#define I2C_EEPROM_PAGESIZE 128 // EEPROM 512 kbit //#define I2C_EEPROM_PAGESIZE 256 // EEPROM 1024 kbit /*****************************************************************************/ // 3V3 Voltage Sensor: #define ADC_MULTIIO_3V3 ADC_9 // At ADC-Mxxx //#define ADC_MULTIIO_3V3 ADC_12 // At ADC-Mxxx //#define ADC_MULTIIO_3V3 ADC_4 // At ADC-M256 /*****************************************************************************/ // Touch Sensor (with NE555): #define ADC_MULTIIO_TOUCH ADC_8 // At ADC-Mxxx //#define ADC_MULTIIO_TOUCH ADC_5 // At ADC-M256 #define ADCVAL_NOTOUCH 14 #define ADCVAL_TOUCH 1022 #define ADCVAL_LIMIT_T ((ADCVAL_TOUCH - ADCVAL_NOTOUCH) / 2 + ADCVAL_NOTOUCH) /*****************************************************************************/ // Buttons: #define ADC_MULTIIO_BUTTONS ADC_11 // At ADC-Mxxx #define ADCVAL_BUTTON1 13 #define ADCVAL_BUTTON2 581 #define ADCVAL_BUTTON3 743 #define ADCVAL_BUTTON4 820 #define ADCVAL_LIMIT12 ((ADCVAL_BUTTON2 - ADCVAL_BUTTON1) / 2 + ADCVAL_BUTTON1) #define ADCVAL_LIMIT23 ((ADCVAL_BUTTON3 - ADCVAL_BUTTON2) / 2 + ADCVAL_BUTTON2) #define ADCVAL_LIMIT34 ((ADCVAL_BUTTON4 - ADCVAL_BUTTON3) / 2 + ADCVAL_BUTTON3) #define ADCVAL_LIMIT40 ((1023 - ADCVAL_BUTTON4) / 2 + ADCVAL_BUTTON4) /*****************************************************************************/ // LEDs: // (Status LED1..LED4 are connected to LED15..LED12 of the PCA9685!) #define CHLED1 16 #define CHLED2 15 #define CHLED3 14 #define CHLED4 13 /*****************************************************************************/ // Buzzer: // (This library assumes that the buzzer is connected to OC2A_PI4 (PB4). // This is the case, if you connect IO-Mxxx with IO_PWM/T2/T3 of the M256. // // Possible connections of the buzzer on the MultiIO Project Board: // // M256 plug: Portpin name: Portpin: // IO_PWM/T2/T3 OC2A_PI4 PB4 <== Default of THIS library! // IO_PWM/T0/T1 IO_OC0B PG5 // UART_SPI1/T5 IO_PL3_OC5A PL3 // UART_SPI2/T4 IO_PH5_OC4C PH5 // // You may of course use one of the other portpins (PG5, PL3, PH5) for the // buzzer, but then you will have to write your own buzzer functions!!! // Attention: Timer/Counter0 is used by the RP6M256 library, so you may NOT // use IO_OC0B (PG5) with hardware PWM!) /*****************************************************************************/ // Other ADC channel definitions: // (Depending on jumper settings on the MultiIO Project Board!) #define ADC_MULTIIO_LDR2 ADC_0 // At ADC-M256 #define ADC_MULTIIO_LDR1 ADC_1 // At ADC-M256 #define ADC_MULTIIO_LFS_R1 ADC_2 // At ADC-M256 #define ADC_MULTIIO_LFS_L1 ADC_3 // At ADC-M256 #define ADC_MULTIIO_SHARP_L ADC_4 // At ADC-M256 #define ADC_MULTIIO_SHARP_R ADC_5 // At ADC-M256 #define ADC_MULTIIO_SNAKE_R ADC_6 // At ADC-M256 #define ADC_MULTIIO_SNAKE_L ADC_7 // At ADC-M256 #define ADC_MULTIIO_LFS_L ADC_8 // At ADC-Mxxx #define ADC_MULTIIO_LFS_M ADC_9 // At ADC-Mxxx #define ADC_MULTIIO_LFS_R ADC_10 // At ADC-Mxxx // Other IO portpin definitions: // (Bumper/LEDs in-/outputs at the ADC-Mxxx plug!) #define IO_MULTIIO_BUMPER_R_IN IO_PE2_XCK0_AIN0 // At ADC-Mxxx #define IO_MULTIIO_BUMPER_R_DDR DDRE #define IO_MULTIIO_BUMPER_R_PIN PINE #define IO_MULTIIO_BUMPER_R_PORT PORTE #define IO_MULTIIO_BUMPER_L_IN IO_PE3_OC3A_AIN1 // At ADC-Mxxx #define IO_MULTIIO_BUMPER_L_DDR DDRE #define IO_MULTIIO_BUMPER_L_PIN PINE #define IO_MULTIIO_BUMPER_L_PORT PORTE // Other IO portpin definitions: // (Depending on the IO-Mxxx plug connection. Default: IO_PWM/T2/T3!) #define IO_MULTIIO_LFS_PWR_IN IO_PE4_OC3B_I4 // IO-Mxxx: IO_PWM/T2/T3 #define IO_MULTIIO_LFS_PWR_DDR DDRE #define IO_MULTIIO_LFS_PWR_PORT PORTE //#define IO_MULTIIO_LFS_PWR_IN OC1B_PI6 // IO-Mxxx: IO_PWM/T0/T1 //#define IO_MULTIIO_LFS_PWR_DDR DDRB //#define IO_MULTIIO_LFS_PWR_PORT PORTB //#define IO_MULTIIO_LFS_PWR_IN IO_PL4_OC5B // IO-Mxxx: UART_SPI1/T5 //#define IO_MULTIIO_LFS_PWR_DDR DDRL //#define IO_MULTIIO_LFS_PWR_PORT PORTL //#define IO_MULTIIO_LFS_PWR_IN IO_PH3_OC4A // IO-Mxxx: UART_SPI2/T4 //#define IO_MULTIIO_LFS_PWR_DDR DDRH //#define IO_MULTIIO_LFS_PWR_PORT PORTH #define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_IN IO_PE6_T3_I6 // IO-Mxxx: IO_PWM/T2/T3 #define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_DDR DDRE #define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_PORT PORTE //#define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_IN IO_PD6_T1 // IO-Mxxx: IO_PWM/T0/T1 //#define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_DDR DDRD //#define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_PORT PORTD //#define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_IN IO_PL2_T5 // IO-Mxxx: UART_SPI1/T5 //#define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_DDR DDRL //#define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_PORT PORTL //#define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_IN IO_PH7_T4 // IO-Mxxx: UART_SPI2/T4 //#define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_DDR DDRH //#define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_PORT PORTH #define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_IN IO_PE5_OC3C_I5 // IO-Mxxx: IO_PWM/T2/T3 #define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_DDR DDRE #define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_PORT PORTE //#define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_IN OC0A_OCM_PI7 // IO-Mxxx: IO_PWM/T0/T1 //#define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_DDR DDRB //#define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_PORT PORTB //#define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_IN IO_PD5_XCK1 // IO-Mxxx: UART_SPI1/T5 //#define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_DDR DDRD //#define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_PORT PORTD //#define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_IN IO_PH2_XCK2 // IO-Mxxx: UART_SPI2/T4 //#define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_DDR DDRH //#define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_PORT PORTH #define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_IN IO_PH6_OC2B // IO-Mxxx: IO_PWM/T2/T3 #define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_DDR DDRH #define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_PIN PINH //#define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_IN OC1A_PI5 // IO-Mxxx: IO_PWM/T0/T1 //#define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_DDR DDRB //#define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_PIN PINB //#define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_IN IO_PL5_OC5C // IO-Mxxx: UART_SPI1/T5 //#define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_DDR DDRL //#define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_PIN PINL //#define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_IN IO_PH4_OC4B // IO-Mxxx: UART_SPI2/T4 //#define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_DDR DDRH //#define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_PIN PINH #define IO_MULTIIO_DCF77_IN IO_PE7_ICP3_I7 // IO-Mxxx: IO_PWM/T2/T3 #define IO_MULTIIO_DCF77_DDR DDRE #define IO_MULTIIO_DCF77_PIN PINE //#define IO_MULTIIO_DCF77_IN IO_PD4_ICP1 // IO-Mxxx: IO_PWM/T0/T1 //#define IO_MULTIIO_DCF77_DDR DDRD //#define IO_MULTIIO_DCF77_PIN PIND //#define IO_MULTIIO_DCF77_IN IO_PL1_ICP5 // IO-Mxxx: UART_SPI1/T5 //#define IO_MULTIIO_DCF77_DDR DDRL //#define IO_MULTIIO_DCF77_PIN PINL //#define IO_MULTIIO_DCF77_IN IO_PL0_ICP4 // IO-Mxxx: UART_SPI2/T4 //#define IO_MULTIIO_DCF77_DDR DDRL //#define IO_MULTIIO_DCF77_PIN PINL /*****************************************************************************/ #endif /****************************************************************************** * Additional info * **************************************************************************** * Changelog: * * ---> changes are documented in the file "RP6M256_MultiIOLib.c" * * **************************************************************************** */ /*****************************************************************************/ // EOF
Library Header
Datei RP6M256_MultiIOLib.h:
/*
* ****************************************************************************
* RP6 ROBOT SYSTEM - RP6 CONTROL M256 Examples
* ****************************************************************************
* Example: RP6M256 MultiIO Library
* Author(s): Dirk
* ****************************************************************************
* Description:
* Header file for new MultiIO Project Board library.
*
* ****************************************************************************
*/
#ifndef RP6M256_MULTIIOLIB_H
#define RP6M256_MULTIIOLIB_H
/*****************************************************************************/
// MultiIO hardwired components:
// - I2C Voltage & Current Sensor (LTC2990)
// - I2C Real Time Clock (RTC DS1307Z)
// - I2C Temperature Sensor (TCN75A)
// - I2C Servo Controller (PCA9685)
// - I2C EEPROM (24LCXXX)
// - 3V3 Voltage Sensor
// - Touch Sensor (with NE555)
// - Buttons
// - LEDs
// - Buzzer
/*****************************************************************************/
// Includes:
#include "RP6M256Lib.h"
#include "RP6I2CmasterTWI.h"
#include "RP6M256_MultiIO.h"
/*****************************************************************************/
// I2C Voltage & Current Sensor (LTC2990):
// Registers:
#define LTC2990_STATUS 0
#define LTC2990_CONTROL 1
#define LTC2990_TRIGGER 2
#define LTC2990_TINT_MSB 4
#define LTC2990_TINT_LSB 5
#define LTC2990_V1_MSB 6
#define LTC2990_V1_LSB 7
#define LTC2990_V2_MSB 8
#define LTC2990_V2_LSB 9
#define LTC2990_V3_MSB 10
#define LTC2990_V3_LSB 11
#define LTC2990_V4_MSB 12
#define LTC2990_V4_LSB 13
#define LTC2990_VCC_MSB 14
#define LTC2990_VCC_LSB 15
// Status register bitmasks:
#define LTC2990_STATUS_DEFAULT 0
#define LTC2990_STATUS_BUSY 1
#define LTC2990_STATUS_TINT_READY 2
#define LTC2990_STATUS_V1V2_READY 4
#define LTC2990_STATUS_V2_READY 8
#define LTC2990_STATUS_V3V4_READY 16
#define LTC2990_STATUS_V4_READY 32
#define LTC2990_STATUS_VCC_READY 64
// Control register bitmasks:
#define LTC2990_CONTROL_DEFAULT 0
#define LTC2990_CONTROL_MULTIIO 0b01011010 // Mode V1-V2, V3, V4
// All measurements per mode
// Single acquisition
#define LTC2990_CONTROL_MODE02_DEFAULT 0
#define LTC2990_CONTROL_MODE34_DEFAULT 0
#define LTC2990_CONTROL_REPEAT_SINGLE 64
#define LTC2990_CONTROL_TEMP_FORMAT 128
extern double tint;
extern double cbat;
extern double vbat;
extern double vservo;
extern double vcc;
void LTC2990_write_cfg(uint8_t);
#define LTC2990_init() {LTC2990_write_cfg(LTC2990_CONTROL_MULTIIO);}
void LTC2990_run(void);
void LTC2990_read(void);
void LTC2990_calculate(void);
void LTC2990_measure(void);
/*****************************************************************************/
// I2C Real Time Clock (RTC DS1307Z):
// Registers:
#define DS1307_SECONDS 0
#define DS1307_MINUTES 1
#define DS1307_HOURS 2
#define DS1307_DAY 3
#define DS1307_DATE 4
#define DS1307_MONTH 5
#define DS1307_YEAR 6
#define DS1307_CONTROL 7
#define DS1307_RAM 8
// Control register bitmasks:
#define DS1307_CONTROL_DEFAULT 0
#define DS1307_CONTROL_RS0 1
#define DS1307_CONTROL_RS1 2
#define DS1307_CONTROL_SQWE 16
#define DS1307_CONTROL_OUT 128
enum RTCWEEKDAYS {
R_MO = 1, R_TU, R_WE, R_TH, R_FR, R_SA, R_SU
};
typedef struct {
uint16_t year; // Year
uint8_t month; // Month [1..12]
enum RTCWEEKDAYS weekday; // Weekday [1..7 = R_MO..R_SU]
uint8_t day; // Day [1..31]
} rtcdate_t;
rtcdate_t rtc_date;
typedef struct {
uint8_t dst; // Daylight-saving-time (time zone)
uint8_t hour; // Hour [0..23]
uint8_t minute; // Minute [0..59]
uint8_t second; // Second [0..59]
} rtctime_t;
rtctime_t rtc_time;
uint8_t BCD2DEC(uint8_t);
uint8_t DEC2BCD(uint8_t);
void DS1307_write_cfg(uint8_t);
void DS1307_init(void);
#define CALC_DST // Time zone will be calculated
void DS1307_read(void);
void DS1307_write(void);
uint8_t DS1307_readRAM(uint8_t);
void DS1307_writeRAM(uint8_t, uint8_t);
/*****************************************************************************/
// I2C Temperature Sensor (TCN75A):
// Registers:
#define TCN75_TEMP 0
#define TCN75_CONFIG 1
#define TCN75_HYST 2
#define TCN75_LIMIT 3
// Config register bitmasks:
#define TCN75_CONFIG_RUN 0 // Default
#define TCN75_CONFIG_SHUTDOWN 1
#define TCN75_CONFIG_COMP 0 // Default
#define TCN75_CONFIG_INT 2
#define TCN75_CONFIG_ALERT_LOW 0 // Default
#define TCN75_CONFIG_ALERT_HIGH 4
#define TCN75_CONFIG_FAULT_1 0 // Default
#define TCN75_CONFIG_FAULT_2 8
#define TCN75_CONFIG_FAULT_4 16
#define TCN75_CONFIG_FAULT_6 24
// Only for the TCN75A - high resolution and OneShot mode:
#define TCN75A_CONFIG_RES_9 0 // Default
#define TCN75A_CONFIG_RES_10 32 // 0b00100000
#define TCN75A_CONFIG_RES_11 64 // 0b01000000
#define TCN75A_CONFIG_RES_12 96 // 0b01100000
#define TCN75A_CONFIG_ONESHOT_DISABLED 0 // Default
#define TCN75A_CONFIG_ONESHOT 128 // 0b10000000
extern double temperature;
void TCN75_write_cfg(uint8_t);
#define TCN75_shutdown() {TCN75_write_cfg(TCN75_CONFIG_SHUTDOWN);}
#define TCN75_run(__CONFIG__) {TCN75_write_cfg(__CONFIG__);}
extern uint8_t temperature_low;
extern uint8_t temperature_high;
#define getTemperatureHigh() (temperature_high)
#define getTemperatureLow() (temperature_low)
void TCN75_read(void);
double TCN75_calculate(void);
double TCN75_measure(void);
/*****************************************************************************/
// I2C Servo Controller (PCA9685):
// Registers:
#define PCA9685_MODE1 0
#define PCA9685_MODE2 1
#define PCA9685_SUBADR1 2
#define PCA9685_SUBADR2 3
#define PCA9685_SUBADR3 4
#define PCA9685_ALLCALLADR 5
#define PCA9685_LED0_ON_L 6
#define PCA9685_LED0_ON_H 7
#define PCA9685_LED0_OFF_L 8
#define PCA9685_LED0_OFF_H 9
#define PCA9685_LED1_ON_L 10
#define PCA9685_LED1_ON_H 11
#define PCA9685_LED1_OFF_L 12
#define PCA9685_LED1_OFF_H 13
#define PCA9685_LED2_ON_L 14
#define PCA9685_LED2_ON_H 15
#define PCA9685_LED2_OFF_L 16
#define PCA9685_LED2_OFF_H 17
#define PCA9685_LED3_ON_L 18
#define PCA9685_LED3_ON_H 19
#define PCA9685_LED3_OFF_L 20
#define PCA9685_LED3_OFF_H 21
#define PCA9685_LED4_ON_L 22
#define PCA9685_LED4_ON_H 23
#define PCA9685_LED4_OFF_L 24
#define PCA9685_LED4_OFF_H 25
#define PCA9685_LED5_ON_L 26
#define PCA9685_LED5_ON_H 27
#define PCA9685_LED5_OFF_L 28
#define PCA9685_LED5_OFF_H 29
#define PCA9685_LED6_ON_L 30
#define PCA9685_LED6_ON_H 31
#define PCA9685_LED6_OFF_L 32
#define PCA9685_LED6_OFF_H 33
#define PCA9685_LED7_ON_L 34
#define PCA9685_LED7_ON_H 35
#define PCA9685_LED7_OFF_L 36
#define PCA9685_LED7_OFF_H 37
#define PCA9685_LED8_ON_L 38
#define PCA9685_LED8_ON_H 39
#define PCA9685_LED8_OFF_L 40
#define PCA9685_LED8_OFF_H 41
#define PCA9685_LED9_ON_L 42
#define PCA9685_LED9_ON_H 43
#define PCA9685_LED9_OFF_L 44
#define PCA9685_LED9_OFF_H 45
#define PCA9685_LED10_ON_L 46
#define PCA9685_LED10_ON_H 47
#define PCA9685_LED10_OFF_L 48
#define PCA9685_LED10_OFF_H 49
#define PCA9685_LED11_ON_L 50
#define PCA9685_LED11_ON_H 51
#define PCA9685_LED11_OFF_L 52
#define PCA9685_LED11_OFF_H 53
#define PCA9685_LED12_ON_L 54
#define PCA9685_LED12_ON_H 55
#define PCA9685_LED12_OFF_L 56
#define PCA9685_LED12_OFF_H 57
#define PCA9685_LED13_ON_L 58
#define PCA9685_LED13_ON_H 59
#define PCA9685_LED13_OFF_L 60
#define PCA9685_LED13_OFF_H 61
#define PCA9685_LED14_ON_L 62
#define PCA9685_LED14_ON_H 63
#define PCA9685_LED14_OFF_L 64
#define PCA9685_LED14_OFF_H 65
#define PCA9685_LED15_ON_L 66
#define PCA9685_LED15_ON_H 67
#define PCA9685_LED15_OFF_L 68
#define PCA9685_LED15_OFF_H 69
#define PCA9685_ALL_LED_ON_L 250
#define PCA9685_ALL_LED_ON_H 251
#define PCA9685_ALL_LED_OFF_L 252
#define PCA9685_ALL_LED_OFF_H 253
#define PCA9685_PRE_SCALE 254
#define PCA9685_TESTMODE 255
// Mode1 register bitmasks:
#define PCA9685_MODE1_ALLCALL 1
#define PCA9685_MODE1_SUB3 2
#define PCA9685_MODE1_SUB2 4
#define PCA9685_MODE1_SUB1 8
#define PCA9685_MODE1_SLEEP 16
#define PCA9685_MODE1_AI 32
#define PCA9685_MODE1_EXTCLK 64
#define PCA9685_MODE1_RESTART 128
// Mode2 register bitmasks:
#define PCA9685_MODE2_OUTNE01_DEFAULT 0
#define PCA9685_MODE2_OUTDRV 4
#define PCA9685_MODE2_OCH 8
#define PCA9685_MODE2_INVRT 16
#define F_PCA9685 25000000.0 // Int. Clock: 25 MHz
void PCA9685_init(uint16_t);
#define initServo(__FREQ__) {PCA9685_init(__FREQ__);}
void PCA9685_set(uint8_t, uint16_t);
#define setServo(__SERVO__,__POS__) {PCA9685_set(__SERVO__,__POS__);}
void PCA9685_shutdown(void);
void PCA9685_restart(void);
void setServoPower(uint8_t);
/*****************************************************************************/
// I2C EEPROM (24LCXXX):
uint8_t I2C_EEPROM_readByte(uint16_t memAddr);
void I2C_EEPROM_writeByte(uint16_t memAddr, uint8_t data);
void I2C_EEPROM_readBytes(uint16_t startAddr, uint8_t *buffer, uint8_t length);
void I2C_EEPROM_writeBytes(uint16_t startAddr, uint8_t *buffer, uint8_t length);
/*****************************************************************************/
// 3V3 Voltage Sensor:
extern uint16_t adc3v3;
extern double v3v3;
uint16_t get3V3Sensor(void);
double calculate3V3(void);
double measure3V3(void);
/*****************************************************************************/
// Touch Sensor (with NE555):
extern uint16_t adcTouch;
extern uint8_t touch;
uint8_t getTouch(void);
/*****************************************************************************/
// Buttons:
extern uint16_t adcButtons;
extern uint8_t releasedButtonNumber;
extern uint8_t pressedButtonNumber;
uint8_t getPressedButtonNumber(void);
uint8_t checkPressedButtonEvent(void);
uint8_t checkReleasedButtonEvent(void);
/*****************************************************************************/
// LEDs:
void setMultiIOLEDs(uint8_t leds);
void dimMultiIOLED(uint8_t led, uint16_t duty);
void setMultiIOLED1(uint8_t led);
void setMultiIOLED2(uint8_t led);
void setMultiIOLED3(uint8_t led);
void setMultiIOLED4(uint8_t led);
/*****************************************************************************/
// Buzzer:
// Define tone frequencies (well temperament):
// Great Octave
#define Tone_H 2 // 123Hz
// Small Octave
#define Tone_c 16 // 131Hz
#define Tone_cis 30 // 139Hz
#define Tone_d 42 // 147Hz
#define Tone_dis 54 // 156Hz
#define Tone_e 65 // 165Hz
#define Tone_f 76 // 175Hz
#define Tone_fis 86 // 185Hz
#define Tone_g 96 // 196Hz
#define Tone_gis 105 // 208Hz
#define Tone_a 113 // 220Hz
#define Tone_ais 121 // 233Hz
#define Tone_h 128 // 247Hz
// ' Octave
#define Tone_C1 136 // 262Hz
#define Tone_Cis1 142 // 277Hz
#define Tone_D1 149 // 294Hz
#define Tone_Dis1 155 // 311Hz
#define Tone_E1 160 // 330Hz
#define Tone_F1 166 // 349Hz
#define Tone_Fis1 171 // 370Hz
#define Tone_G1 175 // 392Hz
#define Tone_Gis1 180 // 415Hz
#define Tone_A1 184 // 440Hz
#define Tone_Ais1 188 // 466Hz
#define Tone_H1 192 // 494Hz
// '' Octave
#define Tone_C2 195 // 523Hz
#define Tone_Cis2 199 // 554Hz
#define Tone_D2 202 // 587Hz
#define Tone_Dis2 205 // 622Hz
#define Tone_E2 208 // 659Hz
#define Tone_F2 210 // 698Hz
#define Tone_Fis2 213 // 740Hz
#define Tone_G2 215 // 784Hz
#define Tone_Gis2 217 // 831Hz
#define Tone_A2 219 // 880Hz
#define Tone_Ais2 221 // 932Hz
#define Tone_H2 223 // 988Hz
// ''' Octave
#define Tone_C3 225 // 1047Hz
#define Tone_Cis3 227 // 1109Hz
#define Tone_D3 228 // 1175Hz
#define Tone_Dis3 230 // 1245Hz
#define Tone_E3 231 // 1319Hz
#define Tone_F3 233 // 1397Hz
#define Tone_Fis3 234 // 1480Hz
#define Tone_G3 235 // 1568Hz
#define Tone_Gis3 236 // 1661Hz
#define Tone_A3 237 // 1760Hz
#define Tone_Ais3 238 // 1865Hz
#define Tone_H3 239 // 1976Hz
// '''' Octave
#define Tone_C4 240 // 2093Hz
#define Tone_Cis4 241 // 2217Hz
#define Tone_D4 242 // 2349Hz
#define Tone_Dis4 242 // 2489Hz
#define Tone_E4 243 // 2637Hz
#define Tone_F4 244 // 2794Hz
#define Tone_Fis4 244 // 2960Hz
#define Tone_G4 245 // 3136Hz
#define Tone_Gis4 246 // 3322Hz
#define Tone_A4 246 // 3520Hz
#define Tone_Ais4 247 // 3729Hz
#define Tone_H4 247 // 3951Hz
// ''''' Octave
#define Tone_C5 248 // 4186Hz
void Buzzer_init(void);
void setBuzzerPitch(uint8_t);
void soundBuzzer(uint8_t, uint16_t, uint16_t);
#define buzzer(__PITCH__,__TIME__) {soundBuzzer(__PITCH__,__TIME__,0);}
/*****************************************************************************/
// MultiIO Project Board initialisation:
void multiio_init(void);
/*****************************************************************************/
#endif
/******************************************************************************
* Additional info
* ****************************************************************************
* Changelog:
*
* ---> changes are documented in the file "RP6M256_MultiIOLib.c"
*
* ****************************************************************************
*/
/*****************************************************************************/
// EOF
Library Source
Datei RP6M256_MultiIOLib.c:
/*
* ****************************************************************************
* RP6 ROBOT SYSTEM - RP6 CONTROL M256 Examples
* ****************************************************************************
* Example: RP6M256 MultiIO Library
* Author(s): Dirk
* ****************************************************************************
* Description:
*
* This is our new Library that contains basic routines and functions for
* accessing the hardwired components of the MultiIO Project Board.
*
* There are much more sensors, that may be connected to the MultiIO Project
* Board: Line following sensors (5x CNY70), bumpers, "Snake Vision board",
* LDRs, I2C air pressure sensor, I2C humidity sensor, DCF77 module,
* I2C IMU, I2C ultrasonic distance sensors, GPS module and more
* sensors connected to free ADCs and IOs and to the I2C bus.
* This library doesn't contain functions for these sensors, because they are
* not HARDWIRED to the MultiIO Project Board and may be connected OPTIONALLY.
*
* ****************************************************************************
*/
/*****************************************************************************/
// MultiIO hardwired components:
// - I2C Voltage & Current Sensor (LTC2990)
// - I2C Real Time Clock (RTC DS1307Z)
// - I2C Temperature Sensor (TCN75A)
// - I2C Servo Controller (PCA9685)
// - I2C EEPROM (24LCXXX)
// - 3V3 Voltage Sensor
// - Touch Sensor (with NE555)
// - Buttons
// - LEDs
// - Buzzer
/*****************************************************************************/
// Includes:
#include "RP6M256_MultiIOLib.h"
/*****************************************************************************/
// Variables:
uint8_t registerBuf[13];
/*****************************************************************************/
// I2C Voltage & Current Sensor (LTC2990):
/**
* Sends the configuration byte to a LTC2990.
*
* Input: Config byte for control register
*
* There is also a macro LTC2990_init(), which
* initializes the sensor to work in V1-V2, V3,
* V4 and Single Acquisition mode.
*
* Example:
* LTC2990_init();
*
*/
void LTC2990_write_cfg(uint8_t config)
{
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_VCS_ADR, LTC2990_CONTROL, config);
}
uint8_t vcs_tint_low;
uint8_t vcs_tint_high;
uint8_t vcs_v1_low;
uint8_t vcs_v1_high;
uint8_t vcs_v2_low;
uint8_t vcs_v2_high;
uint8_t vcs_v3_low;
uint8_t vcs_v3_high;
uint8_t vcs_v4_low;
uint8_t vcs_v4_high;
uint8_t vcs_vcc_low;
uint8_t vcs_vcc_high;
/**
* Starts a Single Acquisition measurement.
*/
void LTC2990_run(void)
{
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_VCS_ADR, LTC2990_TRIGGER, 0);
}
/**
* Reads all data registers of the voltage & current
* sensor (VCS).
* They are stored in the variables defined above.
*/
void LTC2990_read(void)
{
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_VCS_ADR, LTC2990_TINT_MSB);
I2CTWI_readBytes(I2C_MULTIIO_VCS_ADR, registerBuf, 12);
vcs_tint_high = registerBuf[0];
vcs_tint_low = registerBuf[1];
vcs_v1_high = registerBuf[2];
vcs_v1_low = registerBuf[3];
vcs_v2_high = registerBuf[4];
vcs_v2_low = registerBuf[5];
vcs_v3_high = registerBuf[6];
vcs_v3_low = registerBuf[7];
vcs_v4_high = registerBuf[8];
vcs_v4_low = registerBuf[9];
vcs_vcc_high = registerBuf[10];
vcs_vcc_low = registerBuf[11];
}
double tint; // Internal temperature
double cbat; // Current at 9V
double vbat; // Battery voltage 9V (BAT)
double vservo; // Servo voltage 5 .. 7.5V
double vcc; // Voltage 5V (VCC)
/**
* Calculates the temperature, voltage and current
* values by using the data read from the LTC2990
* with the function LTC2990_read(). The sensor is
* configured to work in V1-V2, V3, V4 and Single
* Acquisition mode.
* The result is stored in the double variables
* defined above.
*/
void LTC2990_calculate(void)
{
int16_t tmp, tmp2;
double v1, v2;
tmp = (((vcs_tint_high & 0x1f) << 8) + vcs_tint_low) << 3;
tmp = tmp / 8;
tint = tmp / 16.0; // Internal temperature [°C]
tmp = (((vcs_v1_high & 0x7f) << 8) + vcs_v1_low) << 1;
tmp = tmp / 2;
v1 = tmp * 0.01942;
v1 *= V1_ADJUST; // Voltage divider factor
tmp2 = (((vcs_v2_high & 0x7f) << 8) + vcs_v2_low) << 1;
tmp2 = tmp2 / 2;
v2 = tmp * 0.01942;
v2 *= V2_ADJUST; // Voltage divider factor
cbat = (v1 - v2) / SHUNT_R; // Battery current [mA]
tmp = ((vcs_v3_high & 0x3f) << 8) + vcs_v3_low;
vbat = tmp * 0.00030518; // Battery voltage [V]
vbat *= VBAT_ADJUST; // Voltage divider factor
tmp = ((vcs_v4_high & 0x3f) << 8) + vcs_v4_low;
vservo = tmp * 0.00030518; // Servo voltage [V]
vservo *= VSERVO_ADJUST; // Voltage divider factor
tmp = ((vcs_vcc_high & 0x3f) << 8) + vcs_vcc_low;
vcc = 2.5 + tmp * 0.00030518; // VCC [V]
}
/**
* Performs a complete measurement with the sensor
* configured to work in V1-V2, V3, V4 and Single
* Acquisition mode.
* The result is stored in the double variables
* defined above.
* This function is BLOCKING for about 200 ms!
* If you don't want a blocking measurement, you
* have to write your own function with a non
* blocking pause between starting measurement
* and reading the result or with another mode
* of operation (Repeated Acquisitions).
*/
void LTC2990_measure(void)
{
LTC2990_run(); // Start measurement
mSleep(200);
LTC2990_read(); // Read data
LTC2990_calculate(); // Calculate values
}
/*****************************************************************************/
// I2C Real Time Clock (RTC DS1307Z):
/**
* This function converts a BCD to a DEC value.
*
*/
uint8_t BCD2DEC(uint8_t bcd)
{
return ((bcd >> 4) * 10 + (bcd & 0x0f));
}
/**
* This function converts a DEC to a BCD value.
*
*/
uint8_t DEC2BCD(uint8_t dec)
{uint8_t units = dec % 10;
if (dec /= 10) {
return (units + (DEC2BCD(dec) << 4));
}
else {
return units;
}
}
/**
* Sends the configuration byte to a DS1307.
*
* Input: Config byte for control register
*
*/
void DS1307_write_cfg(uint8_t config)
{
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_RTC_ADR, DS1307_CONTROL, config);
}
/**
* Initializes the DS1307 by resetting all registers.
* Only use this function ONCE for a DS1307 without or
* with empty backup battery!
*/
void DS1307_init(void)
{
uint8_t i;
for (i = 0; i < 8; i++) {
registerBuf[i] = 0;
}
I2CTWI_transmitBytes(I2C_MULTIIO_RTC_ADR, ®isterBuf[0], 8);
}
/**
* Reads all data registers of the Real Time Clock (RTC).
* They are stored in the time & date variables defined in
* the library header.
*/
void DS1307_read(void)
{
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_RTC_ADR, DS1307_SECONDS);
I2CTWI_readBytes(I2C_MULTIIO_RTC_ADR, registerBuf, 7);
rtc_time.second = BCD2DEC(registerBuf[0] & 0x7f);
rtc_time.minute = BCD2DEC(registerBuf[1]);
rtc_time.hour = BCD2DEC(registerBuf[2] & 0x3f);
rtc_date.weekday = registerBuf[3];
rtc_date.day = BCD2DEC(registerBuf[4]);
rtc_date.month = BCD2DEC(registerBuf[5]);
rtc_date.year = BCD2DEC(registerBuf[6]) + 2000;
rtc_time.dst = 0;
#ifdef CALC_DST
// Calculate MESZ (DST):
uint8_t wday = rtc_date.weekday; // Weekday [1..7 = R_MO..R_SU]
if(wday == 7) wday = 0;
if(rtc_date.month < 3 || rtc_date.month > 10) {
return;
}
if((rtc_date.day - wday >= 25)
&& (wday || rtc_time.hour >= 2)) {
if(rtc_date.month == 10)
return;
}
else {
if(rtc_date.month == 3) {
return;
}
}
rtc_time.dst = 1;
#endif
}
/**
* Writes the time & date infos in the variables defined in
* the library header to the Real Time Clock (RTC).
*/
void DS1307_write(void)
{
registerBuf[0] = DS1307_SECONDS;
registerBuf[1] = DEC2BCD(rtc_time.second);
registerBuf[2] = DEC2BCD(rtc_time.minute);
registerBuf[3] = DEC2BCD(rtc_time.hour);
registerBuf[4] = rtc_date.weekday;
registerBuf[5] = DEC2BCD(rtc_date.day);
registerBuf[6] = DEC2BCD(rtc_date.month);
registerBuf[7] = DEC2BCD(rtc_date.year - 2000);
I2CTWI_transmitBytes(I2C_MULTIIO_RTC_ADR, ®isterBuf[0], 8);
}
/**
* Reads and returns a data byte from the DS1307 RAM.
*
* Input: adr -> RAM address [0..55]
*
* Hints: - The real DS1307 RAM addresses are 8..63!
* - The RAM is nonvolatile. That means, that
* it keeps the data as long as the backup
* battery doesn't become weak!
*
*/
uint8_t DS1307_readRAM(uint8_t adr)
{
if (adr > 55) adr = 0;
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_RTC_ADR, (DS1307_RAM + adr));
return (I2CTWI_readByte(I2C_MULTIIO_RTC_ADR));
}
/**
* Writes a data byte to the DS1307 RAM.
*
* Input: adr -> RAM address [0..55]
* data -> Data byte [0..255]
*
* Hints: - The real DS1307 RAM addresses are 8..63!
* - The RAM is nonvolatile. That means, that
* it keeps the data as long as the backup
* battery doesn't become weak!
*
*/
void DS1307_writeRAM(uint8_t adr, uint8_t data)
{
if (adr > 55) adr = 0;
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_RTC_ADR, (DS1307_RAM + adr), data);
}
/*****************************************************************************/
// I2C Temperature Sensor (TCN75A):
/**
* Sends the configuration byte to a TCN75A.
*
* Input: Config byte for config register
*
*/
void TCN75_write_cfg(uint8_t config)
{
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_TEMP_ADR, TCN75_CONFIG, config);
}
uint8_t temperature_low;
uint8_t temperature_high;
/**
* Reads the two data registers of the temperature
* sensor.
* They are stored in the variables temperature_low
* and _high.
*
* Hint: Depending on the sensor configuration the
* data are located different in the two bytes
* - have a look at the datasheet!
*
*/
void TCN75_read(void)
{
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_TEMP_ADR, TCN75_TEMP);
I2CTWI_readBytes(I2C_MULTIIO_TEMP_ADR, registerBuf, 2);
temperature_low = registerBuf[0];
temperature_high = registerBuf[1];
}
double temperature; // Temperature [°C]
/**
* Calculates and returns the temperature value
* by using the data read from the TCN75A with
* the function TCN75_read(). The sensor is
* configured to Single Conversion and 12 bit
* measurement.
*/
double TCN75_calculate(void)
{
uint8_t templow;
double temp;
templow = getTemperatureLow();
if (templow & 128) // Calculate temperature
templow = (templow & 63) - 127;
else
templow = templow & 63;
temp = templow + (0.0625 * (getTemperatureHigh() >> 4));
return temp;
}
/**
* Performs a 12 bit measurement and returns the
* temperature [°C].
* This function is BLOCKING for about 250 ms!
* If you don't want a blocking measurement, you
* have to write your own function with a non
* blocking pause between starting measurement
* and reading the result or with another mode
* of operation (Continuous Conversion).
*/
double TCN75_measure(void)
{
TCN75_run(TCN75A_CONFIG_RES_12); // Start measurement
mSleep(250);
TCN75_shutdown(); // Stop measurement
TCN75_read(); // Read data
return (TCN75_calculate()); // Calculate value
}
/*****************************************************************************/
// I2C Servo Controller (PCA9685):
/**
* Call this once before using the servo function.
*
* Input: PWM frequency [40..1000 Hz]
*
* Hints: - Default servo frequency is 50 Hz!
* - The servo power is NOT switched on by
* this function!
*
* There is also a macro initServo(freq), which
* does exactly the same as this function.
*
* Example:
* initServo(50);
*
*/
void PCA9685_init(uint16_t freq)
{
if ((freq < 40) || (freq > 1000)) freq = 50;
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE2);
uint8_t last_mode = I2CTWI_readByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR);
last_mode &= ~PCA9685_MODE2_INVRT; // Clear INVRT bit
last_mode |= PCA9685_MODE2_OUTDRV; // Set OUTDRV bit
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE2, last_mode);
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1);
last_mode = I2CTWI_readByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR);
last_mode |= PCA9685_MODE1_AI; // Set AI bit
uint8_t mode1 = last_mode;
mode1 |= PCA9685_MODE1_SLEEP; // Set SLEEP bit
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1, mode1);
uint8_t prescale = (uint8_t) (F_PCA9685 / 4096 / freq - 0.5);
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_PRE_SCALE, prescale);
last_mode &= ~PCA9685_MODE1_SLEEP; // Clear SLEEP bit
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1, last_mode);
mSleep(1);
last_mode |= PCA9685_MODE1_RESTART; // Clear RESTART bit
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1, last_mode);
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_LED8_ON_H, 0x10);
return;
}
/**
* This is the servo position set function.
*
* Input: servo -> Servo number [1..8, 10..16]
* pos -> Servo position [SERVOx_LT..SERVOx_RT]
*
* Hints: - Servo number 9 cannot be set by this function!
* Please use setServoPower() function instead!
* - A servo position of 205 means 1 ms servo impulse,
* a position of 410 means a 2 ms servo impulse!
* You may calculate the servo impulse length by:
* ==> Impulse [ms] = servo position / 204.8 <==
* (Formula only valid for a PWM of 50 Hz!)
*
* There is also a macro setServo(servo, pos), which
* does exactly the same as this function.
*
* Example:
* setServo(2,300);
*
*/
void PCA9685_set(uint8_t servo, uint16_t pos)
{
if ((servo == 0) || (servo == CHSERVOPWR) || (servo > 16))
return;
uint8_t reg = servo * 4 + 4; // Register LEDx_OFF_L
I2CTWI_transmit3Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, reg, (pos & 0x00ff), (pos >> 8));
}
/**
* If the servos are not moving for a while, the
* servo function can be stopped with this
* function (PCA9685 set to sleep mode).
*
* Hint: The servo power is NOT switched off by
* this function!
*
*/
void PCA9685_shutdown(void)
{
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_ALL_LED_OFF_H, 0x10);
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1);
uint8_t mode1 = I2CTWI_readByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR);
mode1 |= PCA9685_MODE1_SLEEP; // Set SLEEP bit
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1, mode1);
}
/**
* If the servo function was stopped with the
* function PCA9685_shutdown() before, it can be
* (re)started again with this function.
*
* Hint: The servo power is NOT switched on by
* this function!
*
*/
void PCA9685_restart(void)
{
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1);
uint8_t mode1 = I2CTWI_readByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR);
if (mode1 & PCA9685_MODE1_RESTART) { // RESTART bit set?
mode1 &= ~PCA9685_MODE1_SLEEP; // Clear SLEEP bit
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1, mode1);
mSleep(1);
mode1 |= PCA9685_MODE1_RESTART; // Clear RESTART bit
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1, mode1);
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_ALL_LED_OFF_H, 0);
}
}
/**
* With this function you can switch the servo
* power on or off, if the servo power jumper on
* the board enables this feature.
*
* Input: pwr -> 0 (false) = servo power off
* >0 (true) = servo power on
*
* Hints: - If connected servos are not used, you
* should always switch the servo power off
* to save energy!
* - The PCA9685 is NOT restarted or put into
* shutdown mode by this function!
*
*/
void setServoPower(uint8_t pwr)
{
if (pwr > 0)
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_LED8_OFF_H, 0);
else
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_LED8_OFF_H, 0x10);
}
/*****************************************************************************/
// I2C EEPROM (24LCXXX):
// The following EEPROM types may be used:
// EEPROM Size: Chip Pagesize
// - 32 kbit: ST24LC32A 32
// - 64 kbit: ST24LC64 32
// - 128 kbit: ST24LC128 64
// - 256 kbit: ST24LC256 64
// - 512 kbit: ST24LC512 128
// - 1024 kbit: AT24LC1024 256
// ! You may choose the EEPROM type in the I2C EEPROM !
// ! section of the RP6M256_MultiIO.h file! !
/**
* Reads a single Byte from the EEPROM.
*/
uint8_t I2C_EEPROM_readByte(uint16_t memAddr)
{
uint8_t data;
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR, (memAddr >> 8), memAddr);
data = I2CTWI_readByte(I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR);
return data;
}
/**
* Write a single data byte to the specified EEPROM address.
*/
void I2C_EEPROM_writeByte(uint16_t memAddr, uint8_t data)
{
I2CTWI_transmit3Bytes(I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR, (memAddr >> 8), memAddr, data);
mSleep(5);
}
/**
* Reads "length" Bytes into the Buffer "buffer" from startAddr on.
* You can read the complete EEPROM into a buffer at once - if it is large enough.
* (But you only have 8KB SRAM on a MEGA2560 ;) )
* If "length" is higher than I2CTWI_BUFFER_REC_SIZE defined in RP6I2CmasterTWI.h,
* you have to adapt I2CTWI_BUFFER_REC_SIZE to the highest used "length" value!
*/
void I2C_EEPROM_readBytes(uint16_t startAddr, uint8_t *buffer, uint8_t length)
{
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR, (startAddr >> 8), startAddr);
I2CTWI_readBytes(I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR, &buffer[0], length);
}
/**
* Write "length" Bytes from the Buffer to the EEPROM.
* YOU CAN ONLY WRITE MAXIMAL [I2C_EEPROM_PAGESIZE] BYTES AT ONCE!!!
* This is the Pagesize!
* You can NOT cross a page boundary!
* If (length + 2) is higher than I2CTWI_BUFFER_SIZE defined in RP6I2CmasterTWI.h,
* you have to adapt I2CTWI_BUFFER_SIZE to the highest used (length + 2) value!
*/
void I2C_EEPROM_writeBytes(uint16_t startAddr, uint8_t *buffer, uint8_t length)
{
uint8_t i, addrbuffer[length + 2];
addrbuffer[0] = (startAddr >> 8);
addrbuffer[1] = startAddr;
for(i = 0; i < length; i++) {
addrbuffer[i + 2] = buffer[i];
}
I2CTWI_transmitBytes(I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR, &addrbuffer[0], (length + 2));
mSleep(5);
}
/*****************************************************************************/
// 3V3 Voltage Sensor:
uint16_t adc3v3; // 3V3 voltage sensor ADC value
/**
* This function reads and returns the ADC value of
* the 3V3 voltage sensor. The value is also stored
* in adc3v3.
*
*/
uint16_t get3V3Sensor(void)
{
adc3v3 = readADC(ADC_MULTIIO_3V3);
return adc3v3;
}
double v3v3; // 3V3 voltage [V]
/**
* Calculates and returns the 3.3V voltage value
* by using the data read from the 3V3 voltage
* sensor with the function get3V3Sensor().
*
*/
double calculate3V3(void)
{
return (5.0 / 1024.0 * adc3v3);
}
/**
* Measures and returns the 3.3V voltage value.
* The ADC value of the 3V3 voltage sensor is also
* stored in adc3v3.
*
*/
double measure3V3(void)
{
adc3v3 = readADC(ADC_MULTIIO_3V3);
return (5.0 / 1024.0 * adc3v3);
}
/*****************************************************************************/
// Touch Sensor (with NE555):
uint16_t adcTouch; // Touch sensor ADC value
uint8_t touch = 0; // True (1), if touched
/**
* Checks if the touch sensor antenna is touched - returns 1,
* if touched or 0, if the antenna is NOT touched.
*
*/
uint8_t getTouch(void)
{
adcTouch = readADC(ADC_MULTIIO_TOUCH);
if (adcTouch > ADCVAL_LIMIT_T) return 1;
else return 0;
}
/*****************************************************************************/
// Buttons:
uint16_t adcButtons; // Keypad ADC value
uint8_t releasedButtonNumber; // Released (last pressed) button
uint8_t pressedButtonNumber; // Actually pressed button
/**
* Checks which button is pressed - returns the button number,
* or 0, if no button is pressed.
* Maybe the values of ADCVAL_LIMITxx have to change because
* of variations in the resistors of the keypad! This is done
* in RP6M256_MultiIO.h, if you define other ADC values for
* your 4 buttons in ADCVAL_BUTTON1..ADCVAL_BUTTON4.
*
*/
uint8_t getPressedButtonNumber(void)
{
adcButtons = readADC(ADC_MULTIIO_BUTTONS);
if(adcButtons < 1020) {
nop();
nop();
nop();
adcButtons += readADC(ADC_MULTIIO_BUTTONS);
adcButtons >>= 1;
}
if(adcButtons < ADCVAL_LIMIT12)
return 1;
if(adcButtons < ADCVAL_LIMIT23)
return 2;
if(adcButtons < ADCVAL_LIMIT34)
return 3;
if(adcButtons < ADCVAL_LIMIT40)
return 4;
return 0;
}
/**
* This function has to be called frequently out of the
* main loop and checks if a button is pressed! It only returns
* the button number a single time, DIRECTLY when the button is
* pressed.
*
* This is useful for non-blocking keyboard check in the
* main loop. You don't need something like
* "while(getPressedButtonNumber());" to wait for the button
* to be released again!
*/
uint8_t checkPressedButtonEvent(void)
{
static uint8_t pressed_button = 0;
if(pressed_button) {
if(!getPressedButtonNumber())
pressed_button = 0;
}
else {
pressed_button = getPressedButtonNumber();
if(pressed_button)
return pressed_button;
}
return 0;
}
/**
* This function has to be called frequently out of
* the main loop and checks if a button is pressed AND
* released. It only returns the button number a single
* time, AFTER the button has been released.
*
* This is useful for non-blocking keyboard check in the
* main loop. You don't need something like
* "while(getPressedButtonNumber());" to wait for the button
* to be released again!
*/
uint8_t checkReleasedButtonEvent(void)
{
static uint8_t released_button = 0;
if(released_button) {
if(!getPressedButtonNumber()) {
uint8_t tmp = released_button;
released_button = 0;
return tmp;
}
}
else
released_button = getPressedButtonNumber();
return 0;
}
/*****************************************************************************/
// LEDs:
/**
* Set the 4 status LEDs of the MultiIO.
*
* Example:
* setMultiIOLEDs(0b1010);
* // this clears LEDs 1 and 3
* // and sets LEDs 2 and 4!
*
*/
void setMultiIOLEDs(uint8_t leds)
{
if (leds & 0b00000001) PCA9685_set(CHLED1, 4095);
else PCA9685_set(CHLED1, 0);
if (leds & 0b00000010) PCA9685_set(CHLED2, 4095);
else PCA9685_set(CHLED2, 0);
if (leds & 0b00000100) PCA9685_set(CHLED3, 4095);
else PCA9685_set(CHLED3, 0);
if (leds & 0b00001000) PCA9685_set(CHLED4, 4095);
else PCA9685_set(CHLED4, 0);
}
/**
* Dim the 4 status LEDs of the MultiIO.
*
* Input: led -> LED number [1..4]
* duty -> Duty cycle [0..4095]
*
* Example:
* dimMultiIOLED(2,2048);
* // this dims LED2 with a
* // duty cycle of 50% !
*
*/
void dimMultiIOLED(uint8_t led, uint16_t duty)
{
if (led == 1) PCA9685_set(CHLED1, duty);
if (led == 2) PCA9685_set(CHLED2, duty);
if (led == 3) PCA9685_set(CHLED3, duty);
if (led == 4) PCA9685_set(CHLED4, duty);
}
/**
* Set ONLY LED1, don't change anything for the other LEDs.
*
* Input: led -> 0 (false) = LED off
* >0 (true) = LED on
*
*/
void setMultiIOLED1(uint8_t led)
{
if (led > 0) PCA9685_set(CHLED1, 4095);
else PCA9685_set(CHLED1, 0);
}
/**
* Set ONLY LED2, don't change anything for the other LEDs.
*/
void setMultiIOLED2(uint8_t led)
{
if (led > 0) PCA9685_set(CHLED2, 4095);
else PCA9685_set(CHLED2, 0);
}
/**
* Set ONLY LED3, don't change anything for the other LEDs.
*/
void setMultiIOLED3(uint8_t led)
{
if (led > 0) PCA9685_set(CHLED3, 4095);
else PCA9685_set(CHLED3, 0);
}
/**
* Set ONLY LED4, don't change anything for the other LEDs.
*/
void setMultiIOLED4(uint8_t led)
{
if (led > 0) PCA9685_set(CHLED4, 4095);
else PCA9685_set(CHLED4, 0);
}
/*****************************************************************************/
// Buzzer:
/**
* Call this once before using the buzzer.
*
*/
void Buzzer_init(void)
{
DDRB |= OC2A_PI4; // Portpin: output
TCCR2A = 0;
TCCR2B = 0; // Sound off
PORTB &= ~OC2A_PI4; // Portpin low
}
/**
* This function has no timing stuff. It only sets the pitch
* and this can be used to generate tone sequences which
* would sound bad if the beeper turns of for a very short time
* in between - such as alarm tones or special melodies etc.
*
* Input: pitch -> 0 = sound off
* 1 = lowest frequency
* 255 = higest frequency
*
*/
void setBuzzerPitch(uint8_t pitch)
{
OCR2A = 255 - pitch;
if(pitch) {
TCCR2A = (1 << WGM21) | (1 << COM2A0);
TCCR2B = (1 << CS21) | (1 << CS22);
}
else {
TCCR2A = 0;
TCCR2B = 0; // Normal port operation
PORTB &= ~OC2A_PI4; // Portpin low
}
}
/**
* You can use this function to make the buzzer beep ;)
* This function is BLOCKING and generates a delay for the
* sound and a delay between two sounds.
*
* Input: pitch -> 0 = sound off
* 1 = lowest frequency
* 255 = higest frequency
* time -> sound length [ms]
* delay -> pause after the sound [ms]
*
* Example:
* soundBuzzer(150,50,25);
* soundBuzzer(200,50,25);
*
* There is also a macro buzzer(pitch, time). You may use
* it for sounds without a pause after the sound. The macro
* is BLOCKING during the sound length.
*
* Example:
* buzzer(150,50);
*
*/
void soundBuzzer(uint8_t pitch, uint16_t time, uint16_t delay)
{
setBuzzerPitch(pitch);
if (!pitch) return;
mSleep(time);
setBuzzerPitch(0); // Sound off
if (!delay) return;
mSleep(delay);
}
/*****************************************************************************/
/*****************************************************************************/
// MultiIO Project Board initialisation:
/**
* You MUST call this function at the beginning of a
* main program, that uses the MultiIO Project Board.
*
*/
void multiio_init(void)
{
// Voltage & current sensor:
LTC2990_init(); // Init VCS
// Servo Controller:
PCA9685_init(50); // Init PWM 50 Hz
// Servo power:
setServoPower(0); // Servo power off
// Buzzer:
Buzzer_init(); // Init buzzer
}
/*****************************************************************************/
/*****************************************************************************/
/******************************************************************************
* Additional info
* ****************************************************************************
* Changelog:
* - v. 2.0 (release for board V3) 17.02.2013 by Dirk
* - v. 1.0 (initial release) 21.01.2013 by Dirk
*
* ****************************************************************************
*/
/*****************************************************************************/
// EOF
Erklärung
... BAUSTELLE ... BAUSTELLE ... BAUSTELLE ...
Demo
makefile:
... TARGET = RP6M256_MultiIO ... SRC += RP6M256_MultiIOLib.c ...
Datei RP6M256_MultiIO.c:
/*
* ****************************************************************************
* RP6 ROBOT SYSTEM - RP6 CONTROL M256 Examples
* ****************************************************************************
* Example: RP6M256 MultiIO
* Author(s): Dirk
* ****************************************************************************
* Description:
* In this example we show a first test for the MultiIO Project Board.
*
* ############################################################################
* The Robot does NOT move in this example! You can simply put it on a table
* next to your PC and you should connect it to the PC via the USB Interface!
* You should also connect to it via WIFI.
* ############################################################################
* ****************************************************************************
*/
/*****************************************************************************/
// Includes:
#include "RP6M256Lib.h" // The RP6 M256 Library.
// Always needs to be included!
#include "RP6I2CmasterTWI.h" // Include the I2C-Bus Master Library
/*****************************************************************************/
/*****************************************************************************/
// Include our new "RP6M256 MultiIO library":
// (This is the library for accessing the MultiIO Project Board!)
#include "RP6M256_MultiIOLib.h"
/*****************************************************************************/
/**
* Write a floating point number to the WIFI.
*
* Example:
*
* // Write a floating point number to the WIFI (no exponent):
* writeDouble_WIFI(1234567.890, 11, 3);
*
* The value of prec (precision) defines the number of decimal places.
* For 32 bit floating point variables (float, double ...) 6 is
* the max. value for prec (7 relevant digits).
* The value of width defines the overall number of characters in the
* floating point number including the decimal point. The number of
* pre-decimal positions is: (width - prec - 1).
*/
void writeDouble_WIFI(double number, uint8_t width, uint8_t prec)
{char buffer[width + 1];
dtostrf(number, width, prec, &buffer[0]);
writeString_WIFI(&buffer[0]);
}
/*****************************************************************************/
// I2C Error handler
/**
* This function gets called automatically if there was an I2C Error like
* the slave sent a "not acknowledge" (NACK, error codes e.g. 0x20 or 0x30).
*
*/
void I2C_transmissionError(uint8_t errorState)
{
writeString_P_WIFI("\nI2C ERROR - TWI STATE: 0x");
writeInteger_WIFI(errorState, HEX);
writeChar_WIFI('\n');
}
/*****************************************************************************/
// Main function - The program starts here:
int main(void)
{
initRP6M256(); // Always call this first! The Processor will not work
// correctly otherwise.
initLCD(); // Initialize the LC-Display (LCD)
// Always call this before using the LCD!
setLEDs(0b1111);
mSleep(500);
setLEDs(0b0000);
writeString_P_WIFI("\n\nRP6M256 Multi IO Selftest 1!\n");
// IMPORTANT:
I2CTWI_initMaster(100); // Initialize the TWI Module for Master operation
// with 100kHz SCL Frequency
// Register the event handler:
I2CTWI_setTransmissionErrorHandler(I2C_transmissionError);
setLEDs(0b1111);
// Write a text message to the LCD:
showScreenLCD("################", "################");
mSleep(1500);
showScreenLCD("RP6v2-M256-WIFI ", "Example Program");
mSleep(2500);
showScreenLCD("RP6M256 Multi IO", " Selftest 1");
mSleep(2500);
clearLCD();
setLEDs(0b0000);
// ---------------------------------------
uint8_t onoff = 0;
uint16_t servopos = SERVO1_LT;
startStopwatch1();
// IMPORTANT:
multiio_init(); // MultiIO init!!!
//setServoPower(1); // Servo power ON!
// ----------------------------------------------
// Set RTC once (battery empty or not existing:
rtc_time.second = 0;
rtc_time.minute = 0;
rtc_time.hour = 12; // 12:00
rtc_date.weekday = R_TH;
rtc_date.day = 10;
rtc_date.month = 1;
rtc_date.year = 2013; // Do, 10.1.2013
DS1307_write();
// Remove this, if RTC is set and running!!!
// ----------------------------------------------
// EEPROM test:
writeString_P_WIFI("\nWriting 128 to EEPROM address 5:\n");
I2C_EEPROM_writeByte(5, 128);
mSleep(500);
writeString_P_WIFI("Done!\n");
writeString_P_WIFI("\nReading EEPROM address 5:\n");
uint8_t tmp = I2C_EEPROM_readByte(5);
mSleep(500);
I2C_EEPROM_writeByte(5, 0);
writeString_P_WIFI("Done!\n");
writeString_P_WIFI("EEPROM address 5 content: ");
writeInteger_WIFI(tmp, DEC);
writeString_P_WIFI("\n");
// Buzzer test:
soundBuzzer(Tone_Cis2, 300, 200);
soundBuzzer(Tone_Fis2, 200, 100);
soundBuzzer(Tone_Ais2, 100, 100);
soundBuzzer(Tone_Dis3, 50, 100);
mSleep(1000);
soundBuzzer(Tone_Dis3, 300, 200);
soundBuzzer(Tone_Ais2, 200, 100);
soundBuzzer(Tone_Fis2, 100, 100);
soundBuzzer(Tone_Cis2, 50, 100);
while(true)
{
if(getStopwatch1() > 1000) // 1s
{
if (onoff) onoff = 0;
else onoff = 1;
// Buttons ADC test:
clearLCD();
pressedButtonNumber = getPressedButtonNumber();
setCursorPosLCD(0, 0);
writeStringLCD("Button: ");
writeIntegerLCD(pressedButtonNumber, DEC);
setCursorPosLCD(1, 0);
writeStringLCD("ADC: ");
writeIntegerLCD(adcButtons, DEC);
// 3V3 voltage sensor ADC test:
v3v3 = measure3V3();
writeString_WIFI("\n3V3 Voltage: ");
writeDouble_WIFI(v3v3, 4, 1);
writeString_WIFI("V\nADC 3V3: ");
writeInteger_WIFI(adc3v3, DEC);
// Touch sensor ADC test:
touch = getTouch();
if (touch) writeString_WIFI("\nTOUCHED!!!");
else writeString_WIFI("\nNOT touched.");
writeString_WIFI("\nADC Touch: ");
writeInteger_WIFI(adcTouch, DEC);
// Temperature sensor test:
temperature = TCN75_measure(); // Measure
writeString_WIFI("\nTemperature: ");
writeDouble_WIFI(temperature, 5, 1);
writeString_WIFI("°\n");
// Servo controller test:
// LEDs:
if (onoff) {
setMultiIOLED1(1);
setMultiIOLED2(0);
setMultiIOLED3(0);
setMultiIOLED4(1);
}
else
setMultiIOLEDs(0b0110);
// Servo 1:
setServo(1, servopos);
servopos += 10;
if (servopos > SERVO1_RT) servopos = SERVO1_LT;
// RTC test:
DS1307_read();
writeString_WIFI("RTC: ");
writeIntegerLength_WIFI(rtc_time.hour, DEC, 2);
writeString_WIFI(":");
writeIntegerLength_WIFI(rtc_time.minute, DEC, 2);
writeString_WIFI(":");
writeIntegerLength_WIFI(rtc_time.second, DEC, 2);
writeString_WIFI(" ");
writeIntegerLength_WIFI(rtc_date.day, DEC, 2);
writeString_WIFI(".");
writeIntegerLength_WIFI(rtc_date.month, DEC, 2);
writeString_WIFI(".");
writeIntegerLength_WIFI(rtc_date.year, DEC, 4);
writeString_WIFI("\n");
// Voltage & current sensor test:
LTC2990_measure();
writeString_WIFI("Temperature: ");
writeDouble_WIFI(tint, 5, 1);
writeString_WIFI("°\n");
writeString_WIFI("BAT Current: ");
writeDouble_WIFI(cbat, 6, 1);
writeString_WIFI("mA\nBAT Voltage: ");
writeDouble_WIFI(vbat, 4, 1);
writeString_WIFI( "V\nSERVO Volt.: ");
writeDouble_WIFI(vservo, 4, 1);
writeString_WIFI( "V\nVCC Voltage: ");
writeDouble_WIFI(vcc, 4, 1);
writeString_WIFI("V\n");
setStopwatch1(0);
}
task_I2CTWI();
}
return 0;
}
Erklärung
Linienfolger Board Software
... BETA ...
Demo
Erklärung
Bumper Board Software
... BETA ...
Demo
Erklärung
Radio Board Software
... BAUSTELLE ... BAUSTELLE ... BAUSTELLE ...
Demo
Erklärung
Library für die Messung von Umweltdaten
... BAUSTELLE ... BAUSTELLE ... BAUSTELLE ...
Library Header
Library Source
Erklärung
Demo
Erklärung
Library für die Orientierung im Raum
... BAUSTELLE ... BAUSTELLE ... BAUSTELLE ...
Library Header
Library Source
Erklärung
Demo
Erklärung
DCF77-Library
... BAUSTELLE ... BAUSTELLE ... BAUSTELLE ...
RP6 CCPRO M128
Die RP6#RP6_CCPRO_M128_Platine (= "M128") kann über den I2C-Bus alle I2C-Sensoren und I2C-Aktoren ansteuern und hat mit ihren freien Ressourcen (Portpins) gute Voraussetzungen, um die weiteren Funktionen der Multi IO Platine zu nutzen. Dazu wird sie (wenn alle Funktionen gleichzeitig genutzt werden sollen) mit zwei Steckverbindungen angeschlossen:
- IO-Mxxx <-> I/O
- ADC-Mxxx <-> ADC
Dadurch ergeben sich umfangreiche Möglichkeiten, die Sensoren der Multi IO Platine auszulesen und Aktoren zu schalten. Die folgenden 2 Tabellen zeigen die Verbindungen:
Stecker IO-Mxxx:
| Stecker-Pin | M128-Port | M128-Funktion | Port-Bit | Multi IO-Funktion | I/O |
| 1 | PB5 | OC1A | 13 | DCF77 | I |
| 2 | PD7 | T2 | 31 | LFS_PWR | O |
| 3 | PB6 | OC1B | 14 | SHARPS_PWR | O |
| 4 | PD6 | T1 | 30 | SNAKE_SWITCH | O |
| 5 | PE3 ** | OC3A/AIN1 | 35 | BUZZER | O |
| 6 | PD4 | ICP1 | 28 | (TX *) | |
| 7 | PD3 | TXD1/INT3 | 27 | SNAKE_KEY / TX | I/O |
| 8 | PD2 | RXD1/INT2 | 26 | RX | I |
| 9 | GND | ||||
| 10 | VDD |
Zu *) TX nicht an Pin 6 des I/O Steckers der M128 vorhanden!
Zu **) Auf der M128 ist hier ebenfalls der Piezo-Signalgeber (SND) angeschlossen! Es ist nur möglich, den Signalgeber auf der Multi IO Platine zu nutzen, wenn SND auf der M128 deaktiviert wurde (Jumper EN_SND auf der M128 abziehen)!
Stecker ADC-Mxxx:
| Stecker-Pin | M128-Port | M128-Funktion | Port-Bit | Multi IO-Funktion | I/O |
| 1 | PF1 | ADC1 | 41 | TOUCH / LFS_L | I |
| 2 | PF7 | ADC7 | 47 | 3V3 alt.2 | I |
| 3 | PF3 | ADC3 | 43 | 3V3 / LFS_M | I |
| 4 | PF0 | ADC0 | 40 | BUMPER_L | I/O * |
| 5 | PF5 | ADC5 | 45 | LFS_R | I |
| 6 | PF2 | ADC2 | 42 | n.c. | |
| 7 | PF6 | ADC6 | 46 | BUTTONS | I |
| 8 | PF4 | ADC4 | 44 | BUMPER_R | I/O * |
| 9 | GND | ||||
| 10 | VDD |
Zu *) Eingang für Bumper-Taster, Ausgang für Bumper-LED!
Library
Demo
... BAUSTELLE ... BAUSTELLE ... BAUSTELLE ...
RP6 CONTROL M32
Die RP6#RP6_CONTROL_M32_Platine (= "M32") kann über den I2C-Bus alle I2C-Sensoren und I2C-Aktoren ansteuern und hat mit ihren freien Ressourcen (Portpins) gute Voraussetzungen, um die weiteren Funktionen der Multi IO Platine zu nutzen. Dazu wird sie (wenn alle Funktionen gleichzeitig genutzt werden sollen) mit zwei Steckverbindungen angeschlossen:
- IO-Mxxx <-> I/O
- ADC-Mxxx <-> ADC
Dadurch ergeben sich umfangreiche Möglichkeiten, die Sensoren der Multi IO Platine auszulesen und Aktoren zu schalten. Die folgenden 2 Tabellen zeigen die Verbindungen:
Stecker IO-Mxxx:
| Stecker-Pin | M32-Port | M32-Funktion | Multi IO-Funktion | I/O |
| 1 | PC7 | TOSC2 | DCF77 | I |
| 2 | GND | |||
| 3 | PC5 | TDI | SHARPS_PWR | O |
| 4 | PC6 | TOSC1 | SNAKE_SWITCH | O |
| 5 | PC3 | TMS | BUZZER | O |
| 6 | PC4 | TDO | (TX *) | |
| 7 | PC2 | TCK | SNAKE_KEY / (TX *) | I |
| 8 | PD6 | ICP | (RX *) | |
| 9 | PD5 | OC1A | LFS_PWR | O |
| 10 | VDD |
Zu *) UART nicht am I/O Stecker der M32 vorhanden!
Stecker ADC-Mxxx:
| Stecker-Pin | M32-Port | M32-Funktion | Multi IO-Funktion | I/O |
| 1 | PA3 | ADC3 | TOUCH / LFS_L | I |
| 2 | PA2 | ADC2 | 3V3 alt.2 | I |
| 3 | PA4 | ADC4 | 3V3 / LFS_M | I |
| 4 | GND | |||
| 5 | PA5 | ADC5 | LFS_R | I |
| 6 | GND | |||
| 7 | PA6 | ADC6 | BUTTONS | I |
| 8 | GND | |||
| 9 | PA7 | ADC7 | 3V3 alt.1 | I |
| 10 | VDD |
Multi IO Projekt Library
Diese Avr-gcc Library für das Multi IO Projekt Board (= "MultiIO") geht von folgenden Voraussetzungen aus:
- Die RP6#RP6_CONTROL_M32_Platine (= "M32") wird für die Ansteuerung der MultiIO benutzt.
- Die M32 ist der I2C-Bus Master.
- Die I2C-Bus Geschwindigkeit beträgt 100 kHz.
- Alle Hardware-Komponenten der MultiIO sind aufgebaut (1).
- Alle Jumper auf der MultiIO sind in ihrer Standardstellung (2).
- Die MultiIO und die M32 sind mit dem XBUS des RP6-Systems 1:1 verbunden.
- Der Wannenstecker IO_Mxxx der MultiIO ist mit dem Wannenstecker I/O der M32 1:1 verbunden.
- Der Wannenstecker ADC_Mxxx der MultiIO ist mit dem Wannenstecker ADC der M32 1:1 verbunden.
Zu (1): Wenn nicht alle Komponenten aufgebaut sind, sind die zugehörigen
Funktionen natürlich nicht funktionsfähig und können nicht benutzt
werden.
Zu (2): Siehe Hardware-Teil!
Die Library (Software-Bibliothek) besteht aus drei Teilen:
- Dem RP6_Multi_IO_Projekt#Configuration Header_2 -> Hier stehen alle Definitionen und Festlegungen, die der grundlegenden Konfiguration der MultiIO dienen. Diese Datei kann auf die eigenen Hardware-Voraussetzungen angepaßt werden, ohne dass die eigentliche Library (Header und Source) verändert werden muss.
- Dem RP6_Multi_IO_Projekt#Library Header_4 -> Hier gibt es Definitionen, Variablen- und Funktionsdeklarationen für die Library.
- Der RP6_Multi_IO_Projekt#Library Source_4 -> Das ist die eigentliche Library.
Configuration Header
Datei: RP6Control_MultiIO.h:
/* * **************************************************************************** * RP6 ROBOT SYSTEM - RP6 CONTROL M32 Examples * **************************************************************************** * Example: RP6Control MultiIO Library * Author(s): Dirk * **************************************************************************** * Description: * Configuration header file for new MultiIO Project Board library. * * **************************************************************************** */ #ifndef RP6CONTROL_MULTIIO_H #define RP6CONTROL_MULTIIO_H /*****************************************************************************/ // MultiIO hardwired components: // - I2C Voltage & Current Sensor (LTC2990) // - I2C Real Time Clock (RTC DS1307Z) // - I2C Temperature Sensor (TCN75A) // - I2C Servo Controller (PCA9685) // - I2C EEPROM (24LCXXX) // - 3V3 Voltage Sensor // - Touch Sensor (with NE555) // - Buttons // - LEDs // - Buzzer /*****************************************************************************/ // I2C Voltage & Current Sensor (LTC2990): #define I2C_MULTIIO_VCS_ADR 0x98 // ADR1/0 = 0/0 //#define I2C_MULTIIO_VCS_ADR 0x9a // ADR1/0 = 0/1 //#define I2C_MULTIIO_VCS_ADR 0x9c // ADR1/0 = 1/0 //#define I2C_MULTIIO_VCS_ADR 0x9e // ADR1/0 = 1/1 //#define I2C_MULTIIO_VCS_ADR 0xee // Global sync address // (Voltage divider and shunt resistor!) #define SHUNT_R 0.051 // 0.051 Ohm #define V1_ADJUST 2.0 // (10+10)/10 kOhm #define V2_ADJUST 2.0 // (10+10)/10 kOhm #define VBAT_ADJUST 3.2 // (22+10)/10 kOhm #define VSERVO_ADJUST 2.5 // (15+10)/10 kOhm /*****************************************************************************/ // I2C Real Time Clock (RTC DS1307Z): #define I2C_MULTIIO_RTC_ADR 0xD0 // Default /*****************************************************************************/ // I2C Temperature Sensor (TCN75A): // (A1 always 0!) #define I2C_MULTIIO_TEMP_ADR 0x90 // A2/0 = 0/0 //#define I2C_MULTIIO_TEMP_ADR 0x92 // A2/0 = 0/1 //#define I2C_MULTIIO_TEMP_ADR 0x98 // A2/0 = 1/0 //#define I2C_MULTIIO_TEMP_ADR 0x9a // A2/0 = 1/1 /*****************************************************************************/ // I2C Servo Controller (PCA9685): // (A5, A4, A3, A2 always 0!) #define I2C_MULTIIO_SERVO_ADR 0x80 // A1/0 = 0/0 //#define I2C_MULTIIO_SERVO_ADR 0x82 // A1/0 = 0/1 //#define I2C_MULTIIO_SERVO_ADR 0x84 // A1/0 = 1/0 //#define I2C_MULTIIO_SERVO_ADR 0x86 // A1/0 = 1/1 //#define I2C_MULTIIO_SERVO_ADR 0xe0 // ALLCALLADR // (Servo power is connected to LED8 of the PCA9685!) #define CHSERVOPWR 9 // Servo left touch (LT), right touch (RT), middle position (MP) constants: // (Hints: - Servo impulse length [ms] = Servo position value / 204.8 // (Formula only valid for a PWM of 50 Hz!) // - Min. servo impulse (0,7 ms) = Servo position 143 // - Mid. servo impulse (1,5 ms) = Servo position 307 // - Max. servo impulse (2,3 ms) = Servo position 471 // - !!! You should NOT use servo position values < 143 or > 471 !!!) #define SERVO1_LT 205 // Servo impulse ~1ms #define SERVO1_RT 410 // Servo impulse ~2ms #define SERVO1_MP ((SERVO1_RT - SERVO1_LT) / 2 + SERVO1_LT) #define SERVO2_LT 205 #define SERVO2_RT 410 #define SERVO2_MP ((SERVO2_RT - SERVO2_LT) / 2 + SERVO2_LT) #define SERVO3_LT 205 #define SERVO3_RT 410 #define SERVO3_MP ((SERVO3_RT - SERVO3_LT) / 2 + SERVO3_LT) #define SERVO4_LT 205 #define SERVO4_RT 410 #define SERVO4_MP ((SERVO4_RT - SERVO4_LT) / 2 + SERVO4_LT) #define SERVO5_LT 205 #define SERVO5_RT 410 #define SERVO5_MP ((SERVO5_RT - SERVO5_LT) / 2 + SERVO5_LT) #define SERVO6_LT 205 #define SERVO6_RT 410 #define SERVO6_MP ((SERVO6_RT - SERVO6_LT) / 2 + SERVO6_LT) #define SERVO7_LT 205 #define SERVO7_RT 410 #define SERVO7_MP ((SERVO7_RT - SERVO7_LT) / 2 + SERVO7_LT) #define SERVO8_LT 205 #define SERVO8_RT 410 #define SERVO8_MP ((SERVO8_RT - SERVO8_LT) / 2 + SERVO8_LT) /*****************************************************************************/ // I2C EEPROM (24LCXXX): // (A2=1 not usable with 24LC1024-P!) #define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xA0 // A2/1/0 = 0/0/0 //#define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xA2 // A2/1/0 = 0/0/1 //#define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xA4 // A2/1/0 = 0/1/0 //#define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xA6 // A2/1/0 = 0/1/1 //#define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xA8 // A2/1/0 = 1/0/0 //#define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xAA // A2/1/0 = 1/0/1 //#define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xAC // A2/1/0 = 1/1/0 //#define I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR 0xAE // A2/1/0 = 1/1/1 // I2C-EEPROM storage capacity [kbit]: #define I2C_EEPROM_KBIT 32 // 24LC32-P <== Default //#define I2C_EEPROM_KBIT 64 // 24LC64-P //#define I2C_EEPROM_KBIT 128 // 24LC128-P //#define I2C_EEPROM_KBIT 256 // 24LC256-P //#define I2C_EEPROM_KBIT 512 // 24LC512-P //#define I2C_EEPROM_KBIT 1024 // 24LC1024-P // I2C-EEPROM pagesize [byte]: // ATTENTION: The pagesize must fit to the EEPROM type defined above! #define I2C_EEPROM_PAGESIZE 32 // EEPROM 32 or 64 kbit //#define I2C_EEPROM_PAGESIZE 64 // EEPROM 128 or 256 kbit //#define I2C_EEPROM_PAGESIZE 128 // EEPROM 512 kbit //#define I2C_EEPROM_PAGESIZE 256 // EEPROM 1024 kbit /*****************************************************************************/ // 3V3 Voltage Sensor: #define ADC_MULTIIO_3V3 ADC_4 // ADC-Mxxx: ADC //#define ADC_MULTIIO_3V3 ADC_7 // ADC-Mxxx: ADC //#define ADC_MULTIIO_3V3 ADC_2 // ADC-Mxxx: ADC /*****************************************************************************/ // Touch Sensor (with NE555): #define ADC_MULTIIO_TOUCH ADC_3 // ADC-Mxxx: ADC #define ADCVAL_NOTOUCH 14 #define ADCVAL_TOUCH 1022 #define ADCVAL_LIMIT_T ((ADCVAL_TOUCH - ADCVAL_NOTOUCH) / 2 + ADCVAL_NOTOUCH) /*****************************************************************************/ // Buttons: #define ADC_MULTIIO_BUTTONS ADC_6 // ADC-Mxxx: ADC #define ADCVAL_BUTTON1 13 #define ADCVAL_BUTTON2 581 #define ADCVAL_BUTTON3 743 #define ADCVAL_BUTTON4 820 #define ADCVAL_LIMIT12 ((ADCVAL_BUTTON2 - ADCVAL_BUTTON1) / 2 + ADCVAL_BUTTON1) #define ADCVAL_LIMIT23 ((ADCVAL_BUTTON3 - ADCVAL_BUTTON2) / 2 + ADCVAL_BUTTON2) #define ADCVAL_LIMIT34 ((ADCVAL_BUTTON4 - ADCVAL_BUTTON3) / 2 + ADCVAL_BUTTON3) #define ADCVAL_LIMIT40 ((1023 - ADCVAL_BUTTON4) / 2 + ADCVAL_BUTTON4) /*****************************************************************************/ // LEDs: // (Status LED1..LED4 are connected to LED15..LED12 of the PCA9685!) #define CHLED1 16 #define CHLED2 15 #define CHLED3 14 #define CHLED4 13 /*****************************************************************************/ // Buzzer: // (The IO-Mxxx plug is connected to the M32 I/O plug!) #define IO_MULTIIO_BUZZER_IN IO_PC3 // IO-Mxxx: I/O #define IO_MULTIIO_BUZZER_DDR DDRC #define IO_MULTIIO_BUZZER_PORT PORTC /*****************************************************************************/ // Other ADC channel definitions: // (Depending on jumper settings on the MultiIO Project Board!) // (The ADC-Mxxx plug is connected to the M32 ADC plug!) #define ADC_MULTIIO_LFS_L ADC_3 // ADC-Mxxx: ADC #define ADC_MULTIIO_LFS_M ADC_4 // ADC-Mxxx: ADC #define ADC_MULTIIO_LFS_R ADC_5 // ADC-Mxxx: ADC // Other IO portpin definitions: // (The IO-Mxxx plug is connected to the M32 I/O plug!) #define IO_MULTIIO_LFS_PWR_IN IO_PD5 // IO-Mxxx: I/O #define IO_MULTIIO_LFS_PWR_DDR DDRD #define IO_MULTIIO_LFS_PWR_PORT PORTD #define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_IN IO_PC5 // IO-Mxxx: I/O #define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_DDR DDRC #define IO_MULTIIO_SHARPS_PWR_PORT PORTC #define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_IN IO_PC6 // IO-Mxxx: I/O #define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_DDR DDRC #define IO_MULTIIO_SNAKE_SWITCH_PORT PORTC #define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_IN IO_PC2 // IO-Mxxx: I/O #define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_DDR DDRC #define IO_MULTIIO_SNAKE_KEY_PIN PINC #define IO_MULTIIO_DCF77_IN IO_PC7 // IO-Mxxx: I/O #define IO_MULTIIO_DCF77_DDR DDRC #define IO_MULTIIO_DCF77_PIN PINC /*****************************************************************************/ #endif /****************************************************************************** * Additional info * **************************************************************************** * Changelog: * * ---> changes are documented in the file "RP6Control_MultiIOLib.c" * * **************************************************************************** */ /*****************************************************************************/ // EOF
Library Header
Datei RP6Control_MultiIOLib.h:
/*
* ****************************************************************************
* RP6 ROBOT SYSTEM - RP6 CONTROL M32 Examples
* ****************************************************************************
* Example: RP6Control MultiIO Library
* Author(s): Dirk
* ****************************************************************************
* Description:
* Header file for new MultiIO Project Board library.
*
* ****************************************************************************
*/
#ifndef RP6CONTROL_MULTIIOLIB_H
#define RP6CONTROL_MULTIIOLIB_H
/*****************************************************************************/
// MultiIO hardwired components:
// - I2C Voltage & Current Sensor (LTC2990)
// - I2C Real Time Clock (RTC DS1307Z)
// - I2C Temperature Sensor (TCN75A)
// - I2C Servo Controller (PCA9685)
// - I2C EEPROM (24LCXXX)
// - 3V3 Voltage Sensor
// - Touch Sensor (with NE555)
// - Buttons
// - LEDs
// - Buzzer
/*****************************************************************************/
// Includes:
#include "RP6ControlLib.h"
#include "RP6I2CmasterTWI.h"
#include "RP6Control_MultiIO.h"
/*****************************************************************************/
// I2C Voltage & Current Sensor (LTC2990):
// Registers:
#define LTC2990_STATUS 0
#define LTC2990_CONTROL 1
#define LTC2990_TRIGGER 2
#define LTC2990_TINT_MSB 4
#define LTC2990_TINT_LSB 5
#define LTC2990_V1_MSB 6
#define LTC2990_V1_LSB 7
#define LTC2990_V2_MSB 8
#define LTC2990_V2_LSB 9
#define LTC2990_V3_MSB 10
#define LTC2990_V3_LSB 11
#define LTC2990_V4_MSB 12
#define LTC2990_V4_LSB 13
#define LTC2990_VCC_MSB 14
#define LTC2990_VCC_LSB 15
// Status register bitmasks:
#define LTC2990_STATUS_DEFAULT 0
#define LTC2990_STATUS_BUSY 1
#define LTC2990_STATUS_TINT_READY 2
#define LTC2990_STATUS_V1V2_READY 4
#define LTC2990_STATUS_V2_READY 8
#define LTC2990_STATUS_V3V4_READY 16
#define LTC2990_STATUS_V4_READY 32
#define LTC2990_STATUS_VCC_READY 64
// Control register bitmasks:
#define LTC2990_CONTROL_DEFAULT 0
#define LTC2990_CONTROL_MULTIIO 0b01011010 // Mode V1-V2, V3, V4
// All measurements per mode
// Single acquisition
#define LTC2990_CONTROL_MODE02_DEFAULT 0
#define LTC2990_CONTROL_MODE34_DEFAULT 0
#define LTC2990_CONTROL_REPEAT_SINGLE 64
#define LTC2990_CONTROL_TEMP_FORMAT 128
extern double tint;
extern double cbat;
extern double vbat;
extern double vservo;
extern double vcc;
void LTC2990_write_cfg(uint8_t);
#define LTC2990_init() {LTC2990_write_cfg(LTC2990_CONTROL_MULTIIO);}
void LTC2990_run(void);
void LTC2990_read(void);
void LTC2990_calculate(void);
void LTC2990_measure(void);
/*****************************************************************************/
// I2C Real Time Clock (RTC DS1307Z):
// Registers:
#define DS1307_SECONDS 0
#define DS1307_MINUTES 1
#define DS1307_HOURS 2
#define DS1307_DAY 3
#define DS1307_DATE 4
#define DS1307_MONTH 5
#define DS1307_YEAR 6
#define DS1307_CONTROL 7
#define DS1307_RAM 8
// Control register bitmasks:
#define DS1307_CONTROL_DEFAULT 0
#define DS1307_CONTROL_RS0 1
#define DS1307_CONTROL_RS1 2
#define DS1307_CONTROL_SQWE 16
#define DS1307_CONTROL_OUT 128
enum RTCWEEKDAYS {
R_MO = 1, R_TU, R_WE, R_TH, R_FR, R_SA, R_SU
};
typedef struct {
uint16_t year; // Year
uint8_t month; // Month [1..12]
enum RTCWEEKDAYS weekday; // Weekday [1..7 = R_MO..R_SU]
uint8_t day; // Day [1..31]
} rtcdate_t;
rtcdate_t rtc_date;
typedef struct {
uint8_t dst; // Daylight-saving-time (time zone)
uint8_t hour; // Hour [0..23]
uint8_t minute; // Minute [0..59]
uint8_t second; // Second [0..59]
} rtctime_t;
rtctime_t rtc_time;
uint8_t BCD2DEC(uint8_t);
uint8_t DEC2BCD(uint8_t);
void DS1307_write_cfg(uint8_t);
void DS1307_init(void);
#define CALC_DST // Time zone will be calculated
void DS1307_read(void);
void DS1307_write(void);
uint8_t DS1307_readRAM(uint8_t);
void DS1307_writeRAM(uint8_t, uint8_t);
/*****************************************************************************/
// I2C Temperature Sensor (TCN75A):
// Registers:
#define TCN75_TEMP 0
#define TCN75_CONFIG 1
#define TCN75_HYST 2
#define TCN75_LIMIT 3
// Config register bitmasks:
#define TCN75_CONFIG_RUN 0 // Default
#define TCN75_CONFIG_SHUTDOWN 1
#define TCN75_CONFIG_COMP 0 // Default
#define TCN75_CONFIG_INT 2
#define TCN75_CONFIG_ALERT_LOW 0 // Default
#define TCN75_CONFIG_ALERT_HIGH 4
#define TCN75_CONFIG_FAULT_1 0 // Default
#define TCN75_CONFIG_FAULT_2 8
#define TCN75_CONFIG_FAULT_4 16
#define TCN75_CONFIG_FAULT_6 24
// Only for the TCN75A - high resolution and OneShot mode:
#define TCN75A_CONFIG_RES_9 0 // Default
#define TCN75A_CONFIG_RES_10 32 // 0b00100000
#define TCN75A_CONFIG_RES_11 64 // 0b01000000
#define TCN75A_CONFIG_RES_12 96 // 0b01100000
#define TCN75A_CONFIG_ONESHOT_DISABLED 0 // Default
#define TCN75A_CONFIG_ONESHOT 128 // 0b10000000
extern double temperature;
void TCN75_write_cfg(uint8_t);
#define TCN75_shutdown() {TCN75_write_cfg(TCN75_CONFIG_SHUTDOWN);}
#define TCN75_run(__CONFIG__) {TCN75_write_cfg(__CONFIG__);}
extern uint8_t temperature_low;
extern uint8_t temperature_high;
#define getTemperatureHigh() (temperature_high)
#define getTemperatureLow() (temperature_low)
void TCN75_read(void);
double TCN75_calculate(void);
double TCN75_measure(void);
/*****************************************************************************/
// I2C Servo Controller (PCA9685):
// Registers:
#define PCA9685_MODE1 0
#define PCA9685_MODE2 1
#define PCA9685_SUBADR1 2
#define PCA9685_SUBADR2 3
#define PCA9685_SUBADR3 4
#define PCA9685_ALLCALLADR 5
#define PCA9685_LED0_ON_L 6
#define PCA9685_LED0_ON_H 7
#define PCA9685_LED0_OFF_L 8
#define PCA9685_LED0_OFF_H 9
#define PCA9685_LED1_ON_L 10
#define PCA9685_LED1_ON_H 11
#define PCA9685_LED1_OFF_L 12
#define PCA9685_LED1_OFF_H 13
#define PCA9685_LED2_ON_L 14
#define PCA9685_LED2_ON_H 15
#define PCA9685_LED2_OFF_L 16
#define PCA9685_LED2_OFF_H 17
#define PCA9685_LED3_ON_L 18
#define PCA9685_LED3_ON_H 19
#define PCA9685_LED3_OFF_L 20
#define PCA9685_LED3_OFF_H 21
#define PCA9685_LED4_ON_L 22
#define PCA9685_LED4_ON_H 23
#define PCA9685_LED4_OFF_L 24
#define PCA9685_LED4_OFF_H 25
#define PCA9685_LED5_ON_L 26
#define PCA9685_LED5_ON_H 27
#define PCA9685_LED5_OFF_L 28
#define PCA9685_LED5_OFF_H 29
#define PCA9685_LED6_ON_L 30
#define PCA9685_LED6_ON_H 31
#define PCA9685_LED6_OFF_L 32
#define PCA9685_LED6_OFF_H 33
#define PCA9685_LED7_ON_L 34
#define PCA9685_LED7_ON_H 35
#define PCA9685_LED7_OFF_L 36
#define PCA9685_LED7_OFF_H 37
#define PCA9685_LED8_ON_L 38
#define PCA9685_LED8_ON_H 39
#define PCA9685_LED8_OFF_L 40
#define PCA9685_LED8_OFF_H 41
#define PCA9685_LED9_ON_L 42
#define PCA9685_LED9_ON_H 43
#define PCA9685_LED9_OFF_L 44
#define PCA9685_LED9_OFF_H 45
#define PCA9685_LED10_ON_L 46
#define PCA9685_LED10_ON_H 47
#define PCA9685_LED10_OFF_L 48
#define PCA9685_LED10_OFF_H 49
#define PCA9685_LED11_ON_L 50
#define PCA9685_LED11_ON_H 51
#define PCA9685_LED11_OFF_L 52
#define PCA9685_LED11_OFF_H 53
#define PCA9685_LED12_ON_L 54
#define PCA9685_LED12_ON_H 55
#define PCA9685_LED12_OFF_L 56
#define PCA9685_LED12_OFF_H 57
#define PCA9685_LED13_ON_L 58
#define PCA9685_LED13_ON_H 59
#define PCA9685_LED13_OFF_L 60
#define PCA9685_LED13_OFF_H 61
#define PCA9685_LED14_ON_L 62
#define PCA9685_LED14_ON_H 63
#define PCA9685_LED14_OFF_L 64
#define PCA9685_LED14_OFF_H 65
#define PCA9685_LED15_ON_L 66
#define PCA9685_LED15_ON_H 67
#define PCA9685_LED15_OFF_L 68
#define PCA9685_LED15_OFF_H 69
#define PCA9685_ALL_LED_ON_L 250
#define PCA9685_ALL_LED_ON_H 251
#define PCA9685_ALL_LED_OFF_L 252
#define PCA9685_ALL_LED_OFF_H 253
#define PCA9685_PRE_SCALE 254
#define PCA9685_TESTMODE 255
// Mode1 register bitmasks:
#define PCA9685_MODE1_ALLCALL 1
#define PCA9685_MODE1_SUB3 2
#define PCA9685_MODE1_SUB2 4
#define PCA9685_MODE1_SUB1 8
#define PCA9685_MODE1_SLEEP 16
#define PCA9685_MODE1_AI 32
#define PCA9685_MODE1_EXTCLK 64
#define PCA9685_MODE1_RESTART 128
// Mode2 register bitmasks:
#define PCA9685_MODE2_OUTNE01_DEFAULT 0
#define PCA9685_MODE2_OUTDRV 4
#define PCA9685_MODE2_OCH 8
#define PCA9685_MODE2_INVRT 16
#define F_PCA9685 25000000.0 // Int. Clock: 25 MHz
void PCA9685_init(uint16_t);
#define initServo(__FREQ__) {PCA9685_init(__FREQ__);}
void PCA9685_set(uint8_t, uint16_t);
#define setServo(__SERVO__,__POS__) {PCA9685_set(__SERVO__,__POS__);}
void PCA9685_shutdown(void);
void PCA9685_restart(void);
void setServoPower(uint8_t);
/*****************************************************************************/
// I2C EEPROM (24LCXXX):
uint8_t I2C_EEPROM_readByte(uint16_t memAddr);
void I2C_EEPROM_writeByte(uint16_t memAddr, uint8_t data);
void I2C_EEPROM_readBytes(uint16_t startAddr, uint8_t *buffer, uint8_t length);
void I2C_EEPROM_writeBytes(uint16_t startAddr, uint8_t *buffer, uint8_t length);
/*****************************************************************************/
// 3V3 Voltage Sensor:
extern uint16_t adc3v3;
extern double v3v3;
uint16_t get3V3Sensor(void);
double calculate3V3(void);
double measure3V3(void);
/*****************************************************************************/
// Touch Sensor (with NE555):
extern uint16_t adcTouch;
extern uint8_t touch;
uint8_t getTouch(void);
/*****************************************************************************/
// Buttons:
extern uint16_t adcButtons;
extern uint8_t releasedMultiIOButtonNumber;
extern uint8_t pressedMultiIOButtonNumber;
uint8_t getMultiIOPressedButtonNumber(void);
uint8_t checkMultiIOPressedButtonEvent(void);
uint8_t checkMultiIOReleasedButtonEvent(void);
/*****************************************************************************/
// LEDs:
void setMultiIOLEDs(uint8_t leds);
void dimMultiIOLED(uint8_t led, uint16_t duty);
void setMultiIOLED1(uint8_t led);
void setMultiIOLED2(uint8_t led);
void setMultiIOLED3(uint8_t led);
void setMultiIOLED4(uint8_t led);
/*****************************************************************************/
// Buzzer:
void Buzzer_init(void);
void buzzer(uint16_t);
/*****************************************************************************/
// MultiIO Project Board initialisation:
void multiio_init(void);
/*****************************************************************************/
#endif
/******************************************************************************
* Additional info
* ****************************************************************************
* Changelog:
*
* ---> changes are documented in the file "RP6Control_MultiIOLib.c"
*
* ****************************************************************************
*/
/*****************************************************************************/
// EOF
Library Source
Datei RP6Control_MultiIOLib.c:
/*
* ****************************************************************************
* RP6 ROBOT SYSTEM - RP6 CONTROL M32 Examples
* ****************************************************************************
* Example: RP6Control MultiIO Library
* Author(s): Dirk
* ****************************************************************************
* Description:
*
* This is our new Library that contains basic routines and functions for
* accessing the hardwired components of the MultiIO Project Board.
*
* There are much more sensors, that may be connected to the MultiIO Project
* Board: Line following sensors (5x CNY70), bumpers, "Snake Vision board",
* LDRs, I2C air pressure sensor, I2C humidity sensor, DCF77 module,
* I2C IMU, I2C ultrasonic distance sensors, GPS module and more
* sensors connected to free ADCs and IOs and to the I2C bus.
* This library doesn't contain functions for these sensors, because they are
* not HARDWIRED to the MultiIO Project Board and may be connected OPTIONALLY.
*
* ****************************************************************************
*/
/*****************************************************************************/
// MultiIO hardwired components:
// - I2C Voltage & Current Sensor (LTC2990)
// - I2C Real Time Clock (RTC DS1307Z)
// - I2C Temperature Sensor (TCN75A)
// - I2C Servo Controller (PCA9685)
// - I2C EEPROM (24LCXXX)
// - 3V3 Voltage Sensor
// - Touch Sensor (with NE555)
// - Buttons
// - LEDs
// - Buzzer
/*****************************************************************************/
// Includes:
#include "RP6Control_MultiIOLib.h"
/*****************************************************************************/
// Variables:
uint8_t registerBuf[13];
/*****************************************************************************/
// I2C Voltage & Current Sensor (LTC2990):
/**
* Sends the configuration byte to a LTC2990.
*
* Input: Config byte for control register
*
* There is also a macro LTC2990_init(), which
* initializes the sensor to work in V1-V2, V3,
* V4 and Single Acquisition mode.
*
* Example:
* LTC2990_init();
*
*/
void LTC2990_write_cfg(uint8_t config)
{
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_VCS_ADR, LTC2990_CONTROL, config);
}
uint8_t vcs_tint_low;
uint8_t vcs_tint_high;
uint8_t vcs_v1_low;
uint8_t vcs_v1_high;
uint8_t vcs_v2_low;
uint8_t vcs_v2_high;
uint8_t vcs_v3_low;
uint8_t vcs_v3_high;
uint8_t vcs_v4_low;
uint8_t vcs_v4_high;
uint8_t vcs_vcc_low;
uint8_t vcs_vcc_high;
/**
* Starts a Single Acquisition measurement.
*/
void LTC2990_run(void)
{
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_VCS_ADR, LTC2990_TRIGGER, 0);
}
/**
* Reads all data registers of the voltage & current
* sensor (VCS).
* They are stored in the variables defined above.
*/
void LTC2990_read(void)
{
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_VCS_ADR, LTC2990_TINT_MSB);
I2CTWI_readBytes(I2C_MULTIIO_VCS_ADR, registerBuf, 12);
vcs_tint_high = registerBuf[0];
vcs_tint_low = registerBuf[1];
vcs_v1_high = registerBuf[2];
vcs_v1_low = registerBuf[3];
vcs_v2_high = registerBuf[4];
vcs_v2_low = registerBuf[5];
vcs_v3_high = registerBuf[6];
vcs_v3_low = registerBuf[7];
vcs_v4_high = registerBuf[8];
vcs_v4_low = registerBuf[9];
vcs_vcc_high = registerBuf[10];
vcs_vcc_low = registerBuf[11];
}
double tint; // Internal temperature
double cbat; // Current at 9V
double vbat; // Battery voltage 9V (BAT)
double vservo; // Servo voltage 5 .. 7.5V
double vcc; // Voltage 5V (VCC)
/**
* Calculates the temperature, voltage and current
* values by using the data read from the LTC2990
* with the function LTC2990_read(). The sensor is
* configured to work in V1-V2, V3, V4 and Single
* Acquisition mode.
* The result is stored in the double variables
* defined above.
*/
void LTC2990_calculate(void)
{
int16_t tmp, tmp2;
double v1, v2;
tmp = (((vcs_tint_high & 0x1f) << 8) + vcs_tint_low) << 3;
tmp = tmp / 8;
tint = tmp / 16.0; // Internal temperature [°C]
tmp = (((vcs_v1_high & 0x7f) << 8) + vcs_v1_low) << 1;
tmp = tmp / 2;
v1 = tmp * 0.01942;
v1 *= V1_ADJUST; // Voltage divider factor
tmp2 = (((vcs_v2_high & 0x7f) << 8) + vcs_v2_low) << 1;
tmp2 = tmp2 / 2;
v2 = tmp * 0.01942;
v2 *= V2_ADJUST; // Voltage divider factor
cbat = (v1 - v2) / SHUNT_R; // Battery current [mA]
tmp = ((vcs_v3_high & 0x3f) << 8) + vcs_v3_low;
vbat = tmp * 0.00030518; // Battery voltage [V]
vbat *= VBAT_ADJUST; // Voltage divider factor
tmp = ((vcs_v4_high & 0x3f) << 8) + vcs_v4_low;
vservo = tmp * 0.00030518; // Servo voltage [V]
vservo *= VSERVO_ADJUST; // Voltage divider factor
tmp = ((vcs_vcc_high & 0x3f) << 8) + vcs_vcc_low;
vcc = 2.5 + tmp * 0.00030518; // VCC [V]
}
/**
* Performs a complete measurement with the sensor
* configured to work in V1-V2, V3, V4 and Single
* Acquisition mode.
* The result is stored in the double variables
* defined above.
* This function is BLOCKING for about 200 ms!
* If you don't want a blocking measurement, you
* have to write your own function with a non
* blocking pause between starting measurement
* and reading the result or with another mode
* of operation (Repeated Acquisitions).
*/
void LTC2990_measure(void)
{
LTC2990_run(); // Start measurement
mSleep(200);
LTC2990_read(); // Read data
LTC2990_calculate(); // Calculate values
}
/*****************************************************************************/
// I2C Real Time Clock (RTC DS1307Z):
/**
* This function converts a BCD to a DEC value.
*
*/
uint8_t BCD2DEC(uint8_t bcd)
{
return ((bcd >> 4) * 10 + (bcd & 0x0f));
}
/**
* This function converts a DEC to a BCD value.
*
*/
uint8_t DEC2BCD(uint8_t dec)
{uint8_t units = dec % 10;
if (dec /= 10) {
return (units + (DEC2BCD(dec) << 4));
}
else {
return units;
}
}
/**
* Sends the configuration byte to a DS1307.
*
* Input: Config byte for control register
*
*/
void DS1307_write_cfg(uint8_t config)
{
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_RTC_ADR, DS1307_CONTROL, config);
}
/**
* Initializes the DS1307 by resetting all registers.
* Only use this function ONCE for a DS1307 without or
* with empty backup battery!
*/
void DS1307_init(void)
{
uint8_t i;
for (i = 0; i < 8; i++) {
registerBuf[i] = 0;
}
I2CTWI_transmitBytes(I2C_MULTIIO_RTC_ADR, ®isterBuf[0], 8);
}
/**
* Reads all data registers of the Real Time Clock (RTC).
* They are stored in the time & date variables defined in
* the library header.
*/
void DS1307_read(void)
{
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_RTC_ADR, DS1307_SECONDS);
I2CTWI_readBytes(I2C_MULTIIO_RTC_ADR, registerBuf, 7);
rtc_time.second = BCD2DEC(registerBuf[0] & 0x7f);
rtc_time.minute = BCD2DEC(registerBuf[1]);
rtc_time.hour = BCD2DEC(registerBuf[2] & 0x3f);
rtc_date.weekday = registerBuf[3];
rtc_date.day = BCD2DEC(registerBuf[4]);
rtc_date.month = BCD2DEC(registerBuf[5]);
rtc_date.year = BCD2DEC(registerBuf[6]) + 2000;
rtc_time.dst = 0;
#ifdef CALC_DST
// Calculate MESZ (DST):
uint8_t wday = rtc_date.weekday; // Weekday [1..7 = R_MO..R_SU]
if(wday == 7) wday = 0;
if(rtc_date.month < 3 || rtc_date.month > 10) {
return;
}
if((rtc_date.day - wday >= 25)
&& (wday || rtc_time.hour >= 2)) {
if(rtc_date.month == 10)
return;
}
else {
if(rtc_date.month == 3) {
return;
}
}
rtc_time.dst = 1;
#endif
}
/**
* Writes the time & date infos in the variables defined in
* the library header to the Real Time Clock (RTC).
*/
void DS1307_write(void)
{
registerBuf[0] = DS1307_SECONDS;
registerBuf[1] = DEC2BCD(rtc_time.second);
registerBuf[2] = DEC2BCD(rtc_time.minute);
registerBuf[3] = DEC2BCD(rtc_time.hour);
registerBuf[4] = rtc_date.weekday;
registerBuf[5] = DEC2BCD(rtc_date.day);
registerBuf[6] = DEC2BCD(rtc_date.month);
registerBuf[7] = DEC2BCD(rtc_date.year - 2000);
I2CTWI_transmitBytes(I2C_MULTIIO_RTC_ADR, ®isterBuf[0], 8);
}
/**
* Reads and returns a data byte from the DS1307 RAM.
*
* Input: adr -> RAM address [0..55]
*
* Hints: - The real DS1307 RAM addresses are 8..63!
* - The RAM is nonvolatile. That means, that
* it keeps the data as long as the backup
* battery doesn't become weak!
*
*/
uint8_t DS1307_readRAM(uint8_t adr)
{
if (adr > 55) adr = 0;
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_RTC_ADR, (DS1307_RAM + adr));
return (I2CTWI_readByte(I2C_MULTIIO_RTC_ADR));
}
/**
* Writes a data byte to the DS1307 RAM.
*
* Input: adr -> RAM address [0..55]
* data -> Data byte [0..255]
*
* Hints: - The real DS1307 RAM addresses are 8..63!
* - The RAM is nonvolatile. That means, that
* it keeps the data as long as the backup
* battery doesn't become weak!
*
*/
void DS1307_writeRAM(uint8_t adr, uint8_t data)
{
if (adr > 55) adr = 0;
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_RTC_ADR, (DS1307_RAM + adr), data);
}
/*****************************************************************************/
// I2C Temperature Sensor (TCN75A):
/**
* Sends the configuration byte to a TCN75A.
*
* Input: Config byte for config register
*
*/
void TCN75_write_cfg(uint8_t config)
{
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_TEMP_ADR, TCN75_CONFIG, config);
}
uint8_t temperature_low;
uint8_t temperature_high;
/**
* Reads the two data registers of the temperature
* sensor.
* They are stored in the variables temperature_low
* and _high.
*
* Hint: Depending on the sensor configuration the
* data are located different in the two bytes
* - have a look at the datasheet!
*
*/
void TCN75_read(void)
{
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_TEMP_ADR, TCN75_TEMP);
I2CTWI_readBytes(I2C_MULTIIO_TEMP_ADR, registerBuf, 2);
temperature_low = registerBuf[0];
temperature_high = registerBuf[1];
}
double temperature; // Temperature [°C]
/**
* Calculates and returns the temperature value
* by using the data read from the TCN75A with
* the function TCN75_read(). The sensor is
* configured to Single Conversion and 12 bit
* measurement.
*/
double TCN75_calculate(void)
{
uint8_t templow;
double temp;
templow = getTemperatureLow();
if (templow & 128) // Calculate temperature
templow = (templow & 63) - 127;
else
templow = templow & 63;
temp = templow + (0.0625 * (getTemperatureHigh() >> 4));
return temp;
}
/**
* Performs a 12 bit measurement and returns the
* temperature [°C].
* This function is BLOCKING for about 250 ms!
* If you don't want a blocking measurement, you
* have to write your own function with a non
* blocking pause between starting measurement
* and reading the result or with another mode
* of operation (Continuous Conversion).
*/
double TCN75_measure(void)
{
TCN75_run(TCN75A_CONFIG_RES_12); // Start measurement
mSleep(250);
TCN75_shutdown(); // Stop measurement
TCN75_read(); // Read data
return (TCN75_calculate()); // Calculate value
}
/*****************************************************************************/
// I2C Servo Controller (PCA9685):
/**
* Call this once before using the servo function.
*
* Input: PWM frequency [40..1000 Hz]
*
* Hints: - Default servo frequency is 50 Hz!
* - The servo power is NOT switched on by
* this function!
*
* There is also a macro initServo(freq), which
* does exactly the same as this function.
*
* Example:
* initServo(50);
*
*/
void PCA9685_init(uint16_t freq)
{
if ((freq < 40) || (freq > 1000)) freq = 50;
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE2);
uint8_t last_mode = I2CTWI_readByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR);
last_mode &= ~PCA9685_MODE2_INVRT; // Clear INVRT bit
last_mode |= PCA9685_MODE2_OUTDRV; // Set OUTDRV bit
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE2, last_mode);
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1);
last_mode = I2CTWI_readByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR);
last_mode |= PCA9685_MODE1_AI; // Set AI bit
uint8_t mode1 = last_mode;
mode1 |= PCA9685_MODE1_SLEEP; // Set SLEEP bit
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1, mode1);
uint8_t prescale = (uint8_t) (F_PCA9685 / 4096 / freq - 0.5);
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_PRE_SCALE, prescale);
last_mode &= ~PCA9685_MODE1_SLEEP; // Clear SLEEP bit
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1, last_mode);
mSleep(1);
last_mode |= PCA9685_MODE1_RESTART; // Clear RESTART bit
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1, last_mode);
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_LED8_ON_H, 0x10);
return;
}
/**
* This is the servo position set function.
*
* Input: servo -> Servo number [1..8, 10..16]
* pos -> Servo position [SERVOx_LT..SERVOx_RT]
*
* Hints: - Servo number 9 cannot be set by this function!
* Please use setServoPower() function instead!
* - A servo position of 205 means 1 ms servo impulse,
* a position of 410 means a 2 ms servo impulse!
* You may calculate the servo impulse length by:
* ==> Impulse [ms] = servo position / 204.8 <==
* (Formula only valid for a PWM of 50 Hz!)
*
* There is also a macro setServo(servo, pos), which
* does exactly the same as this function.
*
* Example:
* setServo(2,300);
*
*/
void PCA9685_set(uint8_t servo, uint16_t pos)
{
if ((servo == 0) || (servo == CHSERVOPWR) || (servo > 16))
return;
uint8_t reg = servo * 4 + 4; // Register LEDx_OFF_L
I2CTWI_transmit3Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, reg, (pos & 0x00ff), (pos >> 8));
}
/**
* If the servos are not moving for a while, the
* servo function can be stopped with this
* function (PCA9685 set to sleep mode).
*
* Hint: The servo power is NOT switched off by
* this function!
*
*/
void PCA9685_shutdown(void)
{
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_ALL_LED_OFF_H, 0x10);
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1);
uint8_t mode1 = I2CTWI_readByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR);
mode1 |= PCA9685_MODE1_SLEEP; // Set SLEEP bit
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1, mode1);
}
/**
* If the servo function was stopped with the
* function PCA9685_shutdown() before, it can be
* (re)started again with this function.
*
* Hint: The servo power is NOT switched on by
* this function!
*
*/
void PCA9685_restart(void)
{
I2CTWI_transmitByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1);
uint8_t mode1 = I2CTWI_readByte(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR);
if (mode1 & PCA9685_MODE1_RESTART) { // RESTART bit set?
mode1 &= ~PCA9685_MODE1_SLEEP; // Clear SLEEP bit
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1, mode1);
mSleep(1);
mode1 |= PCA9685_MODE1_RESTART; // Clear RESTART bit
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_MODE1, mode1);
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_ALL_LED_OFF_H, 0);
}
}
/**
* With this function you can switch the servo
* power on or off, if the servo power jumper on
* the board enables this feature.
*
* Input: pwr -> 0 (false) = servo power off
* >0 (true) = servo power on
*
* Hints: - If connected servos are not used, you
* should always switch the servo power off
* to save energy!
* - The PCA9685 is NOT restarted or put into
* shutdown mode by this function!
*
*/
void setServoPower(uint8_t pwr)
{
if (pwr > 0)
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_LED8_OFF_H, 0);
else
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_SERVO_ADR, PCA9685_LED8_OFF_H, 0x10);
}
/*****************************************************************************/
// I2C EEPROM (24LCXXX):
// The following EEPROM types may be used:
// EEPROM Size: Chip Pagesize
// - 32 kbit: ST24LC32A 32
// - 64 kbit: ST24LC64 32
// - 128 kbit: ST24LC128 64
// - 256 kbit: ST24LC256 64
// - 512 kbit: ST24LC512 128
// - 1024 kbit: AT24LC1024 256
// ! You may choose the EEPROM type in the I2C EEPROM !
// ! section of the RP6Control_MultiIO.h file! !
/**
* Reads a single Byte from the EEPROM.
*/
uint8_t I2C_EEPROM_readByte(uint16_t memAddr)
{
uint8_t data;
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR, (memAddr >> 8), memAddr);
data = I2CTWI_readByte(I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR);
return data;
}
/**
* Write a single data byte to the specified EEPROM address.
*/
void I2C_EEPROM_writeByte(uint16_t memAddr, uint8_t data)
{
I2CTWI_transmit3Bytes(I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR, (memAddr >> 8), memAddr, data);
mSleep(5);
}
/**
* Reads "length" Bytes into the Buffer "buffer" from startAddr on.
* You can read the complete EEPROM into a buffer at once - if it is large enough.
* (But you only have 2KB SRAM on a MEGA32 ;) )
* If "length" is higher than I2CTWI_BUFFER_REC_SIZE defined in RP6I2CmasterTWI.h,
* you have to adapt I2CTWI_BUFFER_REC_SIZE to the highest used "length" value!
*/
void I2C_EEPROM_readBytes(uint16_t startAddr, uint8_t *buffer, uint8_t length)
{
I2CTWI_transmit2Bytes(I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR, (startAddr >> 8), startAddr);
I2CTWI_readBytes(I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR, &buffer[0], length);
}
/**
* Write "length" Bytes from the Buffer to the EEPROM.
* YOU CAN ONLY WRITE MAXIMAL [I2C_EEPROM_PAGESIZE] BYTES AT ONCE!!!
* This is the Pagesize!
* You can NOT cross a page boundary!
* If (length + 2) is higher than I2CTWI_BUFFER_SIZE defined in RP6I2CmasterTWI.h,
* you have to adapt I2CTWI_BUFFER_SIZE to the highest used (length + 2) value!
*/
void I2C_EEPROM_writeBytes(uint16_t startAddr, uint8_t *buffer, uint8_t length)
{
uint8_t i, addrbuffer[length + 2];
addrbuffer[0] = (startAddr >> 8);
addrbuffer[1] = startAddr;
for(i = 0; i < length; i++) {
addrbuffer[i + 2] = buffer[i];
}
I2CTWI_transmitBytes(I2C_MULTIIO_EEPROM_ADR, &addrbuffer[0], (length + 2));
mSleep(5);
}
/*****************************************************************************/
// 3V3 Voltage Sensor:
uint16_t adc3v3; // 3V3 voltage sensor ADC value
/**
* This function reads and returns the ADC value of
* the 3V3 voltage sensor. The value is also stored
* in adc3v3.
*
*/
uint16_t get3V3Sensor(void)
{
adc3v3 = readADC(ADC_MULTIIO_3V3);
return adc3v3;
}
double v3v3; // 3V3 voltage [V]
/**
* Calculates and returns the 3.3V voltage value
* by using the data read from the 3V3 voltage
* sensor with the function get3V3Sensor().
*
*/
double calculate3V3(void)
{
return (5.0 / 1024.0 * adc3v3);
}
/**
* Measures and returns the 3.3V voltage value.
* The ADC value of the 3V3 voltage sensor is also
* stored in adc3v3.
*
*/
double measure3V3(void)
{
adc3v3 = readADC(ADC_MULTIIO_3V3);
return (5.0 / 1024.0 * adc3v3);
}
/*****************************************************************************/
// Touch Sensor (with NE555):
uint16_t adcTouch; // Touch sensor ADC value
uint8_t touch = 0; // True (1), if touched
/**
* Checks if the touch sensor antenna is touched - returns 1,
* if touched or 0, if the antenna is NOT touched.
*
*/
uint8_t getTouch(void)
{
adcTouch = readADC(ADC_MULTIIO_TOUCH);
if (adcTouch > ADCVAL_LIMIT_T) return 1;
else return 0;
}
/*****************************************************************************/
// Buttons:
uint16_t adcButtons; // Keypad ADC value
uint8_t releasedMultiIOButtonNumber; // Released (last pressed) button
uint8_t pressedMultiIOButtonNumber; // Actually pressed button
/**
* Checks which button is pressed - returns the button number,
* or 0, if no button is pressed.
* Maybe the values of ADCVAL_LIMITxx have to change because
* of variations in the resistors of the keypad! This is done
* in RP6Control_MultiIO.h, if you define other ADC values for
* your 4 buttons in ADCVAL_BUTTON1..ADCVAL_BUTTON4.
*
*/
uint8_t getMultiIOPressedButtonNumber(void)
{
adcButtons = readADC(ADC_MULTIIO_BUTTONS);
if(adcButtons < 1020) {
nop();
nop();
nop();
adcButtons += readADC(ADC_MULTIIO_BUTTONS);
adcButtons >>= 1;
}
if(adcButtons < ADCVAL_LIMIT12)
return 1;
if(adcButtons < ADCVAL_LIMIT23)
return 2;
if(adcButtons < ADCVAL_LIMIT34)
return 3;
if(adcButtons < ADCVAL_LIMIT40)
return 4;
return 0;
}
/**
* This function has to be called frequently out of the
* main loop and checks if a button is pressed! It only returns
* the button number a single time, DIRECTLY when the button is
* pressed.
*
* This is useful for non-blocking keyboard check in the
* main loop. You don't need something like
* "while(getMultiIOPressedButtonNumber());" to wait for the
* button to be released again!
*/
uint8_t checkMultiIOPressedButtonEvent(void)
{
static uint8_t pressed_button = 0;
if(pressed_button) {
if(!getMultiIOPressedButtonNumber())
pressed_button = 0;
}
else {
pressed_button = getMultiIOPressedButtonNumber();
if(pressed_button)
return pressed_button;
}
return 0;
}
/**
* This function has to be called frequently out of
* the main loop and checks if a button is pressed AND
* released. It only returns the button number a single
* time, AFTER the button has been released.
*
* This is useful for non-blocking keyboard check in the
* main loop. You don't need something like
* "while(getMultiIOPressedButtonNumber());" to wait for the
* button to be released again!
*/
uint8_t checkMultiIOReleasedButtonEvent(void)
{
static uint8_t released_button = 0;
if(released_button) {
if(!getMultiIOPressedButtonNumber()) {
uint8_t tmp = released_button;
released_button = 0;
return tmp;
}
}
else
released_button = getMultiIOPressedButtonNumber();
return 0;
}
/*****************************************************************************/
// LEDs:
/**
* Set the 4 status LEDs of the MultiIO.
*
* Example:
* setMultiIOLEDs(0b1010);
* // this clears LEDs 1 and 3
* // and sets LEDs 2 and 4!
*
*/
void setMultiIOLEDs(uint8_t leds)
{
if (leds & 0b00000001) PCA9685_set(CHLED1, 4095);
else PCA9685_set(CHLED1, 0);
if (leds & 0b00000010) PCA9685_set(CHLED2, 4095);
else PCA9685_set(CHLED2, 0);
if (leds & 0b00000100) PCA9685_set(CHLED3, 4095);
else PCA9685_set(CHLED3, 0);
if (leds & 0b00001000) PCA9685_set(CHLED4, 4095);
else PCA9685_set(CHLED4, 0);
}
/**
* Dim the 4 status LEDs of the MultiIO.
*
* Input: led -> LED number [1..4]
* duty -> Duty cycle [0..4095]
*
* Example:
* dimMultiIOLED(2,2048);
* // this dims LED2 with a
* // duty cycle of 50% !
*
*/
void dimMultiIOLED(uint8_t led, uint16_t duty)
{
if (led == 1) PCA9685_set(CHLED1, duty);
if (led == 2) PCA9685_set(CHLED2, duty);
if (led == 3) PCA9685_set(CHLED3, duty);
if (led == 4) PCA9685_set(CHLED4, duty);
}
/**
* Set ONLY LED1, don't change anything for the other LEDs.
*
* Input: led -> 0 (false) = LED off
* >0 (true) = LED on
*
*/
void setMultiIOLED1(uint8_t led)
{
if (led > 0) PCA9685_set(CHLED1, 4095);
else PCA9685_set(CHLED1, 0);
}
/**
* Set ONLY LED2, don't change anything for the other LEDs.
*/
void setMultiIOLED2(uint8_t led)
{
if (led > 0) PCA9685_set(CHLED2, 4095);
else PCA9685_set(CHLED2, 0);
}
/**
* Set ONLY LED3, don't change anything for the other LEDs.
*/
void setMultiIOLED3(uint8_t led)
{
if (led > 0) PCA9685_set(CHLED3, 4095);
else PCA9685_set(CHLED3, 0);
}
/**
* Set ONLY LED4, don't change anything for the other LEDs.
*/
void setMultiIOLED4(uint8_t led)
{
if (led > 0) PCA9685_set(CHLED4, 4095);
else PCA9685_set(CHLED4, 0);
}
/*****************************************************************************/
// Buzzer:
/**
* Call this once before using the buzzer.
*
*/
void Buzzer_init(void)
{
IO_MULTIIO_BUZZER_DDR |= IO_MULTIIO_BUZZER_IN;
IO_MULTIIO_BUZZER_PORT &= ~IO_MULTIIO_BUZZER_IN;
}
/**
* You can use this function to make the buzzer beep ;)
* with a frequency of about 1000 Hz.
* This function is BLOCKING and generates a delay for the
* sound.
*
* Input: time -> sound length [ms]
*
* Example:
* buzzer(150);
*
*/
void buzzer(uint16_t time)
{
if (!time) return;
while (time--) {
IO_MULTIIO_BUZZER_PORT |= IO_MULTIIO_BUZZER_IN;
sleep(5);
IO_MULTIIO_BUZZER_PORT &= ~IO_MULTIIO_BUZZER_IN;
sleep(5);
}
}
/*****************************************************************************/
/*****************************************************************************/
// MultiIO Project Board initialisation:
/**
* You MUST call this function at the beginning of a
* main program, that uses the MultiIO Project Board.
*
*/
void multiio_init(void)
{
// Voltage & current sensor:
LTC2990_init(); // Init VCS
// Servo Controller:
PCA9685_init(50); // Init PWM 50 Hz
// Servo power:
setServoPower(0); // Servo power off
// Buzzer:
Buzzer_init(); // Init buzzer
}
/*****************************************************************************/
/*****************************************************************************/
/******************************************************************************
* Additional info
* ****************************************************************************
* Changelog:
* - v. 1.0 (initial release) 23.02.2013 by Dirk
*
* ****************************************************************************
*/
/*****************************************************************************/
// EOF
Erklärung
Demo
makefile:
... TARGET = TARGET = RP6Control_MultiIO ... SRC += RP6Control_MultiIOLib.c ...
Datei RP6Control_MultiIO.c:
/*
* ****************************************************************************
* RP6 ROBOT SYSTEM - RP6 CONTROL M32 Examples
* ****************************************************************************
* Example: RP6Control MultiIO
* Author(s): Dirk
* ****************************************************************************
* Description:
* In this example we show a first test for the MultiIO Project Board.
*
* ############################################################################
* The Robot does NOT move in this example! You can simply put it on a table
* next to your PC and you should connect it to the PC via the USB Interface!
* ############################################################################
* ****************************************************************************
*/
/*****************************************************************************/
// Includes:
#include "RP6ControlLib.h" // The RP6 Control Library.
// Always needs to be included!
#include "RP6I2CmasterTWI.h" // Include the I2C-Bus Master Library
/*****************************************************************************/
/*****************************************************************************/
// Include our new "RP6Control MultiIO library":
// (This is the library for accessing the MultiIO Project Board!)
#include "RP6Control_MultiIOLib.h"
/*****************************************************************************/
/**
* Write a floating point number to the UART.
*
* Example:
*
* // Write a floating point number to the UART (no exponent):
* writeDouble(1234567.890, 11, 3);
*
* The value of prec (precision) defines the number of decimal places.
* For 32 bit floating point variables (float, double ...) 6 is
* the max. value for prec (7 relevant digits).
* The value of width defines the overall number of characters in the
* floating point number including the decimal point. The number of
* pre-decimal positions is: (width - prec - 1).
*/
void writeDouble(double number, uint8_t width, uint8_t prec)
{char buffer[width + 1];
dtostrf(number, width, prec, &buffer[0]);
writeString(&buffer[0]);
}
/*****************************************************************************/
// I2C Error handler
/**
* This function gets called automatically if there was an I2C Error like
* the slave sent a "not acknowledge" (NACK, error codes e.g. 0x20 or 0x30).
* The most common mistakes are:
* - using the wrong address for the slave
* - slave not active or not connected to the I2C-Bus
* - too fast requests for a slower slave
* Be sure to check this if you get I2C errors!
*/
void I2C_transmissionError(uint8_t errorState)
{
writeString_P("\nI2C ERROR --> TWI STATE IS: 0x");
writeInteger(errorState, HEX);
writeChar('\n');
}
/*****************************************************************************/
// Main function - The program starts here:
int main(void)
{
initRP6Control(); // Always call this first! The Processor will not
// work correctly otherwise.
initLCD(); // Initialize the LC-Display (LCD)
// Always call this before using the LCD!
setLEDs(0b1111);
mSleep(500);
setLEDs(0b0000);
writeString_P("\n\nRP6Control Multi IO Selftest 1!\n");
// IMPORTANT:
I2CTWI_initMaster(100); // Initialize the TWI Module for Master operation
// with 100kHz SCL Frequency
// Register the event handler:
I2CTWI_setTransmissionErrorHandler(I2C_transmissionError);
setLEDs(0b1111);
// Write a text message to the LCD:
showScreenLCD("################", "################");
mSleep(1500);
showScreenLCD(" RP6Control M32", "Example Program");
mSleep(2500);
showScreenLCD(" RP6 Multi IO", " Selftest 1");
mSleep(2500);
clearLCD();
setLEDs(0b0000);
// ---------------------------------------
uint8_t onoff = 0;
uint16_t servopos = SERVO1_LT;
startStopwatch1();
// IMPORTANT:
multiio_init(); // MultiIO init!!!
//setServoPower(1); // Servo power ON!
// ----------------------------------------------
// Set RTC once (battery empty or not existing:
rtc_time.second = 0;
rtc_time.minute = 0;
rtc_time.hour = 12; // 12:00
rtc_date.weekday = R_TH;
rtc_date.day = 10;
rtc_date.month = 1;
rtc_date.year = 2013; // Do, 10.1.2013
DS1307_write();
// Remove this, if RTC is set and running!!!
// ----------------------------------------------
// EEPROM test:
writeString_P("\nWriting 128 to EEPROM address 5:\n");
I2C_EEPROM_writeByte(5, 128);
mSleep(500);
writeString_P("Done!\n");
writeString_P("\nReading EEPROM address 5:\n");
uint8_t tmp = I2C_EEPROM_readByte(5);
mSleep(500);
I2C_EEPROM_writeByte(5, 0);
writeString_P("Done!\n");
writeString_P("EEPROM address 5 content: ");
writeInteger(tmp, DEC);
writeString_P("\n");
// Buzzer test:
buzzer(330);
mSleep(200);
buzzer(330);
mSleep(200);
buzzer(330);
mSleep(1000);
buzzer(330);
mSleep(200);
buzzer(330);
mSleep(200);
buzzer(330);
while(true)
{
if(getStopwatch1() > 1000) // 1s
{
if (onoff) onoff = 0;
else onoff = 1;
// Buttons ADC test:
clearLCD();
pressedMultiIOButtonNumber = getMultiIOPressedButtonNumber();
setCursorPosLCD(0, 0);
writeStringLCD("Button: ");
writeIntegerLCD(pressedMultiIOButtonNumber, DEC);
setCursorPosLCD(1, 0);
writeStringLCD("ADC: ");
writeIntegerLCD(adcButtons, DEC);
// 3V3 voltage sensor ADC test:
v3v3 = measure3V3();
writeString("\n3V3 Voltage: ");
writeDouble(v3v3, 4, 1);
writeString("V\nADC 3V3: ");
writeInteger(adc3v3, DEC);
// Touch sensor ADC test:
touch = getTouch();
if (touch) writeString("\nTOUCHED!!!");
else writeString("\nNOT touched.");
writeString("\nADC Touch: ");
writeInteger(adcTouch, DEC);
// Temperature sensor test:
temperature = TCN75_measure(); // Measure
writeString("\nTemperature: ");
writeDouble(temperature, 5, 1);
writeString("°\n");
// Servo controller test:
// LEDs:
if (onoff) {
setMultiIOLED1(1);
setMultiIOLED2(0);
setMultiIOLED3(0);
setMultiIOLED4(1);
}
else
setMultiIOLEDs(0b0110);
// Servo 1:
setServo(1, servopos);
servopos += 10;
if (servopos > SERVO1_RT) servopos = SERVO1_LT;
// RTC test:
DS1307_read();
writeString("RTC: ");
writeIntegerLength(rtc_time.hour, DEC, 2);
writeString(":");
writeIntegerLength(rtc_time.minute, DEC, 2);
writeString(":");
writeIntegerLength(rtc_time.second, DEC, 2);
writeString(" ");
writeIntegerLength(rtc_date.day, DEC, 2);
writeString(".");
writeIntegerLength(rtc_date.month, DEC, 2);
writeString(".");
writeIntegerLength(rtc_date.year, DEC, 4);
writeString("\n");
// Voltage & current sensor test:
LTC2990_measure();
writeString("Temperature: ");
writeDouble(tint, 5, 1);
writeString("°\n");
writeString("BAT Current: ");
writeDouble(cbat, 6, 1);
writeString("mA\nBAT Voltage: ");
writeDouble(vbat, 4, 1);
writeString( "V\nSERVO Volt.: ");
writeDouble(vservo, 4, 1);
writeString( "V\nVCC Voltage: ");
writeDouble(vcc, 4, 1);
writeString("V\n");
setStopwatch1(0);
}
task_I2CTWI();
}
return 0;
}
Erklärung
Servo-Library
RP6 BASE
Die RP6(v2) BASE (= "RP6") kann über den I2C-Bus alle I2C-Sensoren und I2C-Aktoren ansteuern. Da der RP6 nur über wenige freie Portpins verfügt, muss man eine Auswahl treffen, welche weiteren Funktionen man nutzen will.
Es gibt auf dem RP6 auch keine passenden Wannenstecker (wie auf der M32, M128 und M256), um auf einfache Weise eine mehrpolige Verbindung zu den IO-Mxxx, ADC-Mxxx oder ADC-M256 Steckern der Multi IO Platine herzustellen. Stattdessen kann man einzelne Portpins des RP6 mit der Multi IO Platine verbinden. Die folgende Tabelle zeigt mögliche Verbindungen:
| RP6-Port | RP6-Funktion | RP6-Stecker:Pin | I/O | Bemerkungen | Z.B. für Multi IO-Funktion |
| PA0 | ADC0 | ADC0:3 | I/O | Freier ADC oder IO | BUTTONS, TOUCH, SHARPS_L/R, 3V3 ... |
| PA1 | ADC1 | ADC1:3 | I/O | Freier ADC oder IO | LFS_L/M/R, SNAKE_L/R, LDR1/2 ... |
| PA4 | ADC4 | XBUS:8 | I/O | XBUS INT1! Falls nicht für den I2C-Bus benutzt: freier IO * | SNAKE_SWITCH, SNAKE_KEY ... |
| PB1 | T1 | IO4 *** | I | Status LED5! Zusätzlich als Input z.B. für Taster nutzbar * | BUMPER_L/R ... |
| PB7 | SCK | IO3 **, ISP:7 | I | Status LED4! Zusätzlich als Input z.B. für Taster nutzbar * | BUMPER_L/R ... |
| PC4 | TDO | IO1 | I | Status LED1! Zusätzlich als Input z.B. für Taster nutzbar * | SNAKE_KEY ... |
| PC5 | TDI | IO2 | I | Status LED2! Zusätzlich als Input z.B. für Taster nutzbar * | DCF77 ... |
| PD0 | RXD | PRG/U:2 | I/O | UART RX! Nutzbar NUR, wenn USB-Interface abgezogen, als UART RX oder freier IO | RX, SHARPS_PWR ... |
| PD1 | TXD | PRG/U:3 | I/O | UART TX! Nutzbar NUR, wenn USB-Interface abgezogen, als UART TX oder freier IO | TX, LFS_PWR ... |
Zu *) ACHTUNG: Bestimmte Beschaltung erforderlich! Sollte nur genutzt werden, wenn man sich gut mit dem RP6 auskennt!
Zu **) RP6v2: IO4!
Zu ***) RP6v2: IO5!
... BAUSTELLE ... BAUSTELLE ... BAUSTELLE ...
Hardware
Die Hardware des Multi-IO-Moduls muss erst verlötet werden. Bitte lese dafür eine ausführliche Lötanleitung! Diese finden sich u.a. im Netz: Löt-Tutorial Du musst nicht alle Komponenten einbauen! Du kannst diejenigen einbauen, welche du benötigst oder ausprobieren möchtest. Die Platine ist jederzeit erweiterbar. Nach dem Löten kann es sinnvoll sein, die Lötstellen durch „Plastik 70“-Spray vor Korrosion zu schützen.
Anschluß anderer Module
An den 10-poligen Wannensteckern IO_Mxxx (SV_IO_Mxxx ) und ADC_Mxxx (SV_ADC_Mxxx) an der Rückseite des Multi-IO-Moduls können IO- und ADC-Wannenstecker der Module M32, M128 und M256 angesteckt werden. Der 10-polige IO-Wannenstecker „SV_SERVOSM32“ der M32 kann zusätzlich für acht Servos genutzt werden. Für die M256 steht ein zusätzlicher, 14-poliger Wannenstecker (SV_ADC_M256) zur Verfügung.
Benötigte Teile
| Artikel | Wofür | Anzahl |
| 10-poliges Flachbandkabel, ca. 20cm | Für IO_Mxxx und ADC_Mxxx | 2 |
| 10-poliger Wannenstecker | Für IO_Mxxx und ADC_Mxxx | 4 |
| 14-poliges Flachbandkabel, ca. 10cm | Für XBUS und USRBUS | 2 |
| 14-poliges Flachbandkabel, ca. 20cm | Für ADC_M256 | 1 |
| 14-poliger Wannenstecker | Für ADC_M256, XBUS und USRBUS | 6 |
| Evtl. 10-poliges Flachbandkabel, ca. 20cm | Für Servos der M32 | 1 |
| Evtl. 10-poliger Wannenstecker | Für Servos der M32 | 2 |
Taster-Board
Das Taster-Board kann an der Vorderseite der Hauptplatine befestigt werden.
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| Taster | T1-T4 | 4 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 10kΩ | R20, 21, 34, 35 | 4 |
| Evtl. 1x1 Buchse, RM2,54 | P_T1, 2, 3, 4 | 4 |
| Evtl. 1x1 Pin 90°, RM2,54 | P_T1, 2, 3, 4 | 4 |
Beschreibung
Die vier Taster schalten eine Widerstandkaskade, welche als Spannungsteiler fungiert. Dadurch können sie – analog zu den Tastern der M32 – mit nur einem ADC-Kanal gemessen werden. Das Board kann entweder mit den vier Lötpunkten am vorderen, linken Rand des Multi-IO-Moduls angelötet werden, oder mittels vier rechtwinkliger Pins in vier Buchsen dort eingesteckt werden.
Bumper-Board
Die Schraublöcher sind so angepasst, dass das Bumper-Board am Heck des RP6 angebracht werden kann.
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| Bumper | 2 | |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 750Ω | R30, 31 | 2 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 270Ω | R23, 24 | 2 |
| LED SMD, 1206, low-current, rot | LED7, 8 | 2 |
| Pinreihe 1x7, RM2,54, stehend oder 90° | P_BUMPER | 1 |
| Evtl. Pinreihe 1x4, RM2,54 | P_BUMPER1, 2 | 2 |
Verwendung der Sharp-Sensoren
| Artikel | Name | Anzahl |
| Transistor BC807, SOT23-Package | Q1 | 1 |
| Kondensator SMD, 1206-Package, 100nF | C36 | 1 |
| Kondensator SMD, EIA3528- od. 1206-Package, 10uF | C37 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 1kΩ | R4 | 1 |
| Jumper 1x2, RM2,54, stehend oder 90° | J_SHARP-ON | 1 |
| Evtl. Pinreihe 1x3, RM2,54, für Sharp-Sensoren | P_SHARP1, 2 | 2 |
Verwendung von Radarsensoren RSM1650
| Artikel | Name | Anzahl |
| Transistor BC807, SOT23-Package | Q1 | 1 |
| Kondensator SMD, 1206-Package, 100nF | C36 | 1 |
| Kondensator SMD, EIA3528- od. 1206-Package, 10uF | C37 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 1kΩ | R4 | 1 |
| Jumper 1x2, RM2,54, stehend oder 90° | J_SHARP-ON | 1 |
| Evtl. Pinreihe 1x3, RM2,54, für Sharp-Sensoren | P_RADAR1, 2 | 2 |
Verwendung der SRF02
| Artikel | Name | Anzahl |
| Kondensator SMD, 1206-Package, 100nF | C3, 4 | 2 |
| Pinreihe 1x5, RM2,54, für SRF02 | P_SRF__1, 2 | 2 |
Beschreibung
Die Bumper-Taster haben drei Pins: Eingang (5V), Ausgang wenn gedrückt, Ausgang wenn nicht gedrückt. Hier werden nur der Eingang und der Ausgang im gedrückten Fall verwendet. Dieser schaltet dann auf die LEDs und die Pins 2 (rechts) und 3 (links) von P_BUMPER durch. Die LEDs können zusätzlich über den IO-Kanal angesprochen, also geschaltet werden (analog zur RP6-Base) . Es können zwei Sharp-Abstandssensoren angebracht werden, oder zwei SRF02. Es werden dann nur die jeweiligen Kondensatoren und Pinreihen benötigt.
Verwendung der Sharp-Sensoren GP2Dxx
Werden die Sharp-Sensoren verwendet, sind die Kondensatoren C36 (100nF) und C37 (10uF) anzubringen sowie der Transistor Q1 (BC807) und der zugehörige Widerstand R4 (1kΩ). Die Sensoren können an den 1x3-Pinreihen P_SHARP1 und 2 angesteckt oder angelötet werden. Die Sharps können durch Jumper J_SHARP-ON oder durch den Transistor geschaltet werden.
Verwendung von Radar-Sensoren RSM1650
Werden die Radar-Sensoren verwendet, sind die Kondensatoren C36 (100nF) und C37 (10uF) anzubringen sowie der Transistor Q1 (BC807) und der zugehörige Widerstand R4 (1kΩ). Die Sensoren können an den 1x3-Pinreihen P_Radar1 und 2 angesteckt oder angelötet werden. Die Radarsensoren können durch Jumper J_SHARP-ON oder durch den Transistor geschaltet werden. Die dreipoligen Stiftleisten für die Radarsensoren haben leider eine etwas andere Belegung (VCC-Signal-GND) als die Sharp-Sensoren (VCC-GND-Signal) .
Verwendung der SRF02
Werden die SRF02 verwendet, können diese an P_SRF__1 und 2 angesteckt oder angelötet werden. Die Kondensatoren C3 und 4 (100nF) sind zu verwenden.
Anschluß auf Hauptplatine
Das Board kann mit einem 7-poligen Flachbandkabel am Multi-IO-Modul angesteckt werden. Dort kann via Jumper JP1 und JP2 gewählt werden, ob digitale (SRF02 via I2C) oder analoge Sensoren (SharpGP2D via ADC) benutzt werden. Die Verwendung von analogen Sensoren geht nur mit dem Modul M256, da hier die ADC-Kanäle PF3 und PF4 des 14-poligen ADC-Wannensteckers verwendet werden.
Befestigt werden kann das Board mit zwei M3-Schrauben am Heck des RP6. Dafür benötigst du noch zwei Distanzbolzen mit M3-Gewinde und zugehörige Muttern (analog zur Befestigung des originalen Bumper-Boards auf der Vorderseite des Rp6). Diese kannst du von Innen am RP6 befestigen und danach das Bumper-Board anbringen.
Liniensucher-Board
Benötigte Teile
Für Verwendung von 3 Sensoren
| Artikel | Name | Anzahl |
| CNY70 von Vishay | IC8-10 | 3 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 15kΩ | R45, 46, 18 | 3 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 15Ω | R57 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 240Ω | R15 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 47kΩ | R47 | 1 |
| LED SMD, 1206, gelb | LED9 | 1 |
| Kondensator SMD, 1206-Package, 100nF | C28, 29, 30 | 3 |
| Transistor BUZ172, SO220-Package | Q9 | 1 |
| Pinreihe 1x8, RM2,54, stehend oder 90° | P_CNY_ALL1 | 1 |
Zusätzlich für die Verwendung von 5 Sensoren
| Artikel | Name | Anzahl |
| CNY70 von Vishay | IC11-12 | 2 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 15kΩ | R19, 43 | 2 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 68Ω | R56 | 1 |
| Kondensator SMD, 1206-Package, 100nF | C6, 7 | 2 |
| Jumper 1x2, RM2,54, stehend oder 90° | J_CNY | 1 |
Beschreibung
Das Board besitzt drei CNY70 (L, M, R = IC8-10) sowie zwei weitere, durch Jumper zuschaltbare (L1 = IC11, R1 = IC 12). Die Spannungsversorgung (5V) kann durch einen Transistor (Q9) geschaltet werden. Eine LED (LED9) zeigt den Status On/Off an.
Die Reflexoptokoppler CNY70 können gut zur Linienerkennung (hell/dunkel) eigesetzt werden. Siehe dazu CNY70.
Anschluß auf Hauptplatine
Das Board kann durch ein 8-poliges Flachbandkabel auf dem Multi-IO-Modul angesteckt werden. Die Sensoren R1 und L1 können dabei nur mit dem M256-Modul verschaltet werden (freie ADC-Kanäle PF2 und PF3). Die Sensoren L, M und R können durch Jumper JP4 auf die ADC-Pins ADC_1, ADC_3 und ADC_5 gelegt werden (Pins 1, 3 und 5 des 10-poligen ADC_Mxxx-Wannensteckers).
Radio-Board
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| SI4735 im SSOP24-Package | U2 | 1 |
| 3,5mm Stereo-Buchse | X2 | 1 |
| Quarz, 32.768kHz, TC26H-Package | Q5 | 1 |
| TDA7050-NF-Amplifier, DIL8-Package | IC4 | 1 |
| Kondensator SMD, EIA3528- od. 1206-Package, 10uF | C16, 25, 32 | 3 |
| Kondensator SMD, EIA3528- od. 1206-Package, 47uF | C40, 42 | 2 |
| Spule SMD, C0402-Package, 180nH | L1 | 1 |
| Spule SMD, C0402-Package, 4,7uH | L2 | 1 |
| Kondensator SMD, 0402-Package, 220nF | C8 | 1 |
| Kondensator SMD, 0402-Package, 33pF | C20 | 1 |
| Kondensator SMD, 0402-Package, 18pF | C19 | 1 |
| Kondensator SMD, 0402-Package, 470nF | C23 | 1 |
| Kondensator SMD, 0402-Package, 22pF | 18 | 1 |
| Kondensator SMD, 0402-Package, 100nF | 24 | 1 |
| Widerstand SMD, 0402-Package, 22kΩ | R29 | 1 |
| Potentiometer SMD, 3223G-Package, 22kΩ | R27, 28 | 2 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 240Ω | R37 | 1 |
| LED SMD, 1206-Package | LED2 | 1 |
| Pinreihe 1x4, RM2,54 | P_RADIO | 1 |
| Jumper 1x2, RM2,54 | L-R-OUT, J_F-ANT, J_AM, P_GPIO | 4 |
| Jumper 1x1, RM2,54 | P_ANT | 1 |
Beschreibung
Das Radio-Board besitzt einen digitalen I2C-Radioempfänger (auf 3,3V-Pegel!!! ) U1 und einen Verstärker IC4. Eine Stab- oder Draht-Antenne kann an P_ANT angesteckt werden. Diese Antenne dient dann hauptsächlich dem FM-Empfang (UKW). Wird Jumper J_AM geschlossen, kann diese Antenne auch für den AM-Empfang (LW, MW, KW) mit genutzt werden.
Man kann aber für die AM-Bereiche auch eine separate Ferrit-Antenne an J_F-ANT anschließen. Dann muss der Jumper J_AM offen bleiben.
An der Buchse X2 können 3,5mm-Stereo-Kopfhörer (oder Lautsprecher) eingesteckt werden. An den Potentiometern R27 und 28 können die Lautstärken links und rechts eingestellt werden.
An den beiden Pins der Pinreihe P_GPIO können die beiden GPIOs 1 und 2 (3,3V-Pegel!) des Empfängers U1 genutzt werden.
An den Pins der Pinreihe L-R-OUT können die Signale für rechts und links abgegriffen werden.
Über die mit „0“ und „1“ bezeichneten Pads kann das I2C-Adressbit des SEN-Ausgangs des Empfängers gewählt werden. Hier einfach eine Überbrückung zu „0“ oder „1“ einlöten, wenn gewünscht.
Stromversorgung
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| Sicherungshalter 20x5mm | F1 | 1 |
| Sicherung 20x5mm | F1 | 1 |
| Schalter | S1 | 1 |
| Schalter oder Jumper, 2x1 Pins, RM2,54 | S2 | 1 |
| 2x2-Jumper, RM2,54 | P_UB | 1 |
| Buchse 2mm/2,5mm | B1 | 1 |
| 5V-Regler 78x5, TO220- oder TO92-Package | U1 | 1 |
| LED low current, 3mm | LED1 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 820 Ohm | R1 | 1 |
| Diode | D1 | 1 |
| Bei Bedarf: Jumper, 2x1 Pins, RM2,54 | J_UB, J_UB2, J_VCC | 3 |
Beschreibung
Ein externer Akku kann an die Pins P_UB angeschlossen werden (auf Polung achten!). Um ihn zu laden, kann ein Ladegerät an Buchse B1 angeschlossen werden, wobei dafür automatisch die Platine vom Akku getrennt wird.
Es ist auch möglich, einen Akku oder ein Netzgerät an B1 anzuschließen. Um dafür die genannte Trennung der Platine zu überbrücken, kann der Schalter S2 bzw. der dort angebrachte Jumper diese Verbindung herstellen.
Der Schalter S1 schaltet die Batteriespannung entweder des externen Akkus oder des RP6-Eigenen Akkus zum 5V-Regler U1 (jeder Regler der Baureihe 78x5 ist möglich) durch. Möchte man den Akku des RP6 verwenden, muss hierfür Jumper J_UB2 gesteckt sein.
Die LED LED1 zeigt an, ob der 5V-Regler U1 in Betrieb ist.
ACHTUNG: Es ist auch möglich, den RP6 mit dem am Multi-IO-Modul angeschlossenen externen Akku zu betreiben. Dafür muss Jumper J_UB gesteckt sein und es darf kein Akku im RP6 verbaut sein! Ansonsten können Bauteile und Akkus Schaden nehmen!
Des Weiteren können die meisten Bereiche (NICHT der Servobereich) mit der 5V-Versorgung des RP6 versorgt werden. Dafür den Jumper J_VCC einstecken, ein weiterer 5V-Regler auf dem Multi-IO-Modul ist dann nicht notwendig. Jedoch wird empfohlen, diesen Jumper nicht zu setzen, sondern einen eigenen 5V-Regler für dieses Modul zu verwenden.
Die Sicherung F1 sollte mindestens 3A zulassen (je nach Anforderung: werden keine Servomotoren verwendet, kann auch eine kleinere Sicherung verwendet werden).
Die Diode D1 lässt einen Stromfluss erst zu, wenn ein Akku falsch gepolt eingesteckt wird. Dann kommt es durch die Diode zum Kurzschluss und die Sicherung F1 verhindert Schäden an der Hardware.
USRBUS
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| 14polige Wannenbuchse | SV_USRBUS1,2 | 2 |
Beschreibung
Die 14 Pins des USRBUS sind nicht belegt und stehen zur freien Verfügung. Durch sie kann man Signale des Multi-IO-Moduls mit anderen Modulen austauschen.
XBUS
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| 14polige Wannenbuchse | SV_XBUS1,2 | 2 |
Beschreibung
Die Leitungen des XBUS sind analog zu den anderen RP6-Modulen. Es werden lediglich die I2C-Leitungen, der Int1, GND und (bei Bedarf) die Batteriespannung verwendet.
Es sind diverse Pinherausführungen für die I2C-Leitungen auf dem Multi-IO-Modul vorhanden.
Der 3,3V-I2C-Bus
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| BSN20, SOT-23-Package | Q6, 11 | 2 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 4,7kΩ | R67, 68, 70 | 3 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 2,2kΩ | R71 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 10kΩ | R69 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 470Ω | 36 | 1 |
| Kondensator SMD, 1206-Package, 100nF | C13, 14 | 2 |
| Kondensator SMD, 1206-Package, 470pF | C12 | 1 |
| 3,3V-Regler MIC5219-3.3BM5 , SOT23-5-Package | IC2 | 1 |
| 2x1-Jumper, RM2,54 | J_INT_ON, J3_I5, J3_SDA, J3_I3, J_3VON | 5 |
Beschreibung
Die Widerstände und Feldeffekttransistoren dienen als Pegelwandler für die Leitungen des I2C (SDA und SCL) und der Interruptleitung (Int1). Die Kondensatoren dienen der Abschirmung. Es muss darauf geachtet werden, dass der 3,3V-Regler MIC5219-3.3BM5 verwendet wird (oder ein identischer).
Der Jumper J_3VON schaltet den 3,3V-Regler an.
Der Jumper J_INT_ON verbindet die Interrupt-Leitungen im 3,3V-Pegel mit der Int1-Leitung des XBUS.
Der Jumper J3_I5 schaltet einen Pullup-Widerstand (R71) zur Interrupt-Leitung auf der 5V-Seite zu.
Der Jumper J3_I3 schaltet einen Pullup-Widerstand (R67) zur Interrupt-Leitung auf der 3,3V-Seite zu.
Der Jumper J3_SDA schaltet einen Pullup-Widerstand für die SDA-Leitung zu.
Nähere Erläuterungen finden sich im Netz, siehe Weblinks.
Temperatursensor
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| TCN75-Temperatursensor, MSOP8-Package | U26 | 1 |
| Kondensator SMD, 1206-Package, 100nF | C39 | 1 |
| 2x3-Jumper, RM2,54 | J_TCN_ADR | 1 |
| 2x1-Jumper, RM2,54 | J_TCN | 1 |
Beschreibung
Der Temperatursensor TCN75 kommt auch bei dem M128-Modul zum Einsatz. Er sendet seine Daten via I2C. Die Adressleitungen A0 und A2 können am Jumper J_TCN_ADR eingestellt werden. Das Adressbit A1 ist 0. Der Jumper J_TCN schaltet VCC an/aus.
16-facher PWM-Modulator
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| PCA9685, TSSOP28-Package | U7 | 1 |
| Kondensator SMD, 0805-Package, 10uF | C10 | 1 |
| Widerstand SMD, 0805-Package, 220Ω | R48-R55 | 8 |
| LED low current, 3mm | SL1-4 | 4 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 820Ω | R5-R8 | 4 |
| 1x3-Jumper, RM2,54 | J_S1 bis J_S8 | 8 |
| 1x8-Jumper, RM2,54 | P_PWM | 1 |
| 2x3-Jumper, RM2,54 | JP_PWM_ADR | 1 |
Beschreibung
Der PCA9685 ist ein 16-facher PWM-Modulator via I2C. Seine Adressbits A0 und A1 sind am Jumper JP_PWM_ADR einstellbar, alle anderen Adressbits sind 0.
Acht Pins (PWM0 bis 7) sind für Servos reserviert. PWM8 schaltet die Servospannung an/aus. PWM12 bis PWM15 sind für die Status-LEDs SL1 bis SL4 reserviert. PWM9 bis PWM11 sind frei.
Servos der M32
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| 10-polige Wannenbuchse | SV_SERVOSM32 | 1 |
| 1x1-Jumper, RM2,54 | P_S_M32_5 | 1 |
| 3x8-Jumper, RM2,54 | P_S_M32_1-4 | 1 |
Beschreibung
Es ist möglich, mit Hilfe der Servolib (siehe Weblinks unten) acht Servos durch das M32-Modul anzusteuern. Hierfür den 10-poligen Wannenstecker der M32 in SV_SERVOSM32 einstecken.
Spannungsversorgung für Servomotoren
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| BUZ11 Transistor, TO220-Package | Q4 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 100kΩ | R11 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 10kΩ | R17 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 240Ω | R25 | 1 |
| LED SMD, 1206, grün | LED10 | 1 |
| Kondensator, E3,5-8-Package, 470uF | C11 | 1 |
| 1x2-Jumper, RM2,54 | J_SERVOS_GND | 1 |
| Kondensator SMD, EIA3528- od. 1206-Package, 10uF | C50 | 1 |
| Kühlrippen für ICs | - | 2 |
Verwendung eines LT1084CP-5 oder eines LT1084CT-5 als 5V-Regler
| Artikel | Name | Anzahl |
| LT1084CP-5 im TO247-3-Package oder LT1084CT-5 im TO220-Package | IC1 | 1 |
| Kondensator SMD, EIA3528- od. 1206-Package, 10uF | C49 | 1 |
| Kondensator SMD, EIA3528- od. 1206-Package, 470uF | C51 | 1 |
| Potentiometer, PT-10-Package, 500Ω, liegend oder stehend | R26 | 1 |
Verwendung eines 78x5 als 5V-Regler
| Artikel | Name | Anzahl |
| 78x5, TO220-Package | IC6 | 1 |
| Kondensator SMD, 1206-Package, 100nF | C49, 51 | 2 |
Beschreibung
Die Servospannung ist über den BUZ11 (Q4) schaltbar. Wird ein LT1084CP-5 oder ein LT1084CT-5 als 5V-Regler verwendet, müssen größere Kondensatoren eingebaut werden. Zusätzlich wird ein 500Ω-Potentiometer benötigt, über welche die Spannung im Bereich von etwa 5V bis 7,5V eingestellt werden kann.
Bei Verwendung eines einfachen 78x5 Reglers werden weniger Teile benötigt. Die Kondensatoren C49 und C51 können nur 100nF betragen. Außerdem sind Regler der 78x5-Reihe bedeutend billiger.
Nachteile der 78x5er-Reihe sind die bedeutend geringere Leistungsumsetzung und die Servospannung kann hier nicht justiert werden.
Strom-Spannungs-Temperatur-Sensor
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| LTC2990, MSOP10-Package | U10 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 10kΩ | R2, 3, 9, 12, 14, 22 | 6 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 15kΩ | R32 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 22kΩ | R13 | 1 |
| Kondensator SMD, 1206-Package, 100nF | C41 | 1 |
| Shuntwiderstand, 0,05Ω, 5Watt | R10 | 1 |
| 2x3-Jumper, RM2,54 | J_CURRENT_ADR | 1 |
Beschreibung
Der Sensor U10 überwacht durch den Shunt-Widerstand (R10) den gesamten, von der Platine benötigten Strom, die Batteriespannung und die Versorgungsspannung der Servos. Darüber hinaus misst er seine eigene Temperatur.
Über den Jumper J_CURRENT_ADR sind die Adressbits A0 und A1 einstellbar.
Echtzeit-Uhr
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| DS1307, SOIC8-Package | IC3 | 1 |
| Kondensator SMD, 1206-Package, 100nF | C38 | 1 |
| Quarz, 32.768 kHz, TC26H-Package | Q3 | 1 |
| Knopfzellenhalter, SN2032 | BAT1 | 1 |
| 1x2-Jumper, RM2,54 | JP_RTC | 1 |
Beschreibung
Diese Uhr (Real-Time-Clock, RTC) kann durch Jumper JP_RTC von VCC getrennt werden. Dann übernimmt die 3V-Knopfzelle für den Stand-By-Betrieb. Sie kann via I2C ausgelesen und gestellt werden.
Berührungssensor
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| NE555, SO8-Package | IC14 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 1MΩ | R58, 59 | 2 |
| BC847, SOT23-Package | Q13, 14 | 2 |
| Kondensator SMD, 1206-Package, 10uF | C31 | 1 |
| 1x1-Jumper, RM2,54 | J_NE | 1 |
Beschreibung
Bei Berührung einer Antenne schaltet der Timerbaustein (IC14) den Output auf etwa 3V. Dies kann an einem ADC gemessen werden. Der Berührungssensor kann entweder auf PF3 des ADC_M256-Wannensteckers oder auf ADC1 (Pin 1) des ADC_Mxxx-Wannensteckers gemessen werden.
Buzzer
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| Buzzer BMT1205XH7.5 | SG2 | 1 |
Beschreibung
Der Buzzer ist derselbe wie bei den Modulen M32 und M128. Er wird durch Pin 5 des IO_Mxxx-Wannensteckers gesteuert.
Spannungsteiler
Benötigte Teile
Beschreibung
An den Pins P_LDR können analoge Sensoren angeschlossen werden, welche einen Spannungsteiler benötigen. Dies könnten z.B. zwei lichtsensitive Widerstände (LDRs) sein. Dafür müssen für R41 und R42 sie nötigen Widerstände eingelötet werden. Diese liegen bei vielen LDRs z.B. bei 68kΩ. Die Sensoren können nur in Verbindung mit dem M256-Modul verwendet werden, da sie an PF0 und PF1 des ADC_M256-Wannensteckers angeschlossen sind.
EEPROM
Benötigte Teile
| Artikel | Name | Anzahl |
| I2C-EEPROM, DIL8-Package | IC5 | 1 |
| IC-Sockel, DIL8-Package | IC5 | 1 |
| Kondensator SMD, 1206-Package, 100nF | C43 | 1 |
| 1x3-Jumper, RM2,54 | J_EEP_A0-2 | 3 |
Weitere Infos zu EEPROMS siehe RP6v2_I2C-Portexpander.
Beschreibung
In den IC-Sockel (IC5) können diverse I2C-EEPROMs gesteckt werden. Am Jumper J_EEP_A0-2 können die Adressbits A0, A1 und A2 gewählt werden.
Anschluß der anderen Boards
Taster-Board
Das Taster-Board kann an die linke Vorderseite des Multi-IO-Moduls aufgesteckt oder angelötet werden. Statt dieses Boards können auch andere Tastaturen mit ADC an die dreipolige Stiftleiste P_TAST-EXT angesteckt werden.
Bumper-Board
Das Bumper-Board kann an der 7-poligen Stiftleiste P_BUMP angesteckt werden. Die Bumper-Ausgänge gehen dabei auf Pin 4 (L) und Pin 8 (R) des IO_Mxxx-Wannensteckers. Dafür müssen noch die Jumper bei diesen Pins gesetzt werden.
Die analogen (Sharp-Sensoren) oder digitalen (I2C der SRF02) Sensorleitungen sind dieselben. Um das zu realisieren, müssen zwei Jumper gesetzt werden. Dies geschieht über JP2 und JP1. Hier kann man (siehe Platinenaufdruck) die Leitungen des Bumper-Boards wahlweise auf den I2C legen, oder auf PF3 und PF4 des ADC_M256-Wannensteckers.
SDA des I2C liegt dabei auf einer Leitung mit dem Signal des linken Sharp-Sensors, SCL auf dem des rechten.
Liniensucher-Board
Das Liniensucher-Board kann mit einem 8-poligen Flachbandkabel an das Multi-IO-Modul gesteckt werden. Jedoch ist die Pinreihe am Liniensucher-Board einreihig (1x8), auf dem Multi-IO-Modul zweireihig (2x4). Dabei bitte die Pinbelegung beachten!
Radio-Board
Das Radio-Board hat keinen speziellen Anschluss. Da das Board aber auf 3,3V läuft und via I2C gesteuert werden kann, kann es mit der Pinreihe P_RADIO an den 3,3V-I2C-Bus auf dem Multi-IO-Modul angesteckt werden.
Anschlussmöglichkeiten weiterer Sensoren
DCF77-Funkuhr
Diese kann an die Pinreihe P_DCF angesteckt werden. Zur Sicherheit wird ein Kondensator (100nF, SMD, 1206-Package, C35) empfohlen. Das Signal des DCF77 wird über Pin 1 des IO_Mxxx-Wannensteckers ausgelesen, wenn der Jumper bei Pin 1 geschlossen ist.
GPS-Modul
| Artikel | Name | Anzahl |
| Kondensator SMD, 1206-Package, 100nF | C22 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 4,7kΩ | R39 | 1 |
| Widerstand SMD, 1206-Package, 10kΩ | R40 | 1 |
| 1x5-Jumper, RM2,54 | P_GPS | 1 |
| 1x2-Jumper, RM2,54 | J_GPS_5V | 1 |
| 1x3-Jumper, RM2,54 | P_GPS1, J_GPS_TX | 2 |
Das GPS-Modul Navilock NL-552ETTL kann an P_GPS angeschlossen werden und wird via UART ausgelesen. Dafür müssen die Pegel für Rx des GPS-Moduls jedoch angepasst werden, da das GPS auf 3,3V-Pegel liegt. Ein 5V-Pegel könnte das GPS-Modul beschädigen. Die ausgehenden Daten (Tx) des GPS-Moduls müssen dagegen nicht unbedingt angepasst werden, da UART auch 3,3V-Pegel akzeptiert.
Der Jumper J_GPS_5V schaltet das GPS an.
Der Jumper J_GPS_TX wählt den Tx-Pin des Master-Moduls (Basis, M32, M128, M256) aus: bei manchen ist dies der Pin 6 (Jumper muss links stecken), bei manchen der Pin 8 (Jumper muss rechts stecken).
An P_GPS1 kann ein weiterer Mikrocontroller über UART direkt an Rx (mit Pegelwandler) und Tx des GPS-Moduls angeschlossen werden.
2D-Kompass
Dieses Modul kommuniziert über I2C und kann daher auf allen 5V-, GND- und I2C-Pins des Multi-IO-Modul angesteckt werden.
9D-Kompass
Für den 9D-Kompass ist am unteren rechten Rand eine Pinreihe P_KOMPASS angebracht, an welcher das Kompassmodul direkt auf- oder angesteckt werden kann. Es wird ein Kondensator (SMD, 1206-Package, 100nF, C33) empfohlen.
Luftfeuchtigkeits-Temperatur-Sensor
Dieser Sensor misst die Luftfeuchtigkeit und die Temperatur. Er kann über I2C ausgelesen werden und an der Pinreihe P_FEUCHTE an- oder aufgesteckt werden.
Es wird ein Kondensator (SMD, 1206-Package, 100nF, C21) empfohlen.
Luftdrucksensor
Dieser Sensor kann an der Pinreihe P_LUFTDRUCK an- oder aufgesteckt werden. Da er 3,3V Versorgungsspannung und 3,3V-I2C benötigt, liegen diese hier an.
Es wird ein Kondensator (SMD, 1206-Package, 100nF, C34) empfohlen.
SRF02-Abstandssensoren
Bis zu vier SRF02 können an die Pinreihen P_SRF1 und P_SRF2 angeschlossen werden. Pinbelegung siehe Platinenaufdruck.
Es wird ein Kondensator (SMD, 1206-Package, 100nF, C5) empfohlen.
Snake-Vision-Modul
| Artikel | Name | Anzahl |
| 2x3-Jumper, RM2,54 | P_SNAKE | 1 |
Das Snake-Vision-Modul kann an die Pinreihe P_SNAKE angeschlossen werden (auf Pinbelegung achten). Die Sensoren (rechts, links) sowie Taster und GND sind einfach an P_SNAKE anzuschließen.
Für die Versorgungsspannung gibt es drei Möglichkeiten:
Überbrückung des Spannungsreglers und der Dioden des Snake-Vision-Moduls und Anschluss von VCC des Snake-Vision-Moduls an VCC des Multi-IO-Moduls. Der Umbau wird im RP6-Forum beschrieben, siehe Weblinks unten.
Die zweite Möglichkeit entspricht der Ersten, mit der Ausnahme, dass VCC des Snake-Vision-Moduls an IO des Multi-IO-Moduls angeschlossen wird. Dadurch kann das Snake-Vision-Modul über einen High-Side-Switch (Q2 und R16) an Pin 4 des IO_Mxxx-Wannensteckers an- und abgeschaltet werden.
Die dafür benötigten Teile sind:
| Artikel | Name | Anzahl |
| Evtl. Transistor SMD, 1206-Package, BC807 | Q2 | 1 |
| Evtl. Widerstand SMD, 1206-Package, 1kΩ | R16 | 1 |
Die letzte Möglichkeit benötigt keinen Umbau des Snake-Vision-Moduls, da an seinen Eingang OC2 eine Ladungspumpe angeschlossen wird. Schließe dafür VCC des Snake-Vision-Moduls an VCC des Multi-IO-Moduls und OC2 an IO. Des Weiteren wird ein Jumper J_OC2 benötigt, welcher den nur hier notwendigen Widerstand R33 als Pulldown hinzuschaltet. Der Jumper J_OC2 sollte also geschlossen sein.
| Artikel | Name | Anzahl |
| Evtl. Widerstand SMD, 1206-Package, 2,2..4,7kΩ | R33 | 1 |
| Evtl. 1x2-Jumper, RM2,54 | J_OC2 | 1 |
Weitere Pinreihen
- Am vorderen linken Rand kann man bis zu 10 Pins anbringen. Belegung siehe Abb.
BILD!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
- Hinter dem 78x5-5V-Regler (U1) kann man auf 3x6 Pins VCC (die linken sechs Pins), GND (die mittleren sechs Pins) und die Batteriespannung (die rechten sechs Pins) abgreifen.
- Am Jumper P_5V-I2C kann man 5V, GND, Int1 (5V-Pegel) und die I2C-Leitungen (5V-Pegel) abgreifen.
- Am Jumper P_3V3-I2C kann man 3,3V, GND, Int1 (3,3V-Pegel) und die I2C-Leitungen (3,3V-Pegel) abgreifen.
- Vor dem 10-poligen Wannenstecker SV_IO_MXXX befindet sich eine zweireihige Stiftleiste JP_IO1,2. An JP_IO 1 liegen alle auf der Platine verwendeten Signale für den Wannenstecker SV_IO_MXXX an. An JP_IO2 sind die Pins des Wannensteckers SV_IO_MXXX direkt herausgeführt. Dadurch können diese Pins auch auf andere Weise verwendet werden.
Wünscht man eine Verwendung, wie in dieser Anleitung empfohlen, müssen nur alle 9 Jumper gesetzt werden. Da Pin 2 jedoch nur von der M32 angesprochen werden kann (auf anderen Modulen ist dieser Pin auf GND) und Pin 9 nur von M32 oder der M128, liegt an beiden der Transistor zum Schalten des Liniensucher-Boards. Damit kann dieses Board sowohl von der M32 (Pin 2 oder Pin 9) als auch von der M256 (Pin 9) aus geschaltet werden. Lediglich die M128 kann diesen Transistor nicht schalten.
Anmerkung: Natürlich steht es jedem frei, andere Pins des Wannensteckers mit der IO-Leitung des Liniensucher-Boards zu verschalten.
- Ähnlich wie im gerade genannten Fall ist es auch beim 10-poligen Wannenstecker SV_ADC_MXXX. Jedoch sind hier manche Pins (1, 3, 5 und 6) direkt auf einen Wähl-Jumper JP1,2,4 gelegt, wo sie mit Jumpern weiter auf Signale gelegt werden können. Nur Pin 6 ist nicht weitergeführt und steht zur eigenen Verfügung, ist jedoch nur bei dem M128-Modul als ADC verwendbar, auf allen anderen Modulen liegt hier GND an.
- Vor dem 14-poligen Wannenstecker SV_ADC_M256 liegt eine weitere solche doppreihige Stiftleiste: JP_ADIO. Dieser verbindet wieder durch setzen der Jumper die Signale der Platine mit den Pins des Wannensteckers.
- Der Jumper J_WAHL, eine 2x6-Stiftleiste, kann dazu verwendet werden, einige Signale auf verschiedene Arten weiterzuleiten:
| Eigehendes Signal | 1. Möglichkeit | 2. Möglichkeit |
| Sharp links bzw. I2C der SRF02 | PF4 des ADC_M256 (für Sharp-Verwendung) | SCL des I2C (für SRF02-Verwendung) |
| Sharp rechts bzw. I2C der SRF02 | PF3 des ADC_M256 (für Sharp-Verwendung) | SDA des I2C (für SRF02-Verwendung) |
| Messung der 3,3V-Spannung | PF4 des ADC_M256 | Pin 3 des ADC_Mxxx |
| NE555-Berührungssensor | PF3 des ADC_M256 | Pin 1 des ADC_Mxxx |
| CNY70-L (linker der drei Sensoren) | Pin 1 des ADC_Mxxx | - |
| CNY70-M (mittlerer der drei Sensoren) | Pin 3 des ADC_Mxxx | - |
Teileliste
Nicht alle der in diesen Listen aufgeführten Teile werden für den Bau benötigt. Bitte dafür die Anleitung genau lesen. Man muss nicht die gesamte Platine aufbauen, man kann auch nur einen Teil der Schaltung realisieren. Für das Löten lese bitte eine Lötanleitung und übe das Löten vorher. Ansonsten können Teile durch den zu langen Kontakt mit dem Lötkolben überhitzen oder es kann zu Kurzschlüssen auf der Platine kommen. Die angegebenen Bestellnummern sind nur ein Vorschlag, wo die Teile gekauft werden.
Die Teileliste samt Bestellnummern der Shops und Preisen wird als MS Excel-Sheet veröffentlicht, Lieferanten findet man unter Bezugsquellen
Kondensatoren
Spulen
Widerstände
ICs
LEDs
Dioden
Pins, Jumper, Stiftleisten
Sonstiges
Siehe auch
- RP6
- RP6 - Programmierung
- RP6v2
- RP6 Kamera - Mitmach-Projekt
- RP6v2 I2C-Portexpander
- RP6v2 USB-RS232-Adapter
- RP6v2 Orientierung
- CCRP5
- Yeti
- Asuro
- C't-Bot
- Bezugsquellen
Weblinks
Orientierungs-Mitmach-Projekt von Dirk
http://www.roboternetz.de/community/threads/59387-RP6%28v2%29-Experimentierplatine-Orientierung
Umbau des Snake Vision für RP6
Autoren
--fabqu 21:30, 17. Feb 2013 (CET)
--Dirk 08:48, 19. Feb 2013 (CET)
