1. Płyta testowa mikrokontrolera AVR

Parametry mikrokontrolera ATmega8

Mikrokontroler ATmega8 firmy ATMEL jest mikrokontrolerem 8-bitowym rodziny AVR, który dzięki architekturze RISC oraz wykonywaniu większości instrukcji w jednym cyklu maszynowym, osiąga wydajność obliczeniową do 1 MIPS (miliona operacji na sekundę) przy częstotliwości sygnału taktującego mikrokontrolera wynoszącej 1 MHz.

Mikrokontroler ATmega8 ma następujące parametry oraz cechy funkcjonalne:

• mały pobór mocy

• zaawansowana architektura RISC charakteryzująca się:

- 130 instrukcjami, z których większość jest wykonywana w jednym cyklu maszynowym

- 32 rejestrami 8-bitowymi ogólnego przeznaczenia

- maksymalną wydajnością 16 MIPS przy częstotliwości zegara 16 MHz

• pamięci:

- 8 kB nielotnej pamięci Flash o trwałości 10 000 zapisów/kasowań

- 512 B pamięci EEPROM o trwałości 100 000 zapisów/kasowań

- 1 kB pamięci SRAM

- ma programowalne zabezpieczenia pamięci programu przed odczytem

• układy peryferyjne:

- dwa 8-bitowe czasomierze/liczniki

- jeden 16-bitowy czasomierz/licznik - zegar czasu rzeczywistego z oddzielnym oscylatorem

- trzy kanały PWM (OC1A, OC1B, OC2)

- 6-kanałowy przetwornik A/C - cztery kanały o rozdzielczości 10 bitów i dwa o rozdzielczości 8 bitów

- szeregowy interfejs I²C

- programowany USART do transmisji przez RS232

- szeregowy interfejs Master/Slave SPI

- programowany tirem Watchdog z oddzielnym (wbudowanym) oscylatorem

- wbudowany komparator analogowy

• specjalne wyposażenie mikrokontrolera:

- zerowanie po włączeniu mikrokontrolera - wewnętrzny kalibrowany oscylator RC

- wewnętrzne oraz zewnętrzne źródła sygnałów przerwań

- pięć trybów uśpienia: Idle, ADC Noise Reduction, Power - save, Power - down i Standby

• 23 linie I/O dowolnego wykorzystania

• zakres napięć zasilających mikrokontroler:

- 2,7…5,5 V (ATmega8L)

- 4,5…5,5 V (Atmega8)

• zakres częstotliwości sygnału taktującego mikrokontroler:

- 0…8 MHz (ATmega8L)

- 0…16 MHz (ATmega8)

• pobierany prąd przy częstotliwości sygnału taktowania 4 MHz i przy napięciu zasilania 3 V (ATmega8L):

- w stanie aktywnym: 3,6 mA

- w trybie Idle: 1 mA

- w trybie Power - down: 0,5 μA !

W większości systemów mikroprocesorowych wykorzystuje się takie bloki funkcjonalne jak: zegary czasu rzeczywistego, LCD i LED itp., dlatego w zaprojektowanym układzie testowym

(z mikrokontrolerem ATmega8) zastosowano takie układy peryferyjne, które umożliwiają także komunikowanie się systemu ze światem zewnętrznym. Dużą zaletą układu jest możliwość budowania bez użycia lutownicy prostych układów do sprawdzenia różnych koncepcji układów sterowania. Potrzebne połączenia mogą być wykonywane specjalnymi przewodami zakończonymi miniaturowymi wtykami. Układ uruchomieniowy nie jest przeznaczony tylko do współpracy z Bascomem AVR. Z powodzeniem może być wykorzystany przy przygotowywaniu programów, a także uczenie się programowania mikrokontrolerów AVR w innych środowiskach programistycznych.

Ze schematu wynika, że w układzie uruchomieniowym są dostępne elementy, z których (bez konieczności lutowania) można utworzyć wiele różnych układów mikroprocesorowych.

W układzie są bowiem następujące elementy:

• mikrokontroler ATmega8 (U1), który może być traktowany wewnętrznym sygnałem zegarowym lub z zastosowaniem zewnętrznego rezonatora kwarcowego X1, dołączonego przez zworki JP2, JP3. Wszystkie wyprowadzeni mikrokontrolera ATmega8 są dostępne na podwójnych końcówkach, dlatego możliwe jest elastyczne wykorzystanie dostępnych portów mikrokontrolera. Elementy L1, C3, C4 tworzą filtr napięcia zasilającego wewnętrzny przetwornik A/C.

• S5, R24, C5, JP1 zapewniające zerowanie mikrokontrolera. Zerowanie można przeprowadzić przyciskiem S5. Zworka JP1 umożliwia dołączenie zewnętrznego obwodu zerującego do mikrokontrolera. W mikrokontrolerze ATmega8 można nie stosować zewnętrznego obwodu zerowania, dlatego linia zerowania RST może być wykorzystana jako zwyczajna linia I/O portu C

• złącze Z7 jest złączem programatora ISP. Służy ono do podłączenia programatora ze złączem Z2

• alfanumeryczny wyświetlacz LCD o organizacji 2*16 znaków. Jego zastosowanie umożliwia prezentację danych zobrazowujących wyniki działania opracowywanego oprogramowania. Potencjometr P1 służy do ustawienia kontrastu wyświetlacza.

• cztery wyświetlacze 7-segmentowe LED ze wspólną anodą są przeznaczone do prezentowania danych liczbowych. Na płytce układu uruchomieniowego można wykorzystać jeden wyświetlacz LED sterowany statycznie lub wszystkie cztery (chociaż mogą być wykorzystane tylko dwa lub trzy) przy sterowaniu multipleksowym. Wszystkie wyświetlacze LED są zasilane poprzez tranzystory T1-T4. Rezystory R9-R16 ograniczają prąd płynący przez diody segmentów wyświetlaczy LED.

• interfejs szeregowy RS232, który zrealizowano z wykorzystaniem konwertera poziomów U5. Poprzez złącze Z2 jest możliwa komunikacja z komputerem PC oraz innymi układami mikroprocesorowymi. Interfejs ten można wykorzystywać także podczas symulacji sprzętowej.

• konwerter I²C na 8-bitowy port I/O, który zrealizowano w układzie PCF8574. Układ ten może pracować zarówno z liniami wejściowymi jak i wyjściowymi, a także w trybie mieszanym (dowolne linie mogą być wejściowymi lub wyjściowymi). Adresy konwertera ustalono na stałe. Ten konwerter umożliwia wykonywanie eksperymentów z wykorzystaniem interfejsu I²C oraz większą liczbę portów o dodatkowy port 8-bitowy.

• na płytce układu są złącza Z5, Z6 (I²C), które umożliwiają dołączanie do niej zewnętrznych urządzeń sterowanych magistralą I²C. Rezystory R27 i R28 są konieczne do prawidłowej pracy magistrali I²C.

• port wyjściowy dużej mocy jest zbudowany z wykorzystaniem układu ULN2803A (U4). Umożliwia on sterowanie urządzeniami pobierającymi znaczny prąd (żarówki, przekaźniki, silniki DC czy silniki krokowe).

• osiem diod sygnalizacyjnych LED (D1…D8). Diody te można wykorzystać do sygnalizacji zdarzeń stwierdzonych przez zaprojektowany układ mikroprocesorowy. Rezystory R1…R8 ograniczają prądy płynące przez diody LED.

• złącze Z10 (1-Wire) umożliwia dołączanie elementów sterowanych za pomocą interfejsu
1-Wire. Do tego złącza można podłączyć wiele układów produkowanych przez firmę Dallas/Maxim, jak np.. scalone termometry, pastylki identyfikacyjne (iButton). Rezystor R26 jest konieczny do prawidłowej pracy dwukierunkowej magistrali 1-Wire.

• odbiornik transmisji danych w podczerwieni (np. dla kodu RC5) - U7. Odbiornik podczerwieni umożliwia sterowanie układem mikroprocesorowym nie tylko za pomocą lokalnej klawiatury, ale także pilotem zdalnego sterowania.

• złącze Z11 (Servo) służy do dołączenia serwomechanizmu modelarskiego.

• na płytce zostały umieszczone przyciski ogólnego przeznaczenia S1-S4. W zależności od wartości napięcia (0 V lub 5 V) na wyprowadzeniach R1 i R2, na wejścia portów mikrokontrolera, do których będą one podłączane, będzie po ich przyciśnięciu podawany odpowiednio poziom niski lub wysoki.

• złącze Z1 umożliwia dołączenie do płytki klawiatury PC ze złączem PS2. W Bascomie obsługa klawiatury PC jest bardzo łatwa. Rezystory R22 i R23 są wymagane do poprawnej komunikacji mikrokontrolera z klawiaturą PC.

• na złącza Z4, Z8, Z9 (AUX) wyprowadzone zostały napięcia zasilające płytkę (masa i +5 V) oraz linie uniwersalne oznaczone A1-A6 - umożliwiają dołączenie do płytki elementów zewnętrznych, jak przyciski, przekaźniki itp.

• potencjometr P2 umożliwia podanie na wejście przetwornika A/C zawartego w mikrokontrolerze ATmega8 napięcia z zakresu 0 - 5 V.

• w podstawkę U2 można włożyć dowolny układ 14-pinowy.

• w podstawkę U3 można włożyć dowolny układ 16-pinowy.

PROGRAMOWANIE MIKROKONTROLERA

W celu poznania podstaw programowania mikrokontrolerów, posłużono się jednym z dostępnych i prostych narzędzi jakim jest środowisko programistyczne Bascom, dedykowane dla mikrokontrolerów AVR firmy ATMEL, opracowane przez firmę MCS Electronics z Holandii.

Struktura pliku źródłowego

W Bascomie nie ma ściśle określonej struktury pliku źródłowego przygotowywanego programu, lecz dla większej jego przejrzystości pisany program można podzielić na bloki zawierające deklaracje oraz definicje podprogramów, zmiennych, stałych, aliasów (nazw zamiennych) i blok głównej części programu. Samo programowanie odbywa się w postaci listingu. Tak napisany program jest bardzo czytelny nie tylko dla jego autora, ale także dla osoby postronnej, zapoznającej się z programem. Instrukcją End kończy działanie programu. Po wykonaniu tej instrukcji wyłączane są wszystkie przerwania oraz wykonywana jest tak zwana nieskończona pętla. Zawsze należy więc na końcu programu głównego umieścić instrukcję End w celu uniknięcia niekontrolowanego działania programu.

Dobrym nawykiem programisty jest umieszczanie w pisanym programie komentarzy i objaśnień informujących o sposobie działania instrukcji czy poszczególnych bloków programu. Umożliwią one po pewnym czasie łatwe odtworzenie działania programu, co jest konieczne przy jego modyfikacji. Czytelność programu ułatwiają także dodatkowe wcięcia instrukcji znajdujących się w pętlach, instrukcjach warunkowych czy w podprogramach.

Znaki w Bascom Basic

Zestaw znaków w języku Bascom zawiera wszystkie znaki łacińskiego alfabetu, to jest znaki od A do Z i a…z, a także znak dolnej kreski (np. poprawna jest nazwa zmiennej: _wartość czy zmienna_licznikowa) i cyfry od 0…9. Stosowanie dolnej kreski poprawia czytelność długich nazw zmiennych, których człony nie mogą być rozdzielane spacją. Na przykład nie można nazwać zmiennej Czekaj Sekunde, ale prawidłowa jest nazwa: CzekajSekunde lub bardziej czytelnie Czekaj_sekunde. Polskie litery mogą występować tylko w komentarzach i ewentualnie w treści zmiennych tekstowych.

W języku Bascom są używane znaki o predefiniowanym znaczeniu. Należą do nich:
ENTER znak końca linii programu

Znak rozdzielający (spacja)

' znak początku komentarza (apostrof)

* znak operacji mnożenia (gwiazdka)

+ znak operacji dodawania (plus)

, znak rozdzielający argumenty instrukcji (przecinek)

- znak operacji odejmowania (minus)

. oddziela część całkowitą od ułamkowej (kropka)

/ znak operacji dzielenia (kreska ukośna)

: rozdziela instrukcje zapisane w jednej linii (dwukropek)

'' rozpoczyna i kończy stałe tekstowe (cudzysłów)

; rozdziela argumenty instrukcji wejścia/wyjścia (średnik)

< znak operacji porównywania (mniejszy niż)

= występuje w operacjach przypisania oraz porównywania (znak równości)

> znak operacji porównywania (większy niż),

\ znak dzielenia dla liczb całkowitych (odwrotna kreska ukośna)

^ znak operacji potęgowania (daszek)

Bascom umożliwia zapis liczb nie tylko w postaci dziesiętnej, ale także w postaci szesnastkowej lub dwójkowej. Zapis liczby w postaci szesnastkowej powinien być poprzedzony przedrostkiem &przedrostkiem (np. &H3F). Przy zapisie liczby w postaci dwójkowej jest stosowany przedrostek &B (np. &B10011100). Liczby zapisywane bez przedrostków będą przez kompilator domyślnie traktowane jako dziesiętne.

Struktura linii programu

Pojedyńcza linia programu w języku Bascom może zawierać następujące części:

[[identyfikator:]] [[instrukcja]] [[:instrukcja]]…[[' komentarz]]

W jednej linii może znajdować się kilka instrukcji oddzielonych znakiem dwukropka (:). Ale można też pisać każdą instrukcję w oddzielnym wierszu. Na przykład:

[[identyfikator:]]

[[instrukcja]] … [[' komentarz]]

[[instrukcja]] … [[' komentarz]]

Identyfikator, nazywany też etykietą, może składać się z dozwolonych liter lub cyfr i zawierać od 1 do 32 znaków. Musi zaczynać się literą, a kończyć dwukropkiem. Etykietą nie może być żadna z instrukcji słów kluczowych języka, chociaż mogą one być zawarte w treści etykiety. Na przykład, prawidłowymi etykietami są:

Skok1:

ZapiszZmienna:

Porównaj3wartosc:

Ponieważ kompilator Bascoma nie rozróżnia wielkości liter, to podane dalej etykiety są dla kompilatora tymi samymi.

Podziel:

podziel:

PODZIEL:

Etykiety są wykorzystywane w instrukcjach skoków do podprogramów (w tym obsługi przerwań), a także do zmiany kolejności wykonywania instrukcji programu poprzez skoki do etykiet. Zmiana kolejności wykonywania instrukcji programu poprzez bezpośrednie skoki do etykiet nie jest zalecana, gdyż obniża przejrzystość programu oraz utrudnia jego późniejszą interpretację. Skoki do etykiet można zastąpić odpowiednim zastosowaniem podprogramów oraz pętli wykonywanych warunkowo. Najlepiej, więc zapomnieć o możliwości skoków do etykiet.

Linie programu w Bascomie mogą być wykonywalne albo niewykonywalne. Linie wykonywalne (instrukcje) tworzą działający program realizujący określony algorytm. Linie niewykonywalne tworzą część informacyjną oraz organizacyjną programu. Do najważniejszych linii tego rodzaju należą:
- linie komentarza - rozpoczynająca się słowem Rem lub znakiem apostrofu (')

- linie deklaracji - zawierające słowa Dim, Declare

- linie dyrektyw kompilatora - rozpoczynających się znakiem dolara ($)

Komentarze mogą rozpoczynać się słowem Rem lub znakiem apostrofu. Należy jednak pamiętać, że komentarz rozpoczynający się słowem Rem, umieszczony w linii z instrukcją programu, musi być od niej oddzielony znakiem dwukropka i musi być na końcu danej linii programu. Oto przykład:

LCD ”Bascom” : Rem wyświetla na LCD napis Bascom

'nie może już być kolejnych instrukcji w powyższej linii

Komentarze mogą być używane nie tylko w postaci pojedynczych linii, ale także w postaci bloku, którego początek jest oznaczany znakami '(, a koniec ').

Komentarze w postaci bloków są pomocne, gdy fragment programu ma nie być poddany kompilacji.

Rozdzielanie instrukcji znakiem dwukropka stosuje się wtedy, gdy w linii programu występuje więcej niż jedna instrukcja.

Stałe

Stałe w programie umożliwiają przypisanie nazwy dowolnej liczbie, tekstowi lub wyrażeniu. Są bardzo pomocne, gdy używamy tych samych wartości w wielu miejscach programu. Aby zmienić te wartości, trzeba je zmieniać wszędzie tam gdzie występują. Gdy zdefiniujemy je jako stałe, wystarczy tylko zmienić wartość stałej, a kompilator wstawi nowe wartości w odpowiednich miejscach programu. Stałe nie zajmują pamięci przeznaczonej na zmienne, gdyż zawsze podczas kompilacji miejsce nazwy stałej jest wpisywana jej wartość. Składnia instrukcji definiującej stałą jest następująca:

Const nazwa = liczba

Const nazwa = ”tekst”

Const nazwa = wyrażenie

Gdzie:

Nazwa - nazwa identyfikująca stałą

Liczba - wartość liczbowa przypisana stałej

Tekst - wartość tekstowa przypisana stałej

Wyrażenie - dowolne wyrażenie w języku Bascom BASIC.

Przykładowe definicje stałych:

Const H = ”Witaj” 'definicja stałej tekstowej musi być w cudzysłowie,

Const B = 5 'definicja stałej liczbowej,

Const C = &B10011111 'definicja stałej zapisanej binarnie.

Definiowanie aliasów

W programie mogą być stosowane aliasy (nazwy zamienne), które pozwalają na zmianę nazw zmiennych na bardziej przyjazne. Dzięki tej instrukcji można zmienić predefiniowane nazwy rejestrów czy portów procesora na bardziej czytelne. Nie jest wskazane stosowanie aliasów do zdefiniowanych nazw zmiennych. Składnia instrukcji definiującej alias jest następująca:

nowa_nazwa Alias stara_nazwa

gdzie:

stara_nazwa - aktualna nazwa zmiennej lub rejestru

nowa_nazwa - nowa nazwa zmiennej lub rejestru

Przykładowe definicje aliasów:

Wyjscie1 Alias Portb.1 'można używać nazwy Wyjscie1 zamiast Portb.1

Wejście1 Alias Pinb.2 'można używać nazwy Wejscie1 zamiast Pinb.2

Przycisk Alias Pind.1 'można używać nazwy Przycisk zamiast Pind.1.

Zdefiniowanie własnych aliasów znacznie ułatwia pisanie i interpretację programu. Znacznie lepiej jest korzystać z nazwy Przycisk niż z Pind.1 (jedna z linii portu D mikrokontrolera).

Typy zmiennych

Każda ze definiowanych w programie zmiennych musi mieć określony typ. W języku Bascom są predefiniowane następujące typy:

Bit (1/8 bajta) - może przyjmować tylko dwie wartości: 0 i 1

Byte (1 bajt) - może przyjmować wartość dowolnej dodatniej liczby całkowitej z zakresu od 0 do 255

Integer (2 bajty) - może przyjmować wartość dowolnej liczby całkowitej z zakresu od

-32768 do +32767

Long (4 bajty) - może przyjmować wartość dowolnej liczby całkowitej z zakresu od -2³² do 2³²-1

Word (2 bajty) - może przyjmować wartość dowolnej dodatniej liczby całkowitej z zakresu od 0 do 65535

Single (4 bajty) - może przyjmować wartość dowolnej liczby stałoprzecinkowej lub zmiennoprzecinkowej

String (maks. 254 bajty) - przechowuje łańcuch dowolnych znaków o długości nie większej niż 254 znaki, łańcuch jest zawsze zakończony znakiem 0, a więc tekst o długości 20 znaków zajmuje 21 bajtów.

Zmienne typu Byte, Integer, Long, Word i Single są nazywane zmiennymi numerycznymi, a typu String zmiennymi tekstowymi lub łańcuchami znaków. Domyślnie na zmienne zostaje przeznaczony obszar wewnętrznej pamięci SRAM mikrokontrolera. Można to zmienić stosując odpowiednie dyrektywy kompilatora lub określając indywidualnie dla każdej zmiennej obszar pamięci.

Zmienna jest obiektem programu pamiętającym dane. Zmiennej jest przyporządkowany określony obszar pamięci identyfikowany nazwą (identyfikatorem) nadaną jej przez programistę. Wielkość tego obszaru jest ściśle zależna od liczby bajtów potrzebnych na zapamiętanie zmiennej danego typu. W zmiennych numerycznych można przechowywać tylko dane liczbowe. W zmiennych łańcuchowych typu String tylko dane bedące znakami lub łańcuchem znaków. Zmienne tego samego typu mogą być łaczone w większe uporządkowane zbiory, zwane tablicami. Przykłady przypisań zmiennym jakichś wartości:

X = 5 'zmienna X jest typu Byte

Y = 2.6 'zmienna Y jest typu Single

Z = ”lancuch” 'zmienna Z jest typu String

Możliwe jest także przypisanie zmiennej wartości innej zmiennej:

Wartosc1 = wartosc2

Bascom umożliwia zmianę wartości (przypisanie) wybranych bitów w zmiennych oraz rejestrach mikrokontrolera. Zmianę wartości określonego bitu zmiennej (lub rejestru) można wykonać przez dopisanie do nazwy zmiennej (po kropce) numeru zmienianego bitu z zakresu 0…7. Dla zmiennej typu Byte o nazwie Flagi można w następujący sposób zmienić dowolny jej bit:

Flagi.1 = 1 'przypisanie 2. bitowi wartości 1 (numeracja bitów od 0)

Flagi.5 = 0 'przypisanie 6. bitowi wartości 0 (numeracja bitów od 0)

Operacje na bitach rejestrów są często wykonywane na rejestrach sterujących portami mikrokontrolera. Dzięki tej możliwości można bardzo łatwo zmienić stan tylko jednej linii portu.

Zmiennym można także przypisywać wyniki operacji matematycznych:

Temp1 = X + 5

Temp2 = Y + 3.4

Bascom pozwala na przypisanie do zmiennej wyniku jednej operacji matematycznej wykonywanej tylko na dwóch zmiennych. Nie można stosować w jednej instrukcji przypisania więcej niż jednej operacji matematycznej. Na przykład nie prawidłowa jest instrukcja przypisania:

Temp1 = (X + 5) * 5 'kompilator zasygnalizuje błąd

Takie obliczenia trzeba rozłożyć na kilka instrukcji przypisań. Może to być tak jak poniżej:

Temp1 = X + 5 'dodanie do zmiennej X wartości 5

Temp1 = Temp1 * 5 'pomnożenie dodanej wartości przez 5

Nazwy zmiennych w języku Bascom są objęte tymi samymi ograniczeniami, jak nazwy etykiet. Ich długość nie powinna przekraczać 32 znaków. Nazwa może składać się z dowolnych liter i liczb (oprócz polskich znaków) oraz musi się rozpoczynać od litery. Nazwą zmiennej nie może być żadne z zastrzeżonych słów języka Bascom, tj. nazwa instrukcji, rejestru procesora czy dyrektywy. Dla przykładu, podana niżej nazwa zmiennej nie jest prawidłowa, gdyż w języku Bascom jest to słowo zarezerwowane dla operatora sumy logicznej (Or):

Or = 2 'nieprawidłowa nazwa zmiennej

Natomiast prawidłowa jest nazwa zmiennej:

Orr = 2

gdyż nie ma jej na liście słów zastrzeżonych (kluczowych).

Listę wszystkich zastrzeżonych słów można znaleźć w pliku pomocy.

Każda zmienna przed użyciem w programie powinna zostać wcześniej zdefiniowana. Jest to niezbędne, gdyż kompilator musi określić rozmiar pamięci przeznaczony na tę zmienną. Chociaż zmienne można definiować w dowolnym miejscu programu, to zaleca się umieszczenie tych definicji zawsze w części początkowej programu. Zmienne definiuje się instrukcją Dim (rozmiar) o następującej składni:

Dim nazwa [(rozmiar)] As [XRAM ERAM SRAM] typ [At adres] [Overlay]

Gdzie:

nazwa - nazwa identyfikująca zmienną,

rozmiar - parametr zmiennych tablicowych - liczba elementów tablicy,

typ - typ zmiennej,

adres - przypisuje (opcjonalny) adres bezwzględny zmiennej, pod którym ma być umieszczona.

W instrukcji może być wiele parametrów opcjonalnych takich jak: XRAM, ERAM, SRAM, At i Overlay. Zdefiniowane zmienne są domyślnie umieszczane w pamięci SRAM mikrokontrolera, jeśli nie zastosowano parametrów XRAM lub ERAM. Gdy zastosowano parametr XRAM, zmienna zostanie umieszczona w pamięci zewnętrznej mikrokontrolera, natomiast parametr ERAM spowoduje, że zmienna zostanie umieszczona w wewnętrznej pamięci EEPROM mikrokontrolera. Parametr At pozwala na umieszczenie zmiennej w obszarze obszarze początkowym bajcie określonym przez parametr adres. Gdyby pod podanym adresem znajdowała się już jakaś zmienna, to definiowanej zmiennej zostanie przydzielony obszar pod najbliższym wolnym adresem. Parametr Overlay powoduje utworzenie nakładki, co oznacza, że zmienna o wskazanym adresie wykorzystuje bajty zajmowane przez inną zmienną, którą zdefiniowano wcześniej pod podanym adresem. Można w ten sposób odwoływać się (zapisywać, odczytywać) do poszczególnych bajtów (słów) tej zmiennej. Przykładowe definicje zmiennych:

Dim Flaga As Bit - definiowana jest zmienna Flaga typu Bit (bit może mieć wartość 0 lub 1),

Dim A As Byte - definiowana jest zmienna A typu Byte w pamięci SRAM,

Dim Zew As XRAM Long - definiowana jest zmienna Zew typu Long w obszarze pamięci XRAM,

Dim Eep As ERAM Byte - definiowana jest zmienna Eep typu Byte w obszarze pamięci EEPROM,

Dim Zw As Integer - definiowana jest zmienna Zw typu Integer (2 bajty) w pamięci SRAM,

Dim X As Long At &H60 - definiowana jest zmienna X typu Long, która zajmuje obszar o adresach &H60, &H61, &H62, &H63 w pamięci SRAM,

Dim B1 As Byte At &H60 Overlay

- definiowana jest zmienna B1 typu Byte pod adresem &H60, jest ona jednocześnie pierwszym bajtem (nadpisuje go) zmiennej X (ma ten sam adres),

Dim B2 As Byte At &H61 Overlay

- definiowana jest zmienna B2 typu Byte pod adresem &H61, jest ona drugim bajtem zmiennej X,

Dim B3 As Integer At &H62 Overlay

- definiowana jest zmienna B3 typu Integer, jest ona tożsama z dwoma kolejnymi bajtami zmiennej X.

Zmienne B1, B2 oraz B3 w powyższych przykładach nie są samodzielnymi (niezależnymi) zmiennymi. Ich nazwy, przez zastosowanie parametru Overlay, pozwalają odwoływać się bezpośrednio do określonych bajtów zmiennej X lub dowolnych bajtów pamięci, w tym przypadku do bajtów pod adresami &H60, &H61, &H6 i &H63. Zapisując dane pod adres wskazywany przez B1, B2 lub B3, zapisujemy je do obszaru zajmowanego przez zmienną X, gdyż zmienna ta zajmuje bajty pod tymi adresami (typ Long używa 4 bajtów). Można również odczytywać zawartość bajtów wskazywanych przez zmienne B1, B2, B3, które są w istocie bajtami zmiennej X. Na przykład instrukcje:

Lcd B1: Lcd B2: Lcd B3,

powodują wyświetlenie na wyświetlaczu LCD wartości zmiennych B1, B2 i B3.

Używając wskaźników (zmiennych zdefiniowanych z parametrem Overlay) można „manipulować” bajtami tworzącymi „prawdziwe” zmienne. Na przykład:

Dim L As Long At &H60 - definicja zmiennej L typu Long od adresu &H60

Dim W As Word At &H62 Overlay - definicja zmiennej W typu Word od adresu &H62

W tym przykładzie zmienna W wskazuje na dwa bardziej znaczące bajty zmiennej L typu Long.

Zmienne tekstowe typu String wymagają zastosowania dodatkowego parametru określającego ich przewidywaną długość w znakach. Na przykład:

Dim Napis as String * 20 - definiowana jest zmienną Napis typu String o długości do 20 znaków w pamięci SRAM,

Dim S As XRAM String * 10 - definiowana jest zmienną S typu String o długości do 10 znaków w pamięci XRAM.

Zmienne typu String zakończone są dodatkowym bajtem o wartości 0, wskazującym na koniec ciągu znaków. W instrukcji przypisania wartości stałej do zmiennej typu String, należy wartość zmiennej (łańcuch) zapisywać w cudzysłowie:

S = „Bascom” - prawidłowe przypisanie,

S = AVR - przypisanie nieprawidłowe.

W wartości zmiennych typu String mogą występować kody ASCII dowolnych znaków. Jest to bardzo pomocne przy braku jakiegoś znaku na klawiaturze. Wplatany kod znaku ASCII w łańcuch powinien być zawarty w nawiasach {}. Na przykład:

St = „B{097}scom” - do zmiennej St wpisano słowo (łańcuch) Bascom

Znak o kodzie 097 to litera a, a więc zmienna St będzie przechowywać napis Bascom. Należy pamiętać, że zdefiniowane zmienne bitowe mogą być umieszczane tylko w pamięci SRAM (wewnętrznej). Nie można ich definiować w innych pamięciach. Na przykład:

Dim Flag1 As Bit - definicja zmiennej bitowej Flag1 prawidłowa,

Dim Flag2 As ERAM Bit - definicja zmiennej bitowej Flag2 nieprawidłowa,

Dim Flag3 As XRAM Bit - definicja zmiennej bitowej Flag3 nieprawidłowa.

W jednej instrukcji Dim można zdefiniować kilka zmiennych oddzielając je przecinkiem.

Na przykład:

Dim A As Byte, B As Integer - definiowana jest zmienna A typu Byte i zmienna B typu Integer.

Ponieważ wielkość obszaru przeznaczonego na zmienne zależy od typu mikrokontrolera, dlatego zawsze należy „poinformować” kompilator instrukcją Dim o zamiarze używania zmiennej. Jeśli zabraknie miejsca w pamięci na definiowaną zmienną, to kompilator nas o tym powiadomi. Definiowanie zmiennych i informacje zwrotne kompilatora tworzą mechanizm bezpiecznego gospodarowania zasobami pamięci SRAM.

Bascom umożliwia także definiowanie typu użytych w programie zmiennych (nie zdefiniowanych instrukcją Dim), dzięki użyciu następujących instrukcji: Defint (definiuje zmienną typu Integer), Debit (definiuje zmienną typu Bit), Defbyte (definiuje zmienną typu Byte), Defword (definiuje zmienną typu Word), Deflng (definiuje zmienna typu Long) lub Defsng (definiuje zmienną typu Single). Na przykład instrukcja:

Defint A

spowoduje , że wszystkie zmienne użyte w programie, których nazwa zaczyna się literą A, a nie były wcześniej zdefiniowane instrukcją Dim, będą zmiennymi typu Integer. Na przykład:

A = 50 - zmienna typu integer,

Ala = 100 - zmienna typu integer.

Zmienne A oraz Ala będą różnymi zmiennymi (jak byłyby zdefiniowane dwoma instrukcjami Dim).

Na zmiennych zdefiniowanych w pamięci ERAM (EEPROM) nie można wykonywać operacji matematycznych, lecz jedynie zapisywać lub odczytywać wartości. Do takiej zmiennej nie można na przykład, bezpośrednio dodać wartości jak poniżej:

Zm = Zm + 1 - jeśli Zm jest zmienną w pamięci EEPROM, to instrukcja jest błędna.

Tego typu instrukcja (zmienna Zm umieszczona w pamięci EEPROM) będzie powodować błąd kompilatora. Aby wykonać takie działanie matematyczne, należy posłużyć się dodatkową zmienną umieszczoną w pamięci SRAM lub XRAM.

Niektóre mikrokontrolery AVR nie mają wewnętrznej pamięci SRAM, a zamiast niej używa się rejestrów roboczych R0 … R31. Aby w Bascomie można było definiować zmienne w rejestrach mikrokontrolera, należy posłużyć się instrukcją Dim z parametrem IRAM. Na przykład:

Dim X IRAM As Byte - definiuje zmienną X typu Byte w jednym z rejestrów roboczych mikrokontrolera.

Zmienną można zdefiniować także w wybranym rejestrze roboczym mikrokontrolera, korzystając z dodatkowego parametru At. Na przykład:

Dim I As IRAM Byte At 15 - definiuje zmienną I typu Byte w rejestrze roboczym R15 mikrokontrolera.

Ograniczeniem mikrokontrolerów bez pamięci SRAM jest niewielka liczba możliwych do zdefiniowania zmiennych oraz to, że większość Bascomowych instrukcji nie będzie działać. Przy programowaniu mikrokontrolerów bez pamięci SRAM, należy zastosować dyrektywę $TINY, która instruuje kompilator, aby pominął fragment programu ustawiający stos w procedurze inicjalizacji, gdyż Bascom używa pamięci SRAM na potrzeby programowego i sprzętowego stosu, która w niektórych mikrokontrolerach AVR nie występuje.

Zarządzanie pamięcią w Bascom

Każda ze zdefiniowanych w programie zmiennych zajmuje pewien obszar pamięci. Domyślnie jest to wewnętrzna pamięć danych mikrokontrolera zwana SRAM. Pojemność tej pamięci jest ściśle określona i zależna od typu mikrokontrolera. Specjalnym obszarem pamięci SRAM jest obszar zajmowany przez rejestry uniwersalne. Rejestry te, ponumerowane od R0 do R31, zajmują 32 początkowe słowa tej pamięci. Rejestry są w różnym stopniu używane przez instrukcje języka Bascom. Część pamięci SRAM, która nie jest zajęta przez rejestry i zmienne, nie jest używana przez kompilator. Obszar tej pamięci nie zajmowany przez stos sprzętowy i programowy oraz tzw. ramkę. Niektóre z instrukcji Bascoma, mogą używać przestrzeni pamięci SRAM na własne potrzeby. Ponieważ niektóre mikrokontrolery mają niewielkie rozmiary pamięci SRAM, należy nią oszczędnie gospodarować. Tam gdzie jest to możliwe, należy używać zmiennych bitowych lub bajtowych. A tylko tam, gdzie jest to konieczne, należy używać zmiennych zajmujących więcej pamięci. Bascom część dostępnej pamięci SRAM wykorzystuje na stos programowy, który jest używany do przechowywania adresów parametrów procedur i funkcji oraz ich zmiennych lokalnych. Dla każdej zmiennej lokalnej oraz każdego parametru są używane 2 bajty do zapamiętania adresów pamięci. Gdy przykładowo procedura ma 4 zmienne lokalne oraz 5 przekazywanych parametrów, to obszar potrzebny na stos programowy będzie wynosił (5+4)*2=18 bajtów. Jeżeli przygotowany program zajmuje więcej pamięci SRAM niż jest w mikrokontrolerze, można zmniejszyć do minimum rozmiar stosu programowego, obliczając pojemność stosu potrzebnego na zmienne lokalne i parametry procedur w sposób pokazany wyżej.

Wartości zmiennych lokalnych przechowywane są w obszarze tzw. ramki. Jeżeli procedura używa 2 lokalnych zmiennych typu Byte (1 bajt) oraz Integer (2 bajty), zapotrzebowanie pamięci na ramkę wyniesie: 1+2=3 bajty. Zarówno wartości obszaru ramki jak i stosu programowego można określić w opcjach kompilatora w zakładce Chip. Zmniejszając obszar ramki, można także zyskać kilkanaście bajtów pamięci SRAM. Należy jednak zwrócić uwagę, by wartość ramki nie była mniejsza niż 16 bajtów. Z ramki korzystają nie tylko zmienne lokalne definiowane przez programistę, ale również zmienne lokalne tworzone niejawnie przez niektóre instrukcje Bascoma. Z ramki bardzo często korzystają instrukcje konwersji. Na przykład instrukcja: Val(Tekst) zmienia tekstową reprezentację liczby na jej postać dziesiętną, Str(X) zwraca tekstową reprezentację liczby. Ramka jest także wykorzystywana w wielu innych instrukcjach, jak np. Print (wysyła znaki przez RS232), gdyż korzystają z wewnętrznych funkcji konwersji. Instrukcji wykorzystujących ramkę jest wiele i zazwyczaj nie potrzebują one więcej niż 16-bajtowej ramki. Pozostałe bajty ramki są wykorzystywane na dane lokalne.

Do mikrokontrolerów niektórych typów jest możliwe dołączenie zewnętrznej pamieci, która jest nazywana pamięcią XRAM. Na przykład, zewnętrzna pamięć XRAM można w bardzo prosty sposób dołączyć do mikrokontrolera ATmega8515. Gdy dołączona pamięć będzie miała rozmiar 32 kB, jej pierwsza komórka będzie miała adres 0, lecz początkowa część tej pamięci zostanie przykryta przez pamięć SRAM. Pierwsza dostępna komórka pamięci XRAM będzie więc miała adres &H260 (dla ATmega8515). Bardzo często zewnętrzna pamięć będzie wykorzystywana do przechowywania dużych ilości danych, na przykład zebranych z pomiarów. Większość procesorów serii AVR ma wbudowaną pamięć EEPROM. Pamięć tego rodzaju jest oznaczona w języku Bascom skrótem ERAM. Pamięć ERAM bardzo często jest wykorzystywana do przechowywania parametrów konfiguracyjnych zbudowanego urządzenia, które powinny być odtworzone po włączeniu napięcia zasilania. Bascom umożliwia użycie pamięci ERAM tak jak normalnej pamięci SRAM czy XRAM, w której można umieszczać dane lub zmienne. Jednak należy uważać i pamiętać, aby nie lokować zmiennych w ERAM, do których będą często zapisywane dane (często zmieniające się wartości zmiennych), gdyż pamięć EEPROM ma ograniczoną żywotność. Producent gwarantuje tylko 100 000 operacji zapisu. Przekroczenie tej liczby może nastąpić szybko przy często zmieniających się wartościach zmiennych. Wszystkie stałe występujące w programie są zapamiętane w specjalnej tablicy, która jest umieszczona w pamięci przeznaczonej na program (kod wynikowy). Podczas kompilacji jest dokonywana prosta optymalizacja kodu źródłowego programu, polegająca na wykrywaniu powtórzeń stałych.

3. Przykłady programów sterowania

Do każdego z niżej przedstawionych programów, poniżej podana jest konfiguracja połaczeń pomiędzy wyświetlaczem LCD umieszczonym w stanowisku mikrokontrolera AVR. Wyświetlacz LCD jest podłączony na stałe do odpowiednich portów procesora i po wgraniu każdego programu sterowania wyświetlana jest nazwa programu.

LCD

EN → PD2

RS → PD3

D4 → PD4

D5 → PD5

D6 → PD6

D7 → PD7

L + → VCC

PRZERZUTNIK BISTABILNY

Przewody łączące DIODY LED:

PC4 → D1

PC5 → D2

Przyciśnięcie przycisku S1 powoduje zmianę stanu przerzutnika na logiczne „zero”. Zapala się jednocześnie dioda LED1 a gaśnie LED2. Przyciśnięcie przycisku S2 powoduje zmianę stanu przerzutnika na logiczną „jedynkę”, jednocześnie gaśnie dioda LED1, i zapala się dioda LED2.

$regfile = "m8def.dat"

$crystal = 8000000

' Konfiguracja wyswietlacza LCD

Config Lcd = 16 * 2

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portd.4 , Db5 = Portd.5 , Db6 = Portd.6 , Db7 = Portd.7 , E = Portd.2 , Rs = Portd.3

Config Pinc.0 = Input ' switch 1 "S"

Config Pinc.1 = Input 'switch 2 "R"

Config Pinc.4 = Output 'wyjscie 1 "Q"

Config Pinc.5 = Output 'wyjscie 2 "NIE-Q"

Set Portc.0

Set Portc.1

' petla glowna

Cls

Upperline : Lcd "przerzutnik"

Lowerline : Lcd "bistabilny"

set Portc.4

Set Portc.5

Do

Waitms 25

'stan niedozwolony

If Pinc.1 = 0 And Pinc.0 = 0 Then

Set Portc.4

set Portc.5

Waitms 25

Lowerline : Lcd " NIEDOZWOLONY! "

Else

'set

If Pinc.0 = 0 Then

Set Portc.4

Reset Portc.5

Waitms 25

Lowerline : Lcd " SET! "

End If

'reset

If Pinc.1 = 0 Then

Reset Portc.4

Set Portc.5

Waitms 25

Lowerline : Lcd " RESET ... "

End If

End If

Loop

PRZERZUTNIK MONOSTABILNY

DIODY LED

PC4 → D1

Przerzutnik taki ma jeden stan stabilny. Po przyciśnięciu przycisku zostaje wygenerowany impuls, oraz na czas jego trwania jest zapalana dioda LED.

'nacisniecie SW1 generuje logiczna jedynke na 2 sekundy

' Konfiguracja

$regfile = "m8def.dat"

$crystal = 8000000

' konfiguracja portow

Config Pinc.0 = Input 'przycisk S1 jako port we

Config Pinc.4 = Output 'dioda LED1 jako wy

Config Lcd = 16 * 2

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portd.4 , Db5 = Portd.5 , Db6 = Portd.6 , Db7 = Portd.7 , E = Portd.2 , Rs = Portd.3

Cls

Lcd "przerzutnik"

Lowerline

Lcd "monostabilny"

Set Portc.0

Portc.4 = 1 'wylaczenie diody

Do

If Pinc.0 = 0 Then

Portc.4 = 0 ' załacznie lampki

Wait 4 'odmierza czas ..sek

End If

Portc.4 = 1

Loop

WOLTOMIERZ 1-KANAŁOWY

POTENCJOMETR REG1 → PC2

Program woltomierza cyfrowego prowadzi pomiar jednego napięcia poprzez wbudowany w mikrokontroler przetwornik analogowo-cyfrowy. Przetwornik ten jest 4-kanałowy, w programie wykorzystywany jest tylko jeden kanał.

Układ pomiarowy składa się z potencjometru zasilanego napięciem 5 V, którego wyjście (zaczep środkowy) jest podłączone do wejścia przetwornika. Kręcąc gałką potencjometru zmieniamy napięcie na jego wyjściu w zakresie 0-5 V. Zmiany są na bieżąco wyświetlane w programie.

' uzywamy procesora ATMega8

$regfile = "m8def.dat"

' częstotliwość kwarcu

$crystal = 8000000

' Konfiguracja wyswietlacza LCD

Config Lcd = 16 * 2

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portd.4 , Db5 = Portd.5 , Db6 = Portd.6 , Db7 = Portd.7 , E = Portd.2 , Rs = Portd.3

' konfiguracja wyjsc

Config Pinc.2 = Input ' wejście przetwornika

Dim Wartosc As Word

Dim Napiecie As Single

Dim Przelicznik As Single

' konfiguracja przetwornika

Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc

' Procedura glowna programu

'=============================================================

'Wystartuj przetwornik

Start Adc

Cursor Off

Upperline : Lcd " Multimetr "

Lowerline : Lcd "Napiecie:" : Lcd Wartosc : Lcd " "

' wartosc przelicznika dla napiecia

Przelicznik = 0.00484282907

'Petla zczytywania przetwornika

Wartosc = 0

Do

'pobieranie wartosci z przetwornika z kanalu drugiego (PA.2)

Wartosc = Getadc(2)

' obliczanie napiecia

Napiecie = Przelicznik * Wartosc

Napiecie = 5 - Napiecie

Lowerline : Lcd "Napiecie:" : Lcd Napiecie : Lcd " "

Loop

KOMPARATOR ANALOGOWY

Poniższy program umożliwia wykorzystanie komparatora analogowego (zawartego wewnątrz struktury mikrokontrolera) dla celów porównywania dwóch wejściowych napięć.

'komparator analogowy

$regfile = "m8def.dat"

$crystal = 8000000

Config Pinb.1 = Output 'linia Pb1 jako wyjscie

Config Aci = On , Compare = Off , Trigger = Falling 'konfiguracja komparatora analogowego

Do

If Acsr.5 = 1 Then ' jesli bit AC0(5) rejestru ACSR rowny 1, to

Set Portb.1 ' zgas diode

Else 'w przeciwnym przypadku

Reset Portb.1 'zapal diode

End If

Loop

End

SILNIK KROKOWY

PB0 → IA

PB1 → IB

PB2 → IC

PB3 → ID

SILNIK KROKOWY

K1 → OA

K2 → OB

K3 → OC

K4 → OD

Wciskając przycisk S1 zębatka zamocowana na wale silnika krokowego zacznie się obracać w lewo.

Wciskając przycisk S2 zębatka zamocowana na wale silnika krokowego zacznie się obracać w prawo.

Układ ULN2803A składa się z ośmiu kanałów wzmacniaczy, przystosowanych do obciążenia elementami o charakterze rezystancyjno-indukcyjnym, dlatego w układzie tym zastosowano odpowiednio połączone diody, schemat połączeń wejść i wyjść tego układu przedstawiono na rysunku 4. Wszystkie wyjścia są typu otwarty kolektor.

Schemat i rozmieszczenie wyprowadzeń układu ULN2803.

Na rysunku 5 przedstawiono schemat pojedynczego kanał wzmacniacza, z wykorzystaniem tranzystorów połą­czonych w układzie Darlingtona, które wykorzystane są we wzmacniaczu o wspólnym emiterze. Diody służą do eliminacji ładunków gromadzonych w obciążeniu o charakterze indukcyjnym.

Budowa wewnętrzna jednego kanału wzmacniacza ULN2803.

Szczytowy prąd znamionowy obciążenia, jest równy 600mA (500mA ciągły), a maksymalne napięcie zasilania w stanie nieaktywnym wynosi 50V. Wyjścia mogą być łączone równolegle w celu zwiększenia maksymalnego prądu obciążenia.

$regfile = "m8def.dat"

$crystal = 8000000

Config Portb = Output

Config Pinc.0 = Input

Config Pinc.1 = Input

Config Lcd = 16 * 2

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portd.4 , Db5 = Portd.5 , Db6 = Portd.6 , Db7 = Portd.7 , E = Portd.2 , Rs = Portd.3

Dim Time As Byte

Cls

Lcd "silnik krokowy"

Set Portc.0

Set Portc.1

Time = 10

Do

If Pinc.0 = 0 And Pinc.1 = 1 Then ' jeśli nacisniety przycisk S1

Portb = &B0000001

Waitms Time

Portb = &B0000010

Waitms Time

Portb = &B0000100

Waitms Time

Portb = &B0001000

Waitms Time

End If

' a jeśli S2 nacisniety to kombinacje w odwrotnej kolejnosci

If Pinc.1 = 0 And Pinc.0 = 1 Then

Portb = &B0001000

Waitms Time

Portb = &B0000100

Waitms Time

Portb = &B0000010

Waitms Time

Portb = &B0000001

Waitms Time

End If

Loop

SILNIK DC - sterowanie metodą PWM

SILNIK DC

VCC2 → DC1

OA → DC2

IA → PB1

Sterowanie silnikiem DC (wentylatorkiem) następuje na bazie modulacji PWM. Jest to sterowanie współczynnikiem wypełnienia impulsów prostokątnych napięcia, zasilającego silnik.

Przyciśnięcie przycisku S1 powoduje zwiększenie wypełnienia fali prostokątnej, zwiększenie średniego napięcia podawanego na silnik, a tym samym zwiększenie prędkości obrotowej silnika.

Przyciśnięcie przycisku S2 powoduje zmniejszenie wypełnienia fali prostokątnej, zmniejszenie średniego napięcia podawanego na silnik, a tym samym zmniejszenie prędkości obrotowej silnika.

$regfile = "m8def.dat"

$crystal = 8000000

' konfiguracja portow

Config Pinc.0 = Input

Config Pinc.1 = Input

Config Pinb.1 = Output

Config Timer1 = Pwm , Pwm = 8 , Prescale = 64 , Compare A Pwm = Clear Down , Compare B Pwm = Disconnect

Config Lcd = 16 * 2

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portd.4 , Db5 = Portd.5 , Db6 = Portd.6 , Db7 = Portd.7 , E = Portd.2 , Rs = Portd.3

Dim Wypelnienie As Byte

Cls

Lcd "silnik DC"

Set Portc.0

Set Portc.1

Pwm1a = 0

' Procedura glowna programu

Do

' jesli nacisne S1 to przyspiesz

If Pinc.0 = 0 Then

Waitms 15

If Pinc.0 = 0 Then

Incr Wypelnienie

' minimalnie

If Wypelnienie = 0 Then

Wypelnienie = 255

End If

Pwm1a = Wypelnienie

Waitms 15

End If

End If

' jesli nacisne S2 to zwolnij (zmiejsz wypelnienie)

If Pinc.1 = 0 Then

Waitms 15

If Pinc.1 = 0 Then

Decr Wypelnienie

' maksymalnie 255

If Wypelnienie = 255 Then

Wypelnienie = 0

End If

Pwm1a = Wypelnienie

Waitms 15

End If

End If

Loop

End

GENERATOR 2-TONOWY

BUZZER

BZ1 → PC3

Generator 2-tonowy generuje tony o dwóch różnych częstotliwościach.

Naciśnięcie i przytrzymanie przycisku S1 powoduje generowanie pierwszego tonu.

Naciśnięcie i przytrzymanie przycisku S2 powoduje generowanie drugiego tonu.

'GENERATOR 2-tonowy - wykorzystanie polecenia Sound

' Konfiguracja

$regfile = "m8def.dat"

$crystal = 8000000

Config Pinc.3 = Output 'przetwornik piezo jako wyjście

Config Pinc.5 = Output

Config Pinc.0 = Input

Config Pinc.1 = Input

Config Lcd = 16 * 2

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portd.4 , Db5 = Portd.5 , Db6 = Portd.6 , Db7 = Portd.7 , E = Portd.2 , Rs = Portd.3

Cls

Lcd "generator"

Lowerline

Lcd "2-tonowy"

Set Portc.0

Set Portc.1

Do 'petla nieskonczona

If Pinc.0 = 0 Then ' pierwszy przycisk nacisniety

Waitms 30

Sound Portc.3 , 1000 , 500 'typowy sygnal

Toggle Portc.5

End If

If Pinc.1 = 0 Then ' drugi przycisk nacisniety

Waitms 30

Sound Portc.3 , 1000 , 1000

Toggle Portc.5

End If

Loop

End

KLAWIATURA PC

KLAWIATURA

DAT → PD0

CLK → PD1

Klawiatura komputerowa jest podłączona przez magistralę I2C. Pisany na klawiaturze PC tekst jest odczytywany przez mikrokontroler i wyświetlany na wyświetlaczu LCD.

$regfile = "m8def.dat"

$crystal = 8000000

'The GetATKBD() function does not use an interrupt.

'But it waits until a key was pressed!

'configure the pins to use for the clock and data

'can be any pin that can serve as an input

'Keydata is the label of the key translation table

Config Lcd = 16 * 2

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portd.4 , Db5 = Portd.5 , Db6 = Portd.6 , Db7 = Portd.7 , E = Portd.2 , Rs = Portd.3

Config Keyboard = Pind.1 , Data = Pind.0 , Keydata = Keydata

'Dim some used variables

Dim S As String * 12

Dim B As Byte

Dim Prompt As String * 6

Cls

Lcd "klawiatura AT"

Wait 2

Prompt = ""

Cls

'Show the program is running

Lcd Prompt

Do

'The following code is remarked but show how to use the GetATKBD() function

' B = Getatkbd() 'get a byte and store it into byte variable

'When no real key is pressed the result is 0

'So test if the result was > 0

' If B > 0 Then

' Print B ; Chr(b)

' End If

'The purpose of this sample was how to use a PC AT keyboard

'The input that normally comes from the serial port is redirected to the

'external keyboard so you use it to type

B = Getatkbd()

If B > 0 Then

If B > 31 And B < 127 Then

Lcd Chr(b)

End If

If B = 44 Then

Cls

Lcd Prompt

End If

If B = 13 Then

Lowerline

Lcd Prompt

End If

If B = 8 Then

Shiftcursor Left

Lcd " "

Shiftcursor Left

End If

End If

Loop

End

'Since we do a redirection we call the routine from the redirection routine

'

Kbdinput:

'we come here when input is required from the COM port

'So we pass the key into R24 with the GetATkbd function

' We need some ASM code to save the registers used by the function

$asm

push r16 ; save used register

push r25

push r26

push r27

Kbdinput1:

rCall _getatkbd ; call the function

tst r24 ; check for zero

breq Kbdinput1 ; yes so try again

pop r27 ; we got a valid key so restore registers

pop r26

pop r25

pop r16

$end Asm

'just return

Return

'The tricky part is that you MUST include a normal call to the routine

'otherwise you get an error

'This is no clean solution and will be changed

B = Getatkbd()

'This is the key translation table

Keydata:

'normal keys lower case

Data 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , &H5E , 0

Data 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 113 , 49 , 0 , 0 , 0 , 122 , 115 , 97 , 119 , 50 , 0

Data 0 , 99 , 120 , 100 , 101 , 52 , 51 , 0 , 0 , 32 , 118 , 102 , 116 , 114 , 53 , 0

Data 0 , 110 , 98 , 104 , 103 , 121 , 54 , 7 , 8 , 44 , 109 , 106 , 117 , 55 , 56 , 0

Data 0 , 44 , 107 , 105 , 111 , 48 , 57 , 0 , 0 , 46 , 45 , 108 , 48 , 112 , 43 , 0

Data 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 92 , 0 , 0 , 0 , 0 , 13 , 0 , 0 , 92 , 0 , 0

Data 0 , 60 , 0 , 0 , 0 , 0 , 8 , 0 , 0 , 49 , 0 , 52 , 55 , 0 , 0 , 0

Data 48 , 44 , 50 , 53 , 54 , 56 , 0 , 0 , 0 , 43 , 51 , 45 , 42 , 57 , 0 , 0

'shifted keys UPPER case

Data 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0

Data 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 81 , 33 , 0 , 0 , 0 , 90 , 83 , 65 , 87 , 34 , 0

Data 0 , 67 , 88 , 68 , 69 , 0 , 35 , 0 , 0 , 32 , 86 , 70 , 84 , 82 , 37 , 0

Data 0 , 78 , 66 , 72 , 71 , 89 , 38 , 0 , 0 , 76 , 77 , 74 , 85 , 47 , 40 , 0

Data 0 , 59 , 75 , 73 , 79 , 61 , 41 , 0 , 0 , 58 , 95 , 76 , 48 , 80 , 63 , 0

Data 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 96 , 0 , 0 , 0 , 0 , 13 , 94 , 0 , 42 , 0 , 0

Data 0 , 62 , 0 , 0 , 0 , 8 , 0 , 0 , 49 , 0 , 52 , 55 , 0 , 0 , 0 , 0

Data 48 , 44 , 50 , 53 , 54 , 56 , 0 , 0 , 0 , 43 , 51 , 45 , 42 , 57 , 0 , 0

WYŚWIETLACZ 7-SEGMENTOWY

WYŚWIETLACZ 7-SEGMENTOWY

a → OA

b → OB

c → OC

d → OD

e → OE

f → OF

g → OG

h → OH

w1 → PC2

w2 → PC3

w3 → PC4

w4 → PC5

PB0 → IA

PB1 → IB

PB2 → IC

PB3 → ID

PB4 → IE

PB5 → IF

PD0 → IG

PD1 → IH

Obsługa wyświetlacza sprowadza się do manipulacji dwoma przyciskami.

S1 - powoduje zmianę „aktywnej” cyfry, tzn. tej, którą można inkrementować przyciskiem S2. jeśli aktywna jest ostatnia cyfra, to naciśnięcie tego przycisku

S2 - inkrementuje aktywną cyfrę. Aktywowanie kolejnej cyfry odbywa się przyciskiem S1.

$regfile = "m8def.dat"

$crystal = 8000000

Config Lcd = 16 * 2

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portd.4 , Db5 = Portd.5 , Db6 = Portd.6 , Db7 = Portd.7 , E = Portd.2 , Rs = Portd.3

Config Portb = Output

Config Pinc.4 = Output

Config Pinc.5 = Output

Config Pinc.6 = Output

Config Pinc.7 = Output

Config Timer0 = Timer , Prescale = 256

Cls

Lcd "7-segm"

Declare Sub Pobr_znaku(cyfra As Byte)

On Timer0 Mult_wysw

Dim A As Byte , B As Byte , C As Byte , D As Byte

Dim Time As Byte

Dim Nr_wysw As Byte

Dim Kr1 As Bit , Kr2 As Bit , Kr3 As Bit , Kr4 As Bit

Dim Licz_8ms As Byte

Dim Sek As Byte

Dim Wart As Byte

W1 Alias Portc.4

W2 Alias Portc.5

W3 Alias Portc.6

W4 Alias Portc.7

Time = 250 ' nie zmieniaj, bo 1sek nie zostanie dobrze odmierzona

' 8MHz/256/250/125

Enable Interrupts

Enable Timer0

Load Timer0 , Time

' początkowe wartości do wyświetlenia

' w formacie ABCD

A = 10

B = 10

C = 10

D = 0

Wait 1

Do

Incr D

If D = 10 Then

D = 0

Incr C

End If

If C > 10 Then

C = C - 10

End If

Waitms 200

Loop

End

Sub Pobr_znaku(cyfra As Byte)

If Cyfra < 10 Then

Portb = Lookup(cyfra , Kody7seg)

Else

Portb = 0

End If

End Sub

Mult_wysw:

Load Timer0 , Time

Set W1

Set W2

Set W3

Set W4

Select Case Nr_wysw

Case 0:

Call Pobr_znaku(a)

Portb.7 = Kr1

Reset W1

Case 1:

Call Pobr_znaku(b)

Portb.7 = Kr2

Reset W2

Case 2:

Call Pobr_znaku(c)

Portb.7 = Kr3

Reset W3

Case 3:

Call Pobr_znaku(d)

Portb.7 = Kr4

Reset W4

End Select

Incr Nr_wysw

If Nr_wysw = 4 Then

Nr_wysw = 0

End If

Incr Licz_8ms

If Licz_8ms = 125 Then

Licz_8ms = 0

Incr Sek

End If

Return

Kody7seg:

Data &B00111111 , &B00000110 , &B01011011 , &B01001111 , &B01100110

Data &B01101101 , &B01111101 , &B00000111 , &B01111111 , &B01101111

TABLETKA DALLAS (3C0000082989BB01)

TABLETKA DALLAS

1WIRE → PB0

DG → PC4

DR → PC5

Przyłożenie tabletki Dallas (używanej jako elementu identyfikacji użytkownika, w różnych systemach zabezpieczeń) do czytnika powoduje wyświetlenie jej numeru seryjnego oraz zmianę koloru świecenia diody LED z czerwonego na zielony.

$regfile = "m8def.dat"

$crystal = 8000000

'lcd

Config Lcd = 16 * 2

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portd.4 , Db5 = Portd.5 , Db6 = Portd.6 , Db7 = Portd.7 , E = Portd.2 , Rs = Portd.3

Config 1wire = Portb.0

Config Pinc.4 = Output

Config Pinc.5 = Output

Dim Flagagotowosci As Byte

Dim B As Byte

Dim C(8) As Byte

Reset Portc.4

Set Portc.5

Flagagotowosci = 1

Waitms 200

Cls

Lcd "przyloz tabletke"

Do

Err = 1

1wreset 'inicjalizacja magistrali 1-wire

If Err = 0 Then 'jezeli poprawna odpowiedz skocz do "Czytanie"

Exit Do

End If

Loop

Do

Flagagotowosci = 1

1wwrite &H33 'wyslij na magistrale 1-wire

For B = 1 To 8 'zadanie podania kodu tabletki

C(b) = 1wread() 'odczytaj kolejne bajty numeru tabletki

If C(b) <> 255 Then

If C(b) <> 0 Then

Flagagotowosci = 0

Set Portc.4

Reset Portc.5

End If

End If

Next B

If C(5) = 8 Then

Set Portc.4

Reset Portc.5

End If

If Flagagotowosci = 0 Then

Cls

Lcd "iButton number:"

Lowerline

For B = 8 To 1 Step -1

Lcd Hex(c(b)) 'zapisz w pamieci kolejne bajty pod ktore zapisujemy dane

Next B

Wait 2

End If

Wait 1

Loop

End

TERMOMETR CYFROWY 1-wire

'--------------------------------------------------------------

' CYFROWY REGULATOR TEMPERATURY

'--------------------------------------------------------------

$regfile "8535def.dat" 'deklarcja typu mikrokontrolera

'deklarcja typu mikrokontrolera

$crystal = 9216000 'deklaracja częstotliwości rezonatora

$baud = 9600 'deklaracja prędkości transmisji zlącza RS232

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portc.4 , Db5 = Portc.5 , Db6 = Portc.6 , Db7 = Portc.7 , E = Portc.3 , Rs = Portc.2

Rem Deklaracja podlączenia wyświetlacza LCD do końcówek mikrokontrolera, tryb pracy 4-bitowej

Config Lcd = 20 * 2 'deklaracja typu LCD 20 znaków , 2 wiersze

'***************************************************************

Config 1wire = Portb.0

Declare Sub Odcz_temp

Dim Temperatura(2) As Byte

Deflcdchar 0 , 7 , 5 , 7 , 32 , 32 , 32 , 32 , 32

Do

Call Odcz_temp

CLS

If Temperatura(2) = 0 Then

Lcd "Temp: " ; Temperatura(1) ; Chr(0) ; "C"

Else

Lcd "Temp: -" ; Temperatura(1) ; Chr(0) ; "C"

End If

Loop

End

Sub Odcz_temp

1wreset

1wwrite &HCC

1wwrite &H44

Waitms 750

1wreset

1wwrite &HCC

1wwrite &HBE

Temperatura(1) = 1wread(2)

1wreset

If Err = 1 Then

Cls

Lcd "Brak ukladu DS1820.."

Do

Loop

End If

If Temperatura(2) > 0 Then

Temperatura(1) = 256 - Temperatura(1)

End If

Temperatura(1) = Temperatura(1) / 2

End Sub

---