Простой оптический сенсор приближения

Оптический сенсор, назначение оптический концевик, для автоматики, бесконтактный выключатель с функцией автоматического отключения…

Цифровой ввод данных


Цифровой ввод данных – Чтение состояния кнопок.

Для реализации этого проекта нам потребуется две тактовые кнопки. Надо будет к их выводам припаять проводки с контактами.

Порты контроллера (в последних моделях) Представляют собой комбинацию из четырех основных регистров. Это регистры управления направлением передачи цифровых (данных с логическими уровнями) данных TRIS. Регистры ввода цифровых данных PORT. Регистры вывода цифровых данных LAT. И регистры отвечающие за тип данных, т.е.аналоговые или цифровые ANSEL.

Для нашего примера мы будем использовать порт B. Для контроля мы применим светодиод подключенный к выводу RB1. Для ввода информации мы будем использовать выводы порта RB7 и RB6. К этим портам мы подключим тактовые кнопки.

ILLISSI-botton-01Схема приведена применительно к плате ILLISSI-4B-primum. Теперь когда мы собрали схему начинается самое интересное.

Первое это надо правильно сконфигурировать порты контроллера. В нашего контроллера PIC16F1936  три порта A, B, C. Первые два могут работать и аналоговыми сигналами. Третий только цифровой.

ILLISSI-botton-02-300x232


Возможный вариант настройки портов и тактового генератора:


Теперь необходимо к портам на которых установлены тактовые кнопки создать высокий проверь. Для этого мы будем использовать подтягивающие резисторы WEAK PULL-UPS которые встроены в порт B. Для этого необходимо выполнить следующее:

На этом настройки контроллера окончены, теперь приступаем к самой программе.

Кода мы активировали подтягивающие резисторы на выводах Порта B  устанавливается высокий логический уровень. При нажатии на тактовую кнопку она замыкается и уровень изменяется на низкий.

Для проверки работы кнопки будем использовать включение светодиода.

В этом примере мы проверяем состояние на входе порта рано “0” (низкому уровню, если да включаем светодиод, иначе выключаем.


Хоть наши достижения и радуют, но усложним программу. Сделаем так чтобы при одном нажатии на нашу кнопку светодиод загорался, а при втором погасал. В принципе ничего сложного, только один маленький нюанс. При замы замыкании или размыкании механического контакта, происходить так называемый “дребезг”.

ILLISSI-botton-03-300x153В нашей схеме уровни сигнала будут иметь следующий вид. Это происходит в следствии свойства механического контакта, при соединении контактов сопротивление изменяется пропорционально силе сжатия и на протяжении 10-20 миллисекунд, пока кнопка нажимается возникает такой переходной процесс. Когда уровень сигнала пересекает логический уровень переключения входа порта контроллера, контроллер из-за своей высокой скорости опроса порта может “решить”, что кнопка нажималась не один раз а 20 :). Поэтому для входов которые выполняют подсчет импульсов приходящих с механических контактов необходимо решить проблему “отсеивания” дребезга контакта. Как это решить. Логически это решается просто. При опросе входа порта, если программа обнаружила низкий логический уровень необходимо подождать 10 миллисекунд и снова проверить уровень на входе порта. Если уровень низкий, делаем вывод кнопка нажата, если уровень высокий,  значит была “какая то помеха”.

Для реализации такого варианта программы нам понадобиться еще один контрольный флаг. Назовем его NAG. Для чего он нужен. Он необходим чтобы программа могла понять при тестировании порта кнопка “только что нажата” или “уже давно начата”. Без этого флага у нас не получиться счетного входа.

 


Что делает эта программа описано в комментариях к каждой строке. Запустите программу и проверьте её работу. Одно примечание, контакты бывают разные, тактовая кнопка это один из вариантов “почти идеального” контакта, если в режиме тестирования вы наблюдаете, что “не четко срабатывает счет”, например, наблюдается при нажатии несколько переключений светодиода. То необходимо увеличить величину задержки.

Как видите из этих промеров – микроконтроллеры это просто.

 В заключении усложним программу. Подключит к плате вторую кнопку. И используя интерфейс связи с ПК (программу Serial Bootloader AN1310). Организуем реверсивной счетчик. Информация будет выводиться прямо в оно программы.

 Саму программу описывать не буду, Пора включить мозги и разобрать самостоятельно. Для пояснения добавлю, что мы будем использовать стандартную библиотеку Си stdio.h. из её нас интересует функция printf. Для работы последовательным интерфейсом необходимо будет включить в нашей прорамме модуль UART и настроисть скорость для приложений в программе AN1310 – 115200 бод.

Все сообщения на ПК выводим на английском, к сожалению русскими символами наш терминал программы AN1310 не владеет только ANSI.

 


Загрузить первый пример

Значок

Цифровой ввод данных - Чтение состояния кнопок 00 1.35 KB 807 downloads

Цифровой ввод данных - Чтение состояния кнопок...
Загрузить второй пример
Значок

Цифровой ввод данных - Чтение состояния кнопок 01 1.62 KB 734 downloads

Цифровой ввод данных - Чтение состояния кнопок...
Загрузить третий пример
Значок

Цифровой ввод данных - Чтение состояния кнопок 02 2.97 KB 727 downloads

Цифровой ввод данных - Чтение состояния кнопок...
Загрузить проект (все три файла) 
Значок

Цифровой ввод данных - Чтение состояния кнопок 03 9.43 KB 846 downloads

Цифровой ввод данных - Чтение состояния кнопок...


 



Это может быть интересно


  • Униполярный шаговый двигатель – часть 2Униполярный шаговый двигатель – часть 2
    В этой части только итог и версия 2.0 универсальной, которая позволяет управлять шаговым двигателем во всех трех режимах и 3.0 специальной библиотеки только для одного полушагового режима. В этих библиотеках …
  • Проект с использованием MCC часть 08Проект с использованием MCC часть 08
    И так создадим проект в котором при помощи двух кнопок мы сможем управлять яркостью светодиодов. При использовании МСС у нас лафа полная, добрые дяди с Microchipa подготовили функции, которыи позволяет …
  • Сумеречное релеСумеречное реле
    Реле управления освещением, датчик день-ночь – одним словом фотореле для управления освещением или формирования сигнала для системы умный дом о понижении или повышении освещенности относительно заданного уровня. Реле выполнено по классической схеме, конденсаторный блок питания, от сети переменного тока 220 вольт. …
  • HVLD модуль на примере PIC24FJ128GA204HVLD модуль на примере PIC24FJ128GA204
    HVLD модуль представляет собой простое устройство, для контроля напряжения питания микроконтроллера или внешнего напряжения (через делитель). Его задача при “выходе” напряжения за заданные пределы сформировать сообщение микроконтроллеру, что необходимо выполнить …
  • Регулятор влажностиРегулятор влажности
    Регулятор ILLISSI-CH-1000 предназначен для контроля и регулировки относительной влажности в диапазоне от 0 до 100%. Регулятор позволяет работать как в режиме осушения, так и увлажнения. Для измерения возможно использовать аналоговые …
  • Емкостной сенсорЕмкостной сенсор
    Изучаем изготовление емкостных сенсоров на PIC-микроконтроллере. Конструкция емкостных сенсоров имеет вид: Емкостные сенсоры строятся по схеме высокочастотного генератора, сам принцип основан на измерение частоты этого генератора. Частота зависит от емкости …
  • Moving average – скользящее среднееMoving average – скользящее среднее
    Скользящая средняя, скользящее среднее (англ. moving average, MA) — общее название для семейства функций, значения которых в каждой точке определения равны среднему значению исходной функции за предыдущий период. Скользящие средние обычно используются с данными временных рядов для сглаживания краткосрочных колебаний …
  • Просто о структурах и объединениях в СиПросто о структурах и объединениях в Си
    Какие задачи нам позволяют решать структуры и объединения? Для разработчика встроенных систем эффективность и компактность кода всегда на первом месте. Если программировании на Ассемблере ты сам определяешь как и где …
  • Индикатор кода – RC-5 Protocol PhilipsИндикатор кода – RC-5 Protocol Philips
    Индикатор кода – RC-5 Protocol Philips При конструировании дистанционного управления на инфракрасных лучах для контроля удобно иметь индикатор кодов передаваемых пультом. Плата ch-c3000 позволяет изготавливать устройства с возможностью установки фото …
  • NeoPixel LED и PIC18NeoPixel LED и PIC18
      Еще раз об управлении светодиодами на драйвере WS2812 и ему подобных. Как известно эти светики управляются по однопроводной шине. Основная особенность, что программно можно описать передачу данных, но это …



Как заставить мигать светодиод


Управление светодиодом – это для начинающего разработчика встроенных систем сказать на языке Си – “Привет мир”.

Как заставить мигать светодиод.

Для начала, что такое светодиод?

Светодио́д или светоизлучающий диод (СД, СИД, LED англ. Light-emitting diode) — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока (а более подробнее читаем в Википедии).  Т.е. нам ILLISSI-CLED-03нужен любой светодиод. Рабочее напряжение нашей учебной платы ILLISSI-4B-03-primum 5 вольт, а светодиода, в зависимости от цвета, может быть от 1,8 до 3,2 вольта. Нам еще понадобиться резистор, для ограничения тока протекающего через него. Эту сложную схему придется спаять :).

ILLISSI-CLED-04

Подключим светодиод к порту B выводу RB1. На фото белый провод, это “+” светодиода. Этот провод необходимо соединить
с с выводом порта RB1. Другой с контакту с надписью Vss. Вариант подключения хорошо виден на фото. Почему вариант? На плате ILLISSI-4B-03-primum есть несколько выводов для подключения к шине Vss “земля”, можно использовать любой из них.

 ILLISSI-CLED-05

Самый простой способ заставить мигать светодиод, это организовать в главном цикле программы задержку и по окончанию задержки переключать состояние светодиода на противоположное. В Си это будет выглядеть очень
просто:

Чтобы менять частоту импульсов необходимо изменить число 1000. Что обозначает каждая строчка. Цикл while (1) { } – это бесконечный цикл, главный цикл нашей программы. __delay_ms(1000);  – макрос задержки – в этом мести процессор контроллера выполняет цикл  задержки с длительно нами заданной. LATB1 = !LATB1 – это сама команда переключения светодиода. Для управления используем регистр LATB, это регистр управления выходными сигналами порта B. А читать строку программы необходимо так, присвоить LATB1 значение “инверсное” его текущему состоянию. Т.е. если был “0”, то станет “1” и наоборот. Команда CLRWDT(); – это сброс сторожевого таймера, это тот таймер который контролирует отсутствие сбоев (зависания) нашей программы (он в регистре конфигурации нашей программы включен).

А размер самой программы тоже не очень велик, основной текст, это конфигурирование контроллера под наши нужды:



Поэкспериментируйте с константой  – 1000 в макросе __delay_ms, установите последовательно значения  – 500, 250, 125.


 


Примечания. Это только пример и такое управление в реальных проектах не приемлемо. В современных проектах для формирования длительности удобнее использовать встроенные таймеры контроллера и через систему прерываний управлять длительностью мигания светодиода.


Полностью проект можно скачать Среда MPLAB v8.85, компилятор HI-TECH C Compiler for PIC10/12/16 MCUs (PRO Mode)  V9.83



Это может быть интересно


  • Бегущие огни на WS2812BБегущие огни на WS2812B
    В настоящее время большой популярностью стали пользоваться светодиоды со встроенным драйвером WS2812B. Текущий проект предназначен показать возможность использования и управления этими светодиодами. Это и проект и исследование по работе с …
  • LED модуль P10C4V12LED модуль P10C4V12
    LED панели на обычных регистрах типа 74HC595. Они выпускаются как монохромные так двух и полно цветные, особенность, что они предназначены для текстовой информации и имеют один уровень яркости. Общую яркость панелей легко …
  • Система AT команд версии V2.0 для ESP8266 и ESP32Система AT команд версии V2.0 для ESP8266 и ESP32
    Появление нового модуля на базе ESP32 заставило систематизировать систему AT команд, а так же систему обновления и для модулей на базе ESP8266. Начиная с версии v2.0 в ESP8266 внедряется прошивка …
  • Мультимедийная сеть – AVC-LAN TOYOTAМультимедийная сеть – AVC-LAN TOYOTA
    AVC LAN – протокол обмена данными мультимедийных систем автомобиля. Кодирование данных. При кодировании различаться три типа данных : преамбула – её назначение, это сообщение устройствам на шине, что начинается передача данных. бит 0 …
  • Проект с использованием MCC часть 10Проект с использованием MCC часть 10
    Алгоритм управления освещением от нажатия кнопки. Обработка удержания кнопки: Мы должны проверить кнопка в настоящий момент нажата и флаг удержания установлен, если да Проверить таймер удержания “отработал” – это значит, …
  • TM1650 драйвер LED семисегментного индикатораTM1650 драйвер LED семисегментного индикатора
    Китайский производитель Shenzhen Titan Micro Electronics Co., Ltd.  Выпускает широкую линейку драйверов управления светодиодными дисплеями, которые позволяют разгрузить микроконтроллер для основной работы, главная особенность этих драйверов не только в их …
  • USB K-L-line адаптерUSB K-L-line адаптер
    USB K-L-line адаптер предназначен для связи персонального компьютера с диагностической шиной автомобиля – интерфейс ISO-9141. Этот проект предназначен для сборки недорого устройства с использованием специально для этой цели разработанной печатной …
  • ch-светомузыка и AK4113ch-светомузыка и AK4113
    Пришло время вернуться к светомузыке. На сегодня использование аналогового входа стало непрактичным, на сегодня необходимо использовать S/PDIF и Toslink. С этим надо было как то разобрать, что это такое, так …
  • Тестирование модуля генератораТестирование модуля генератора
      Тестирование модуля генератора Настройка, запуск и проверка рабочей частоты на примере PIC18F26K40. PIC18F26K40 Чтобы понять из-за чего зависит производительность микроконтроллера просто надо понять как работает его задающий тактовый генератор. …
  • Analog-to-Digital Converter with Computation Technical BriefAnalog-to-Digital Converter with Computation Technical Brief
    Аналого-цифровой преобразователь с вычислительным модулем. ВВЕДЕНИЕ Аналого-цифровой преобразователь (ADC) с вычислительным модулем (ADC2) в 8-разрядном микроконтроллере Microchip имеет встроенные вычислительные функции, которые обеспечивают функции пост-обработки, такие как передискретизация, усреднение и …