Форум РадиоКот

Код: Выделить всё

const uint8_t Dta[11] PROGMEM = {
  0b11111100 /*0*/, 0b01100000 /*1*/, 0b11011010 /*2*/, 0b11110010 /*3*/, 0b01100110 /*4*/, 0b10110110 /*5*/,
  0b10111110 /*6*/, 0b11100000 /*7*/, 0b11111110 /*8*/, 0b11110110 /*9*/, 0b00000000 /* */
};

volatile uint8_t dig = 0;
volatile uint16_t display = 0;
volatile uint16_t filteredADC = 0;

ISR(TIMER2_OVF_vect) {
  PORTB &= 0xC3;  // Выключить все разряды  
  dig = (dig + 1) & 0x03;
  uint8_t segments = pgm_read_byte(&Dta[(display >> (dig << 2)) & 0x0F]);
  if (dig == 2) segments &= ~0x01;
  PORTD = (PORTD & 0x03) | (segments >> 2) & 0xFC;
  PORTB = (PORTB & 0x03) | (segments & 0x03) | (1 << (2 + dig));
}

ISR(ADC_vect) {
  static uint32_t sum = 0;
  static uint8_t count = 0;

  sum += ADC;
  if (++count >= 16) {
    filteredADC = (filteredADC * 7 + (sum >> 4)) >> 3;
    sum = 0;
    count = 0;
  }
}

inline void updateDisplay() {
  uint16_t val = filteredADC;
  uint8_t d3 = val % 10;
  val /= 10;
  uint8_t d2 = val % 10;
  val /= 10;
  uint8_t d1 = val % 10;
  val /= 10;
  uint8_t d0 = val;

  if (d0 == 0) {
    d0 = 10;
    if (d1 == 0) {
      d1 = 10;
      if (d2 == 0) d2 = 10;
    }
  }

  display = (uint16_t)d0 << 12 | (uint16_t)d1 << 8 | (uint16_t)d2 << 4 | d3;
}

void setup() {
  /** Порты */
  DDRD |= 0xFC;   // PD2..PD7 = выходы (A-F)
  DDRB |= 0x3F;   // PB0..PB5 = выходы (G,H + Dig1..Dig4)
  PORTB &= 0xC3;  // Выключить все разряды

  /** ADC */
  ADMUX = (1 << REFS0) | 7;   
  ADCSRA = (1 << ADEN) |  (1 << ADIE) | (1 << ADPS2) | (1 << ADPS1) | (1 << ADPS0);
  // Free Running Mode
  ADCSRB = 0;
  ADCSRA |= (1 << ADATE) | (1 << ADSC);

  /** TIM2 */
  TCCR2A = 0;
  TCCR2B = (1 << CS22) | (1 << CS21);
  TIMSK2 |= (1 << TOIE2);

  sei();
}

void loop() {
  updateDisplay();
  delay(50);
}

Код: Выделить всё

/*********** Настройки **********************************************************************************/

#define DISPLAY_COMMON_CATHODE  //Дисплей с общим катодом
//#define DISPLAY_COMMON_ANODE  //Дисплей с общим анодом

/* Максимальное отображаемое значение при необходимом напряжении равно L + (H - L) * 5 / V, 
        где H - отображаемое число при напряжении V, L - отображеемое число при напряжении 0.
 * Например: для значений на дисплее 80.0 и 4.00 при напряжении 4.5 В
 *    HIGH_VALUE_DISLAY_TRIM = LOW_VALUE_DISLAY_TRIM + (800 - LOW_VALUE_DISLAY_TRIM) * 5 / 4.5  = 889 
 *    HIGH_VALUE_DISLAY_PRESSURE = LOW_VALUE_DISLAY_PRESSURE + (400 - LOW_VALUE_DISLAY_PRESSURE) * 5 / 4.5 = 444 
 * Значения всегда должны быть из трёх цифр, если используется запятая, при этом она игнорируется при расчёте и устанавливается в DOT_TRIM и DOT_PRESSURE.
 *  
 * LOW_VALUE_DISLAY_TRIM и LOW_VALUE_DISLAY_PRESSURE должны учитывать точку. То есть, если требуется отображение числа "2", при этом
 * DOT_TRIM равен 1, то необходимо установить 20, иначе на дисплее будет "0.2" */

#define LOW_VALUE_DISLAY_TRIM 0     // Минимальное отображаемое значение "ТРИМ".
#define HIGH_VALUE_DISLAY_TRIM 889  // Максимальное отображаемое значение "ТРИМ" при сигнале 5 В.
#define DOT_TRIM 1                  // Количество разрядов после запятой дисплея "ДАВЛЕНИЕ" (3 - запятая выключена).

#define FREQ_TRIM 2  // Период опроса в десятках миллисекунд датчика "ТРИМ" \
                     // значение 1...100, например: 1 = опрос 100 раз в секунлду, 100 = раз в секунду.

#define LOW_VALUE_DISLAY_PRESSURE 0     // Минимальное отображаемое значение "ДАВЛЕНИЕ".
#define HIGH_VALUE_DISLAY_PRESSURE 445  // Максимальное отображаемое значение "ДАВЛЕНИЕ" при сигнале 5 В.
#define DOT_PRESSURE 2                  // Количество разрядов после запятой дисплея "ДАВЛЕНИЕ" (3 - запятая выключена).

#define FREQ_PRESSURE 100  // Период опроса в десятках миллисекунд датчика "ДАВЛЕНИЕ" \
                           // значение 1...100, например: 1 = опрос 100 раз в секунлду, 100 = раз в секунду.

#define IMPULS 1  // Количество импульсов, изменяющих счётчик на единицу

/*********** конец настроек пользователя **********************************************************************************/

#define CH_ADC_TRIM 1  // Канал АЦП датчика "ТРИМ".
#define CH_ADC_PRESSURE 2  // Канал АЦП датчика "ДАВЛЕНИЕ".
#define CH_ADC_COUNT 0  // Канал АЦП датчика "СЧЁТЧИК".

#define INDICATOR_1 0  // Смещение разрядов первого индикатора.
#define INDICATOR_2 3  // Смещение разрядов второго индикатора.

// Массивы сегментов, номер элемента массива соответсвует отображаемой цифре. Десятый элемент - пробел.
#ifdef DISPLAY_COMMON_CATHODE
const uint8_t Segments[11] = { 0xFC, /*0*/ 0x18, 0x6D, 0x3D, 0x99, 0xB5, 0xF5, 0x1C, 0xFD, 0xBD /*9*/, 0x00 };
#else
const uint8_t Segments[11] = { 0x03, /*0*/ 0xE7, 0x92, 0xC2, 0x66, 0x4A, 0x0A, 0xE3, 0x02, 0x42 /*9*/, 0xFF };
#endif

volatile uint8_t display[9] = { 0 };            // Дисплейный буфер. ЭЛЕМЕНТЫ 0...2 - первый индикатор, 3...5 - второй индикатор, 6...8 - третий индикатор.
volatile uint8_t currentDig = 0;                // Текущий отображаемый разряд.
volatile uint8_t adcChannels[3] = { CH_ADC_TRIM, CH_ADC_PRESSURE, CH_ADC_COUNT};  // Каналы АЦП для датчиков 1...3 индикаторов 1...3

/******** Дисплей ************************************************************************************************************************/

// Функция преобразования числа и точки в сегменты дисплейного буфера для определённого индикатора.
void updatedisplay(uint16_t val, uint8_t dot, uint8_t indicator) {
  // Выделение цифр из числа:
  uint8_t d3 = (uint8_t)(val / 100);        // сотни,
  uint8_t d2 = (uint8_t)((val / 10) % 10);  // десятки,
  uint8_t d1 = (uint8_t)(val % 10);         // единицы.

  // Проверка на лишние нули слева:
  if ((!d3) && (!d2) && (!d1)) {  // если все три цифры - 0...
    d3 = d2 = 11;                 // ... то они становятся пробелами,
    dot = 3;                      // а точка не нужна при 0;
  }
  if ((!d3) && (dot != 2)) {  // если крайний левый разряд не отделен точкой и равен 0...
    d3 = 11;                  //...  то он становится пробелом.
  }
  // Получение сегментов соответственно цифрам:
  uint8_t seg3 = Segments[d3];
  uint8_t seg2 = Segments[d2];
  uint8_t seg1 = Segments[d1];

  // Добавление точки к нужному разряду:
#ifdef DISPLAY_COMMON_CATHODE
  if (dot == 2) seg3 |= 0x02;
  if (dot == 1) seg2 |= 0x02;
  if (dot == 0) seg1 |= 0x02;
#else
  if (dot == 2) seg3 &= ~0x02;
  if (dot == 1) seg2 &= ~0x02;
  if (dot == 0) seg1 &= ~0x02;
#endif

  // Обновление массива дисплея новыми данными:
  cli();
  display[indicator + 2] = seg1;
  display[indicator + 1] = seg2;
  display[indicator + 0] = seg3;
  sei();
}

// Отображение разрядов индикаторов
ISR(TIMER2_OVF_vect) {
  uint8_t seg = 0;
#ifdef DISPLAY_COMMON_CATHODE
  PORTB |= 0x38;  // Выключить все разряды первого индикатора
  PORTC |= 0x38;  // Выключить все разряды второго индикатора
#else
  PORTB &= ~0x38;  // Выключить все разряды первого индикатора
  PORTC &= ~0x38;  // Выключить все разряды второго индикатора
#endif

  // бесконечный перебор шести разрядов
  if (++currentDig > 5) {
    currentDig = 0;
  }

  seg = display[currentDig];

  PORTD = (PORTD & 0x03) | seg;           // управление сегментами A...F (PD2-PD7)
  PORTB = (PORTB & 0xFC) | (seg & 0x03);  // управление сегментом G и точкой (PB0,PB1)

// включение текущего разряда
#ifdef DISPLAY_COMMON_CATHODE
  if (currentDig < 3) {
    PORTB &= ~(1 << (currentDig + 3));
  } else {
    PORTC &= ~(1 << (8 - currentDig));
  }
#else
  if (currentDig < 3) {
    PORTB |= (1 << (currentDig + 3));
  } else {
    PORTC |= (1 << (8 - currentDig));
  }
#endif
}

/******** АЦП ************************************************************************************************************************/

ISR(ADC_vect) {
  static uint32_t sum[3] = { 0 };
  static uint8_t count[3] = { 0 };
  static uint8_t hz[3] = { 0 };  // Частота обновления
  static uint8_t ch = 0;         // Текущий канал

  int8_t ready = -1;  // флаг готовности данных
  uint32_t val = 0;

  sum[ch] += ADC;  // Сохранение результата текущего канала

  if (++count[ch] > 32) {  // Усреднение после 32 измерений
    count[ch] = 0;
    val = sum[ch] >> 5;
    sum[ch] = 0;
    ready = ch;
    if (hz[ch] < 255) hz[ch]++;
  }

  if (++ch > 2) {  // Переключение на следующий канал
    ch = 0;
  }

  ADMUX = (ADMUX & 0xF0) | adcChannels[ch];  // изменение канала в ADMUX (сохраняя REFS0)

  // val = 921; // тест показаний дисплея при 4.5 В

  switch (ready) {
    case 0:
      if (hz[0] >= FREQ_TRIM) {
        hz[0] = 0;
        val *= (HIGH_VALUE_DISLAY_TRIM - LOW_VALUE_DISLAY_TRIM);
        updatedisplay((uint16_t)(LOW_VALUE_DISLAY_TRIM + val / 1023), DOT_TRIM, INDICATOR_1);
      }
      break;
    case 1:
      if (hz[1] >= FREQ_PRESSURE) {
        hz[1] = 0;
        val *= (HIGH_VALUE_DISLAY_PRESSURE - LOW_VALUE_DISLAY_PRESSURE);
        updatedisplay((uint16_t)(LOW_VALUE_DISLAY_PRESSURE + val / 1023), DOT_PRESSURE, INDICATOR_2);
      }
      break;
    case 2:
       hz[2] = 0;
       break;
    default:
      break;
  }
  ready = -1;
}

void setup() {
  /** Порты */
  DDRD = 0xFC;  // выходы PD2...PD7 - A...F
  DDRB = 0x3B;  // выходы PB0, PB1 - G,H; PB3...PB5 - Dig1...Dig3 (displayTRIM)
  DDRC = 0x38;  // выходы PC3...PC5 - Dig4...Dig6 (displayPRESSURE)

#ifdef DISPLAY_COMMON_CATHODE
  PORTB |= 0x38;  // Выключить все разряды displayTRIM
  PORTC |= 0x38;  // Выключить все разряды displayPRESSURE
#else
  PORTB &= ~0x38;  // Выключить все разряды displayTRIM
  PORTC &= ~0x38;  // Выключить все разряды displayPRESSURE
#endif

  /** ADC */
  ADMUX = (1 << REFS0) | adcChannels[0];                // AVCC, канал первого датчика
  ADCSRA = (1 << ADEN) |                                // Включить АЦП
           (1 << ADIE) |                                // Разрешить прерывание по завершению
           (1 << ADPS2) | (1 << ADPS1) | (1 << ADPS0);  // предделитель 128
  // Free Running Mode
  ADCSRB = 0;
  ADCSRA |= (1 << ADATE) | (1 << ADSC);

  /** TIM2 */
  TCCR2A = 0;
  TCCR2B = (1 << CS22) | (1 << CS20);
  TIMSK2 |= (1 << TOIE2);

  sei();
}

void loop() {
}