Mehrere Eingänge

[Timo K. (timok)]

Halli Hallo zusammen!

Ich habe da ein kleines Problem. Und zwar suche ich nach der 
intelligentesten Lösung für folgendes Problem:

Ich will eine Steuerung mit Hilfe eines AtMega8 erstellen, die folgende 
Kriterien erfüllt: 4 Taster (PINC0-3) sollen den Ablauf der Steuerung 
beeinflussen (es handelt sich um eine Lichtsteuerung). Es dürfen niemals 
2 Taster gleichzeitig als aktiv erkannt werden.

Ich habe das Problem so versucht zu lösen:
Alle Pins haben einen PULL-UP Widerstand. Zusätzlich zu den 4 Eingängen 
habe ich den INT0 Interrupt aktiviert. Betätige ich jetzt einen Taster, 
so wird auch der INT0 auf Masse gezogen (Eingänge sind von INT0 mit 
Dioden getrennt). Bei fallender Flanke ließt das Programm die Eingänge 
aus. Damit der nächste Interrupt ausgelöst werden kann, müssen zuerst 
alle Taster wieder inaktiv sein, damit eine neue Flanke da möglich ist. 
Da es praktisch unmöglich ist, 2 Taster gleichzeitig zu drücken, bevor 
eine Flanke ausgelöst wird, kann immer nur ein Taster gleichzeitig 
eingelesen werden.

So weit meine Überlegungen.
In der Praxis funktioniert das Programm leider nicht. Das Programm 
funktioniert solange, bis ich den Interrupt auslöse, dann passiert nur 
noch unsinn. Hat vielleicht jemand eine bessere Idee mein Taster Problem 
umzusetzen?

Danke im voraus!

[Electronics'nStuff (Gast)]

Schaltung und Code im Prosa - komm schon!

Schema, Code und wenn möglich noch ein Bild vom Aufbau, dann ist dein 
Problem noch heute erledigt.

[Karl H. (kbuchegg)]

timo k. schrieb:

> Ich will eine Steuerung mit Hilfe eines AtMega8 erstellen, die folgende
> Kriterien erfüllt: 4 Taster (PINC0-3) sollen den Ablauf der Steuerung
> beeinflussen (es handelt sich um eine Lichtsteuerung). Es dürfen niemals
> 2 Taster gleichzeitig als aktiv erkannt werden.

Na ja. Das ist ja programmtechnisch nicht besonders anspruchsvoll


> Alle Pins haben einen PULL-UP Widerstand. Zusätzlich zu den 4 Eingängen
> habe ich den INT0 Interrupt aktiviert. Betätige ich jetzt einen Taster,
> so wird auch der INT0 auf Masse gezogen (Eingänge sind von INT0 mit
> Dioden getrennt).

Wozu der Interrupt?
kein Mensch kann eine Taste so schnell drücken bzw. Loslassen, dass ein 
µC, wenn er alle 50 Millisekunden mal kurz auf die Tasten linst, jemals 
einen Tastendruck übersehen würde.

Alle x Zeiteinheiten mal auf die Tasten linsen, alle 4 Eingänge abfragen 
und wenn mehr als 1 Taste gedrückt ist, dann wird der komplette 
Datensatz ignoriert. Nur wenn 1 Taste gedrückt ist, dann gilt die auch 
und der Rest des Pgm reagiert darauf.
Wäre zb eine Möglichkeit.

[Timo K. (timok)]

Problem: Das ist eine Lichtsteuerung bei der ein Durchlauf mehrere 
Sekunden dauert, da ich delay.h verwende. Dann müsste man Glück haben, 
dass das Programm beim drücken der Taster genau an der Stelle im Code 
ist, wo die Eingänge abgefragt werden.

Zu Electronics'n Stuff:

Kann leider kein Bild posten, da Aufbau nicht mehr da.
Habe ebenfalls kein Programm, um ebend schnell lesbare Schaltpläne zu 
zeichnen... vllt hast ja ein Tipp ;)
Code kommt sofort...

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <stdint.h>
#include <util/delay.h>

volatile uint8_t programm;
volatile uint8_t geschwindigkeit;
volatile uint8_t ein;

//Funktion long_delay(); für Zeitverzögerung
void long_delay(uint16_t ms)
{
    for(; ms>0; ms--) _delay_ms(1);   
}


//Interrupt INT0
ISR(INT0_vect)      
{
  cli();
    /* Interrupt Code */
  // EIN/AUS variable

  if ( PINC & (1<<PINC0) )
  {
    if(ein==0)
    {
      ein=1;
    }

    if(ein==0)
    {
      ein=1;
    }
  }

  // Programm variable

  if ( PINC & (1<<PINC1) )
  {
    if(programm==4)
    {
      programm=1;
    }

    else
    {
      programm=programm+1;
    }
  }

  // geschwindigkeit variable

  if ( PINC & (1<<PINC2) )
  {
    if(geschwindigkeit==0)
    {
      geschwindigkeit=0;
    }

    else
    {
      geschwindigkeit=geschwindigkeit-1;
    }
  }

  if ( PINC & (1<<PINC3) )
  {
    if(geschwindigkeit==10)
    {
      geschwindigkeit=10;
    }

    else
    {
      geschwindigkeit=geschwindigkeit+1;
    }
  }
  sei();
}

int main()
{
    /* Setzt das Richtungsregister des Ports B auf 0xff 
       (alle Pins als Ausgang, vgl. Abschnitt Zugriff auf Ports): */
    DDRB = 0xff;    
 
    /* Setzt PortB auf 0x00, "low": */
    PORTB = 0x00;   
 
    // Kein Setzen der Bits 0-7,
    // Binär 00000000 = Hexadezimal 00
    DDRC = 0x00;   

  // PULL UP PINC
  PINC = 0xff;

  // INT 0 Interrupt
  GIMSK = (1 << INT0);

  // Fallende Flanke
  MCUCR = (0 << ISC00) | (1 << ISC01);

  
  programm = 3;
  geschwindigkeit = 3;
  ein = 1;

  sei();
  
   //Programmschleife
    while (1)
  {
    sei();
    if(ein==0)
    {
      long_delay(100);
    }

    else
    {
      if(programm==1)    //Programm "EIN" 
      {
        PORTB=0xff;
      }

      if(programm==2)    //Programm "Wechsel" 
      {
        PORTB=0x01;
        long_delay(2000/geschwindigkeit);
        PORTB=0x02;
        long_delay(2000/geschwindigkeit);
        PORTB=0x04;
        long_delay(2000/geschwindigkeit);
        PORTB=0x08;
        long_delay(2000/geschwindigkeit);
      }

      if(programm==3)    //Programm "Blinken" 
      {
        PORTB=0xFF;
        long_delay(2000/geschwindigkeit);
        PORTB=0x00;
        long_delay(2000/geschwindigkeit);
      }

      if(programm==4)    //Programm "Blinken und Wechsel" 
      {
        PORTB=0x01;
        long_delay(1000/geschwindigkeit);
        PORTB=0x00;
        long_delay(1000/geschwindigkeit);
        PORTB=0x02;
        long_delay(1000/geschwindigkeit);
        PORTB=0x00;
        long_delay(1000/geschwindigkeit);
        PORTB=0x04;
        long_delay(1000/geschwindigkeit);
        PORTB=0x00;
        long_delay(1000/geschwindigkeit);
        PORTB=0x08;
        long_delay(1000/geschwindigkeit);
        PORTB=0x00;
        long_delay(1000/geschwindigkeit);
      }
    }
  };
}

[Spess53 (Gast)]

Hi

>Problem: Das ist eine Lichtsteuerung bei der ein Durchlauf mehrere
>Sekunden dauert, da ich delay.h verwende.

Dann wird es Zeit sich mit den Timern zu beschäftigen.

MfG Spess

[Karl H. (kbuchegg)]

timo k. schrieb:
> Problem: Das ist eine Lichtsteuerung bei der ein Durchlauf mehrere
> Sekunden dauert, da ich delay.h verwende.

Tja.
Damit hast du schon dein Hauptproblem gefunden

Ich verstehe, dass man mal irgendwo anfangen muss und man nicht alles 
auf einmal lernen kann. Für Zeitsteuerungen in realen Programmen ist 
_delay_ms aber denkbar ungeeignet. Du bist an einem Punkt angelangt, an 
dem du _delay_ms wieder 'ent-lernen' musst. Zeitsteuerungen sind 
praktisch immer eine Timer-Sache.

FAQ: Timer


Aber um bei deinem Programm zu bleiben

ISR(INT0_vect)      
{
  cli();
    /* Interrupt Code */
  // EIN/AUS variable

  if ( PINC & (1<<PINC0) )

...

frag halt nicht jeden Pin einzeln ab

ISR(INT0_vect)      
{
  uint8_t Tasten = PINC & 0x0F;  // nur PC0, PC1, PC2, PC3 sind interssant

  if( Tasten == (1<<PINC0) ||
      Tasten == (1<<PINC1) ||
      Tasten == (1<<PINC2) ||
      Tasten == (1<<PINC3) )     // es darf nur eine EINZIGE Taste gedrueckt sein ....
  {
    if ( Tasten & (1<<PINC0) )
      ...

und lass die cli() bzw. sei() innerhalb der ISR weg.
Du brauchst sie nicht und der sei() ist sogar kontraproduktiv.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

timo k. schrieb:
> // PULL UP PINC
>   PINC = 0xff;

Um die Pullups tatsächlich zu aktivieren, entscheide dich lieber für

PORTC = 0xff;

[Karl H. (kbuchegg)]

>   if(ein==0)
>   {
>     ein=1;
>   }
>
>   if(ein==0)
>    {
>      ein=1;
>    }
>

wenn 'ein' nur die beiden Möglichkeiten 1 und 0 hat, dann erfüllt

   ein = 1 - ein;

genau denselben Zweck, wie deine ganze große und langatmige if-then 
Konstruktion. Denn 1 - 1 ergibt 0. Und 1 - 0 ergibt wieder die 1. Mit 
jeder Ausführung von
    ein = 1 - ein;
wechselt ein daher von 1 auf 0 bzw. beim nächsten mal von 0 auf 1.

    if(geschwindigkeit==10)
    {
      geschwindigkeit=10;
    }

es ist zwar nicht falsch in dem Sinne, aber ein bischen sinnlos. Denn 
wenn eine Variable sowieso schon einen Wert hat, brauchst du ihn nicht 
zuweisen. Was du wirklich an dieser Stelle wolltest:

  if ( Tasten & (1<<PINC3) )
  {
    if(geschwindigkeit < 10)
      geschwindigkeit=geschwindigkeit+1;
  }

Achte immer auch ein wenig darauf, dass sich dein Code nicht 
unnötigerweise zu sehr in die Länge zieht. Du verlierst sonst rein 
aufgrund der Codelänge die Übersicht.

ISR(INT0_vect)      
{
  uint8_t Tasten = PINC & 0x0F;  // nur PC0, PC1, PC2, PC3 sind interssant

  if( Tasten == (1<<PINC0) ||
      Tasten == (1<<PINC1) ||
      Tasten == (1<<PINC2) ||
      Tasten == (1<<PINC3) )     // es darf nur eine EINZIGE Taste gedrueckt sein ....
  {
    if ( Tasten & (1<<PINC0) )
      ein = 1 - ein;

    else if( Tasten & (1<<PINC1) )
    {
      programm++;
      if( programm == 4 )
        programm = 1;
    }

    else if ( Tasten & (1<<PINC2) )
    {
      if( geschwindigkeit > 0 )
        geschwindigkeit--;
    }

    else if ( Tasten & (1<<PINC3) )
    {
      if ( geschwindigkeit < 10 )
        geschwindigkeit++;
    }
  }
}

Dann kannst du dir auch so Kommentare wie

...
  // Programm variable
...

sparen, denn dass es an dieser Stelle genau um diese Varible geht, dass 
kann auch ein Blinder in den 3 Zeilen Code problemlos erkennen.

[Karl H. (kbuchegg)]

PS: Sagtest du nicht, dass deine Tasten einen PULL-UP Widerstand hätten?

Wieso fragst du dann ab, ob der jeweilige Portpin auf 1 ist? Die Logik 
ist ja in dem Fall genau anders rum. Alle Portpins sind auf 1 bis auf 
jenen Pin an dem die Taste gedrückt ist. Der weist dann eine 0 auf.

[Timo K. (timok)]

Ich glaube man merkt, dass das mein erster C geschriebener Code ist :)
Danke daher für die schnelle Hilfe!

So ich habe es jetzt soweit mit Timer aktualisiert und die anderen 
Sachen eingefügt. Die Geschwindigkeit ist in diesem Programm noch nicht 
mit einbezogen.
Die einzelnen Programme funktionieren soweit, aber ich kann mit den 
Tastern immer noch nichts erreichen...

Verzeiht mir die umständliche Art mit dem Timerzyklus. Ich wollte das 
Programm heute noch zum laufen bringen und mir ist so schnell kein 
anderer Weg eingefallen...

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <stdint.h>
#include <util/delay.h>

volatile uint8_t programm;
volatile uint8_t geschwindigkeit;
volatile uint8_t ein;
volatile uint16_t timerzyklus;

//Funktion long_delay(); für Zeitverzögerung
void long_delay(uint16_t ms)
{
    for(; ms>0; ms--) _delay_ms(1);   //ms in Klammer vergessen?
}


void timer()
{
  timerzyklus = timerzyklus+1;
  TCNT0 = 0x01; 
}

//Interrupt Timer
ISR(TIMER0_OVF_vect)  
{
  /* Interrupt Code */
    if(ein==0)
    {
      timer();  
    }

    else
    {
      if(programm==1)    //Programm "EIN" 
      {
        PORTB=0xff;
        timer();
      }

      if(programm==2)    //Programm "Wechsel" 
      {
        if(timerzyklus >=120)
        {
          timerzyklus=0;
        }
        if(timerzyklus <=29)
        {
          PORTB=0x01;
          timer();
        }
        if(timerzyklus >=30 && timerzyklus <=59)
        {
          PORTB=0x02;
          timer();
        }
        if(timerzyklus >=60 && timerzyklus <=89)
        {
          PORTB=0x04;
          timer();
        }
        if(timerzyklus >=90 && timerzyklus <=119)
        {
          PORTB=0x08;
          timer();
        }                    

      }

      if(programm==3)    //Programm "Blinken" 
      {
        if(timerzyklus >=60)
        {
          timerzyklus=0;
        }
        if(timerzyklus <=29)
        {
          PORTB=0x00;
          timer();
        }
        if(timerzyklus >=30 && timerzyklus <=60)
        {
          PORTB=0xFF;
          timer();
        }
      }

      if(programm==4)    //Programm "Blinken und Wechsel" 
      {
        if(timerzyklus >=240)
        {
          timerzyklus=0;
        }
        if(timerzyklus <=29)
        {
          PORTB=0x01;
          timer();
        }
        if(timerzyklus >=30 && timerzyklus <=59)
        {
          PORTB=0x00;
          timer();
        }
        if(timerzyklus >=60 && timerzyklus <=89)
        {
          PORTB=0x02;
          timer();
        }
        if(timerzyklus >=90 && timerzyklus <=119)
        {
          PORTB=0x00;
          timer();
        }

        if(timerzyklus >=120 && timerzyklus <=149)
        {
          PORTB=0x04;
          timer();
        }
        if(timerzyklus >=150 && timerzyklus <=179)
        {
          PORTB=0x00;
          timer();
        }
        if(timerzyklus >=180 && timerzyklus <=209)
        {
          PORTB=0x08;
          timer();
        }
        if(timerzyklus >=210 && timerzyklus <=239)
        {
          PORTB=0x00;
          timer();
        }
      }
    }
}

void check_input()    
{

  uint8_t Tasten = PINC & 0x0F;  // nur PC0, PC1, PC2, PC3 sind interssant

  if( Tasten == (0<<PINC0) ||
      Tasten == (0<<PINC1) ||
      Tasten == (0<<PINC2) ||
      Tasten == (0<<PINC3) )     // es darf nur eine EINZIGE Taste gedrueckt sein ....
  {
    if ( Tasten & (0<<PINC0) )
      ein = 1 - ein;

    else if( Tasten & (0<<PINC1) )
    {
      programm++;
      if( programm == 4 )
        programm = 1;
    }

    else if ( Tasten & (0<<PINC2) )
    {
      if( geschwindigkeit > 0 )
        geschwindigkeit--;
    }

    else if ( Tasten & (0<<PINC3) )
    {
      if ( geschwindigkeit < 10 )
        geschwindigkeit++;
    }
  }

  long_delay(100); // Wartzeit zwischen einzelnen Signalen bei dauerhaftem Drücken der Taster
}

int main()
{
    /* Setzt das Richtungsregister des Ports B auf 0xff 
       (alle Pins als Ausgang, vgl. Abschnitt Zugriff auf Ports): */
    DDRB = 0xff;    
 
    /* Setzt PortB auf 0x00, "low": */
    PORTB = 0x00;   
 
    // Kein Setzen der Bits 0-7,
    // Binär 00000000 = Hexadezimal 00
    DDRC = 0x00;   

  // PULL UP PINC
  PORTC = 0xff;

    // Timer 0 konfigurieren
   TCCR0 = (1<<CS00)| (1<<CS01); // Prescaler 1024
 
    // Overflow Interrupt erlauben
   TIMSK |= (1<<TOIE0) ;

  
  programm = 3;
  geschwindigkeit = 1;
  ein = 1;
  timerzyklus = 0;

  sei();
  
   //Programmschleife
    while (1)
  {
    sei();
    check_input();
    
  };
}

[Karl H. (kbuchegg)]

timo k. schrieb:
> Ich glaube man merkt, dass das mein erster C geschriebener Code ist :)

Du willst zu viel auf einmal. Das macht keinen Sinn, denn wenn man die 
Dinge nicht von Grund auf lernt, dann versteht man nichts, wenn es 
wirklich kompliziert wird.

>    else if( Tasten & (0<<PINC1) )

Nein.

Bitmanipulation

Tu dir selbst einen Gefallen und stell dein 'Projekt' erst mal zurück. 
Experimentiere mit
  Bit setzen
  Bit löschen
  Bit abfragen (sowohl auf 1 als auch auf 0)

Das sind die Grundbausteine eines µC-Programms. Sozusagen das kleine 
Einmal Eins. Solange diese 4 Dinge nicht 100% sicher sitzen und du auch 
verstehst was du da tust, hat es keinen Sinn da weiter zu machen. 'Malen 
nach Zahlen' ist gut. Aber es hat nichts damit zu tun, selbst mal in der 
Lage zu sein, Bilder zu malen.

[amateur (Gast)]

Wenn Du schon Spagetti Code in einem Interrupt einbaust, dann spendiere 
den Sequenzen doch einen Notausgang.

Zum Bleistift:

timerzyklus ist 179

if(timerzyklus >=150 && timerzyklus <=179) ==> moag i
innerhalb dieses Zyklusses gibt es durch den Aufruf von "timer();"
eine Erhöhung von timerzyklus um eins auf 180.

Die darauf folgende Abfrage:
if(timerzyklus >=180 && timerzyklus <=209) ==> ist toll
somit wird dieser Abschnitt ebenfalls durchlaufen.

Also Abteilung: Nix gut

Spendiere deinen positiven Abfragen durch ein return einen 
Lieferantenausgang
da im positiven Falle alle anderen if's nur Zeit verschwenden. 
Alternativ beschäftige Dich mal mit der lieben Else.

[Timo K. (timok)]

@kbuchegg

ich kann mich soweit darin eindenken, dass ich alles schon mal in 
Assembler hinbekommen habe. Da ich allerdings auch beim Telefon nicht 
mehr am Rad drehen muss um zu wählen, will ich mich anpassen und mit C 
programmieren. C Kenntnisse habe ich allerdings nicht so viele, 
praktisch gesehen grenzt es gegen 0. Das Programm ist vom Aufbau jetzt 
nicht kompliziert. Der Programm Ablauf funktioniert sogar sehr gut. Mein 
einziges Problem ist, dass die Taster nicht erkannt werden...

@amateur

danke, gute Idee. Hätt ich selbst drauf kommen sollen, so viel weiß ich 
doch noch noch C. Verschönert allerdings nur das Programm, macht es 
nicht funktioneller (Die 3ms die er da zu früh schaltet fallen kaum auf 
:) ).


Ich verstehe nur nicht, wieso die Eingänge nicht richtig verarbeitet 
werden...

[Karl H. (kbuchegg)]

timo k. schrieb:

>  Der Programm Ablauf funktioniert sogar sehr gut. Mein
> einziges Problem ist, dass die Taster nicht erkannt werden...

Dein Problem ist, dass dir nicht klar ist, dass

   0 << PINC0

eine sinnlose Operation ist. Denn da kommt wieder 0 raus. Eine 0 kannst 
du nach links schieben sooft du willst, das Ergebnis ist wieder 0.

Und das ist in Assembler auch nicht anders als in C. Denn überall im 
Universum gilt: 0 mal irgendeine Zahl ergibt 0.

Und wenn du 'egal was' mit 0 UND-verknüpftst, dann kommt da ebenfalls 0 
raus. Und erst jetzt kommt wieder C ins Spiel, in dem ein 0-Ergebnis als 
ein logisches FALSE gewertet wird.

Das hier

   if ( Tasten & (0<<PINC0) )

kann im gesamten bekannten Universum zu keinem einzigen Zeitpunkt jemals 
TRUE ergeben!


Und jetzt schluck deinen Stolz runter und lies den Link über 
Bitmanipulation bzw. die ersten Basis-Abschnitte über I/O im 
AVR-GCC-Tutorial und wie man low-aktive Tasten korrekt auswertet.

[Timo K. (timok)]

Karl Heinz beruhig dich! Ich verstehe dich ja. Ich hatte das verändert, 
nachdem mir geschrieben wurde, das ich bei Pull-up Widerständen eine 
logische 0 erwarte, was nätürlich stimmt und ich aus Hektik übersehen 
habe. Programmiere eben auch nur einfache Steuerungen aus Hobby.

Habe mir die Bitmanipulation durchgelesen (was ich auch damals schon 
gemacht hatte). Mein Fehler war halt, dass ich anstatt

else if (!( Tasten & (0<<PINC1) ))
else if( Tasten & (0<<PINC1) )

hatte.

Danke an alle die mir halfen! Programm läuft

[Karl H. (kbuchegg)]

timo k. schrieb:

> gemacht hatte). Mein Fehler war halt, dass ich anstatt
>

else if (!( Tasten & (0<<PINC1) ))
> else if( Tasten & (0<<PINC1) )

> hatte.


Immer noch falsch.
Aber ich will dir jetzt mal zu Gute halten, dass das im Eifer des 
Gefechts nur ein Tippfehler hier im Forum ist.

[Peter D. (peda)]

timo k. schrieb:
> Das ist eine Lichtsteuerung bei der ein Durchlauf mehrere
> Sekunden dauert

Dann könnte das hier interessant sein:

Beitrag "AVR Sleep Mode / Knight Rider"