1 | /*
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2 | * RBG-Kueche.c
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3 | *
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4 | * Created: 09/12/2014 21:09:53
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5 | * Author: Nico
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6 | */
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7 |
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8 |
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9 | /*
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10 | Eine 8-kanalige PWM mit intelligentem Lösungsansatz
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11 |
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12 | ATTiny26 @ 4MHz
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13 |
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14 | */
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15 |
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16 | // Defines an den Controller und die Anwendung anpassen
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17 |
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18 | #define F_CPU 8000000L // Systemtakt in Hz
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19 | #define F_PWM 100L // PWM-Frequenz in Hz
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20 | #define PWM_PRESCALER 8 // Vorteiler für den Timer
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21 | #define PWM_STEPS 256 // PWM-Schritte pro Zyklus(1..256)
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22 | #define PWM_PORT PORTA // Port für PWM
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23 | #define PWM_DDR DDRA // Datenrichtungsregister für PWM
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24 | #define PWM_CHANNELS 3 // Anzahl der PWM-Kanäle
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25 |
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26 | // ab hier nichts ändern, wird alles berechnet
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27 |
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28 | #define T_PWM (F_CPU/(PWM_PRESCALER*F_PWM*PWM_STEPS)) // Systemtakte pro PWM-Takt
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29 | //#define T_PWM 1 //TEST
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30 |
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31 | #if ((T_PWM*PWM_PRESCALER)<(111+5))
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32 | #error T_PWM zu klein, F_CPU muss vergroessert werden oder F_PWM oder PWM_STEPS verkleinert werden
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33 | #endif
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34 |
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35 | #if ((T_PWM*PWM_STEPS)>65535)
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36 | #error Periodendauer der PWM zu gross! F_PWM oder PWM_PRESCALER erhöhen.
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37 | #endif
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38 | // includes
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39 |
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40 | #include <stdint.h>
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41 | #include <string.h>
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42 | #include <avr/io.h>
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43 | #include <avr/interrupt.h>
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44 |
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45 | // globale Variablen
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46 |
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47 | uint16_t pwm_timing[PWM_CHANNELS+1]; // Zeitdifferenzen der PWM Werte
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48 | uint16_t pwm_timing_tmp[PWM_CHANNELS+1];
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49 |
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50 | uint8_t pwm_mask[PWM_CHANNELS+1]; // Bitmaske für PWM Bits, welche gelöscht werden sollen
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51 | uint8_t pwm_mask_tmp[PWM_CHANNELS+1]; // ändern uint16_t oder uint32_t für mehr Kanäle
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52 |
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53 | uint8_t pwm_setting[PWM_CHANNELS]; // Einstellungen für die einzelnen PWM-Kanäle
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54 | uint8_t pwm_setting_tmp[PWM_CHANNELS+1]; // Einstellungen der PWM Werte, sortiert
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55 | // ändern auf uint16_t für mehr als 8 Bit Auflösung
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56 |
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57 | volatile uint8_t pwm_cnt_max=1; // Zählergrenze, Initialisierung mit 1 ist wichtig!
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58 | volatile uint8_t pwm_sync; // Update jetzt möglich
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59 |
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60 | // Pointer für wechselseitigen Datenzugriff
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61 |
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62 | uint16_t *isr_ptr_time = pwm_timing;
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63 | uint16_t *main_ptr_time = pwm_timing_tmp;
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64 |
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65 | uint8_t *isr_ptr_mask = pwm_mask; // Bitmasken fuer PWM-Kanäle
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66 | uint8_t *main_ptr_mask = pwm_mask_tmp; // ändern uint16_t oder uint32_t für mehr Kanäle
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67 |
|
68 | uint8_t pwm_werte[3]={255, 0, 0};
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69 |
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70 | // Zeiger austauschen
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71 | // das muss in einem Unterprogramm erfolgen,
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72 | // um eine Zwischenspeicherung durch den Compiler zu verhindern
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73 |
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74 | void tausche_zeiger(void) {
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75 | uint16_t *tmp_ptr16;
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76 | uint8_t *tmp_ptr8; // ändern uint16_t oder uint32_t für mehr Kanäle
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77 |
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78 | tmp_ptr16 = isr_ptr_time;
|
79 | isr_ptr_time = main_ptr_time;
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80 | main_ptr_time = tmp_ptr16;
|
81 | tmp_ptr8 = isr_ptr_mask;
|
82 | isr_ptr_mask = main_ptr_mask;
|
83 | main_ptr_mask = tmp_ptr8;
|
84 | }
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85 |
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86 | // PWM Update, berechnet aus den PWM Einstellungen
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87 | // die neuen Werte für die Interruptroutine
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88 |
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89 | void pwm_update(void) {
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90 |
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91 | uint8_t i, j, k;
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92 | uint8_t m1, m2, tmp_mask; // ändern uint16_t oder uint32_t für mehr Kanäle
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93 | uint8_t min, tmp_set; // ändern auf uint16_t für mehr als 8 Bit Auflösung
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94 |
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95 | // PWM Maske für Start berechnen
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96 | // gleichzeitig die Bitmasken generieren und PWM Werte kopieren
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97 |
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98 | m1 = 1;
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99 | m2 = 0;
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100 | for(i=1; i<=(PWM_CHANNELS); i++) {
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101 | main_ptr_mask[i]=~m1; // Maske zum Löschen der PWM Ausgänge
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102 | pwm_setting_tmp[i] = pwm_setting[i-1];
|
103 | if (pwm_setting_tmp[i]!=0) m2 |= m1; // Maske zum setzen der IOs am PWM Start
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104 | m1 <<= 1;
|
105 | }
|
106 | main_ptr_mask[0]=m2; // PWM Start Daten
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107 |
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108 | // PWM settings sortieren; Einfügesortieren
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109 |
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110 | for(i=1; i<=PWM_CHANNELS; i++) {
|
111 | min=PWM_STEPS-1;
|
112 | k=i;
|
113 | for(j=i; j<=PWM_CHANNELS; j++) {
|
114 | if (pwm_setting_tmp[j]<min) {
|
115 | k=j; // Index und PWM-setting merken
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116 | min = pwm_setting_tmp[j];
|
117 | }
|
118 | }
|
119 | if (k!=i) {
|
120 | // ermitteltes Minimum mit aktueller Sortiertstelle tauschen
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121 | tmp_set = pwm_setting_tmp[k];
|
122 | pwm_setting_tmp[k] = pwm_setting_tmp[i];
|
123 | pwm_setting_tmp[i] = tmp_set;
|
124 | tmp_mask = main_ptr_mask[k];
|
125 | main_ptr_mask[k] = main_ptr_mask[i];
|
126 | main_ptr_mask[i] = tmp_mask;
|
127 | }
|
128 | }
|
129 |
|
130 | // Gleiche PWM-Werte vereinigen, ebenso den PWM-Wert 0 löschen falls vorhanden
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131 |
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132 | k=PWM_CHANNELS; // PWM_CHANNELS Datensätze
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133 | i=1; // Startindex
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134 |
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135 | while(k>i) {
|
136 | while ( ((pwm_setting_tmp[i]==pwm_setting_tmp[i+1]) || (pwm_setting_tmp[i]==0)) && (k>i) ) {
|
137 |
|
138 | // aufeinanderfolgende Werte sind gleich und können vereinigt werden
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139 | // oder PWM Wert ist Null
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140 | if (pwm_setting_tmp[i]!=0)
|
141 | main_ptr_mask[i+1] &= main_ptr_mask[i]; // Masken vereinigen
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142 |
|
143 | // Datensatz entfernen,
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144 | // Nachfolger alle eine Stufe hochschieben
|
145 | for(j=i; j<k; j++) {
|
146 | pwm_setting_tmp[j] = pwm_setting_tmp[j+1];
|
147 | main_ptr_mask[j] = main_ptr_mask[j+1];
|
148 | }
|
149 | k--;
|
150 | }
|
151 | i++;
|
152 | }
|
153 |
|
154 | // letzten Datensatz extra behandeln
|
155 | // Vergleich mit dem Nachfolger nicht möglich, nur löschen
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156 | // gilt nur im Sonderfall, wenn alle Kanäle 0 sind
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157 | if (pwm_setting_tmp[i]==0) k--;
|
158 |
|
159 | // Zeitdifferenzen berechnen
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160 |
|
161 | if (k==0) { // Sonderfall, wenn alle Kanäle 0 sind
|
162 | main_ptr_time[0]=(uint16_t)T_PWM*PWM_STEPS/2;
|
163 | main_ptr_time[1]=(uint16_t)T_PWM*PWM_STEPS/2;
|
164 | k=1;
|
165 | }
|
166 | else {
|
167 | i=k;
|
168 | main_ptr_time[i]=(uint16_t)T_PWM*(PWM_STEPS-pwm_setting_tmp[i]);
|
169 | tmp_set=pwm_setting_tmp[i];
|
170 | i--;
|
171 | for (; i>0; i--) {
|
172 | main_ptr_time[i]=(uint16_t)T_PWM*(tmp_set-pwm_setting_tmp[i]);
|
173 | tmp_set=pwm_setting_tmp[i];
|
174 | }
|
175 | main_ptr_time[0]=(uint16_t)T_PWM*tmp_set;
|
176 | }
|
177 |
|
178 | // auf Sync warten
|
179 |
|
180 | pwm_sync=0; // Sync wird im Interrupt gesetzt
|
181 | while(pwm_sync==0);
|
182 |
|
183 | // Zeiger tauschen
|
184 | cli();
|
185 | tausche_zeiger();
|
186 | pwm_cnt_max = k;
|
187 | sei();
|
188 | }
|
189 |
|
190 | // Timer 0 Overflow Interrupt
|
191 |
|
192 | ISR(TIMER0_OVF0_vect) {
|
193 | /*if (pwm_werte[1] == 255 && pwm_werte[2] < 255){
|
194 | pwm_werte[2]++;
|
195 | } else if (pwm_werte[1] <= 255 && pwm_werte[2] == 255 && pwm_werte[1] !=0 ) {
|
196 | pwm_werte[1]--;
|
197 | } else if (pwm_werte[2] == 255 && pwm_werte[3] <= 255) {
|
198 | pwm_werte[3]++;
|
199 | } else if (pwm_werte[2] <= 255 && pwm_werte[3] == 255 && pwm_werte[2] !=0 ) {
|
200 | pwm_werte[2]--;
|
201 | } else if (pwm_werte[3] == 255 && pwm_werte[1] <= 255) {
|
202 | pwm_werte[1]++;
|
203 | } else if (pwm_werte[3] <= 255 && pwm_werte[1] == 255 && pwm_werte[3] !=0 ) {
|
204 | pwm_werte[3]--;
|
205 | }
|
206 | memcpy(pwm_setting, pwm_werte, 8);
|
207 | pwm_update();*/
|
208 |
|
209 | }
|
210 |
|
211 | // Timer 1 Output COMPARE A Interrupt
|
212 |
|
213 | ISR(TIMER1_CMPA_vect) {
|
214 | static uint8_t pwm_cnt; // ändern auf uint16_t für mehr als 8 Bit Auflösung
|
215 | uint8_t tmp; // ändern uint16_t oder uint32_t für mehr Kanäle
|
216 |
|
217 | OCR1A += isr_ptr_time[pwm_cnt];
|
218 | tmp = isr_ptr_mask[pwm_cnt];
|
219 |
|
220 | if (pwm_cnt == 0) {
|
221 | PWM_PORT = tmp; // Ports setzen zu Begin der PWM
|
222 | // zusätzliche PWM-Ports hier setzen
|
223 | pwm_cnt++;
|
224 | }
|
225 | else {
|
226 | PWM_PORT &= tmp; // Ports löschen
|
227 | // zusätzliche PWM-Ports hier setzen
|
228 | if (pwm_cnt == pwm_cnt_max) {
|
229 | pwm_sync = 1; // Update jetzt möglich
|
230 | pwm_cnt = 0;
|
231 | }
|
232 | else pwm_cnt++;
|
233 | }
|
234 | }
|
235 |
|
236 | int main(void) {
|
237 |
|
238 | // PWM Port einstellen
|
239 |
|
240 | PWM_DDR = 0x07; // Port als Ausgang
|
241 | // zusätzliche PWM-Ports hier setzen
|
242 | /*
|
243 | OCR1A = 0xC3; // number to count up to (195)
|
244 | TIFR |= 0x01; // clear interrupt flag
|
245 | TIMSK |= 0x01; // TC0 compare match A interrupt enable
|
246 | TCCR0 = 0x05; // clock source CLK/1024, start timer
|
247 | */
|
248 |
|
249 | // Timer 1 OCRA1, als variablen Timer nutzen
|
250 |
|
251 | TCCR1B = 2; // Timer läuft mit Prescaler 8
|
252 | TIMSK |= (1<<OCIE1A); // Interrupt freischalten
|
253 |
|
254 | sei(); // Interrupts global einschalten
|
255 |
|
256 | memcpy(pwm_setting, pwm_werte,8);
|
257 | pwm_update();
|
258 |
|
259 | while(1);
|
260 | return 0;
|
261 | }
|