1 | #define F_CPU 9600000UL
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2 | #include <avr/io.h>
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3 | #include <avr/interrupt.h>
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4 | #include <util/delay.h>
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5 |
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6 | /*
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7 | * Pin 1 - Reset
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8 | * Pin 2 - [PB3] Taster
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9 | * Pin 3 - [ADC2] TMP36 Sensor
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10 | * Pin 4 - GND
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11 | * Pin 5 - [PB0] LED
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12 | * Pin 6 - [OC0B] PWM Lüfter
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13 | * Pin 7 - [PCINT2] Tacho
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14 | * Pin 8 - VCC
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15 | */
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16 |
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17 | const uint8_t PWM_BOTTOM = 0;
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18 | const uint8_t PWM_TOP = 48; // 48 inkl. 0 (?)
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19 | const uint8_t VREF = 5;
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20 |
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21 | uint16_t volatile to_counter; // Zähler für Timer-Overflows
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22 | uint16_t volatile fan_tacho_signals; // Zähler für halbe Umdrehungen
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23 | int8_t volatile temperature = 20; // Temperature in °C
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24 | uint16_t fan_rpm; // Lüfter RPM
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25 |
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26 | // Timer Overflow Interrupt ISR
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27 | // Aufruf der ISR setzt das TOV0 Flag im TIFR Register zurück.
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28 | ISR(TIM0_OVF_vect) {
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29 | to_counter++;
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30 | }
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31 |
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32 | // ADC Conversion Complete Interrupt ISR
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33 | // Aufruf der ISR setzt das ADIF Flag im ADCSRA Register zurück.
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34 | ISR(ADC_vect) {
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35 | uint16_t voltage = ((uint32_t) (ADC)) * VREF * 1000 / 1024; // Auf ref. Spannung beziehen
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36 | voltage -= 500; // Offset abziehen
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37 | temperature = (voltage + 10) / 10; // +10 um korrekt zu runden
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38 | // Nächste Messung startet automatisch (Free Running Mode)
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39 | }
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40 |
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41 | // Pin Change Interrupt ISR
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42 | // Aufruf der ISR setzt das PCIF Flag im GIFR Register zurück.
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43 | ISR(PCINT0_vect) {
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44 | if (PINB & (1 << PB2)) {
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45 | // Steigende Flanke
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46 | } else {
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47 | // Fallende Flanke
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48 | fan_tacho_signals++;
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49 | }
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50 | }
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51 |
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52 | void setupPWM(void) {
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53 | // Register TCCR0A/B initialisieren
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54 | // Fast-PWM Modus wählen (TOP = OCR0A)
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55 | // OCR0B entspricht Duty-Cycle
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56 | TCCR0A |= (1 << COM0B1) | (0 << COM0B0) | (1 << WGM01) | (1 << WGM00);
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57 |
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58 | // Counter initialisieren bzw. festlegen
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59 | OCR0A = PWM_TOP;
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60 | OCR0B = PWM_BOTTOM; // Duty-Cycle
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61 |
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62 | // Prescaler auf 8 setzen
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63 | // Formel für Fast-PWM-Frequenz: F_CPU / (Prescaler * 256)
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64 | // 9,6 MHz: 9.600.000 / (8 * 48) = 25.000 Hz --> 25 kHz
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65 | TCCR0B |= (1 << WGM02) | (0 << CS02) | (1 << CS01) | (0 << CS00);
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66 |
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67 | // Timer Overflow Interrupt einschalten
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68 | // Erhöht Zählervariable; zur Auslösung einer ADC-Messung
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69 | TIMSK0 |= (1 << TOIE0);
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70 | to_counter = 0;
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71 | }
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72 |
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73 | void setupADC(void) {
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74 | // ADC Multiplexer Selection Register
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75 | // REFS0: VCC als Referenzspannung (Standard).
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76 | // ADLAR: Left adjust ausschalten (siehe unten!)
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77 | // MUX[1:0]: ADC2 (PB4, Pin 3) als analogen Eingang festlegen.
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78 | ADMUX |= (0 << REFS0) | (0 << ADLAR) | (1 << MUX1) | (0 << MUX0);
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79 |
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80 | // Digitalen Input für analogen Pin abschalten
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81 | DIDR0 |= (1 << ADC2D);
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82 |
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83 | // ADC Control and Status Register A
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84 | // ADEN: ADC einschalten
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85 | // ADSC: Einzelne Messung starten
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86 | // ADIE: ADC Conversion Complete Interrupt einschalten
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87 | // ADPS[2:0]: ADC Prescaler auf 64 (Ziel: zwischen 50 und 200 kHz)
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88 | // 9,6 MHz: 9.600.000 Hz / 64 = 150.000 Hz --> 150 kHz
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89 | ADCSRA |= (1 << ADEN) | (1 << ADSC) | (1 << ADIE) | (1 << ADPS2) | (1 << ADPS1) | (0 << ADPS0);
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90 |
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91 | // Ergebnis wird in ADCL und ADCH (ADC Low Byte und ADC High Byte)
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92 | // gespeichert, da 10 Bit Wert. ADC enthält vollständigen Wert.
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93 | while (ADCSRA & (1 << ADSC)); // Ergebnis abwarten...
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94 | (void) (ADC); // Erste Messung verwerfen (lt. Datenblatt empfohlen)
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95 | }
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96 |
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97 | void setupTachoRead(void) {
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98 | // Pin 7 für Tachosignal konfiguriern
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99 | // Open-Collector, zieht 2x pro Umdrehung auf GND
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100 | PORTB |= (1 << PORTB2); // Pull-up-Widerstand einschalten
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101 | GIMSK |= (1 << PCIE); // Pin-Change-Interrupt einschalten
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102 | PCMSK |= (1 << PCINT2); // PCI (nur!) für Pin 7 einschalten
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103 | }
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104 |
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105 | void blinkLED(uint8_t times) {
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106 | PORTB &= ~(1 << PORTB0); // LED aus
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107 | for (uint8_t i = 0; i < times; i++) {
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108 | PORTB |= (1 << PORTB0);
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109 | _delay_ms(200);
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110 | PORTB &= ~(1 << PORTB0);
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111 | _delay_ms(200);
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112 | }
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113 | }
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114 |
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115 | void blinkMyInt(uint16_t someInt) {
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116 | if (someInt == 0) return;
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117 | uint8_t zt = someInt / 10000;
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118 | blinkLED(zt + 1);
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119 | _delay_ms(500);
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120 | uint8_t t = (someInt - (zt * 10000)) / 1000;
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121 | blinkLED(t + 1);
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122 | _delay_ms(500);
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123 | uint8_t h = (someInt - (zt * 10000) - (t * 1000)) / 100; // z.B. 123 / 100 = 1,23 ==> 1
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124 | blinkLED(h + 1);
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125 | _delay_ms(500);
|
126 | uint8_t z = (someInt - (zt * 10000) - (t * 1000) - (h * 100)) / 10; // z.B. (123 - 100) / 10 = 2,3 ==> 2
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127 | blinkLED(z + 1);
|
128 | _delay_ms(500);
|
129 | uint8_t e = (someInt - (zt * 10000) - (t * 1000) - (h * 100) - (z * 10)); // z.B. 123 - ... = 3 ==> 3
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130 | blinkLED(e + 1);
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131 | _delay_ms(5000);
|
132 | }
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133 |
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134 | int main(void) {
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135 | DDRB |= (1 << DDB1) | (1 << DDB0); // Pin 3 u. 6 als Ausgang festlegen (Lüfter/LED).
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136 | PORTB |= (1 << PORTB3); // Taster Pull-up ein
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137 | blinkLED(1);
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138 |
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139 | setupADC();
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140 |
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141 | setupPWM();
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142 |
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143 | setupTachoRead();
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144 |
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145 | // ADC in Free Running Mode versetzen und erste Messung starten
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146 | ADCSRA |= (1 << ADSC) | (1 << ADATE);
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147 |
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148 | sei(); // Interrupts einschalten
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149 |
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150 | while(1) {
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151 | if (to_counter > (25 * 1000)) { // ca. einmal pro Sekunde
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152 | cli();
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153 | to_counter = 0;
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154 |
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155 | fan_rpm = (fan_tacho_signals / 2) * 60;
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156 | fan_tacho_signals = 0;
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157 |
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158 | if (temperature <= 20) {
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159 | OCR0B = PWM_BOTTOM;
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160 | } else if (temperature > 20 && temperature < 25) {
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161 | OCR0B = PWM_TOP / 2;
|
162 | } else {
|
163 | OCR0B = PWM_TOP;
|
164 | }
|
165 | sei();
|
166 | }
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167 |
|
168 | if (!(PINB & (1 << PINB3))) {
|
169 | cli();
|
170 | blinkMyInt(fan_rpm);
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171 | sei();
|
172 | }
|
173 | }
|
174 | }
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