Передмова
В попередніх статтях "Встановлення ModusToolBox та перший проект на CY8CKIT-149 PSoC® 4100S Plus Prototyping Kit" та "MTB: PSoC4 CY8CKIT-149 дослідимо аналогові блоки ADC та LPCOMP за допомоги PDL" розібрались як встановити MTB, навчились створювати проект для PSoC4 CY8CKIT-149. А також розібрались як налатувати і скористатись такими аналоговими блоками, як ADC і LPCOMP.
В цьому дописі пропоную спробувати вже PSoC4 CY8CKIT-045S. Плата має ARDUINO сумісний роз'єм і щоб не збирати макет з купою дротів, скористаємось нагодою і спробуємо провести експерименти з мультифункціональною дошкою для ARDUINO сумісного форм-фактору.
|
| Макет для дослідження |
Створюємо проект
Відкриваємо ModusToolBox, створюємо проект, обираємо свій мікроконтролер, в нашому випадку це CY8CKIT-045S:
|
| Обираємо потрібний мікроконтролер |
|
| Обираємо шаблон проекту |
Та даємо назву проекту, наприклад "CY8CKIT-045S_ADC_PWM".
Подвійним кліком миші розгортаємо дерево проекту в провіднику проектів
"Project Explorer" відкриваємо головний файл "main.c":
|
| Відкриваємо файл main.c |
В панелі швидкого доступу запускаємо "Device Configurator" і займемось
налаштуванням потрібної периферії:
ADC
Для цього проекту нам знадобиться один ADC з двома 12-бітними каналами.
Шпильки A0, A1 з яких будемо зчитувати аналогові сигнали будуть доступні для
ADC1:
|
| Увімкнення ADC |
- Вмикаємо PASS 1 12-bit SAR ADC 0
- Даємо йому псевдонім (Alias), як "ADC_1", тоді зручно буде ним оперувати в коді
Перейдемо до налаштувань ADC, це виглядає таким чином:
|
| Налаштування ADC |
- Обираємо джерело опорної напруги як Vdda, це буде 3.3V
- Встановлюємо два канали (для змінного резистора і фоторезистора)
- Обираємо якийсь вільний дільник як джерело тактування
Трішки нижче будуть розділи для налаштування каналів, їх буде 2. Єдине що
потрібно зробити це обрати шпильки з яких будемо читати аналоговий сигнал.
Це шпильки A0 і A1, тут в BSP вони позначаються як CYBSP_A0 і CYBSP_A1.
Обираємо саме їх:
|
| Налаштування каналів ADC |
Червоним позначив на що звернути увагу, щоб було так само для нашого,
конкретного, прикладу.
PWM
В нашому прикладі-демонстрації, задіяно два сервопривода. Тому налаштуємо два
таймери в режимі PWM. Нас цікавлять саме ті таймери в яких є доступ до шпильок
D7 і D8, а це "TCPWM 16-bit Counter 4, 5":
|
| Увімкнення двох TCPWM |
- Активуємо лічильник 4 і 5
- Обираємо режим PWM
- Даємо їм псевдоніми (Alias) такі як "SERVO1", "SERVO2", надалі в коді буде зручно звертатись до них по псевдоніму
Перед тим як перейдемо до налаштувань PWM, спочатку налаштуємо дільник з якого
будуть наші PWM тактуватись. Перейдемо до вкладки "Peripheral-Clock" і оберемо
окремий "divider" для потреб PWM:
|
| Налаштування джерела тактування для PWM |
- Оберемо вільний дільник, в прикладі це "16 bit Devider 2", та дамо йому псевдонім (Alias), як PWM.
- Дивимось яка частота на вхід дільника приходить, в нашому випадку це 48МГц
- Назначаємо значення для дільника, як 48,
- На виході дільник буде 1МГц (48МГц/48 = 1МГц). Саме від цієї частоти будуть тактуватись TCPWM.
- Спочатку тут ще нічого не буде, тому що від якого дільника тактуватись PWM визначемо в наступному кроці.
Повертаємось до налаштувань PWM, для двох PWM будуть однакові налаштування, то
ж покажу як налаштувати один канал PWM, а інший буде мати абсолютно такі ж
значення:
|
| Налаштування PWM каналу |
- Режим таймера PWM
- В нашому випадку дільник 1, не рухаємо
- Період 19999. Тактуємось від джерела в 1МГц. А для серви потрібна частота 50Гц, а це 0.02 секунди. Тому 1000000*0.02=20000. Так як в лічильник рахує з 0, то 20000-1=19999.
- Серва працює від довжини періоду і має крайні значення періоду ~0.5 - 2.5 мілісекунди, а це будуть значення для "Compare" від 500-1=499 до 2500-1=2499. Початкове значення виставляємо не крайове, щоб точно знати що позиція сервомашинки не виходить за межі фізичного обмеження, тому обрав значення як - 999.
- От тут вже і обираємо "16 bit Divider 2 clk (PWM)", який ми попередньо налаштували на 1МГц.
- Та оберемо саме на які шпильки буде подаватись сигнал PWM, як на малюнках нижче:
GPIO
З вкладки "Peripheral" перейдемо до вкладки "Pins" і налаштуємо дві шпильки.
D2 як вхід з перериванням, а D12 на вихід:
|
| Вмикаємо GPIO |
Налаштування для кнопки з перериваннями CYBSP_D2 виглядає так:
|
| Налаштування кнопки з перериванням |
- Режим вхід з підтяжкою до плюса "Resestive Pull-Up. Input buffer on"
- Початкове значення високий рівень "High(1)"
- Винекниння переривання по спадаючому фронту "Falling Edge"
Налаштування шпильки для світлодіода виглядатиме так:
|
| Налаштування шпильки світлодіода |
- Режим на вихід "Strong Drive. Input buffer off"
- Початкове значення "Low(0)". Світлодіод вимкнено.
З налаштуваннями периферії покінчено, можемо зберегти зміни за допомоги
гарячих комбінацій - CTRL+S і перейти до створення коду-демонстрації
Демо-код
Для того щоб було зручно друкувати повідомлення в серіал-термінал за допомоги "printf" потрібно додати бібліотеку "cy_retarget_io.h". Запускаємо "Library manager" і додаємо:
 |
| Додаємо "cy_retarget_io" |
Робимо всі кроки як на малюнку і перейдемо до кодування нашого демо-проекту. Відкриємо файл "main.c".
Початково він виглядатиме так:
#include "cy_pdl.h" #include "cybsp.h" int main(void) { cy_rslt_t result; /* Initialize the device and board peripherals */ result = cybsp_init() ; if (result != CY_RSLT_SUCCESS) { CY_ASSERT(0); } /* Enable global interrupts */ __enable_irq(); for (;;) { } }
А тепер можна додати демо-код, який я надам нижче. Розписувати кожен рядок не має сенсу, все доволі просто. А кому цікаво, або не зрозумілі якісь деталі то
перегляньте відео-посібник в кінці цієї статті, де я відтворю всі кроки створення налаштування та кодування - детальніше.
То ж коли додамо демо-код, то наш файл "main.c"
виглядатиме так:
#include "cy_pdl.h" #include "cybsp.h" #include "cy_retarget_io.h" #include <stdbool.h> #define SERVO_MAX 2399U #define SERVO_MIN 599U uint16_t resultADC1[2] = {0}; bool flagSwap = false; cy_stc_sysint_t intKeyCfg = { .intrSrc = CYBSP_D2_IRQ, .intrPriority = 3UL }; int map(int st1, int fn1, int st2, int fn2, int value) { return (int)((float)(value - st1) * (fn2 - st2) / (float)(fn1 - st1) + st2);
} void servo1_write(int angle) { Cy_TCPWM_PWM_SetCompare0(SERVO1_HW, SERVO1_NUM, map(2047, 0, SERVO_MIN, SERVO_MAX, angle)); } void servo2_write(int angle) { Cy_TCPWM_PWM_SetCompare0(SERVO2_HW, SERVO2_NUM, map(2047, 0, SERVO_MIN, SERVO_MAX, angle)); } void KeyISR(void) { Cy_GPIO_Inv(CYBSP_D12_PORT, CYBSP_D12_PIN); flagSwap = !flagSwap; Cy_SysLib_Delay(50u); Cy_GPIO_ClearInterrupt(CYBSP_D2_PORT, CYBSP_D2_PIN); } int main(void) { cy_rslt_t result; /* Initialize the device and board peripherals */ result = cybsp_init() ; if (result != CY_RSLT_SUCCESS) { CY_ASSERT(0); } result = cy_retarget_io_init(CYBSP_DEBUG_UART_TX, CYBSP_DEBUG_UART_RX, CY_RETARGET_IO_BAUDRATE); if (result != CY_RSLT_SUCCESS) { CY_ASSERT(0); } Cy_SysInt_Init(&intKeyCfg, KeyISR); NVIC_ClearPendingIRQ(intKeyCfg.intrSrc); NVIC_EnableIRQ(intKeyCfg.intrSrc); /* Enable global interrupts */ __enable_irq(); printf("\x1b[2J\x1b[;H"); printf("*------------------------------*\r\n"); printf("* Demo ADC and PWM started! *\r\n"); printf("*------------------------------*\r\n"); result = Cy_SAR_Init(ADC_1_HW, &ADC_1_config); if (result != CY_RSLT_SUCCESS) { CY_ASSERT(0); } Cy_SAR_Enable(ADC_1_HW); result = Cy_TCPWM_PWM_Init(SERVO1_HW, SERVO1_NUM, &SERVO1_config); if (result != CY_RSLT_SUCCESS) { CY_ASSERT(0); } result = Cy_TCPWM_PWM_Init(SERVO2_HW, SERVO2_NUM, &SERVO2_config); if (result != CY_RSLT_SUCCESS) { CY_ASSERT(0); } Cy_TCPWM_PWM_Enable(SERVO1_HW, SERVO1_NUM); Cy_TCPWM_PWM_Enable(SERVO2_HW, SERVO2_NUM); Cy_TCPWM_TriggerStart(SERVO1_HW, SERVO1_MASK); Cy_TCPWM_TriggerStart(SERVO2_HW, SERVO2_MASK); for (;;) { Cy_SAR_StartConvert(ADC_1_HW, CY_SAR_START_CONVERT_SINGLE_SHOT); Cy_SAR_IsEndConversion(ADC_1_HW, CY_SAR_WAIT_FOR_RESULT); resultADC1[0] = Cy_SAR_GetResult16(ADC_1_HW, 0); resultADC1[1] = Cy_SAR_GetResult16(ADC_1_HW, 1); if(flagSwap) { servo1_write(resultADC1[1]); servo2_write(resultADC1[0]); } else { servo1_write(resultADC1[0]); servo2_write(resultADC1[1]); } printf("ADC1 Result Channel 0 = %4d\r\n", resultADC1[0]); printf("ADC1 Result Channel 1 = %4d\r\n", resultADC1[1]); printf("\x1b[1F"); printf("\x1b[1F"); Cy_SysLib_Delay(20); } }
Компілюємо, заливаємо, спостерігаємо. Резистором на A0 крутимо одну серву, а інша серва приймає положення в залежності від освітлення фоторезистора на A1. Кнопкою на D2 міняємо місцями серви.
