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寢室電量提示系統（2）—下位機的設計

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樓主
ID:73735 發表于 2015-2-19 01:18 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
本帖最后由 huge 于 2015-2-19 01:23 編輯

本制作程序的上位機詳見：http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-31601-1.html
      耗了我1個半月的時間，終于算是結束了。廢話不說，直接步入正題。
       下位機的設計是以ATmega16為核心，采用時鐘芯片DS1302，RS-232串行通信接口，MAX232電平轉換芯片(因為在Proteus中串行接口電平已經轉換了，所以并沒有加入仿真中)。
/*****************************************************
【Proteus仿真效果】






  1. /*****************************************************
  2. 【CVAVR下的源程序】

  4. #include <mega16.h>

  6. #asm

  8.     .equ __ds1302_port=0x15

  10.     .equ __ds1302_io=7

  12.     .equ __ds1302_sclk=6

  14.     .equ __ds1302_rst=5

  16. #endasm

  18. #include <ds1302.h>

  20. #define uchar unsigned char

  22. uchar c0;

  24. uchar dis_buff[14],time[7];

  26. uchar roomno[50][5];

  28. int time100ms;

  30. uchar time_counter100ms,time_counter1s;

  32. uchar i,j,choice,room,roomnum,move,moveh,countnum,receivenum,sendnum;

  34. bit time100ms_ok,time1s_ok,dot0,k,key;

  36. //RSDA PORTC.1

  38. //CLK PORTC.0

  40. //RCK PORTC.2

  42. //138使能E  PORTC.4

  44. flash uchar signature[][32]={   // "以下房間電量不足",點陣16x16,長度32字節};

  46. flash uchar number[][16]={     // "0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ",點陣8x16,長度16字節 };

  48. flash uchar dot[][16]={            // ":"點陣8x16,長度16字節};

  50. flash uchar datachars[][16]={ // "今天是年月日",點陣8x16,長度16字節};

  52. #ifndef RXB8

  54. #define RXB8 1

  56. #endif

  58. #ifndef TXB8

  60. #define TXB8 0

  62. #endif

  64. #ifndef UPE

  66. #define UPE 2

  68. #endif

  70. #ifndef DOR

  72. #define DOR 3

  74. #endif

  76. #ifndef FE

  78. #define FE 4

  80. #endif

  82. #ifndef UDRE

  84. #define UDRE 5

  86. #endif

  88. #ifndef RXC

  90. #define RXC 7

  92. #endif

  94. #define FRAMING_ERROR (1<<FE)

  96. #define PARITY_ERROR (1<<UPE)

  98. #define DATA_OVERRUN (1<<DOR)

  100. #define DATA_REGISTER_EMPTY (1<<UDRE)

  102. #define RX_COMPLETE (1<<RXC)


  105. void sendbyteR(uchar temp) //發送數據

  107. {

  109.     uchar c;

  111.     for(c=0;c<8;c++)

  113.     {

  115.         PORTC.1=(temp)&(0x01);

  117.         temp=temp>>1;

  119.         PORTC.0=0x01; //上升沿

  121.         PORTC.0=0;

  123.     }

  125. }

  127. void time_to_disbuffer()    // 日期、時鐘、天數送顯示緩沖區函數

  129. {

  131.     unsigned char i,j0=0;

  133.     for (i=0;i<=6;i++)

  135.     {

  137.         dis_buff[j0++] = time[i]%10;

  139.         dis_buff[j0++] = time[i]/10;

  141.     }

  143. }

  145. uchar s,chartemp[10];

  147. flash unsigned char *disword[36];

  149. void disdata()         //字幕緩沖函數

  151. {

  153.     uchar i;

  155.     for(i=0;i<=7;i++) disword[i]=&number[1][0];

  157.     for(i=8;i<=13;i++) disword[i]=&datachars[i-8][0];

  159.     for(i=14;i<=17;i++) disword[i]=&number[2*dis_buff[27-i]][0];

  161.     disword[18]=&datachars[6][0];

  163.     disword[19]=&datachars[7][0];

  165.     disword[20]=&number[2*dis_buff[9]][0];

  167.     disword[21]=&number[2*dis_buff[8]][0];

  169.     disword[22]=&datachars[8][0];

  171.     disword[23]=&datachars[9][0];

  173.     disword[24]=&number[2*dis_buff[7]][0];

  175.     disword[25]=&number[2*dis_buff[6]][0];

  177.     disword[26]=&datachars[10][0];

  179.     disword[27]=&datachars[11][0];

  181.     disword[28]=&number[1][0];

  183.     disword[29]=&number[2*dis_buff[5]][0];

  185.     disword[30]=&number[2*dis_buff[4]][0];  

  187.     disword[31]=&dot[0][0];

  189.     disword[32]=&number[2*dis_buff[3]][0];

  191.     disword[33]=&number[2*dis_buff[2]][0];

  193.     disword[34]=&number[1][0];

  195.     disword[35]=&number[1][0];  

  197. }

  199. void move_left()          //字幕左移函數

  201. {

  203. uchar i;

  205.         for(i=0;i<=9;i++)

  207.    chartemp[i] = *(disword[i+s]+j);

  209. for(i=0;i<=8;i++)

  211.    chartemp[i]=(chartemp[i]<<moveh)|(chartemp[i+1]>>(8-moveh));

  213. }

  215. void todispcase3()

  217. {

  219.     choice=3;

  221.     if(time100ms_ok)

  223.     {

  225.         time100ms_ok=0;

  227.         if(++moveh>=8)

  229.         {

  231.             moveh=0;

  233.             if(++s>=27) s=0;

  235.         }

  237.     }

  239.     if(time1s_ok)

  241.     {

  243.         time1s_ok=0;

  245.         rtc_get_date(&time[3],&time[4],&time[5]);

  247.         rtc_get_time(&time[2],&time[1],&time[0]);

  249.         time_to_disbuffer();

  251.         disdata();     

  253.     }

  255. }

  257. void display(uchar diff)  //掃描顯示函數

  259. {

  261.     PORTC.4=0;

  263.     switch(diff)

  265.     {

  267.         case 0:        //顯示時間(小時,分)

  269.         {

  271.             sendbyteR(number[1][j]);

  273.             sendbyteR(number[1][j]);

  275.             sendbyteR(number[dis_buff[2]*2][j]);

  277.             sendbyteR(number[dis_buff[3]*2][j]);

  279.             if(dot0) sendbyteR(dot[0][j]);

  281.             else sendbyteR(number[1][j]);

  283.             sendbyteR(number[dis_buff[4]*2][j]);

  285.             sendbyteR(number[dis_buff[5]*2][j]);

  287.             sendbyteR(number[1][j]);      

  289.             break;

  291.         }

  293.         case 1:       //顯示缺電提示字幕

  295.         {   

  297.             sendbyteR(signature[3+4*k][j*2+1]);

  299.             sendbyteR(signature[3+4*k][j*2]);

  301.             sendbyteR(signature[2+4*k][j*2+1]);

  303.             sendbyteR(signature[2+4*k][j*2]);

  305.             sendbyteR(signature[1+4*k][j*2+1]);

  307.             sendbyteR(signature[1+4*k][j*2]);

  309.             sendbyteR(signature[0+4*k][j*2+1]);

  311.             sendbyteR(signature[0+4*k][j*2]);

  313.             break;   

  315.         }

  317.         case 2:       //顯示缺電寢室號

  319.         {  

  321.             sendbyteR(number[1][j]);

  323.             sendbyteR(number[(roomno[room][4])*2][j+move]);

  325.             sendbyteR(number[(roomno[room][3])*2][j+move]);

  327.             sendbyteR(number[(roomno[room][2])*2][j+move]);

  329.             sendbyteR(number[(roomno[room][1])*2][j+move]);

  331.             sendbyteR(number[(roomno[room][0])*2][j+move]);

  333.             sendbyteR(number[1][j]);

  335.             sendbyteR(number[1][j]);

  337.             break;

  339.         }

  341.         case 3:      //左移顯示時間(年,月,日,小時,分)

  343.         {

  345.             move_left();

  347.             sendbyteR(chartemp[7]);

  349.             sendbyteR(chartemp[6]);

  351.             sendbyteR(chartemp[5]);

  353.             sendbyteR(chartemp[4]);

  355.             sendbyteR(chartemp[3]);

  357.             sendbyteR(chartemp[2]);

  359.             sendbyteR(chartemp[1]);

  361.             sendbyteR(chartemp[0]);   

  363.             break;

  365.         }            

  367.     }

  369.     PORTA=j;

  371.     PORTC.2=1;

  373.     PORTC.2=0;  

  375.     PORTC.4=1;

  377.     if(++j>=16) j=0;

  379. }

  381. // USART Receiver buffer

  383. #define RX_BUFFER_SIZE 11

  385. #define UART_BEGIN_STX 0xBB

  387. #define UART_END_STX   0xEE

  389. char rx_buffer[RX_BUFFER_SIZE];

  391. #if RX_BUFFER_SIZE <= 256

  393. unsigned char rx_wr_index,rx_rd_index,rx_counter;

  395. #else

  397. unsigned int rx_wr_index,rx_rd_index,rx_counter;

  399. #endif

  401. // This flag is set on USART Receiver buffer overflow

  403. bit rx_buffer_overflow;

  405. // USART Receiver interrupt service routine

  407. interrupt [USART_RXC] void usart_rx_isr(void)

  409. {

  411.     char status,data;

  413.     status=UCSRA;

  415.     data=UDR;

  417.     if(!rx_buffer_overflow)

  419.     {

  421.         if ((status & (FRAMING_ERROR | PARITY_ERROR | DATA_OVERRUN))==0)

  423.         {

  425.             rx_buffer[rx_wr_index]=data;

  427.             rx_wr_index++;

  429.             switch(rx_wr_index)

  431.             {

  433.                 case 1:     // 檢驗起始字符

  435.                     if (data != UART_BEGIN_STX)

  437.                         rx_wr_index = 0;

  439.                     break;

  441.                 case 10:

  443.                     if (data !=(rx_buffer[1]^rx_buffer[4]))

  445.                         rx_wr_index = 0;

  447.                     break;

  449.                 case 11:

  451.                     rx_wr_index=0;

  453.                     if (data == UART_END_STX) rx_buffer_overflow=1;

  455.                     break;   

  457.             }

  459.         }

  461.     }

  463. }

  465. #ifndef _DEBUG_TERMINAL_IO_

  467. // Get a character from the USART Receiver buffer

  469. #define _ALTERNATE_GETCHAR_

  471. #pragma used+

  473. char getchar(void)

  475. {

  477. char data;

  479. while (rx_counter==0);

  481. data=rx_buffer[rx_rd_index++];

  483. #if RX_BUFFER_SIZE != 256

  485. if (rx_rd_index == RX_BUFFER_SIZE) rx_rd_index=0;

  487. #endif

  489. #asm("cli")

  491. --rx_counter;

  493. #asm("sei")

  495. return data;

  497. }

  499. #pragma used-

  501. #endif

  503. // USART Transmitter buffer

  505. #define TX_BUFFER_SIZE 11

  507. char tx_buffer[TX_BUFFER_SIZE];

  509. #if TX_BUFFER_SIZE <= 256

  511. unsigned char tx_wr_index,tx_rd_index,tx_counter;

  513. #else

  515. unsigned int tx_wr_index,tx_rd_index,tx_counter;

  517. #endif

  519. // USART Transmitter interrupt service routine

  521. interrupt [USART_TXC] void usart_tx_isr(void)

  523. {

  525.     if (tx_counter)

  527.     {

  529.         --tx_counter;

  531.         UDR=tx_buffer[tx_rd_index++];

  533.         #if TX_BUFFER_SIZE != 256

  535.         if (tx_rd_index == TX_BUFFER_SIZE) tx_rd_index=0;

  537.         #endif

  539.     }

  541. }

  543. #ifndef _DEBUG_TERMINAL_IO_

  545. // Write a character to the USART Transmitter buffer

  547. #define _ALTERNATE_PUTCHAR_

  549. #pragma used+

  551. void putchar(char c)

  553. {

  555.     while (tx_counter == TX_BUFFER_SIZE);

  557.     #asm("cli")

  559.     if (tx_counter || ((UCSRA & DATA_REGISTER_EMPTY)==0))

  561.     {

  563.         tx_buffer[tx_wr_index++]=c;

  565.         #if TX_BUFFER_SIZE != 256

  567.         if (tx_wr_index == TX_BUFFER_SIZE) tx_wr_index=0;

  569.         #endif

  571.         ++tx_counter;

  573.     }

  575.     else

  577.         UDR=c;

  579.     #asm("sei")

  581. }

  583. #pragma used-

  585. #endif

  587. // Standard Input/Output functions

  589. #include <stdio.h>

  591. // Timer 0 output compare interrupt service routine

  593. interrupt [TIM0_COMP] void timer0_comp_isr(void)

  595. {

  597. // Place your code here

  599.     display(choice);            //定時2ms,2ms顯示掃描一次   

  601.     if(++time_counter100ms>=50)

  603.     {

  605.         time_counter100ms=0;    //定時100ms

  607.         time100ms_ok=1;

  609.         time100ms++;

  611.         if(++time_counter1s>=10)

  613.         {

  615.             time_counter1s=0;

  617.             time1s_ok=1;    //定時1s

  619.             dot0=~dot0;     //秒閃爍

  621.         }

  623.     }

  625. }

  627. void main(void)         //主函數

  629. {

  631. PORTA=0x00;

  633. DDRA=0x0F;

  635. PORTC=0x00;

  637. DDRC=0xF7;

  639. PORTD=0x00;

  641. DDRD=0x02;


  644. // Mode: CTC top=OCR0

  646. TCCR0=0x0B;   // Timer/Counter 0 initialization

  648. TCNT0=0x00;  // Clock source: System Clock

  650. OCR0=0x7C;   // Clock value: 62.500 kHz


  653. // USART initialization

  655. UCSRA=0x00;

  657. UCSRB=0xD8;    // Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity

  659. UCSRC=0x86;     // USART Receiver: On,USART Transmitter: On

  661. UBRRH=0x00;    // USART Mode: Asynchronous

  663. UBRRL=0x19;    // USART Baud Rate: 9600

  665. countnum=0;

  667. roomnum=0;   //roomnum為要顯示寢室的個數

  669. room=0;

  671. move=0;

  673. rtc_init(1,2,3);   // 初始化DS1302

  675. //rtc_get_time(&time[2],&time[1],&time[0]);

  677. time[6]=20;time[5]=12;time[4]=11;time[3]=12;

  679. time[2]=0;time[1]=0;time[0]=0;

  681. time_to_disbuffer();

  683. disdata();

  685. choice=0;

  687. // Global enable interrupts

  689. #asm("sei")

  691. while (1)

  693.       {

  695.       // Place your code here

  697.         if (rx_buffer_overflow)

  699.         {                       // 有剛接收到數據包需要處理

  701.         receive:

  703.             PORTC.4=0;   

  705.             switch(rx_buffer[1])

  707.             {

  709.                 case 0xA2:

  711.                     for(i=2;i<=8;i++)

  713.                         time[8-i]=rx_buffer[i];

  715.                     countnum=1;

  717.                     break;

  719.                 case 0xA8:

  721.                     for(i=2;i<=6;i++)

  723.                         roomno[roomnum][i-2]=rx_buffer[i];  

  725.                     roomnum++;

  727.                     break;

  729.                 case 0xAF:

  731.                     receivenum=rx_buffer[2];

  733.                     TIMSK=0x00;

  735.                     time100ms=0;

  737.                     choice=0;

  739.                     room=0;

  741.                     move=0;

  743.                     countnum=0;

  745.                     roomnum=0;

  747.                     s=0;

  749.                     moveh=0;

  751.                     time100ms=0;

  753.                     break;

  755.                 default:

  757.                     sendnum=0x01;

  759.                     break;        

  761.             }

  763.             rx_buffer_overflow = 0;          // 允許接收下一個數據包                  

  765.         }

  767.         

  769.         if(((countnum+roomnum)==receivenum)&(receivenum>0))

  771.         {

  773.             sendnum=0x00;

  775.             putchar(UART_BEGIN_STX);

  777.             putchar('AA');

  779.             putchar(sendnum);

  781.             for(c0=0;c0<=5;c0++) putchar('00');

  783.             putchar('AA');

  785.             putchar(UART_END_STX);

  787.             TIMSK=0x02;

  789.         }

  791.         

  793.         if(roomnum>0) key=1;

  795.         else key=0;

  797.         rtc_set_date(time[3],time[4],time[5]);

  799.         rtc_set_time(time[2],time[1],time[0]);

  801.         time_to_disbuffer();

  803.         //顯示模塊處理

  805.         //while((countnum+roomnum)==receivenum)

  807.         while(((countnum+roomnum)==receivenum)&(receivenum>0))

  809.         {

  811.             if(rx_buffer_overflow) goto receive; //判斷是否更新顯示信息

  813.             if(key)           //顯示缺電提示判斷

  815.             {   

  817.                 if(time100ms<=210)

  819.                 {

  821.                     todispcase3();

  823.                 }

  825.                 else if(time100ms<=280)

  827.                 {

  829.                     choice=0;

  831.                     if(time1s_ok)

  833.                     {   

  835.                         time1s_ok=0;

  837.                         rtc_get_time(&time[2],&time[1],&time[0]);

  839.                         time_to_disbuffer();

  841.                     }

  843.                 }            //顯示現在時間

  845.                 else if(time100ms<=290)

  847.                 {

  849.                     k=0;

  851.                     choice=1;

  853.                 }           //顯示“以下房間”

  855.                 else if(time100ms<=300)

  857.                 {   

  859.                     k=1;

  861.                     choice=1;   

  863.                 }          //顯示“電量不足”

  865.                 else

  867.                 {

  869.                     choice=2;

  871.                     if(time100ms_ok)

  873.                     {

  875.                         time100ms_ok=0;

  877.                         if(++move>=16)

  879.                         {

  881.                             move=0;

  883.                             if(++room>=roomnum)

  885.                             {

  887.                                 room=0;

  889.                                 s=0;

  891.                                 moveh=0;

  893.                                 time100ms=0;

  895.                                 time100ms_ok=0;

  897.                             }

  899.                         }      

  901.                     }    //顯示“缺電寢室”,1.6s換一個寢室號

  903.                 }

  905.             }

  907.             else

  909.             {

  911.                 if(time100ms<=210)    //只顯示現在時間

  913.                 {

  915.                     todispcase3();

  917.                 }

  919.                 else if(time100ms<=3810)

  921.                 {

  923.                     choice=0;

  925.                     if(time1s_ok)

  927.                     {   

  929.                         time1s_ok=0;

  931.                         rtc_get_time(&time[2],&time[1],&time[0]);

  933.                         time_to_disbuffer();

  935.                     }

  937.                 }

  939.                 else

  941.                 {

  943.                     s=0;

  945.                     moveh=0;

  947.                     time100ms=0;

  949.                     time100ms_ok=0;

  951.                 }

  953.             }

  955.         }

  957.       }
  958. }  

復制代碼
/*****************************************************
最后效果怎么說呢，感覺在Proteus仿真中的時間會慢一點，1s并不是所謂的1s，在顯示模式的切換下也有一定的BUG。很想入手個二手的點陣屏，看看真實的效果怎樣，進一步修改。呵呵。

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