Código Acelerómetro para Codewarrior 10.6
Se presenta a continuación el código, el cuál es un ejemplo propiedad de PEmicro, del Acelerómetro MMA7660SC, implementado en el módulo DEMOQE128.
Originalmente este código se diseñó para ser compilado en la versión de Codewarrior 6.3. Por lo que se hizo el trabajo de mudar el programa y sus directivas a la versión de Codewarrior 10.6.
A lo largo de esta sección se explicarán todas las funciones que son implementadas para ejecutar el acelerómetro, conjunto con esto se especifica cuáles fueron los módulos y registros utilizados para la implementación de este programa.
El hecho de entender el funcionamiento del acelerómetro en este módulo permite ampliar los conocimientos obtenidos para su uso en otras aplicaciones como:
•Teléfono móvil / PMP / PDA: Orientación de detección (vertical / horizontal),estabilidad de imagen, texto de desplazamiento, movimiento de marcar.
• PC portátil: antirrobo.
• Juegos: detección de movimiento, Auto-Enciende / Apaga para baja potencia Consumo.
• Cámara fotográfica digital: estabilidad de la imagen
Contenido
- 1 Tarjeta de desarrollo DEMOQE128
- 2 Conexiones
- 3 Procedimiento para migrar el programa de Codewarrior 6.3 a la versión 10.6
- 4 Descripción de funciones
- 4.1 Programa principal
- 4.2 Inicialización de periféricos
- 4.3 Funciones para la transmisión y recepción de datos
- 4.4 Conversión de datos
- 4.5 Aceleración
- 4.6 Configuración del MMA7660FC
- 4.7 Funciones del Maestro
- 4.8 Configuración del TMP
- 4.9 Rutinas de Interrupción
- 4.10 Modos de Operación
- 4.11 Modificación del código: Identificar la posición de la Tarjeta de Desarrollo con LEDs
- 5 Material de Referencia
Tarjeta de desarrollo DEMOQE128
Es un sistema de bajo costo diseñado por PEmicro para la demostración, evaluación y depuramiento del microcontrolador MC9S08QE128 fabricado por Freescale.
La tarjeta de desarrollo DEMOQE128 trae integrado, el microcolontrolador MC9S08QE128, y un acelerómetro digital MMA7660FC de 3 ejes salida digital (I²C).
Conexiones
El MC9S08QE128 viene integrado con dos módulos IIC que permiten la comunicación entre el microcontrolador y el acelerómetro digital. El módulo que se utiliza en este caso es IIC2 cuyos pines SDA y SCL están conectados a PTH7 y PTH6 respectivamente.
El acelerómetro posee 3 pines (INT, SDA y SCL) que van conectados al MC9S08QE128 como se muestra a continuación:
Procedimiento para migrar el programa de Codewarrior 6.3 a la versión 10.6
El primer paso es acceder al ejemplo del Acelerómetro de la versión 6.3; Accediendo a la página de NXP1, seleccionando la opción para descargar Software Package Tool Kit, o descargándolo directamente: Medio:DEMOQE Toolkit.7z y dentro del .zip, se accederá a la ruta: /DEMOQE_Toolkit/DEMOQE128 Software Examples/DEMOQE_Accelerometer_Ex_S08/DEMOQE_Accelerometer_Ex.
Una vez en el ejemplo, se deben ubicar los archivos que son de importancia para el funcionamiento del acelerómetro: "accelerometer.c"; "accelerometer.h" y "Start08.c".
Cuando se tengan estos tres archivos, se creará un nuevo proyecto en la versión de Codewarrior 10.6, con las características habituales 2. En la carpeta que se genera al crear este proyecto, se borrará el archivo main.c,que se genera automáticamente, se sustituirá el archivo "Start08.c" y se agregarán los .c y .h del acelerómetro que se ubicaron en el paso anterior.
Se actualiza el proyecto para que estos nuevos archivos sean reconocidos y no queda más que compilarlo, debuggearlo y seleccionar el botón de "play" para iniciar el programa. Para apreciar el funcionamiento del acelerómetro se hace uso de la herramienta graficadora del Tookit.
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1 www.nxp.com/products/sensors/touch-sensors/mcf51qe128-demonstration-board:DEMOQE128?fpsp=1&tab=Design_Tools_Tab
2 Los pasos para crear este proyecto serán: Help -> Welcome -> New Proyect Wizard -> Selecciono nombre del Proyecto -> Selecciono el MC9S08DEMOQE128 -> P&E USB Multilink Universal y P&E Full Chip Simulation -> Lenguaje C -> None -> None -> Finish
Descripción de funciones
Programa principal
A continuación se presenta el código del main, el cuál ejecutará todas las rutinas necesarias para el funcionamiento del acelerómetro. En primer lugar llama a la inicialización de los periféricos, las interrupciones por keyboard y la configuración del módulo IIC. Posteriormente habilita las interrupciones y configura las muestras por segundo con las que trabajará el MMA7660.
Luego se configura el registro TPM haciendo 01 los bits correspondientes a CLKSA:B con el objetivo de seleccionar la fuente del reloj, la cual será igual a la tasa del reloj del bus. SW1 está relacionado a la entrada PTAD2 del módulo. Cuando ésta entrada sea 0, el acelerómetro se debe quedar en un ciclo infinito sin hacer nada.
Se tiene un segundo ciclo infinito, en el cual se ejecutará unas instrucciones siempre que SW4 sea 1. Esta definción está relacionada a PTDD3 e invocará a ShowAcceleration cuando se tengan los datos disponibles, en caso contrario esperará a que se actualice el MMA7660.
Para evitar problemas de inconsistencia de datos, se tienen dos instrucciones que se quedarán esperando si la entrada SDA está marcada como cero o si el IIC no ha detenido su ejecución. Adicionalmente, el programa sólo podrá verificar estas dos instrucciones si se cumple que el bus IIC está libre. Una vez, se cumplan las condiciones para seguir la ejecución del programa, se guardarán los datos de lectura en el mma7660 y el maestro hará la lectura de una cantidad de bits específica.
Por último, si SW3 (Asociado a PTDD2) es 1, el programa se detendrá.
void main(void){
PeriphInit();
InitKBI();
IIC_configuration();
EnableInterrupts;
MMA7660_configuration();
// Seleccionar fbus como fuente del timer1 e iniciar el temporizador
TPM1SC = 0x08;
// SendMsg("\fX, Y, Z\r\n");
while (!SW1){}
for(;;){
while(SW4){
if(!(IIC_Rec_Data[0]&IIC_Rec_Data[1]&IIC_Rec_Data[2]&0x40)){
ShowAcceleration(); // Muestra los datos sobre la aceleración
}else{ // Actualización MMA7660
}
if (PTHD_PTHD7 == 1) { //Espera a que el bus del IIC esté libre
while (PTHD_PTHD7 == 0); // Esperará en un ciclo infinito mientras el pin del PTHD esté bajo
while (IIC2C1_MST == 1); // Esperará hasta que el IIC se detenga
//Se lee Xout, Yout, Zout
mma7660[0] = 0x98;
mma7660[1] = 0x00;
Master_Read_MMA7660_register(2,3);
}else {
}
}
while(SW3){_Stop;}
}
}
Inicialización de periféricos
ICS
El módulo ICS (Internal Clock Source) maneja las diferentes opciones para la fuente de reloj. Tiene siete modos de operación: FEI, FEE, FBI, FBILP, FBE, FBELP, y stop. En este caso se trabajará con el modo por defecto FEI.
Para inicilizar el ICS deben modificarse tres de sus registros:
ICSC1: ICS Control Register 1
ICSC2: ICS Control Register 2
ICSSC: ICS Status and Control
Rutina de inicialización
Si el valor del NVICSTRM es distinto de 0, ajustaré el registro ICS Trim para modificar la frecuencia del reloj de referencia interno proporcionalmente de acuerdo al valor que tenga cargado NVICSTRM.
Se habilitará el bit correspondiente a ICSC1IREFS, para utilizar el reloj interno de referencia. Además, con este rutina de inicialización los bits correspondientes a ICSC2EREFS e ICSC2ERCLKEN se habilitan, donde el primero permite seleccionar la fuente del reloj externa, solicitando al oscilador. El segundo, nos permite seleccionar la referencia externa del reloj que será usado como ICSERCLK Por último, se habilitan los bits correspondientes a ICSSCLKST con los cuales seleccionamos el reloj externo de referencia con el modo FLL desviado.
#Define ICSC1_FEI 0x04
#Define ICSC2_FEI 0x06
#Define ICSSC_FEI 0x80
void ICS_FEI(void) {
if (NVICSTRM != 0xFF)
ICSTRM = NVICSTRM; // Ajusta el valor del TRIM si la ubicación de NV no está en vacío.
else
ICSTRM = 0xAD; //Se ajusta para controlar la frecuencia del reloj de referencia interna y controla el periodo de referencia del reloj.
ICSC1 = ICSC1_FEI; // Se coloca el bit 2 del ICS1 en 1 (el de IREFS), para utilizar el Reloj Interno de referencia.
ICSC2 = ICSC2_FEI; // Se colocan los bits 1 y 2 del ICS2 en 1 (ERCLKEN y EREFS, respectivamente), ERCKLEN habilitará la fuente del reloj externa para ser usada como ICSERCLK y el segundo para seleccionar el Oscilador como reloj de referencia externa
ICSSC = ICSSC_FEI; // Se coloca el campo CLKSET en 10, para seleccionar el reloj externo de referencia con FLL desviado.
while (ICSC1_CLKS != ICSSC_CLKST) {} // Espera si que la frecuencia del Bus (ICSC1_CLKS) sea distinta al modo del reloj (ICSSC_CLKSET)
}
KBI
Es el módulo de interrupción por teclado.
El registro KBIxSC es un registro de estado y control.Está compuesto por 8 bits, de los cuales, los 4 bits menos significativos tienen un significado específico y permiten habilitar y deshabilitar distintas instancias de las interrupciones y manejar el control del registro.
El registro KBIxPE es un registro que está relacionado con los pines de la tarjeta de desarrollo. Nos permite configurar cuáles pines se habilitarán para las interrupciones, los cuales posteriormente serán enlazados con algún dispositivo.
Rutina de Inicialización
Se deben configurar los bits correspondientes al registro KBI1PE para habilitar las interrupciones de los pines que son necesarios para el programa.En este caso se habilitan los bits correspondientes a KBI1P2 y KBI1P3 con el objetivo de habilitar las interrupciones de los pines PTA2 y PTA3 de la tarjeta de desarrollo. Por otro lado, se habilita el bit 1 correspondiente al registro KBI1SC con el objetivo de habilitar las solicitudes de interrupciones. Además se procede a habilitar el bit 2 como mecanismo de limpieza de la bandera asociada al registro.
#Define KBI_SW KBI1PE_KBIPE2_MASK | KBI1PE_KBIPE3_MASK
void InitKBI(void) {
// Habilitado KBI1P[3:2] como interrupciones
KBI1PE = KBI_SW;
KBI1SC = 0b00000110;
/* ||||
|||+---- KBIMOD = Detección de modo KBI: 0= solo borde
||+----- KBIE = Habilitar KBI: 1=enabled
|+------ KBACK = Se Habilita para limpiar la bandera
+------- KBF = Está relacionado a la bandera del KBI. En 0 No se detectó interrupción por KBI.
*/
}
SCI
SCI (Serial Communications Interface), permite la transmisión y recepción de datos por el puerto serial. La configuración de este módulo es necesaria, ya que a través de su registro de datos (SCIxD) se lleva a cabo la transmisión de la data desde el acelerómetro al procesador. En este caso, para su inicialización solo hace falta modificar dos registros:
SCIxBDL
SCIxBDH
void InitSCI(word baud) {
SCI1BD = baud; // Se configura el valor de la tasa de baudios especificada
}
PeriphInit
Es quien se encarga de desabilitar interrupciones, habilito todos los pullups (Desde PTA hasta PTJ), iniciar el módulo SCI y además configurar ciertos parámetros del acelerómetro.
void PeriphInit(void)
{
// Desabilita las instrucciones de COP y habilita las instrucciones de STOP, RESET y BKGD
SOPT1 = 0x23;
// Selecciona el modo FEI
// El trimming del fBUS es configurado en 25 MHz
ICS_FEI();
// Enable all pullups
PTAPE = 0xFF;
PTBPE = 0xFF;
PTCPE = 0xFF;
PTDPE = 0xFF;
PTEPE = 0xFF;
PTFPE = 0xFF;
PTGPE = 0xFF;
PTHPE = 0xFF;
PTJPE = 0xFF;
/* Configura PTG[2:1] como la sensitividad del acelerometro
PTG2:PTG1
0 0 = 1.5g
0 1 = 2.0g
1 0 = 4.0g
1 1 = 6.0g
*/ //
PTGD = 0x00; // Se selecciona la sensibilidad de 1.5g
PTGDD = 0x06; // Se selecciona como salida el puerto G
// Timer2 overflow about every 1ms
TPM2MOD = 25000; // Es un registro que contiene el valor del contador
// Detiene el Timer2 y selecciona 1 como un divisor prescalar
TPM2SC = 0x00; //
// Initializes SCI Peripheral
InitSCI(fei_baud);
}
IIC
La función IIC_Configuration se encarga de setear los bits de dos registros para configurar dos cosas principalmente:
El Registro de Divisor de Frecuencia, para definir la taza de baudios y el tiempo de espera.
El Registro de Control del IIC, configurando La habilitación del modulo IIC, sus interrupciones y definiéndolo en modo esclavo, receptor y con una señal de acknowledge.
Rutina de inicialización
Se inicializa el bit correspondiente a IIC2CI-IICEN para habilitar el modulo de IIC y además se inicializa el bit correspondiente a IIC2CI-IICIE con el objetivo de habilitar las solicitudes de interrupción. Además, se configura el IIC2F-MULT con los bits 10 con el objetivo de establecer la tasa de baudio del IIC, colocando el MULT en un valor de 04.
void IIC_configuration (void) {
IIC2F = 0x90; //Se asigna un valor de 04 que corresponde a un factor multiplicador para establecer la tasa de baudio del IIC.
IIC2C1 = 0xC0; //Los primeros 4 bits (1100) sirven para habilitar el modulo IIC y para habilitar las interrupciones
}
Funciones para la transmisión y recepción de datos
La función RecChar obtiene uno a unos los caracteres enviados a tráves del protocolo IIC desde el registro SCI1D. De igual forma, las funciones SendChar y SendMsg utilizan este registro, descomponen en caracteres el mensaje y lo envían uno a uno.
Los registros utilizados por estas funciones son:
Se utiliza para habiliar la transmisión o la recepción.
SCIxC2: SCI Control Register 2
Se utiliza para saber si se han enviado o leído datos desde el módulo.
SCIxS1: SCI Status Register 1
Se utiliza para la recepción y transmisión de datos.
SCIxD: SCI Data Register
Recibir caracter
char RecChar(void) {
byte rec_char;
if (SCI1S1_RDRF) // Si el buffer de transmisión esta lleno
rec_char = SCI1D; // Se limpia el buffer
SCI1C2_RE = 1; //Se habilita la transmisión
while(!SCI1S1_RDRF){ };// Se espera hasta que el buffer no esté vacío
rec_char = SCI1D; // Se obtiene el caracter enviado
SendChar((char) rec_char);// Se reenvía el caracter
return (char) SCI1D;
}
Enviar caracter
void SendChar(char s_char) {
SCI1C2 = 0x08; // Se habilita la transmisión de datos
while(!SCI1S1_TDRE){ } //Mientras el buffer de transmisión de datos este lleno espero
SCI1D = (byte) s_char; //Se escribe el caracter que será enviado
}
Enviar mensaje
void SendMsg(char msg[]) {
byte i=0;
char nxt_char;
SCI1C2 = 0x08; //Se habilita la transmisión
nxt_char = msg[i++];
while(nxt_char != 0x00) { //Mientras sea diferente de NULL
while(!SCI1S1_TDRE){} //Mientras el buffer de transmsión de datos este lleno espero
SCI1D = (byte) nxt_char; // Se escribe el caracter en el registro de datos
nxt_char = msg[i++]; //Se lee el siguiente caracter del arreglo
}
}
Conversión de datos
Las funciones definidas a continuación tienen el objetivo de hacer la conversión de los datos para el funcionamiento correcto del programa.
Hexadecimal a BCD (Binary-Coded Decimal)
word hex2bcd(word hex){
byte dec[4],i;
word bcd;
for (i=0;i<4;i++){
dec[i] = (byte) (hex%10);
hex = (word) (hex/10);
}
if (hex>0){
bcd=0xffff;
}else{
bcd=(word)((word)(dec[3]<<12) + (word)(dec[2]<<8) + (dec[1]<<4) + dec[0]);
}
return bcd;
}
De ASCII a un byte
byte asc2byte(char n_asc) {
byte n;
n = (byte)(n_asc - 0x30); //Conviere de ASCII a int
if(n > 0x09) // if num is $a or larger...
n -= 0x07; // ...sub $7 to correct
if(n > 0x0f) // if lower case was used...
n -= 0x20; // ...sub $20 to correct
if(n > 0x0f) // if non-numeric character...
n = 0x00; // ...default to '0'
return n;
}
De ASCII a una palabra
word asc2word(byte n_asc[2]) {
word n,n2;
// assumes n_asc[0] is MSB, n_asc[1] is LSB
n = (word)(n_asc[0] - 0x30); //convert from ascii to int
if(n > 0x09) // if num is $a or larger...
n -= 0x07; // ...sub $7 to correct
if(n > 0x0f) // if lower case was used...
n -= 0x20; // ...sub $20 to correct
if(n > 0x0f) // if non-numeric character...
n = 0x00; // ...default to '0'
n = (word)(n<<8); // shift into high byte
n2 = (word)(n_asc[1] - 0x30); //convert from ascii to int
if(n2 > 0x09) // if num is $a or larger...
n2 -= 0x07; // ...sub $7 to correct
if(n2 > 0x0f) // if lower case was used...
n2 -= 0x20; // ...sub $20 to correct
if(n2 > 0x0f) // if non-numeric character...
n2 = 0x00; // ...default to '0'
n += n2; //
return n;
}
De byte a ASCII
char * byte2asc(byte num, byte base) {
byte n;
if (base){
n=(byte)(hex2bcd(num));
}else{
n=num;
} //end if (base)
n_str[0] = (byte)((n>>0x04)+0x30); // convert MSN to ascii
if(n_str[0]>0x39) // if MSN is $a or larger...
n_str[0]+=0x07; // ...add $7 to correct
n_str[1] = (byte)((n&0x0f)+0x30); // convert LSN to ascii
if(n_str[1]>0x39) // if LSN is $a or larger...
n_str[1]+=0x07; // ...add $7 to correct
n_str[2] = 0x00; // add line feed
return (char *) n_str;
} //end byte2asc
De palabra a ASCII
char * word2asc(word num, byte base) {
word n;
if (base){
n=hex2bcd(num);
}else{
n=num;
} //end if (base)
n_str[0] = (byte)((n>>12)+0x30); // convert MSN to ascii
if(n_str[0]>0x39) // if MSN is $a or larger...
n_str[0]+=0x07; // ...add $7 to correct
n_str[1] = (byte)(((n>>8)&0x0f)+0x30); // convert 2nd MSN to ascii
if(n_str[1]>0x39) // if LSN is $a or larger...
n_str[1]+=0x07; // ...add $7 to correct
n_str[2] = (byte)(((n>>4)&0x0f)+0x30); // convert 2nd MSN to ascii
if(n_str[2]>0x39) // if LSN is $a or larger...
n_str[2]+=0x07; // ...add $7 to correct
n_str[3] = (byte)((n&0x0f)+0x30); // convert 2nd MSN to ascii
if(n_str[3]>0x39) // if LSN is $a or larger...
n_str[3]+=0x07; // ...add $7 to correct
n_str[4] = 0x00; // add line feed
return (char *) n_str;
} //end word2asc
Aceleración
Read Acceleration
Está función transforma los valores enviados desde le acelerómetro en un entero con signo.
void ReadAcceleration(void){
byte i;
signed int temp;
for(i=0;i<3;i++){ //Se realiza una extensión de signo para cada valor valor almacenado en la estructura
temp = IIC_Rec_Data[i] & 0x3F; //Se hace una máscara para guardar los 6bits menos significativos
if(IIC_Rec_Data[i] & 0x20){ //Si el valor es negativo
temp |= 0xFFC0;
temp += 32;
IIC_Converted_Data[i] = temp;
}else{
IIC_Converted_Data[i] = temp + 32;
}
}
}
Show Acceleration
Esta función se encarga de definir el modo en el que el acelerómetro trabajará (Para filtrar data, promediar data o copiar la data) que envía el acelerómetro a través del protocolo IIC . (Es asignado de acuerdo a la variable IIC_Converted_Data).
Posteriomente, el maestro envía por el puerto serial el mensaje con las coordenadas de la posición leída mediante el uso de la función SendMsg() (carácter por carácter leído) y, ya que se está trabajando con buffers de espacio limitado por un 'max', en caso de que se llenen porque han leído muchos datos, estos son re-escritos.
Nota importante: Las asignaciones que se le hacen al registro ADCSC1 (Módulo Conversor Analógico Digital) no son necesarias para el funcionamiento de este programa. Se infiere que los responsables de realizar la migración del Acelerómetro Analógico al Digital, no tomaron en cuenta estas declaraciones en esta función y olvidaron borrarlas. Por lo que se pueden comentar o eliminar y el código funcionará a la perfección.
void ShowAcceleration (void)
{
word SampleCNT;
byte j,k;
ReadAcceleration(); // Se leen los datos de la aceleración detectados por el acelerómetro
//ADCSC1 = 0x01;
x.reading[samp] = (dword)( IIC_Converted_Data[0] <<8);
//ADCSC1 = 0x08;
y.reading[samp] = (dword)( IIC_Converted_Data[1] <<8);
//ADCSC1 = 0x09;
z.reading[samp] = (dword)( IIC_Converted_Data[2] <<8);
StartTPM(0); //0 = TPM prescaler = /2
if(samp>0){ // Se escoge el modo de funcionamiento del programa
switch (mode){
case filter: filter_data(); break;
case avg : avg_data(); break;
default : copy_data();
}
} else {
copy_data();
}
SampleCNT = StopTPM();
if (SampleCNT<0x0100) {
for(j=0xff;j>0;j--){
for(k=0x10;k>0;k--){}
}
}
// Utilizado para enviar los caracteres donde se mostrará la acelración
SendMsg("\r\n");
SendMsg(word2asc((word)x.result[samp],dis_base));
SendMsg(",");
SendMsg(word2asc((word)y.result[samp],dis_base));
SendMsg(",");
SendMsg(word2asc((word)z.result[samp],dis_base));
SendMsg(",");
SendMsg(word2asc(SampleCNT,dis_base));
//Se desplaza el arreglo de los resultados si llega al máximo
if (samp >= max-1) {
for (j=0;j<max-1;j++){
x.result[j] = x.result[j+1];
x.reading[j] = x.reading[j+1];
y.result[j] = y.result[j+1];
y.reading[j] = y.reading[j+1];
z.result[j] = z.result[j+1];
z.reading[j] = z.reading[j+1];
}
samp = max-1;
} else {
samp++;
}
}
Configuración del MMA7660FC
Para poder usar el acelerómetro se debe cambiar a modo activo, para lograr esto se debe modificar el registro MODO cuya dirección es 0x07 en el mapa de memoria del MMA7660FC. Escribir en este registro resetea el sleep timing y limpia los registros XOUT, YOUT, ZOUT y TILT.
Se utiliza la configuracion por defecto (120 muestras/segundo) y al cambiar solo el bit 0 (MODE) se entra en modo activo.
void MMA7660_configuration(void){
mma7660[0] = 0x98; // Dirección de escritura maestra
mma7660[1] = 0x07; // Se registra MODE del acelerómetro
mma7660[2] = 0x01; // Se envía este valor para cambiar a 1 el bit MODE del registro para cambiar el acelerómetro a modo activo
Master_Write_MMA7660_register(3);
}
Funciones del Maestro
Master_Read_and_Store
Se define esta función, realizada por el maestro, que tiene el objetivo de tomar el contenido del registro de datos del IIC (IIC2D) y almacenarlo en la variable IIC_Rec_Data[] para su posterior uso.
void Master_Read_and_Store(void) {
IIC_Rec_Data[rec_count++] = IIC2D; /*Se guarda el valor enviado por el acelerómetro*/
}
Master_Write_MMA7660_register
En esta función el Maestro inicializa al esclavo (acelerómetro) y le transfiere ciertos bytes. Para esto, habilita el bit de la transferencia correspondiente al módulo de IIC (IIC2CI_TX) y además habilita el bit para generar el estado de Start en el protocolo de IIC (IIC2C1_MST) para comunicarse con un esclavo indicando el envío de datos. Posterior a esto envía el primer byte. Si el byte a transferir que se recibe como dato es cero entonces no se ejecuta la explicación anterior.
void Master_Write_MMA7660_register(byte transbytes) {
last_byte = 0; // Inicialización de variables en 0.
count = 0;
bytes_to_trans = transbytes;
if (transbytes == 0) return; /*Si no hay ningún byte para transferir */
IIC2C1_TX = 1; // Se setea el bit para hacer la transmisión
IIC2C1_MST = 1; // Se genera la señal de inicio (START)
IIC2D = mma7660[count++]; // Se envia el primer byte. Puede ser una dirección de 7 bits mas 1 bit de W/R.
}
Master_Read_MMA7660_register
Esta función permite que se activen el bit de transferencia y el bit para generar la señal de inicio(START) y así poder comunicarse con el esclavo. Adicionalmente el bit correspondiente a IIC2CI_TXAK se le asigna el valor de cero, con el objetivo de que se envíe una señal de recibido en el bus luego de haber recibido un byte de data.
void Master_Read_MMA7660_register(byte transbytes, byte recbytes) {
rec_count = 0; // Inicialización de variables en 0
last_byte = 0;
count = 0;
repeat_start_sent = 0;
bytes_to_trans = transbytes;
num_to_rec = recbytes;
if (transbytes == 0) return; //Si no hay byte para transferir
IIC2C1_TXAK = 0; //Se coloca en 0 el bit de Acknowledge
IIC2C1_TX = 1; // Se coloca el bit en 1 para seleccionar que se va a transferir data
IIC2C1_MST = 1; // Se genera la señal de START.
reading_mma7660_reg = 1;
IIC2D = mma7660[count++]; // Se envía el primer byte, puede ser una direccion de 7 bits mas 1 bit de w/r
}
Configuración del TMP
La configuración detallada se puede encontrar en:
Artículo : Código_Acelerometro_Rutinas_de_Interrupción
Rutinas de Interrupción
Para información más detallada acceder: Artículo: Código_Acelerometro_Rutinas_de_Interrupción
''interrupt VectorNumber_Vkeyboard ''
#Define KBI_VAL (PTAD&0x0C)>>2
void KBI_ISR(void){
byte d,b;
//Identifica cual PIN fue presionado
mode = (byte)(KBI_VAL);
//Cuando se suelta el botón:
for (d=0xff;d>0;d--){
for (b=0x80;b>0;b--){}
}
//Limpia el Registro KBF
KBI1SC_KBACK = 1;
}
IIC_ISR
''interrupt VectorNumber_Viicx''
interrupt VectorNumber_Viicx void IIC_ISR(void) {
IIC2S_IICIF = 1; // Limpiar la bandera de interrupcion
if (IIC2C1_TX) { // Si está habilitado el bit para la transmisión
///////////////////// Transmit ////////////////////////////
if (repeat_start_sent) {
IIC2C1_TX = 0; //Se coloca para recibir
if (num_to_rec == 1)
IIC2C1_TXAK = 1; // Se habilita el bit para recibir el acknowledge
IIC2D;
}
else if ((last_byte) & (reading_mma7660_reg)) {
IIC2C1_RSTA = 1; //Se habilita para repetir el START
IIC2D = (mma7660[0] | 0x01); //Setea el bit de read
repeat_start_sent = 1;
}
else if (last_byte) { // Si es el ultimo byte
IIC2C1_MST = 0; // Genera un STOP y el modo de operacion cambia de maestro a esclavo
}
else if (last_byte != 1) { //Si no es el ultimo byte
if (IIC2S_RXAK) { //Para verificar si se recibio o no un acknowledge. Entra en el if si no se recibió el acknowledge
IIC2C1_MST = 0; // Genera un STOP y el modo de operacion cambia de maestro a esclavo
}
else if (!IIC2S_RXAK) { //Para verificar si se recibio o no un acknowledge.Entra en el if si se recibió el acknowledge
IIC2D = mma7660[count++]; //Se transfiere la data
if (count == bytes_to_trans)
last_byte = 1;
}
}
} else {
///////////////////// Receive ////////////////////////////
if ((num_to_rec - rec_count) == 2) {
IIC2C1_TXAK = 1; // Se habilita para recibir acknowledge
Master_Read_and_Store();
}
else if ((num_to_rec - rec_count) == 1) {
IIC2C1_MST = 0; // Se envia una señal de STOP y el modo de operacion ahora es del esclavo
Master_Read_and_Store();
}
else {
Master_Read_and_Store();
}
}
}
Modos de Operación
Por medio de interrupciones, se puede detectar el modo en el que el acelerómetro trabajará. Cada uno de estos modos se encarga de almacenar el valor que recibe cuando el sensor detecta un cambio en las coordenadas de X, Y, Z y puede Filtrar los datos de los valores recibidos (Función filter_data) Promedia el valor de las lecturas realizadas (Función Avg_data) o simplemente copiar los valores de la lectura de las variables (Función copy_data).
Filter_data
void filter_data(void)
{ // guarda el valor de las coordenadas de X,Y,Z
byte i;
dword X, Y, Z;
X = x.reading[samp];
Y = y.reading[samp];
Z = z.reading[samp];
for (i=samp;i>0;i--){
X = (X + ((x.reading[i] + x.result[i-1])>>1))>>1;
Y = (Y + ((y.reading[i] + y.result[i-1])>>1))>>1;
Z = (Z + ((z.reading[i] + z.result[i-1])>>1))>>1;
}
x.result[samp] = (word)X;
y.result[samp] = (word)Y;
z.result[samp] = (word)Z;
}
Avg_data
void avg_data(void)
{// promedia el valor leido por x, y, z desde j hasta samp
byte j;
long x_avg=0, y_avg=0, z_avg=0;
for (j=1;j<=samp;j++){
x_avg += x.reading[j];
y_avg += y.reading[j];
z_avg += z.reading[j];
}
x.result[samp] = (word)(x_avg>>4);
y.result[samp] = (word)(y_avg>>4);
z.result[samp] = (word)(z_avg>>4);
}
Copy_data
void copy_data(void) { // Se copia el promedio leido en una variable resultado para x, y ,z
x.result[samp] = x.reading[samp];
y.result[samp] = y.reading[samp];
z.result[samp] = z.reading[samp];
}
Modificación del código: Identificar la posición de la Tarjeta de Desarrollo con LEDs
Se realizaron unas pequeñas modificaciones al código presentado anteriormente para que, además de mostrar la aceleración de la tarjeta mediante la herramienta graficadora del Toolkit, se mostrara la inclinación en el eje "Y" haciendo uso de sus LEDs. Estos se encenderán en forma de "cascada" si la tarjeta se inclina en una u otra dirección.
- Prueba de funcionamiento:
Agregarle esta nueva característica al proyecto sólo necesitó modificar dos funciones del archivo acelerómetro.c, que se explicarán a continuación:
PeriphInit
En esta función únicamente se agregó la habilitación de los periféricos relacionados a los LEDs (PTCDD y PTEDD) y posteriormente su inicialización como apagados por defecto.
void PeriphInit(void)
{
// Desabilita las instrucciones de COP y habilita las instrucciones de STOP, RESET y BKGD
SOPT1 = 0x23;
// Selecciona el modo FEI
// El trimming del fBUS es configurado en 25 MHz
ICS_FEI();
// Enable all pullups
PTAPE = 0xFF;
PTBPE = 0xFF;
PTCPE = 0xFF;
PTDPE = 0xFF;
PTEPE = 0xFF;
PTFPE = 0xFF;
PTGPE = 0xFF;
PTHPE = 0xFF;
PTJPE = 0xFF;
/* Configura PTG[2:1] como la sensitividad del acelerometro
PTG2:PTG1
0 0 = 1.5g
0 1 = 2.0g
1 0 = 4.0g
1 1 = 6.0g
*/ //
PTGD = 0x00; // Se selecciona la sensibilidad de 1.5g
PTGDD = 0x06; // Se selecciona como salida el puerto G
// Habilitación de los LEDs
PTCDD = 0x3F;
PTEDD = 0xC0;
// LEDs apagados por defecto
PTCD = 0x3F;
PTED = 0xC0;
// Timer2 overflow about every 1ms
TPM2MOD = 25000; // Es un registro que contiene el valor del contador
// Detiene el Timer2 y selecciona 1 como un divisor prescalar
TPM2SC = 0x00; //
// Initializes SCI Peripheral
InitSCI(fei_baud);
}
ShowAcceleration
Utilizando como ayuda la herramienta graficadora del Toolkit se visualizaron los rangos de valores que alcanzaba la posición "Y" cuando se movía la Tarjeta de Desarrollo progresivamente en ese eje específico. Luego se estableció un criterio para definir entre que rangos de valores encendería (y apagaría) cada LED (PTC0, PTC1, PTC2, PTC3, PTC4, PTC5, PTE6 y PTE7) y posteriormente estos valores se convirtieron hexadecimal para poder ser manipulados en el código.
En la función ShowAcceleration, justo después de la sección "Muestra la Aceleración", se agregaron varios if, con else if, cuyas condiciones serán los rangos de valores en los que se encontrará la variable "y.result[samp]" (En hexadecimal son: 0x07D0 para límite inferior y 0x32C8 para límite superior). Cada uno de esos if se encargará de encender un LED específico y apagar los otros, para que al realizar el movimiento, se pueda observar de forma progresiva el movimiento en "Cascada" de los LEDs.
void ShowAcceleration (void)
{
word SampleCNT;
byte j,k;
ReadAcceleration(); // Lee los datos de aceleración
//ADCSC1 = 0x01;
x.reading[samp] = (dword)( IIC_Converted_Data[0] <<8);
//ADCSC1 = 0x08;
y.reading[samp] = (dword)( IIC_Converted_Data[1] <<8);
//ADCSC1 = 0x09;
z.reading[samp] = (dword)( IIC_Converted_Data[2] <<8);
StartTPM(0); //0 = TPM prescaler = /2
if(samp>0){
switch (mode){
case filter: filter_data(); break;
case avg : avg_data(); break;
default : copy_data();
}
} else {
copy_data();
}
SampleCNT = StopTPM();
if (SampleCNT<0x0100) {
for(j=0xff;j>0;j--){
for(k=0x10;k>0;k--){}
}
}
// Muestra la Aceleración
SendMsg("\r\n");
SendMsg(word2asc((word)x.result[samp],dis_base));
SendMsg(",");
SendMsg(word2asc((word)y.result[samp],dis_base));
SendMsg(",");
SendMsg(word2asc((word)z.result[samp],dis_base));
SendMsg(",");
SendMsg(word2asc(SampleCNT,dis_base));
if ( (y.result[samp]>=0x32C8) && (y.result[samp]<=0x36B0) ){
PTCD=0x3E;
PTED=0xC0;
}
else if ( (y.result[samp]>=0x2CEC) && (y.result[samp]<=0x32C8) ){
PTCD=0x3D;
PTED=0xC0;
}
else if ( (y.result[samp]>=0x2328) && (y.result[samp]<=0x2CEC) ){
PTCD=0x3B;
PTED=0xC0;
}
else if ( (y.result[samp]>=0x1F40) && (y.result[samp]<=0x2328) ){
PTCD=0x27;
PTED=0xC0;
}
else if ( (y.result[samp]>=0x1388) && (y.result[samp]<=0x1F40) ){
PTCD=0x1F;
PTED=0xC0;
}
else if ( (y.result[samp]>=0x0CE4) && (y.result[samp]<=0x1388) ){
PTED=0x80;
PTCD=0x3F;
}
else if ( (y.result[samp]>=0x07D0) && (y.result[samp]<=0x0CE4) ){
PTED=0x40;
PTCD=0x3F;
}
else{
PTCD=0x3F;
PTED=0xC0;
}
// Shift array of results if we hit max
if (samp >= max-1) {
for (j=0;j<max-1;j++){
x.result[j] = x.result[j+1];
x.reading[j] = x.reading[j+1];
y.result[j] = y.result[j+1];
y.reading[j] = y.reading[j+1];
z.result[j] = z.result[j+1];
z.reading[j] = z.reading[j+1];
}
samp = max-1;
} else {
samp++;
}
}
Material de Referencia
Manuales:
Archivo:Manual MC9S08QE128.pdf
Código del proyecto:
Archivo:Accelerometer puntoc.pdf
Archivo:Accelerometer puntoh.pdf
