/elec/propeller-clock

To get this branch, use:
bzr branch http://bzr.ed.am/elec/propeller-clock

« back to all changes in this revision

Viewing changes to src/propeller-clock.ino

  • Committer: edam
  • Date: 2012-02-25 01:31:17 UTC
  • Revision ID: tim@ed.am-20120225013117-53ed8yahoreoms76
updated software to include drawing abstraction infrastructure

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
src/propeller-clock.ino
28
28
 
29
29
 * a PC fan is wired up to a 12V power supply
30
30
 
31
 
 * the fan's SENSE (tachometer) pin connected to pin 2 on the
32
 
   Arduino.
 
31
 * the fan's SENSE (tachiometer) pin connected to pin 2 on the
 
32
   arduino.
33
33
 
34
 
 * the pins 4 to 13 on the Arduino should directly drive an LED (the
 
34
 * the pins 4 to 13 on the arduino should directly drive an LED (the
35
35
   LED on pin 4 is in the centre of the clock face and the LED on pin
36
36
   13 is at the outside.
37
37
 
38
38
 * if a longer hand (and a larger clock face) is desired, pin 4 can be
39
39
   used to indirectly drive a transistor which in turn drives several
40
 
   LEDs that turn on and off in unison in the centre of the clock.
 
40
   LEDs that turn on anf off in unison in the centre of the clock.
41
41
 
42
42
 * a button should be attached to pin 3 that grounds it when pressed.
43
43
 
44
 
 * A DS1307 remote clock is connected via I2C on analogue pins 4 and 5.
 
44
 * A DS1307 remote clock is connected via I2C on analog pins 4 and 5.
45
45
 
46
46
Implementation details:
47
47
 
50
50
 * the timing of the drawing of the clock face is recalculated with
51
51
   every rotation of the propeller.
52
52
    
53
 
 * a PC fan actually sends 2 tachometer pulses per revolution, so the
 
53
 * a PC fan actually sends 2 tachiometer pulses per revolution, so the
54
54
   software skips every other one. This means that the clock may
55
55
   appear upside-down if started with the propeller in the wrong
56
 
   position. You will need to experiment to discover the position that
 
56
   position. You will need to experiment to dicsover the position that
57
57
   the propeller must be in when starting the clock.
58
58
    
59
59
Usage instructions:
75
75
 
76
76
******************************************************************************/
77
77
 
 
78
 
 
79
#include <button.h>
78
80
#include "config.h"
79
 
#include "button.h"
80
81
#include "time.h"
81
 
#include "Arduino.h"
82
 
#include "analogue_clock.h"
83
 
#include "digital_clock.h"
84
 
#include "test_pattern.h"
85
 
#include "settings_mode.h"
86
 
#include "text.h"
87
 
#include "text_renderer.h"
88
 
#include "common.h"
 
82
#include "mode_switcher.h"
 
83
#include "drawer.h"
89
84
 
90
85
//_____________________________________________________________________________
91
86
//                                                                         data
92
87
 
 
88
 
93
89
// when non-zero, the time (in microseconds) of a new fan pulse that
94
90
// has just occurred, which means that segment drawing needs to be
95
91
// restarted
96
 
static unsigned long _new_pulse_at = 0;
 
92
static unsigned long new_pulse_at = 0;
97
93
 
98
94
// the time (in microseconds) when the last fan pulse occurred
99
 
static unsigned long _last_pulse_at = 0;
 
95
static unsigned long last_pulse_at = 0;
100
96
 
101
97
// duration (in microseconds) that a segment should be displayed
102
 
static unsigned long _segment_step = 0;
 
98
static unsigned long segment_step = 0;
103
99
 
104
100
// remainder after divisor and a tally of the remainders for each segment
105
 
static unsigned long _segment_step_sub_step = 0;
106
 
static unsigned long _segment_step_sub = 0;
107
 
 
108
 
// the button
109
 
static Button _button( 3 );
110
 
 
111
 
// modes
112
 
static int _major_mode = 0;
113
 
static int _minor_mode = 0;
114
 
 
115
 
#define MAIN_MODE_IDX 1
116
 
#define SETTINGS_MODE_IDX 0
117
 
 
118
 
#define ANALOGUE_CLOCK_IDX 0
119
 
#define DIGITAL_CLOCK_IDX 1
120
 
#define TEST_PATTERN_IDX 2
 
101
static unsigned long segment_step_sub_step = 0;
 
102
static unsigned long segment_step_sub = 0;
 
103
 
 
104
// flag to indicate that the drawing mode should be cycled to the next one
 
105
static bool inc_draw_mode = false;
 
106
 
 
107
// a bounce-managed button
 
108
static Button button( 3 );
121
109
 
122
110
//_____________________________________________________________________________
123
111
//                                                                         code
124
112
 
125
113
 
126
 
// activate the current minor mode
127
 
void activate_minor_mode()
128
 
{
129
 
        // reset text
130
 
        Text::reset();
131
 
        leds_off();
132
 
 
133
 
        // give the mode a chance to init
134
 
        switch( _minor_mode ) {
135
 
        case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_activate(); break;
136
 
        case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_activate(); break;
137
 
        }
138
 
}
139
 
 
140
 
 
141
 
// activate major mode
142
 
void activate_major_mode()
143
 
{
144
 
        // reset text
145
 
        Text::reset();
146
 
        leds_off();
147
 
 
148
 
        // give the mode a chance to init
149
 
        switch( _major_mode ) {
150
 
        case MAIN_MODE_IDX: activate_minor_mode(); break;
151
 
        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_activate(); break;
152
 
        }
153
 
}
154
 
 
155
 
 
156
 
// perform button events
157
 
void do_button_events()
158
 
{
159
 
        // loop through pending events
160
 
        while( int event = _button.get_event() )
161
 
        {
162
 
                switch( event )
163
 
                {
164
 
                case 1:
165
 
                        // short press
166
 
                        switch( _major_mode ) {
167
 
                        case MAIN_MODE_IDX:
168
 
                                switch( _minor_mode ) {
169
 
                                case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_press(); break;
170
 
                                case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_press(); break;
171
 
                                }
172
 
                                break;
173
 
                        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_press(); break;
174
 
                        }
175
 
                        break;
176
 
 
177
 
                case 2:
178
 
                        // long press
179
 
                        switch( _major_mode ) {
180
 
                        case MAIN_MODE_IDX:
181
 
                                if( ++_minor_mode >= 3 )
182
 
                                        _minor_mode = 0;
183
 
                                activate_minor_mode();
184
 
                                break;
185
 
                        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_long_press(); break;
186
 
                        }
187
 
                        break;
188
 
 
189
 
                case 3:
190
 
                        // looooong press (change major mode)
191
 
                        if( ++_major_mode > 1 )
192
 
                                _major_mode = 0;
193
 
                        activate_major_mode();
194
 
                        break;
195
 
                }
196
 
        }
 
114
// check for button presses
 
115
void checkButtons()
 
116
{
 
117
        // update buttons
 
118
        int event = button.update();
 
119
 
 
120
        // handle any events
 
121
        switch( event ) {
 
122
        case 1:
 
123
                inc_draw_mode = true;
 
124
                break;
 
125
        }
 
126
}
 
127
 
 
128
 
 
129
// turn an led on/off
 
130
void ledOn( int num, bool on )
 
131
{
 
132
        if( num < 0 || num > 9 ) return;
 
133
 
 
134
        // convert to pin no.
 
135
        num += 4;
 
136
 
 
137
        // pin 4 needs to be inverted (it's driving a PNP)
 
138
        if( num == 4 ) on = !on;
 
139
 
 
140
        digitalWrite( num, on? HIGH : LOW );
197
141
}
198
142
 
199
143
 
200
144
// draw a display segment
201
 
void draw_next_segment( bool reset )
 
145
void drawNextSegment( bool reset )
202
146
{
 
147
        static ModeSwitcher mode_switcher;
 
148
        static bool init = false;
 
149
 
 
150
        if( !init ) {
 
151
                init = true;
 
152
                mode_switcher.activate();
 
153
        }
 
154
 
203
155
        // keep track of segment
204
156
#if CLOCK_FORWARD
205
157
        static int segment = ( NUM_SEGMENTS - CLOCK_SHIFT ) % NUM_SEGMENTS;
209
161
        if( reset ) segment = NUM_SEGMENTS - 1 - CLOCK_SHIFT;
210
162
#endif
211
163
 
212
 
        // reset the text renderer
213
 
        TextRenderer::reset_buffer();
214
 
 
215
 
        // frame reset
216
 
        if( reset ) {
217
 
                switch( _major_mode ) {
218
 
                case MAIN_MODE_IDX:
219
 
                        switch( _minor_mode ) {
220
 
                        case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_draw_reset(); break;
221
 
                        case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_draw_reset(); break;
222
 
                        }
223
 
                        break;
224
 
                case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_draw_reset(); break;
225
 
                }
226
 
 
227
 
                // tell the text services we're starting a new frame
228
 
                Text::draw_reset();
229
 
        }
230
 
 
231
164
        // draw
232
 
        switch( _major_mode ) {
233
 
        case MAIN_MODE_IDX:
234
 
                switch( _minor_mode ) {
235
 
                case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_draw( segment ); break;
236
 
                case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_draw( segment ); break;
237
 
                case TEST_PATTERN_IDX: test_pattern_draw( segment ); break;
238
 
                }
239
 
                break;
240
 
        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_draw( segment ); break;
241
 
        }
242
 
 
243
 
        // draw any text that was rendered
244
 
        TextRenderer::output_buffer();
 
165
        Drawer &drawer = mode_switcher.get_drawer();
 
166
        if( reset ) drawer.draw_reset();
 
167
        drawer.draw( segment );
245
168
 
246
169
#if CLOCK_FORWARD
247
170
        if( ++segment >= NUM_SEGMENTS ) segment = 0;
252
175
 
253
176
 
254
177
// calculate time constants when a new pulse has occurred
255
 
void calculate_segment_times()
 
178
void calculateSegmentTimes()
256
179
{
257
180
        // check for overflows, and only recalculate times if there isn't
258
181
        // one (if there is, we'll just go with the last pulse's times)
259
 
        if( _new_pulse_at > _last_pulse_at )
 
182
        if( new_pulse_at > last_pulse_at )
260
183
        {
261
184
                // new segment stepping times
262
 
                unsigned long delta = _new_pulse_at - _last_pulse_at;
263
 
                _segment_step = delta / NUM_SEGMENTS;
264
 
                _segment_step_sub = 0;
265
 
                _segment_step_sub_step = delta % NUM_SEGMENTS;
 
185
                unsigned long delta = new_pulse_at - last_pulse_at;
 
186
                segment_step = delta / NUM_SEGMENTS;
 
187
                segment_step_sub = 0;
 
188
                segment_step_sub_step = delta % NUM_SEGMENTS;
266
189
        }
267
190
 
268
191
        // now we have dealt with this pulse, save the pulse time and
269
192
        // clear new_pulse_at, ready for the next pulse
270
 
        _last_pulse_at = _new_pulse_at;
271
 
        _new_pulse_at = 0;
 
193
        last_pulse_at = new_pulse_at;
 
194
        new_pulse_at = 0;
272
195
}
273
196
 
274
197
 
275
198
// wait until it is time to draw the next segment or a new pulse has
276
199
// occurred
277
 
void wait_till_end_of_segment( bool reset )
 
200
void waitTillNextSegment( bool reset )
278
201
{
279
202
        static unsigned long end_time = 0;
280
203
 
281
204
        // handle reset
282
205
        if( reset )
283
 
                end_time = _last_pulse_at;
 
206
                end_time = last_pulse_at;
284
207
 
285
208
        // work out the time that this segment should be displayed until
286
 
        end_time += _segment_step;
287
 
        _segment_step_sub += _segment_step_sub_step;
288
 
        if( _segment_step_sub >= NUM_SEGMENTS ) {
289
 
                _segment_step_sub -= NUM_SEGMENTS;
 
209
        end_time += segment_step;
 
210
        segment_step_sub += segment_step_sub_step;
 
211
        if( segment_step_sub >= NUM_SEGMENTS ) {
 
212
                segment_step_sub -= NUM_SEGMENTS;
290
213
                end_time++;
291
214
        }
292
215
 
293
216
        // wait
294
 
        while( micros() < end_time && !_new_pulse_at );
 
217
        while( micros() < end_time && !new_pulse_at );
295
218
}
296
219
 
297
220
 
298
221
// ISR to handle the pulses from the fan's tachiometer
299
 
void fan_pulse_handler()
 
222
void fanPulseHandler()
300
223
{
301
224
        // the fan actually sends two pulses per revolution. These pulses
302
225
        // may not be exactly evenly distributed around the rotation, so
307
230
        if( !ignore )
308
231
        {
309
232
                // set a new pulse time
310
 
                _new_pulse_at = micros();
 
233
                new_pulse_at = micros();
311
234
        }
312
235
}
313
236
 
316
239
void setup()
317
240
{
318
241
        // set up an interrupt handler on pin 2 to nitice fan pulses
319
 
        attachInterrupt( 0, fan_pulse_handler, RISING );
 
242
        attachInterrupt( 0, fanPulseHandler, RISING );
320
243
        digitalWrite( 2, HIGH );
321
244
  
322
245
        // set up output pins (4 to 13) for the led array
326
249
        // set up mode-switch button on pin 3
327
250
        pinMode( 3, INPUT );
328
251
        digitalWrite( 3, HIGH );
329
 
        static int event_times[] = { 5, 500, 4000, 0 };
330
 
        _button.set_event_times( event_times );
331
 
 
332
 
        // initialise RTC
333
 
        Time::init();
334
 
 
335
 
        // activate the minor mode
336
 
        activate_major_mode();
 
252
        button.add_event_at( 5, 1 );
 
253
        button.add_event_at( 1000, 2 );
 
254
        button.add_event_at( 4000, 3 );
 
255
 
 
256
        // serial comms
 
257
        Serial.begin( 9600 );
337
258
}
338
259
 
339
260
 
341
262
void loop()
342
263
{
343
264
        // if there has been a new pulse, we'll be resetting the display
344
 
        bool reset = _new_pulse_at? true : false;
345
 
 
346
 
        // update button
347
 
        _button.update();
 
265
        bool reset = new_pulse_at? true : false;
348
266
 
349
267
        // only do this stuff at the start of a display cycle, to ensure
350
268
        // that no state changes mid-display
351
269
        if( reset )
352
270
        {
353
 
                // calculate segment times
354
 
                calculate_segment_times();
 
271
                // check buttons
 
272
                checkButtons();
355
273
 
356
274
                // keep track of time
357
 
                Time::update();
358
 
 
359
 
                // perform button events
360
 
                do_button_events();
 
275
                Time &time = Time::get_instance();
 
276
                time.update();
361
277
        }
362
278
 
363
279
        // draw this segment
364
 
        draw_next_segment( reset );
 
280
        drawNextSegment( reset );
 
281
 
 
282
        // do we need to recalculate segment times?
 
283
        if( reset )
 
284
                calculateSegmentTimes();
365
285
 
366
286
        // wait till it's time to draw the next segment
367
 
        wait_till_end_of_segment( reset );
 
287
        waitTillNextSegment( reset );
368
288
}