/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
 
        // reset buttons
149
 
        _button.set_press_mode( _major_mode != SETTINGS_MODE_IDX );
150
 
 
151
 
        // give the mode a chance to init
152
 
        switch( _major_mode ) {
153
 
        case MAIN_MODE_IDX: activate_minor_mode(); break;
154
 
        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_activate(); break;
155
 
        }
156
 
}
157
 
 
158
 
 
159
 
// perform button events
160
 
void do_button_events()
161
 
{
162
 
        // loop through pending events
163
 
        while( int event = _button.get_event() )
164
 
        {
165
 
                switch( event )
166
 
                {
167
 
                case 1:
168
 
                        // short press
169
 
                        switch( _major_mode ) {
170
 
                        case MAIN_MODE_IDX:
171
 
                                switch( _minor_mode ) {
172
 
                                case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_press(); break;
173
 
                                case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_press(); break;
174
 
                                }
175
 
                                break;
176
 
                        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_press(); break;
177
 
                        }
178
 
                        break;
179
 
 
180
 
                case 2:
181
 
                        // long press
182
 
                        switch( _major_mode ) {
183
 
                        case MAIN_MODE_IDX:
184
 
                                if( ++_minor_mode >= 3 )
185
 
                                        _minor_mode = 0;
186
 
                                activate_minor_mode();
187
 
                                break;
188
 
                        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_long_press(); break;
189
 
                        }
190
 
                        break;
191
 
 
192
 
                case 3:
193
 
                        // looooong press (change major mode)
194
 
                        if( ++_major_mode > 1 )
195
 
                                _major_mode = 0;
196
 
                        activate_major_mode();
197
 
                        break;
198
 
                }
199
 
        }
 
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 );
200
141
}
201
142
 
202
143
 
203
144
// draw a display segment
204
 
void draw_next_segment( bool reset )
 
145
void drawNextSegment( bool reset )
205
146
{
 
147
        static ModeSwitcher mode_switcher;
 
148
        static bool init = false;
 
149
 
 
150
        if( !init ) {
 
151
                init = true;
 
152
                mode_switcher.activate();
 
153
        }
 
154
 
206
155
        // keep track of segment
207
156
#if CLOCK_FORWARD
208
157
        static int segment = ( NUM_SEGMENTS - CLOCK_SHIFT ) % NUM_SEGMENTS;
212
161
        if( reset ) segment = NUM_SEGMENTS - 1 - CLOCK_SHIFT;
213
162
#endif
214
163
 
215
 
        // reset the text renderer
216
 
        TextRenderer::reset_buffer();
217
 
 
218
 
        // frame reset
219
 
        if( reset ) {
220
 
                switch( _major_mode ) {
221
 
                case MAIN_MODE_IDX:
222
 
                        switch( _minor_mode ) {
223
 
                        case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_draw_reset(); break;
224
 
                        case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_draw_reset(); break;
225
 
                        }
226
 
                        break;
227
 
                case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_draw_reset(); break;
228
 
                }
229
 
 
230
 
                // tell the text services we're starting a new frame
231
 
                Text::draw_reset();
232
 
        }
233
 
 
234
164
        // draw
235
 
        switch( _major_mode ) {
236
 
        case MAIN_MODE_IDX:
237
 
                switch( _minor_mode ) {
238
 
                case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_draw( segment ); break;
239
 
                case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_draw( segment ); break;
240
 
                case TEST_PATTERN_IDX: test_pattern_draw( segment ); break;
241
 
                }
242
 
                break;
243
 
        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_draw( segment ); break;
244
 
        }
245
 
 
246
 
        // draw any text that was rendered
247
 
        TextRenderer::output_buffer();
 
165
        Drawer &drawer = mode_switcher.get_drawer();
 
166
        if( reset ) drawer.draw_reset();
 
167
        drawer.draw( segment );
248
168
 
249
169
#if CLOCK_FORWARD
250
170
        if( ++segment >= NUM_SEGMENTS ) segment = 0;
255
175
 
256
176
 
257
177
// calculate time constants when a new pulse has occurred
258
 
void calculate_segment_times()
 
178
void calculateSegmentTimes()
259
179
{
260
180
        // check for overflows, and only recalculate times if there isn't
261
181
        // one (if there is, we'll just go with the last pulse's times)
262
 
        if( _new_pulse_at > _last_pulse_at )
 
182
        if( new_pulse_at > last_pulse_at )
263
183
        {
264
184
                // new segment stepping times
265
 
                unsigned long delta = _new_pulse_at - _last_pulse_at;
266
 
                _segment_step = delta / NUM_SEGMENTS;
267
 
                _segment_step_sub = 0;
268
 
                _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;
269
189
        }
270
190
 
271
191
        // now we have dealt with this pulse, save the pulse time and
272
192
        // clear new_pulse_at, ready for the next pulse
273
 
        _last_pulse_at = _new_pulse_at;
274
 
        _new_pulse_at = 0;
 
193
        last_pulse_at = new_pulse_at;
 
194
        new_pulse_at = 0;
275
195
}
276
196
 
277
197
 
278
198
// wait until it is time to draw the next segment or a new pulse has
279
199
// occurred
280
 
void wait_till_end_of_segment( bool reset )
 
200
void waitTillNextSegment( bool reset )
281
201
{
282
202
        static unsigned long end_time = 0;
283
203
 
284
204
        // handle reset
285
205
        if( reset )
286
 
                end_time = _last_pulse_at;
 
206
                end_time = last_pulse_at;
287
207
 
288
208
        // work out the time that this segment should be displayed until
289
 
        end_time += _segment_step;
290
 
        _segment_step_sub += _segment_step_sub_step;
291
 
        if( _segment_step_sub >= NUM_SEGMENTS ) {
292
 
                _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;
293
213
                end_time++;
294
214
        }
295
215
 
296
216
        // wait
297
 
        while( micros() < end_time && !_new_pulse_at );
 
217
        while( micros() < end_time && !new_pulse_at );
298
218
}
299
219
 
300
220
 
301
221
// ISR to handle the pulses from the fan's tachiometer
302
 
void fan_pulse_handler()
 
222
void fanPulseHandler()
303
223
{
304
224
        // the fan actually sends two pulses per revolution. These pulses
305
225
        // may not be exactly evenly distributed around the rotation, so
310
230
        if( !ignore )
311
231
        {
312
232
                // set a new pulse time
313
 
                _new_pulse_at = micros();
 
233
                new_pulse_at = micros();
314
234
        }
315
235
}
316
236
 
319
239
void setup()
320
240
{
321
241
        // set up an interrupt handler on pin 2 to nitice fan pulses
322
 
        attachInterrupt( 0, fan_pulse_handler, RISING );
 
242
        attachInterrupt( 0, fanPulseHandler, RISING );
323
243
        digitalWrite( 2, HIGH );
324
244
  
325
245
        // set up output pins (4 to 13) for the led array
329
249
        // set up mode-switch button on pin 3
330
250
        pinMode( 3, INPUT );
331
251
        digitalWrite( 3, HIGH );
332
 
        static int event_times[] = { 5, 500, 4000, 0 };
333
 
        _button.set_event_times( event_times );
334
 
 
335
 
        // initialise RTC
336
 
        Time::init();
337
 
 
338
 
        // init text renderer
339
 
        TextRenderer::init();
340
 
 
341
 
        // activate the minor mode
342
 
        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 );
343
258
}
344
259
 
345
260
 
347
262
void loop()
348
263
{
349
264
        // if there has been a new pulse, we'll be resetting the display
350
 
        bool reset = _new_pulse_at? true : false;
351
 
 
352
 
        // update button
353
 
        _button.update();
 
265
        bool reset = new_pulse_at? true : false;
354
266
 
355
267
        // only do this stuff at the start of a display cycle, to ensure
356
268
        // that no state changes mid-display
357
269
        if( reset )
358
270
        {
359
 
                // calculate segment times
360
 
                calculate_segment_times();
 
271
                // check buttons
 
272
                checkButtons();
361
273
 
362
274
                // keep track of time
363
 
                Time::update();
364
 
 
365
 
                // perform button events
366
 
                do_button_events();
 
275
                Time &time = Time::get_instance();
 
276
                time.update();
367
277
        }
368
278
 
369
279
        // draw this segment
370
 
        draw_next_segment( reset );
 
280
        drawNextSegment( reset );
 
281
 
 
282
        // do we need to recalculate segment times?
 
283
        if( reset )
 
284
                calculateSegmentTimes();
371
285
 
372
286
        // wait till it's time to draw the next segment
373
 
        wait_till_end_of_segment( reset );
 
287
        waitTillNextSegment( reset );
374
288
}