/elec/propeller-clock

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

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added added

removed removed

Lines of Context:
src/propeller-clock.ino
1
 
/* -*- mode: c++; compile-command: "make"; -*- */
 
1
/* -*- mode: c++; compile-command: "BOARD=pro5v make"; -*- */
2
2
/*
3
3
 * propeller-clock.ino
4
4
 *
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 "modes/switcher_major_mode.h"
83
 
#include "modes/settings_major_mode.h"
84
 
#include "modes/analogue_clock_mode.h"
85
 
#include "modes/digital_clock_mode.h"
86
 
#include "modes/info_mode.h"
87
 
#include "modes/test_pattern_mode.h"
88
 
#include "text.h"
89
 
#include "text_renderer.h"
90
 
#include "common.h"
 
82
#include "mode_switcher.h"
 
83
#include "drawer.h"
91
84
 
92
85
//_____________________________________________________________________________
93
86
//                                                                         data
94
87
 
 
88
 
95
89
// when non-zero, the time (in microseconds) of a new fan pulse that
96
90
// has just occurred, which means that segment drawing needs to be
97
91
// restarted
98
 
static unsigned long _new_pulse_at = 0;
 
92
static unsigned long new_pulse_at = 0;
99
93
 
100
94
// the time (in microseconds) when the last fan pulse occurred
101
 
static unsigned long _last_pulse_at = 0;
 
95
static unsigned long last_pulse_at = 0;
102
96
 
103
97
// duration (in microseconds) that a segment should be displayed
104
 
static unsigned long _segment_step = 0;
 
98
static unsigned long segment_step = 0;
105
99
 
106
100
// remainder after divisor and a tally of the remainders for each segment
107
 
static unsigned long _segment_step_sub_step = 0;
108
 
static unsigned long _segment_step_sub = 0;
109
 
 
110
 
// the button
111
 
static Button _button( 3 );
112
 
 
113
 
// major modes
114
 
static MajorMode *_modes[ 3 ];
115
 
 
116
 
// current major mode
117
 
static int _mode = 0;
118
 
 
119
 
// interupt handler's "ignore every other" flag
120
 
static bool _pulse_ignore = true;
 
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
 
// perform button events
126
 
void do_button_events()
 
113
 
 
114
// check for button presses
 
115
void checkButtons()
127
116
{
128
 
        // loop through pending events
129
 
        while( int event = _button.get_event() )
130
 
        {
131
 
                switch( event )
132
 
                {
133
 
                case 1:
134
 
                        // short press
135
 
                        _modes[ _mode ]->press();
136
 
                        break;
137
 
                case 2:
138
 
                        // long press
139
 
                        _modes[ _mode ]->long_press();
140
 
                        break;
141
 
                case 3:
142
 
                        // looooong press (change major mode)
143
 
                        _modes[ _mode ]->deactivate();
144
 
                        if( !_modes[ ++_mode ] ) _mode = 0;
145
 
                        _modes[ _mode ]->activate();
146
 
                        break;
147
 
                case 4:
148
 
                        // switch display upside-down
149
 
                        _pulse_ignore = !_pulse_ignore;
150
 
                        break;
151
 
                }
 
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;
152
125
        }
153
126
}
154
127
 
155
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 );
 
141
}
 
142
 
 
143
 
156
144
// draw a display segment
157
 
void draw_next_segment( bool reset )
 
145
void drawNextSegment( bool reset )
158
146
{
 
147
        static ModeSwitcher mode_switcher;
 
148
        static bool init = false;
 
149
 
 
150
        if( !init ) {
 
151
                init = true;
 
152
                mode_switcher.activate();
 
153
        }
 
154
 
159
155
        // keep track of segment
160
 
        static int segment = 0;
161
156
#if CLOCK_FORWARD
 
157
        static int segment = ( NUM_SEGMENTS - CLOCK_SHIFT ) % NUM_SEGMENTS;
162
158
        if( reset ) segment = ( NUM_SEGMENTS - CLOCK_SHIFT ) % NUM_SEGMENTS;
163
159
#else
 
160
        static int segment = NUM_SEGMENTS - 1 - CLOCK_SHIFT;
164
161
        if( reset ) segment = NUM_SEGMENTS - 1 - CLOCK_SHIFT;
165
162
#endif
166
163
 
167
 
        // reset the text renderer's buffer
168
 
        TextRenderer::reset_buffer();
169
 
 
170
 
        if( reset )
171
 
        {
172
 
                _modes[ _mode ]->draw_reset();
173
 
 
174
 
                // tell the text services we're starting a new frame
175
 
                Text::draw_reset();
176
 
        }
177
 
 
178
164
        // draw
179
 
        _modes[ _mode ]->draw( segment );
180
 
 
181
 
        // draw text
182
 
        Text::draw( segment );
183
 
 
184
 
        // draw text rednerer's buffer
185
 
        TextRenderer::output_buffer();
 
165
        Drawer &drawer = mode_switcher.get_drawer();
 
166
        if( reset ) drawer.draw_reset();
 
167
        drawer.draw( segment );
186
168
 
187
169
#if CLOCK_FORWARD
188
170
        if( ++segment >= NUM_SEGMENTS ) segment = 0;
193
175
 
194
176
 
195
177
// calculate time constants when a new pulse has occurred
196
 
void calculate_segment_times()
 
178
void calculateSegmentTimes()
197
179
{
198
180
        // check for overflows, and only recalculate times if there isn't
199
181
        // one (if there is, we'll just go with the last pulse's times)
200
 
        if( _new_pulse_at > _last_pulse_at )
 
182
        if( new_pulse_at > last_pulse_at )
201
183
        {
202
184
                // new segment stepping times
203
 
                unsigned long delta = _new_pulse_at - _last_pulse_at;
204
 
                _segment_step = delta / NUM_SEGMENTS;
205
 
                _segment_step_sub = 0;
206
 
                _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;
207
189
        }
208
190
 
209
191
        // now we have dealt with this pulse, save the pulse time and
210
192
        // clear new_pulse_at, ready for the next pulse
211
 
        _last_pulse_at = _new_pulse_at;
212
 
        _new_pulse_at = 0;
 
193
        last_pulse_at = new_pulse_at;
 
194
        new_pulse_at = 0;
213
195
}
214
196
 
215
197
 
216
198
// wait until it is time to draw the next segment or a new pulse has
217
199
// occurred
218
 
void wait_till_end_of_segment( bool reset )
 
200
void waitTillNextSegment( bool reset )
219
201
{
220
202
        static unsigned long end_time = 0;
221
203
 
222
204
        // handle reset
223
205
        if( reset )
224
 
                end_time = _last_pulse_at;
 
206
                end_time = last_pulse_at;
225
207
 
226
208
        // work out the time that this segment should be displayed until
227
 
        end_time += _segment_step;
228
 
        _segment_step_sub += _segment_step_sub_step;
229
 
        if( _segment_step_sub >= NUM_SEGMENTS ) {
230
 
                _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;
231
213
                end_time++;
232
214
        }
233
215
 
234
216
        // wait
235
 
        while( micros() < end_time && !_new_pulse_at );
 
217
        while( micros() < end_time && !new_pulse_at );
236
218
}
237
219
 
238
220
 
239
 
// ISR to handle the pulses from the fan's tachometer
240
 
void fan_pulse_handler()
 
221
// ISR to handle the pulses from the fan's tachiometer
 
222
void fanPulseHandler()
241
223
{
242
224
        // the fan actually sends two pulses per revolution. These pulses
243
225
        // may not be exactly evenly distributed around the rotation, so
244
226
        // we can't recalculate times on every pulse. Instead, we ignore
245
227
        // every other pulse so timings are based on a complete rotation.
246
 
        _pulse_ignore = !_pulse_ignore;
247
 
        if( !_pulse_ignore )
 
228
        static bool ignore = true;
 
229
        ignore = !ignore;
 
230
        if( !ignore )
248
231
        {
249
232
                // set a new pulse time
250
 
                _new_pulse_at = micros();
 
233
                new_pulse_at = micros();
251
234
        }
252
235
}
253
236
 
255
238
// main setup
256
239
void setup()
257
240
{
258
 
        // set up an interrupt handler on pin 2 to notice fan pulses
259
 
        attachInterrupt( 0, fan_pulse_handler, RISING );
 
241
        // set up an interrupt handler on pin 2 to nitice fan pulses
 
242
        attachInterrupt( 0, fanPulseHandler, RISING );
260
243
        digitalWrite( 2, HIGH );
261
244
  
262
245
        // set up output pins (4 to 13) for the led array
266
249
        // set up mode-switch button on pin 3
267
250
        pinMode( 3, INPUT );
268
251
        digitalWrite( 3, HIGH );
269
 
        static int event_times[] = { 10, 500, 2000, 4000, 0 };
270
 
        _button.set_event_times( event_times );
271
 
 
272
 
        // initialise RTC
273
 
        Time::load_time();
274
 
 
275
 
        // init text renderer
276
 
        TextRenderer::init();
277
 
 
278
 
        // reset text
279
 
        Text::reset();
280
 
        leds_off();
281
 
 
282
 
        static SwitcherMajorMode switcher;
283
 
        static SettingsMajorMode settings( _button );
284
 
 
285
 
        // add major modes
286
 
        int mode = 0;
287
 
        _modes[ mode++ ] = &switcher;
288
 
        _modes[ mode++ ] = &settings;
289
 
        _modes[ mode ] = 0;
290
 
 
291
 
        // activate the current major mode
292
 
        _modes[ _mode ]->activate();
 
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 );
293
258
}
294
259
 
295
260
 
297
262
void loop()
298
263
{
299
264
        // if there has been a new pulse, we'll be resetting the display
300
 
        bool reset = _new_pulse_at? true : false;
301
 
 
302
 
        // update button
303
 
        _button.update();
 
265
        bool reset = new_pulse_at? true : false;
304
266
 
305
267
        // only do this stuff at the start of a display cycle, to ensure
306
268
        // that no state changes mid-display
307
269
        if( reset )
308
270
        {
309
 
                // calculate segment times
310
 
                calculate_segment_times();
 
271
                // check buttons
 
272
                checkButtons();
311
273
 
312
274
                // keep track of time
313
 
                Time::update();
314
 
 
315
 
                // perform button events
316
 
                do_button_events();
 
275
                Time &time = Time::get_instance();
 
276
                time.update();
317
277
        }
318
278
 
319
279
        // draw this segment
320
 
        draw_next_segment( reset );
 
280
        drawNextSegment( reset );
 
281
 
 
282
        // do we need to recalculate segment times?
 
283
        if( reset )
 
284
                calculateSegmentTimes();
321
285
 
322
286
        // wait till it's time to draw the next segment
323
 
        wait_till_end_of_segment( reset );
 
287
        waitTillNextSegment( reset );
324
288
}