/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 01:31:43 UTC
  • Revision ID: tim@ed.am-20120225013143-9fet2y2d3fjlrwez
added ulibc

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

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 "modes/analogue_clock.h"
83
 
#include "modes/digital_clock.h"
84
 
#include "modes/test_pattern.h"
85
 
#include "modes/settings_mode.h"
86
 
#include "modes/info_mode.h"
87
 
#include "text.h"
88
 
#include "text_renderer.h"
89
 
#include "common.h"
 
82
#include "mode_switcher.h"
 
83
#include "drawer.h"
90
84
 
91
85
//_____________________________________________________________________________
92
86
//                                                                         data
93
87
 
 
88
 
94
89
// when non-zero, the time (in microseconds) of a new fan pulse that
95
90
// has just occurred, which means that segment drawing needs to be
96
91
// restarted
97
 
static unsigned long _new_pulse_at = 0;
 
92
static unsigned long new_pulse_at = 0;
98
93
 
99
94
// the time (in microseconds) when the last fan pulse occurred
100
 
static unsigned long _last_pulse_at = 0;
 
95
static unsigned long last_pulse_at = 0;
101
96
 
102
97
// duration (in microseconds) that a segment should be displayed
103
 
static unsigned long _segment_step = 0;
 
98
static unsigned long segment_step = 0;
104
99
 
105
100
// remainder after divisor and a tally of the remainders for each segment
106
 
static unsigned long _segment_step_sub_step = 0;
107
 
static unsigned long _segment_step_sub = 0;
108
 
 
109
 
// the button
110
 
static Button _button( 3 );
111
 
 
112
 
// modes
113
 
static int _major_mode = 0;
114
 
static int _minor_mode = 0;
115
 
 
116
 
#define SETTINGS_MODE_IDX 1
117
 
#define MAIN_MODE_IDX 0
118
 
 
119
 
#define ANALOGUE_CLOCK_IDX 0
120
 
#define DIGITAL_CLOCK_IDX 1
121
 
#define INFO_MODE_IDX 2
122
 
#define TEST_PATTERN_IDX 3
 
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 );
123
109
 
124
110
//_____________________________________________________________________________
125
111
//                                                                         code
126
112
 
127
113
 
128
 
// activate the current minor mode
129
 
void activate_minor_mode()
130
 
{
131
 
        // reset text
132
 
        Text::reset();
133
 
        leds_off();
134
 
 
135
 
        // give the mode a chance to init
136
 
        switch( _minor_mode ) {
137
 
        case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_activate(); break;
138
 
        case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_activate(); break;
139
 
        case INFO_MODE_IDX: info_mode_activate(); break;
140
 
        }
141
 
}
142
 
 
143
 
 
144
 
// activate major mode
145
 
void activate_major_mode()
146
 
{
147
 
        // reset text
148
 
        Text::reset();
149
 
        leds_off();
150
 
 
151
 
        // reset buttons
152
 
        _button.set_press_mode( _major_mode != SETTINGS_MODE_IDX );
153
 
 
154
 
        // give the mode a chance to init
155
 
        switch( _major_mode ) {
156
 
        case MAIN_MODE_IDX: activate_minor_mode(); break;
157
 
        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_activate(); break;
158
 
        }
159
 
}
160
 
 
161
 
 
162
 
// perform button events
163
 
void do_button_events()
164
 
{
165
 
        // loop through pending events
166
 
        while( int event = _button.get_event() )
167
 
        {
168
 
                switch( event )
169
 
                {
170
 
                case 1:
171
 
                        // short press
172
 
                        switch( _major_mode ) {
173
 
                        case MAIN_MODE_IDX:
174
 
                                switch( _minor_mode ) {
175
 
                                case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_press(); break;
176
 
                                case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_press(); break;
177
 
                                case INFO_MODE_IDX: info_mode_press(); break;
178
 
                                }
179
 
                                break;
180
 
                        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_press(); break;
181
 
                        }
182
 
                        break;
183
 
 
184
 
                case 2:
185
 
                        // long press
186
 
                        switch( _major_mode ) {
187
 
                        case MAIN_MODE_IDX:
188
 
                                if( ++_minor_mode >= 4 )
189
 
                                        _minor_mode = 0;
190
 
                                activate_minor_mode();
191
 
                                break;
192
 
                        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_long_press(); break;
193
 
                        }
194
 
                        break;
195
 
 
196
 
                case 3:
197
 
                        // looooong press (change major mode)
198
 
                        if( ++_major_mode > 1 )
199
 
                                _major_mode = 0;
200
 
                        activate_major_mode();
201
 
                        break;
202
 
                }
203
 
        }
 
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 );
204
141
}
205
142
 
206
143
 
207
144
// draw a display segment
208
 
void draw_next_segment( bool reset )
 
145
void drawNextSegment( bool reset )
209
146
{
 
147
        static ModeSwitcher mode_switcher;
 
148
        static bool init = false;
 
149
 
 
150
        if( !init ) {
 
151
                init = true;
 
152
                mode_switcher.activate();
 
153
        }
 
154
 
210
155
        // keep track of segment
211
156
#if CLOCK_FORWARD
212
157
        static int segment = ( NUM_SEGMENTS - CLOCK_SHIFT ) % NUM_SEGMENTS;
216
161
        if( reset ) segment = NUM_SEGMENTS - 1 - CLOCK_SHIFT;
217
162
#endif
218
163
 
219
 
        // reset the text renderer
220
 
        TextRenderer::reset_buffer();
221
 
 
222
 
        // frame reset
223
 
        if( reset ) {
224
 
                switch( _major_mode ) {
225
 
                case MAIN_MODE_IDX:
226
 
                        switch( _minor_mode ) {
227
 
                        case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_draw_reset(); break;
228
 
                        case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_draw_reset(); break;
229
 
                        case INFO_MODE_IDX: info_mode_draw_reset(); break;
230
 
                        }
231
 
                        break;
232
 
                case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_draw_reset(); break;
233
 
                }
234
 
 
235
 
                // tell the text services we're starting a new frame
236
 
                Text::draw_reset();
237
 
        }
238
 
 
239
164
        // draw
240
 
        switch( _major_mode ) {
241
 
        case MAIN_MODE_IDX:
242
 
                switch( _minor_mode ) {
243
 
                case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_draw( segment ); break;
244
 
                case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_draw( segment ); break;
245
 
                case TEST_PATTERN_IDX: test_pattern_draw( segment ); break;
246
 
                case INFO_MODE_IDX: info_mode_draw( segment ); break;
247
 
                }
248
 
                break;
249
 
        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_draw( segment ); break;
250
 
        }
251
 
        Text::post_draw();
252
 
 
253
 
        // draw any text that was rendered
254
 
        TextRenderer::output_buffer();
 
165
        Drawer &drawer = mode_switcher.get_drawer();
 
166
        if( reset ) drawer.draw_reset();
 
167
        drawer.draw( segment );
255
168
 
256
169
#if CLOCK_FORWARD
257
170
        if( ++segment >= NUM_SEGMENTS ) segment = 0;
262
175
 
263
176
 
264
177
// calculate time constants when a new pulse has occurred
265
 
void calculate_segment_times()
 
178
void calculateSegmentTimes()
266
179
{
267
180
        // check for overflows, and only recalculate times if there isn't
268
181
        // one (if there is, we'll just go with the last pulse's times)
269
 
        if( _new_pulse_at > _last_pulse_at )
 
182
        if( new_pulse_at > last_pulse_at )
270
183
        {
271
184
                // new segment stepping times
272
 
                unsigned long delta = _new_pulse_at - _last_pulse_at;
273
 
                _segment_step = delta / NUM_SEGMENTS;
274
 
                _segment_step_sub = 0;
275
 
                _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;
276
189
        }
277
190
 
278
191
        // now we have dealt with this pulse, save the pulse time and
279
192
        // clear new_pulse_at, ready for the next pulse
280
 
        _last_pulse_at = _new_pulse_at;
281
 
        _new_pulse_at = 0;
 
193
        last_pulse_at = new_pulse_at;
 
194
        new_pulse_at = 0;
282
195
}
283
196
 
284
197
 
285
198
// wait until it is time to draw the next segment or a new pulse has
286
199
// occurred
287
 
void wait_till_end_of_segment( bool reset )
 
200
void waitTillNextSegment( bool reset )
288
201
{
289
202
        static unsigned long end_time = 0;
290
203
 
291
204
        // handle reset
292
205
        if( reset )
293
 
                end_time = _last_pulse_at;
 
206
                end_time = last_pulse_at;
294
207
 
295
208
        // work out the time that this segment should be displayed until
296
 
        end_time += _segment_step;
297
 
        _segment_step_sub += _segment_step_sub_step;
298
 
        if( _segment_step_sub >= NUM_SEGMENTS ) {
299
 
                _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;
300
213
                end_time++;
301
214
        }
302
215
 
303
216
        // wait
304
 
        while( micros() < end_time && !_new_pulse_at );
 
217
        while( micros() < end_time && !new_pulse_at );
305
218
}
306
219
 
307
220
 
308
 
// ISR to handle the pulses from the fan's tachometer
309
 
void fan_pulse_handler()
 
221
// ISR to handle the pulses from the fan's tachiometer
 
222
void fanPulseHandler()
310
223
{
311
224
        // the fan actually sends two pulses per revolution. These pulses
312
225
        // may not be exactly evenly distributed around the rotation, so
317
230
        if( !ignore )
318
231
        {
319
232
                // set a new pulse time
320
 
                _new_pulse_at = micros();
 
233
                new_pulse_at = micros();
321
234
        }
322
235
}
323
236
 
325
238
// main setup
326
239
void setup()
327
240
{
328
 
        // set up an interrupt handler on pin 2 to notice fan pulses
329
 
        attachInterrupt( 0, fan_pulse_handler, RISING );
 
241
        // set up an interrupt handler on pin 2 to nitice fan pulses
 
242
        attachInterrupt( 0, fanPulseHandler, RISING );
330
243
        digitalWrite( 2, HIGH );
331
244
  
332
245
        // set up output pins (4 to 13) for the led array
336
249
        // set up mode-switch button on pin 3
337
250
        pinMode( 3, INPUT );
338
251
        digitalWrite( 3, HIGH );
339
 
        static int event_times[] = { 5, 500, 4000, 0 };
340
 
        _button.set_event_times( event_times );
341
 
 
342
 
        // initialise RTC
343
 
        Time::init();
344
 
 
345
 
        // init text renderer
346
 
        TextRenderer::init();
347
 
 
348
 
        // activate the minor mode
349
 
        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 );
350
258
}
351
259
 
352
260
 
354
262
void loop()
355
263
{
356
264
        // if there has been a new pulse, we'll be resetting the display
357
 
        bool reset = _new_pulse_at? true : false;
358
 
 
359
 
        // update button
360
 
        _button.update();
 
265
        bool reset = new_pulse_at? true : false;
361
266
 
362
267
        // only do this stuff at the start of a display cycle, to ensure
363
268
        // that no state changes mid-display
364
269
        if( reset )
365
270
        {
366
 
                // calculate segment times
367
 
                calculate_segment_times();
 
271
                // check buttons
 
272
                checkButtons();
368
273
 
369
274
                // keep track of time
370
 
                Time::update();
371
 
 
372
 
                // perform button events
373
 
                do_button_events();
 
275
                Time &time = Time::get_instance();
 
276
                time.update();
374
277
        }
375
278
 
376
279
        // draw this segment
377
 
        draw_next_segment( reset );
 
280
        drawNextSegment( reset );
 
281
 
 
282
        // do we need to recalculate segment times?
 
283
        if( reset )
 
284
                calculateSegmentTimes();
378
285
 
379
286
        // wait till it's time to draw the next segment
380
 
        wait_till_end_of_segment( reset );
 
287
        waitTillNextSegment( reset );
381
288
}