/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 14:54:33 UTC
  • Revision ID: edam@waxworlds.org-20120225145433-kih8qs45x05cum46
removed Bounce library and updated/fixed new code

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

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
#include "button.h"
78
79
#include "config.h"
79
 
#include "button.h"
80
80
#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 "text.h"
87
 
#include "text_renderer.h"
88
 
#include "common.h"
 
81
#include "mode_switcher.h"
 
82
#include "drawer.h"
89
83
 
90
84
//_____________________________________________________________________________
91
85
//                                                                         data
92
86
 
 
87
 
93
88
// when non-zero, the time (in microseconds) of a new fan pulse that
94
89
// has just occurred, which means that segment drawing needs to be
95
90
// restarted
96
 
static unsigned long _new_pulse_at = 0;
 
91
static unsigned long new_pulse_at = 0;
97
92
 
98
93
// the time (in microseconds) when the last fan pulse occurred
99
 
static unsigned long _last_pulse_at = 0;
 
94
static unsigned long last_pulse_at = 0;
100
95
 
101
96
// duration (in microseconds) that a segment should be displayed
102
 
static unsigned long _segment_step = 0;
 
97
static unsigned long segment_step = 0;
103
98
 
104
99
// 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;
 
100
static unsigned long segment_step_sub_step = 0;
 
101
static unsigned long segment_step_sub = 0;
107
102
 
108
103
// 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
 
104
static Button button( 3 );
 
105
 
 
106
// major mode
 
107
static int major_mode = 0;
 
108
 
 
109
// major modes
 
110
static std::vector< MajorMode * > major_modes;
121
111
 
122
112
//_____________________________________________________________________________
123
113
//                                                                         code
124
114
 
125
115
 
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
 
                }
 
116
// check for button presses
 
117
void checkButtons()
 
118
{
 
119
        // update buttons
 
120
        int event = button.update();
 
121
 
 
122
        // handle any events
 
123
        switch( event ) {
 
124
        case 1:
 
125
                major_modes[ major_mode ]->short_press();
 
126
                break;
 
127
        case 2:
 
128
                major_modes[ major_mode ]->long_press();
 
129
                break;
 
130
        case 3:
 
131
                if( ++major_mode >= major_modes.size() )
 
132
                        major_mode = 0;
 
133
                major_modes[ major_mode ]->activate();
 
134
                break;
199
135
        }
200
136
}
201
137
 
202
138
 
203
139
// draw a display segment
204
 
void draw_next_segment( bool reset )
 
140
void drawNextSegment( bool reset )
205
141
{
206
142
        // keep track of segment
207
143
#if CLOCK_FORWARD
212
148
        if( reset ) segment = NUM_SEGMENTS - 1 - CLOCK_SHIFT;
213
149
#endif
214
150
 
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
151
        // 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();
 
152
        Drawer &drawer = major_modes[ major_mode ]->get_drawer();
 
153
        if( reset ) drawer.draw_reset();
 
154
        drawer.draw( segment );
248
155
 
249
156
#if CLOCK_FORWARD
250
157
        if( ++segment >= NUM_SEGMENTS ) segment = 0;
255
162
 
256
163
 
257
164
// calculate time constants when a new pulse has occurred
258
 
void calculate_segment_times()
 
165
void calculateSegmentTimes()
259
166
{
260
167
        // check for overflows, and only recalculate times if there isn't
261
168
        // one (if there is, we'll just go with the last pulse's times)
262
 
        if( _new_pulse_at > _last_pulse_at )
 
169
        if( new_pulse_at > last_pulse_at )
263
170
        {
264
171
                // 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;
 
172
                unsigned long delta = new_pulse_at - last_pulse_at;
 
173
                segment_step = delta / NUM_SEGMENTS;
 
174
                segment_step_sub = 0;
 
175
                segment_step_sub_step = delta % NUM_SEGMENTS;
269
176
        }
270
177
 
271
178
        // now we have dealt with this pulse, save the pulse time and
272
179
        // clear new_pulse_at, ready for the next pulse
273
 
        _last_pulse_at = _new_pulse_at;
274
 
        _new_pulse_at = 0;
 
180
        last_pulse_at = new_pulse_at;
 
181
        new_pulse_at = 0;
275
182
}
276
183
 
277
184
 
278
185
// wait until it is time to draw the next segment or a new pulse has
279
186
// occurred
280
 
void wait_till_end_of_segment( bool reset )
 
187
void waitTillNextSegment( bool reset )
281
188
{
282
189
        static unsigned long end_time = 0;
283
190
 
284
191
        // handle reset
285
192
        if( reset )
286
 
                end_time = _last_pulse_at;
 
193
                end_time = last_pulse_at;
287
194
 
288
195
        // 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;
 
196
        end_time += segment_step;
 
197
        segment_step_sub += segment_step_sub_step;
 
198
        if( segment_step_sub >= NUM_SEGMENTS ) {
 
199
                segment_step_sub -= NUM_SEGMENTS;
293
200
                end_time++;
294
201
        }
295
202
 
296
203
        // wait
297
 
        while( micros() < end_time && !_new_pulse_at );
 
204
        while( micros() < end_time && !new_pulse_at );
298
205
}
299
206
 
300
207
 
301
208
// ISR to handle the pulses from the fan's tachiometer
302
 
void fan_pulse_handler()
 
209
void fanPulseHandler()
303
210
{
304
211
        // the fan actually sends two pulses per revolution. These pulses
305
212
        // may not be exactly evenly distributed around the rotation, so
310
217
        if( !ignore )
311
218
        {
312
219
                // set a new pulse time
313
 
                _new_pulse_at = micros();
 
220
                new_pulse_at = micros();
314
221
        }
315
222
}
316
223
 
319
226
void setup()
320
227
{
321
228
        // set up an interrupt handler on pin 2 to nitice fan pulses
322
 
        attachInterrupt( 0, fan_pulse_handler, RISING );
 
229
        attachInterrupt( 0, fanPulseHandler, RISING );
323
230
        digitalWrite( 2, HIGH );
324
231
  
325
232
        // set up output pins (4 to 13) for the led array
329
236
        // set up mode-switch button on pin 3
330
237
        pinMode( 3, INPUT );
331
238
        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();
 
239
        button.add_event_at( 5, 1 );
 
240
        button.add_event_at( 1000, 2 );
 
241
        button.add_event_at( 4000, 3 );
 
242
 
 
243
        // serial comms
 
244
        Serial.begin( 9600 );
 
245
 
 
246
        // set up major modes
 
247
        static ModeSwitcher mode_switcher;
 
248
        major_modes.push_back( &mode_switcher );
 
249
        major_modes[ 0 ]->activate();
343
250
}
344
251
 
345
252
 
347
254
void loop()
348
255
{
349
256
        // 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();
 
257
        bool reset = new_pulse_at? true : false;
354
258
 
355
259
        // only do this stuff at the start of a display cycle, to ensure
356
260
        // that no state changes mid-display
357
261
        if( reset )
358
262
        {
359
 
                // calculate segment times
360
 
                calculate_segment_times();
 
263
                // check buttons
 
264
                checkButtons();
361
265
 
362
266
                // keep track of time
363
 
                Time::update();
364
 
 
365
 
                // perform button events
366
 
                do_button_events();
 
267
                Time &time = Time::get_instance();
 
268
                time.update();
367
269
        }
368
270
 
369
271
        // draw this segment
370
 
        draw_next_segment( reset );
 
272
        drawNextSegment( reset );
 
273
 
 
274
        // do we need to recalculate segment times?
 
275
        if( reset )
 
276
                calculateSegmentTimes();
371
277
 
372
278
        // wait till it's time to draw the next segment
373
 
        wait_till_end_of_segment( reset );
 
279
        waitTillNextSegment( reset );
374
280
}