/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.cc

  • Committer: Tim Marston
  • Date: 2012-03-09 23:42:20 UTC
  • Revision ID: tim@ed.am-20120309234220-xr1vxzve0o5n2oss
added support for eclipse project and converted to a manual Makefile

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
src/propeller-clock.cc
1
 
//
2
 
// propeller-clock.pde
3
 
//
4
 
// A propeller clock.
5
 
 
6
 
void setup()
7
 
{
8
 
  // set up an interrupt handler on pin 2 to nitice fan pulses
9
 
  attachInterrupt( 0, fanPulseHandler, RISING );
10
 
  digitalWrite( 2, HIGH );
 
1
/* -*- mode: c++; compile-command: "BOARD=pro5v make"; -*- */
 
2
/*
 
3
 * propeller-clock.ino
 
4
 *
 
5
 * Copyright (C) 2011 Tim Marston <tim@ed.am> and Dan Marston.
 
6
 *
 
7
 * This file is part of propeller-clock (hereafter referred to as "this
 
8
 * program"). See http://ed.am/dev/software/arduino/propeller-clock for more
 
9
 * information.
 
10
 *
 
11
 * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
 
12
 * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published
 
13
 * by the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
 
14
 * (at your option) any later version.
 
15
 *
 
16
 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
 
17
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 
18
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 
19
 * GNU Lesser General Public License for more details.
 
20
 *
 
21
 * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
 
22
 * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 
23
 */
 
24
 
 
25
/******************************************************************************
 
26
 
 
27
Set up:
 
28
 
 
29
 * a PC fan is wired up to a 12V power supply
 
30
 
 
31
 * the fan's SENSE (tachiometer) pin connected to pin 2 on the
 
32
   arduino.
 
33
 
 
34
 * the pins 4 to 13 on the arduino should directly drive an LED (the
 
35
   LED on pin 4 is in the centre of the clock face and the LED on pin
 
36
   13 is at the outside.
 
37
 
 
38
 * if a longer hand (and a larger clock face) is desired, pin 4 can be
 
39
   used to indirectly drive a transistor which in turn drives several
 
40
   LEDs that turn on anf off in unison in the centre of the clock.
 
41
 
 
42
 * a button should be attached to pin 3 that grounds it when pressed.
 
43
 
 
44
 * A DS1307 remote clock is connected via I2C on analog pins 4 and 5.
 
45
 
 
46
Implementation details:
 
47
 
 
48
 * for a schematic, see ../project/propeller-clock.sch.
 
49
 
 
50
 * the timing of the drawing of the clock face is recalculated with
 
51
   every rotation of the propeller.
 
52
    
 
53
 * a PC fan actually sends 2 tachiometer pulses per revolution, so the
 
54
   software skips every other one. This means that the clock may
 
55
   appear upside-down if started with the propeller in the wrong
 
56
   position. You will need to experiment to dicsover the position that
 
57
   the propeller must be in when starting the clock.
 
58
    
 
59
Usage instructions:
 
60
 
 
61
 * pressing the button cycles between variations of the current
 
62
   display mode.
11
63
  
12
 
  // set up output pins (4 to 13) for the led array
13
 
  for( int a = 4; a < 14; a++ )
14
 
    pinMode( a, OUTPUT );
15
 
 
16
 
  // serial comms
17
 
  Serial.begin( 9600 );
18
 
}
19
 
 
20
 
// when non-zero, the time (in microseconds) of a new fan pulse that has just
21
 
// occurred, which means that segment drawing needs to be restarted
 
64
 * pressing and holding the button for a second cycles between display
 
65
   modes (e.g., analogue and digital).
 
66
 
 
67
 * pressing and holding the button for 5 seconds enters "time set"
 
68
   mode. In this mode, the following applies:
 
69
    - the field that is being set flashes
 
70
    - pressing the button increments the field currently being set
 
71
    - pressing and holding the button for a second cycles through the
 
72
      fields that can be set
 
73
    - pressing and holding the button for 5 seconds sets the time and
 
74
      exits "time set" mode
 
75
 
 
76
******************************************************************************/
 
77
 
 
78
#include "config.h"
 
79
#include "display.h"
 
80
#include "button.h"
 
81
#include "time.h"
 
82
#include "switcher_major_mode.h"
 
83
#include "drawer.h"
 
84
#include "Arduino.h"
 
85
 
 
86
//_____________________________________________________________________________
 
87
//                                                                         data
 
88
 
 
89
 
 
90
// when non-zero, the time (in microseconds) of a new fan pulse that
 
91
// has just occurred, which means that segment drawing needs to be
 
92
// restarted
22
93
static unsigned long new_pulse_at = 0;
23
94
 
24
 
// interrupt handler to count the number of fan pulses
 
95
// the time (in microseconds) when the last fan pulse occurred
 
96
static unsigned long last_pulse_at = 0;
 
97
 
 
98
// duration (in microseconds) that a segment should be displayed
 
99
static unsigned long segment_step = 0;
 
100
 
 
101
// remainder after divisor and a tally of the remainders for each segment
 
102
static unsigned long segment_step_sub_step = 0;
 
103
static unsigned long segment_step_sub = 0;
 
104
 
 
105
// the button
 
106
static Button button( 3 );
 
107
 
 
108
// major mode
 
109
static int major_mode = 0;
 
110
 
 
111
#define MAX_MAJOR_MODES 5
 
112
 
 
113
// major modes
 
114
static MajorMode *major_modes[ MAX_MAJOR_MODES ] = { 0 };
 
115
 
 
116
//_____________________________________________________________________________
 
117
//                                                                         code
 
118
 
 
119
 
 
120
// perform button events
 
121
void doButtonEvents()
 
122
{
 
123
        // loop through pending events
 
124
        while( int event = button.get_event() )
 
125
        {
 
126
                switch( event )
 
127
                {
 
128
                case 1:
 
129
                        // short press
 
130
                        major_modes[ major_mode ]->press();
 
131
                        break;
 
132
 
 
133
                case 2:
 
134
                        // long press
 
135
                        major_modes[ major_mode ]->long_press();
 
136
                        break;
 
137
 
 
138
                case 3:
 
139
                        // looooong press (change major mode)
 
140
                        do {
 
141
                                if( ++major_mode >= MAX_MAJOR_MODES )
 
142
                                        major_mode = 0;
 
143
                        } while( major_modes[ major_mode ] == NULL );
 
144
                        major_modes[ major_mode ]->activate();
 
145
                        break;
 
146
 
 
147
                }
 
148
        }
 
149
}
 
150
 
 
151
 
 
152
// draw a display segment
 
153
void drawNextSegment( bool reset )
 
154
{
 
155
        // keep track of segment
 
156
#if CLOCK_FORWARD
 
157
        static int segment = ( NUM_SEGMENTS - CLOCK_SHIFT ) % NUM_SEGMENTS;
 
158
        if( reset ) segment = ( NUM_SEGMENTS - CLOCK_SHIFT ) % NUM_SEGMENTS;
 
159
#else
 
160
        static int segment = NUM_SEGMENTS - 1 - CLOCK_SHIFT;
 
161
        if( reset ) segment = NUM_SEGMENTS - 1 - CLOCK_SHIFT;
 
162
#endif
 
163
 
 
164
        // draw
 
165
        Drawer &drawer = major_modes[ major_mode ]->get_drawer();
 
166
        if( reset ) drawer.draw_reset();
 
167
        drawer.draw( segment );
 
168
 
 
169
#if CLOCK_FORWARD
 
170
        if( ++segment >= NUM_SEGMENTS ) segment = 0;
 
171
#else
 
172
        if( --segment < 0 ) segment = NUM_SEGMENTS - 1;
 
173
#endif
 
174
}
 
175
 
 
176
 
 
177
// calculate time constants when a new pulse has occurred
 
178
void calculateSegmentTimes()
 
179
{
 
180
        // check for overflows, and only recalculate times if there isn't
 
181
        // one (if there is, we'll just go with the last pulse's times)
 
182
        if( new_pulse_at > last_pulse_at )
 
183
        {
 
184
                // new segment stepping times
 
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;
 
189
        }
 
190
 
 
191
        // now we have dealt with this pulse, save the pulse time and
 
192
        // clear new_pulse_at, ready for the next pulse
 
193
        last_pulse_at = new_pulse_at;
 
194
        new_pulse_at = 0;
 
195
}
 
196
 
 
197
 
 
198
// wait until it is time to draw the next segment or a new pulse has
 
199
// occurred
 
200
void waitTillEndOfSegment( bool reset )
 
201
{
 
202
        static unsigned long end_time = 0;
 
203
 
 
204
        // handle reset
 
205
        if( reset )
 
206
                end_time = last_pulse_at;
 
207
 
 
208
        // work out the time that this segment should be displayed until
 
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;
 
213
                end_time++;
 
214
        }
 
215
 
 
216
        // wait
 
217
        while( micros() < end_time && !new_pulse_at );
 
218
}
 
219
 
 
220
 
 
221
// ISR to handle the pulses from the fan's tachiometer
25
222
void fanPulseHandler()
26
223
{
27
 
  // ignore every other pulse
28
 
  static bool ignore = true;
29
 
  ignore = !ignore;
30
 
  if( !ignore )
31
 
  {
32
 
    // set a new pulse time
33
 
    new_pulse_at = micros();
34
 
  }
 
224
        // the fan actually sends two pulses per revolution. These pulses
 
225
        // may not be exactly evenly distributed around the rotation, so
 
226
        // we can't recalculate times on every pulse. Instead, we ignore
 
227
        // every other pulse so timings are based on a complete rotation.
 
228
        static bool ignore = true;
 
229
        ignore = !ignore;
 
230
        if( !ignore )
 
231
        {
 
232
                // set a new pulse time
 
233
                new_pulse_at = micros();
 
234
        }
35
235
}
36
236
 
37
 
// wait until it is time to draw the next segment or a new pulse has occurred
38
 
void endOfSegmentDelay()
 
237
 
 
238
// main setup
 
239
void setup()
39
240
{
40
 
  while( micros() < next_segment_at && !new_pulse_at );
 
241
        // set up an interrupt handler on pin 2 to nitice fan pulses
 
242
        attachInterrupt( 0, fanPulseHandler, RISING );
 
243
        digitalWrite( 2, HIGH );
 
244
  
 
245
        // set up output pins (4 to 13) for the led array
 
246
        for( int a = 4; a < 14; a++ )
 
247
                pinMode( a, OUTPUT );
 
248
 
 
249
        // set up mode-switch button on pin 3
 
250
        pinMode( 3, INPUT );
 
251
        digitalWrite( 3, HIGH );
 
252
        static int event_times[] = { 5, 500, 4000, 0 };
 
253
        button.set_event_times( event_times );
 
254
 
 
255
        // set up major modes
 
256
        static SwitcherMajorMode switcher_major_mode;
 
257
        int mode = 0;
 
258
        major_modes[ mode++ ] = &switcher_major_mode;
 
259
        major_modes[ 0 ]->activate();
41
260
}
42
261
 
 
262
 
 
263
// main loop
43
264
void loop()
44
265
{
45
 
  static int led = 4;
46
 
 
47
 
  unsigned long loop_start_time = micros();
48
 
 
49
 
  // wait till it's time to draw the next segment
50
 
  
 
266
        // if there has been a new pulse, we'll be resetting the display
 
267
        bool reset = new_pulse_at? true : false;
 
268
 
 
269
        // update button
 
270
        button.update();
 
271
 
 
272
        // only do this stuff at the start of a display cycle, to ensure
 
273
        // that no state changes mid-display
 
274
        if( reset )
 
275
        {
 
276
                // calculate segment times
 
277
                calculateSegmentTimes();
 
278
 
 
279
                // keep track of time
 
280
                Time &time = Time::get_instance();
 
281
                time.update();
 
282
 
 
283
                // perform button events
 
284
                doButtonEvents();
 
285
        }
 
286
 
 
287
        // draw this segment
 
288
        drawNextSegment( reset );
 
289
 
 
290
        // wait till it's time to draw the next segment
 
291
        waitTillEndOfSegment( reset );
51
292
}