/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: edam
  • Date: 2012-03-20 22:13:38 UTC
  • Revision ID: tim@ed.am-20120320221338-4zvmyesujc0zwwsx
updated arduino makefile

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
src/propeller-clock.cc
28
28
 
29
29
 * a PC fan is wired up to a 12V power supply
30
30
 
31
 
 * the fan's SENSE (tachiometer) pin connected to pin 2 on the
32
 
   arduino.
 
31
 * the fan's SENSE (tachometer) 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 anf off in unison in the centre of the clock.
 
40
   LEDs that turn on and 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 analog pins 4 and 5.
 
44
 * A DS1307 remote clock is connected via I2C on analogue 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 tachiometer pulses per revolution, so the
 
53
 * a PC fan actually sends 2 tachometer 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 dicsover the position that
 
56
   position. You will need to experiment to discover the position that
57
57
   the propeller must be in when starting the clock.
58
58
    
59
59
Usage instructions:
76
76
******************************************************************************/
77
77
 
78
78
#include "config.h"
79
 
#include "display.h"
80
79
#include "button.h"
81
80
#include "time.h"
82
 
#include "switcher_major_mode.h"
83
 
#include "drawer.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"
84
89
 
85
90
//_____________________________________________________________________________
86
91
//                                                                         data
87
92
 
88
 
 
89
93
// when non-zero, the time (in microseconds) of a new fan pulse that
90
94
// has just occurred, which means that segment drawing needs to be
91
95
// restarted
92
 
static unsigned long new_pulse_at = 0;
 
96
static unsigned long _new_pulse_at = 0;
93
97
 
94
98
// the time (in microseconds) when the last fan pulse occurred
95
 
static unsigned long last_pulse_at = 0;
 
99
static unsigned long _last_pulse_at = 0;
96
100
 
97
101
// duration (in microseconds) that a segment should be displayed
98
 
static unsigned long segment_step = 0;
 
102
static unsigned long _segment_step = 0;
99
103
 
100
104
// remainder after divisor and a tally of the remainders for each segment
101
 
static unsigned long segment_step_sub_step = 0;
102
 
static unsigned long segment_step_sub = 0;
 
105
static unsigned long _segment_step_sub_step = 0;
 
106
static unsigned long _segment_step_sub = 0;
103
107
 
104
108
// the button
105
 
static Button button( 3 );
106
 
 
107
 
// major mode
108
 
static int major_mode = 0;
109
 
 
110
 
#define MAX_MAJOR_MODES 5
111
 
 
112
 
// major modes
113
 
static MajorMode *major_modes[ MAX_MAJOR_MODES ] = { 0 };
 
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
114
121
 
115
122
//_____________________________________________________________________________
116
123
//                                                                         code
117
124
 
118
125
 
 
126
// activate the current minor mode
 
127
void activate_minor_mode()
 
128
{
 
129
        switch( _minor_mode ) {
 
130
        case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_activate(); break;
 
131
        case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_activate(); break;
 
132
        }
 
133
 
 
134
        // reset text
 
135
        Text::reset();
 
136
        leds_off();
 
137
}
 
138
 
 
139
 
 
140
// activate major mode
 
141
void activate_major_mode()
 
142
{
 
143
        switch( _major_mode ) {
 
144
        case MAIN_MODE_IDX: activate_minor_mode(); break;
 
145
        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_activate(); break;
 
146
        }
 
147
 
 
148
        // reset text
 
149
        Text::reset();
 
150
        leds_off();
 
151
}
 
152
 
 
153
 
119
154
// perform button events
120
 
void doButtonEvents()
 
155
void do_button_events()
121
156
{
122
157
        // loop through pending events
123
 
        while( int event = button.get_event() )
 
158
        while( int event = _button.get_event() )
124
159
        {
125
160
                switch( event )
126
161
                {
127
162
                case 1:
128
163
                        // short press
129
 
                        major_modes[ major_mode ]->press();
 
164
                        switch( _major_mode ) {
 
165
                        case MAIN_MODE_IDX:
 
166
                                switch( _minor_mode ) {
 
167
                                case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_press(); break;
 
168
                                case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_press(); break;
 
169
                                }
 
170
                                break;
 
171
                        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_press(); break;
 
172
                        }
130
173
                        break;
131
174
 
132
175
                case 2:
133
176
                        // long press
134
 
                        major_modes[ major_mode ]->long_press();
 
177
                        switch( _major_mode ) {
 
178
                        case MAIN_MODE_IDX:
 
179
                                if( ++_minor_mode >= 3 )
 
180
                                        _minor_mode = 0;
 
181
                                activate_minor_mode();
 
182
                                break;
 
183
                        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_long_press(); break;
 
184
                        }
135
185
                        break;
136
186
 
137
187
                case 3:
138
188
                        // looooong press (change major mode)
139
 
                        do {
140
 
                                if( ++major_mode >= MAX_MAJOR_MODES )
141
 
                                        major_mode = 0;
142
 
                        } while( major_modes[ major_mode ] == NULL );
143
 
                        major_modes[ major_mode ]->activate();
 
189
                        if( ++_major_mode > 1 )
 
190
                                _major_mode = 0;
 
191
                        activate_major_mode();
144
192
                        break;
145
 
 
146
193
                }
147
194
        }
148
195
}
149
196
 
150
197
 
151
198
// draw a display segment
152
 
void drawNextSegment( bool reset )
 
199
void draw_next_segment( bool reset )
153
200
{
154
201
        // keep track of segment
155
202
#if CLOCK_FORWARD
160
207
        if( reset ) segment = NUM_SEGMENTS - 1 - CLOCK_SHIFT;
161
208
#endif
162
209
 
 
210
        // reset the text renderer
 
211
        TextRenderer::reset_buffer();
 
212
 
 
213
        // frame reset
 
214
        if( reset ) {
 
215
                switch( _major_mode ) {
 
216
                case MAIN_MODE_IDX:
 
217
                        switch( _minor_mode ) {
 
218
                        case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_draw_reset(); break;
 
219
                        case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_draw_reset(); break;
 
220
                        }
 
221
                        break;
 
222
                case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_draw_reset(); break;
 
223
                }
 
224
 
 
225
                // tell the text services we're starting a new frame
 
226
                Text::draw_reset();
 
227
        }
 
228
 
163
229
        // draw
164
 
        Drawer &drawer = major_modes[ major_mode ]->get_drawer();
165
 
        if( reset ) drawer.draw_reset();
166
 
        drawer.draw( segment );
 
230
        switch( _major_mode ) {
 
231
        case MAIN_MODE_IDX:
 
232
                switch( _minor_mode ) {
 
233
                case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_draw( segment ); break;
 
234
                case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_draw( segment ); break;
 
235
                case TEST_PATTERN_IDX: test_pattern_draw( segment ); break;
 
236
                }
 
237
                break;
 
238
        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_draw( segment ); break;
 
239
        }
 
240
 
 
241
        // draw any text that was rendered
 
242
        TextRenderer::output_buffer();
167
243
 
168
244
#if CLOCK_FORWARD
169
245
        if( ++segment >= NUM_SEGMENTS ) segment = 0;
174
250
 
175
251
 
176
252
// calculate time constants when a new pulse has occurred
177
 
void calculateSegmentTimes()
 
253
void calculate_segment_times()
178
254
{
179
255
        // check for overflows, and only recalculate times if there isn't
180
256
        // one (if there is, we'll just go with the last pulse's times)
181
 
        if( new_pulse_at > last_pulse_at )
 
257
        if( _new_pulse_at > _last_pulse_at )
182
258
        {
183
259
                // new segment stepping times
184
 
                unsigned long delta = new_pulse_at - last_pulse_at;
185
 
                segment_step = delta / NUM_SEGMENTS;
186
 
                segment_step_sub = 0;
187
 
                segment_step_sub_step = delta % NUM_SEGMENTS;
 
260
                unsigned long delta = _new_pulse_at - _last_pulse_at;
 
261
                _segment_step = delta / NUM_SEGMENTS;
 
262
                _segment_step_sub = 0;
 
263
                _segment_step_sub_step = delta % NUM_SEGMENTS;
188
264
        }
189
265
 
190
266
        // now we have dealt with this pulse, save the pulse time and
191
267
        // clear new_pulse_at, ready for the next pulse
192
 
        last_pulse_at = new_pulse_at;
193
 
        new_pulse_at = 0;
 
268
        _last_pulse_at = _new_pulse_at;
 
269
        _new_pulse_at = 0;
194
270
}
195
271
 
196
272
 
197
273
// wait until it is time to draw the next segment or a new pulse has
198
274
// occurred
199
 
void waitTillEndOfSegment( bool reset )
 
275
void wait_till_end_of_segment( bool reset )
200
276
{
201
277
        static unsigned long end_time = 0;
202
278
 
203
279
        // handle reset
204
280
        if( reset )
205
 
                end_time = last_pulse_at;
 
281
                end_time = _last_pulse_at;
206
282
 
207
283
        // work out the time that this segment should be displayed until
208
 
        end_time += segment_step;
209
 
        segment_step_sub += segment_step_sub_step;
210
 
        if( segment_step_sub >= NUM_SEGMENTS ) {
211
 
                segment_step_sub -= NUM_SEGMENTS;
 
284
        end_time += _segment_step;
 
285
        _segment_step_sub += _segment_step_sub_step;
 
286
        if( _segment_step_sub >= NUM_SEGMENTS ) {
 
287
                _segment_step_sub -= NUM_SEGMENTS;
212
288
                end_time++;
213
289
        }
214
290
 
215
291
        // wait
216
 
        while( micros() < end_time && !new_pulse_at );
 
292
        while( micros() < end_time && !_new_pulse_at );
217
293
}
218
294
 
219
295
 
220
296
// ISR to handle the pulses from the fan's tachiometer
221
 
void fanPulseHandler()
 
297
void fan_pulse_handler()
222
298
{
223
299
        // the fan actually sends two pulses per revolution. These pulses
224
300
        // may not be exactly evenly distributed around the rotation, so
229
305
        if( !ignore )
230
306
        {
231
307
                // set a new pulse time
232
 
                new_pulse_at = micros();
 
308
                _new_pulse_at = micros();
233
309
        }
234
310
}
235
311
 
238
314
void setup()
239
315
{
240
316
        // set up an interrupt handler on pin 2 to nitice fan pulses
241
 
        attachInterrupt( 0, fanPulseHandler, RISING );
 
317
        attachInterrupt( 0, fan_pulse_handler, RISING );
242
318
        digitalWrite( 2, HIGH );
243
319
  
244
320
        // set up output pins (4 to 13) for the led array
249
325
        pinMode( 3, INPUT );
250
326
        digitalWrite( 3, HIGH );
251
327
        static int event_times[] = { 5, 500, 4000, 0 };
252
 
        button.set_event_times( event_times );
253
 
 
254
 
        // set up major modes
255
 
        static SwitcherMajorMode switcher_major_mode;
256
 
        int mode = 0;
257
 
        major_modes[ mode++ ] = &switcher_major_mode;
258
 
        major_modes[ 0 ]->activate();
 
328
        _button.set_event_times( event_times );
 
329
 
 
330
        // initialise RTC
 
331
        Time::init();
 
332
 
 
333
        // activate the minor mode
 
334
        activate_major_mode();
259
335
}
260
336
 
261
337
 
263
339
void loop()
264
340
{
265
341
        // if there has been a new pulse, we'll be resetting the display
266
 
        bool reset = new_pulse_at? true : false;
 
342
        bool reset = _new_pulse_at? true : false;
267
343
 
268
344
        // update button
269
 
        button.update();
 
345
        _button.update();
270
346
 
271
347
        // only do this stuff at the start of a display cycle, to ensure
272
348
        // that no state changes mid-display
273
349
        if( reset )
274
350
        {
275
351
                // calculate segment times
276
 
                calculateSegmentTimes();
 
352
                calculate_segment_times();
277
353
 
278
354
                // keep track of time
279
 
                Time &time = Time::get_instance();
280
 
                time.update();
 
355
                Time::update();
281
356
 
282
357
                // perform button events
283
 
                doButtonEvents();
 
358
                do_button_events();
284
359
        }
285
360
 
286
361
        // draw this segment
287
 
        drawNextSegment( reset );
 
362
        draw_next_segment( reset );
288
363
 
289
364
        // wait till it's time to draw the next segment
290
 
        waitTillEndOfSegment( reset );
 
365
        wait_till_end_of_segment( reset );
291
366
}