/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: 2012-03-21 20:35:28 UTC
  • Revision ID: tim@ed.am-20120321203528-wfhpych1tub75rgj
fixed bug initialising text services on mode activation

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:
75
75
 
76
76
******************************************************************************/
77
77
 
 
78
#include "config.h"
78
79
#include "button.h"
79
 
#include "config.h"
80
80
#include "time.h"
81
 
#include "mode_switcher.h"
82
 
#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"
83
89
 
84
90
//_____________________________________________________________________________
85
91
//                                                                         data
86
92
 
87
 
 
88
93
// when non-zero, the time (in microseconds) of a new fan pulse that
89
94
// has just occurred, which means that segment drawing needs to be
90
95
// restarted
91
 
static unsigned long new_pulse_at = 0;
 
96
static unsigned long _new_pulse_at = 0;
92
97
 
93
98
// the time (in microseconds) when the last fan pulse occurred
94
 
static unsigned long last_pulse_at = 0;
 
99
static unsigned long _last_pulse_at = 0;
95
100
 
96
101
// duration (in microseconds) that a segment should be displayed
97
 
static unsigned long segment_step = 0;
 
102
static unsigned long _segment_step = 0;
98
103
 
99
104
// remainder after divisor and a tally of the remainders for each segment
100
 
static unsigned long segment_step_sub_step = 0;
101
 
static unsigned long segment_step_sub = 0;
 
105
static unsigned long _segment_step_sub_step = 0;
 
106
static unsigned long _segment_step_sub = 0;
102
107
 
103
108
// the button
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;
 
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
111
121
 
112
122
//_____________________________________________________________________________
113
123
//                                                                         code
114
124
 
115
125
 
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;
 
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
        // give the mode a chance to init
 
149
        switch( _major_mode ) {
 
150
        case MAIN_MODE_IDX: activate_minor_mode(); break;
 
151
        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_activate(); break;
 
152
        }
 
153
}
 
154
 
 
155
 
 
156
// perform button events
 
157
void do_button_events()
 
158
{
 
159
        // loop through pending events
 
160
        while( int event = _button.get_event() )
 
161
        {
 
162
                switch( event )
 
163
                {
 
164
                case 1:
 
165
                        // short press
 
166
                        switch( _major_mode ) {
 
167
                        case MAIN_MODE_IDX:
 
168
                                switch( _minor_mode ) {
 
169
                                case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_press(); break;
 
170
                                case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_press(); break;
 
171
                                }
 
172
                                break;
 
173
                        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_press(); break;
 
174
                        }
 
175
                        break;
 
176
 
 
177
                case 2:
 
178
                        // long press
 
179
                        switch( _major_mode ) {
 
180
                        case MAIN_MODE_IDX:
 
181
                                if( ++_minor_mode >= 3 )
 
182
                                        _minor_mode = 0;
 
183
                                activate_minor_mode();
 
184
                                break;
 
185
                        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_long_press(); break;
 
186
                        }
 
187
                        break;
 
188
 
 
189
                case 3:
 
190
                        // looooong press (change major mode)
 
191
                        if( ++_major_mode > 1 )
 
192
                                _major_mode = 0;
 
193
                        activate_major_mode();
 
194
                        break;
 
195
                }
135
196
        }
136
197
}
137
198
 
138
199
 
139
200
// draw a display segment
140
 
void drawNextSegment( bool reset )
 
201
void draw_next_segment( bool reset )
141
202
{
142
203
        // keep track of segment
143
204
#if CLOCK_FORWARD
148
209
        if( reset ) segment = NUM_SEGMENTS - 1 - CLOCK_SHIFT;
149
210
#endif
150
211
 
 
212
        // reset the text renderer
 
213
        TextRenderer::reset_buffer();
 
214
 
 
215
        // frame reset
 
216
        if( reset ) {
 
217
                switch( _major_mode ) {
 
218
                case MAIN_MODE_IDX:
 
219
                        switch( _minor_mode ) {
 
220
                        case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_draw_reset(); break;
 
221
                        case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_draw_reset(); break;
 
222
                        }
 
223
                        break;
 
224
                case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_draw_reset(); break;
 
225
                }
 
226
 
 
227
                // tell the text services we're starting a new frame
 
228
                Text::draw_reset();
 
229
        }
 
230
 
151
231
        // draw
152
 
        Drawer &drawer = major_modes[ major_mode ]->get_drawer();
153
 
        if( reset ) drawer.draw_reset();
154
 
        drawer.draw( segment );
 
232
        switch( _major_mode ) {
 
233
        case MAIN_MODE_IDX:
 
234
                switch( _minor_mode ) {
 
235
                case ANALOGUE_CLOCK_IDX: analogue_clock_draw( segment ); break;
 
236
                case DIGITAL_CLOCK_IDX: digital_clock_draw( segment ); break;
 
237
                case TEST_PATTERN_IDX: test_pattern_draw( segment ); break;
 
238
                }
 
239
                break;
 
240
        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_draw( segment ); break;
 
241
        }
 
242
 
 
243
        // draw any text that was rendered
 
244
        TextRenderer::output_buffer();
155
245
 
156
246
#if CLOCK_FORWARD
157
247
        if( ++segment >= NUM_SEGMENTS ) segment = 0;
162
252
 
163
253
 
164
254
// calculate time constants when a new pulse has occurred
165
 
void calculateSegmentTimes()
 
255
void calculate_segment_times()
166
256
{
167
257
        // check for overflows, and only recalculate times if there isn't
168
258
        // one (if there is, we'll just go with the last pulse's times)
169
 
        if( new_pulse_at > last_pulse_at )
 
259
        if( _new_pulse_at > _last_pulse_at )
170
260
        {
171
261
                // new segment stepping times
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;
 
262
                unsigned long delta = _new_pulse_at - _last_pulse_at;
 
263
                _segment_step = delta / NUM_SEGMENTS;
 
264
                _segment_step_sub = 0;
 
265
                _segment_step_sub_step = delta % NUM_SEGMENTS;
176
266
        }
177
267
 
178
268
        // now we have dealt with this pulse, save the pulse time and
179
269
        // clear new_pulse_at, ready for the next pulse
180
 
        last_pulse_at = new_pulse_at;
181
 
        new_pulse_at = 0;
 
270
        _last_pulse_at = _new_pulse_at;
 
271
        _new_pulse_at = 0;
182
272
}
183
273
 
184
274
 
185
275
// wait until it is time to draw the next segment or a new pulse has
186
276
// occurred
187
 
void waitTillNextSegment( bool reset )
 
277
void wait_till_end_of_segment( bool reset )
188
278
{
189
279
        static unsigned long end_time = 0;
190
280
 
191
281
        // handle reset
192
282
        if( reset )
193
 
                end_time = last_pulse_at;
 
283
                end_time = _last_pulse_at;
194
284
 
195
285
        // work out the time that this segment should be displayed until
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;
 
286
        end_time += _segment_step;
 
287
        _segment_step_sub += _segment_step_sub_step;
 
288
        if( _segment_step_sub >= NUM_SEGMENTS ) {
 
289
                _segment_step_sub -= NUM_SEGMENTS;
200
290
                end_time++;
201
291
        }
202
292
 
203
293
        // wait
204
 
        while( micros() < end_time && !new_pulse_at );
 
294
        while( micros() < end_time && !_new_pulse_at );
205
295
}
206
296
 
207
297
 
208
298
// ISR to handle the pulses from the fan's tachiometer
209
 
void fanPulseHandler()
 
299
void fan_pulse_handler()
210
300
{
211
301
        // the fan actually sends two pulses per revolution. These pulses
212
302
        // may not be exactly evenly distributed around the rotation, so
217
307
        if( !ignore )
218
308
        {
219
309
                // set a new pulse time
220
 
                new_pulse_at = micros();
 
310
                _new_pulse_at = micros();
221
311
        }
222
312
}
223
313
 
226
316
void setup()
227
317
{
228
318
        // set up an interrupt handler on pin 2 to nitice fan pulses
229
 
        attachInterrupt( 0, fanPulseHandler, RISING );
 
319
        attachInterrupt( 0, fan_pulse_handler, RISING );
230
320
        digitalWrite( 2, HIGH );
231
321
  
232
322
        // set up output pins (4 to 13) for the led array
236
326
        // set up mode-switch button on pin 3
237
327
        pinMode( 3, INPUT );
238
328
        digitalWrite( 3, HIGH );
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();
 
329
        static int event_times[] = { 5, 500, 4000, 0 };
 
330
        _button.set_event_times( event_times );
 
331
 
 
332
        // initialise RTC
 
333
        Time::init();
 
334
 
 
335
        // activate the minor mode
 
336
        activate_major_mode();
250
337
}
251
338
 
252
339
 
254
341
void loop()
255
342
{
256
343
        // if there has been a new pulse, we'll be resetting the display
257
 
        bool reset = new_pulse_at? true : false;
 
344
        bool reset = _new_pulse_at? true : false;
 
345
 
 
346
        // update button
 
347
        _button.update();
258
348
 
259
349
        // only do this stuff at the start of a display cycle, to ensure
260
350
        // that no state changes mid-display
261
351
        if( reset )
262
352
        {
263
 
                // check buttons
264
 
                checkButtons();
 
353
                // calculate segment times
 
354
                calculate_segment_times();
265
355
 
266
356
                // keep track of time
267
 
                Time &time = Time::get_instance();
268
 
                time.update();
 
357
                Time::update();
 
358
 
 
359
                // perform button events
 
360
                do_button_events();
269
361
        }
270
362
 
271
363
        // draw this segment
272
 
        drawNextSegment( reset );
273
 
 
274
 
        // do we need to recalculate segment times?
275
 
        if( reset )
276
 
                calculateSegmentTimes();
 
364
        draw_next_segment( reset );
277
365
 
278
366
        // wait till it's time to draw the next segment
279
 
        waitTillNextSegment( reset );
 
367
        wait_till_end_of_segment( reset );
280
368
}