/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: 2012-05-17 22:48:38 UTC
  • Revision ID: tim@ed.am-20120517224838-25hjd6umh35vmtwn
updated arduino.mk

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

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"
84
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"
85
90
 
86
91
//_____________________________________________________________________________
87
92
//                                                                         data
88
93
 
89
 
 
90
94
// when non-zero, the time (in microseconds) of a new fan pulse that
91
95
// has just occurred, which means that segment drawing needs to be
92
96
// restarted
93
 
static unsigned long new_pulse_at = 0;
 
97
static unsigned long _new_pulse_at = 0;
94
98
 
95
99
// the time (in microseconds) when the last fan pulse occurred
96
 
static unsigned long last_pulse_at = 0;
 
100
static unsigned long _last_pulse_at = 0;
97
101
 
98
102
// duration (in microseconds) that a segment should be displayed
99
 
static unsigned long segment_step = 0;
 
103
static unsigned long _segment_step = 0;
100
104
 
101
105
// 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;
 
106
static unsigned long _segment_step_sub_step = 0;
 
107
static unsigned long _segment_step_sub = 0;
104
108
 
105
109
// 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 };
 
110
static Button _button( 3 );
 
111
 
 
112
// modes
 
113
static int _major_mode = 0;
 
114
static int _minor_mode = 0;
 
115
 
 
116
#define MAIN_MODE_IDX 1
 
117
#define SETTINGS_MODE_IDX 0
 
118
 
 
119
#define ANALOGUE_CLOCK_IDX 0
 
120
#define DIGITAL_CLOCK_IDX 1
 
121
#define TEST_PATTERN_IDX 2
 
122
#define INFO_MODE_IDX 3
115
123
 
116
124
//_____________________________________________________________________________
117
125
//                                                                         code
118
126
 
119
127
 
 
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
 
120
162
// perform button events
121
 
void doButtonEvents()
 
163
void do_button_events()
122
164
{
123
165
        // loop through pending events
124
 
        while( int event = button.get_event() )
 
166
        while( int event = _button.get_event() )
125
167
        {
126
168
                switch( event )
127
169
                {
128
170
                case 1:
129
171
                        // short press
130
 
                        major_modes[ major_mode ]->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
                        }
131
182
                        break;
132
183
 
133
184
                case 2:
134
185
                        // long press
135
 
                        major_modes[ major_mode ]->long_press();
 
186
                        switch( _major_mode ) {
 
187
                        case MAIN_MODE_IDX:
 
188
                                if( ++_minor_mode >= 3 )
 
189
                                        _minor_mode = 0;
 
190
                                activate_minor_mode();
 
191
                                break;
 
192
                        case SETTINGS_MODE_IDX: settings_mode_long_press(); break;
 
193
                        }
136
194
                        break;
137
195
 
138
196
                case 3:
139
197
                        // 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();
 
198
                        if( ++_major_mode > 1 )
 
199
                                _major_mode = 0;
 
200
                        activate_major_mode();
145
201
                        break;
146
 
 
147
202
                }
148
203
        }
149
204
}
150
205
 
151
206
 
152
207
// draw a display segment
153
 
void drawNextSegment( bool reset )
 
208
void draw_next_segment( bool reset )
154
209
{
155
210
        // keep track of segment
156
211
#if CLOCK_FORWARD
161
216
        if( reset ) segment = NUM_SEGMENTS - 1 - CLOCK_SHIFT;
162
217
#endif
163
218
 
 
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
 
164
239
        // draw
165
 
        Drawer &drawer = major_modes[ major_mode ]->get_drawer();
166
 
        if( reset ) drawer.draw_reset();
167
 
        drawer.draw( segment );
 
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
 
 
252
        // draw any text that was rendered
 
253
        TextRenderer::output_buffer();
168
254
 
169
255
#if CLOCK_FORWARD
170
256
        if( ++segment >= NUM_SEGMENTS ) segment = 0;
175
261
 
176
262
 
177
263
// calculate time constants when a new pulse has occurred
178
 
void calculateSegmentTimes()
 
264
void calculate_segment_times()
179
265
{
180
266
        // check for overflows, and only recalculate times if there isn't
181
267
        // one (if there is, we'll just go with the last pulse's times)
182
 
        if( new_pulse_at > last_pulse_at )
 
268
        if( _new_pulse_at > _last_pulse_at )
183
269
        {
184
270
                // 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;
 
271
                unsigned long delta = _new_pulse_at - _last_pulse_at;
 
272
                _segment_step = delta / NUM_SEGMENTS;
 
273
                _segment_step_sub = 0;
 
274
                _segment_step_sub_step = delta % NUM_SEGMENTS;
189
275
        }
190
276
 
191
277
        // now we have dealt with this pulse, save the pulse time and
192
278
        // clear new_pulse_at, ready for the next pulse
193
 
        last_pulse_at = new_pulse_at;
194
 
        new_pulse_at = 0;
 
279
        _last_pulse_at = _new_pulse_at;
 
280
        _new_pulse_at = 0;
195
281
}
196
282
 
197
283
 
198
284
// wait until it is time to draw the next segment or a new pulse has
199
285
// occurred
200
 
void waitTillEndOfSegment( bool reset )
 
286
void wait_till_end_of_segment( bool reset )
201
287
{
202
288
        static unsigned long end_time = 0;
203
289
 
204
290
        // handle reset
205
291
        if( reset )
206
 
                end_time = last_pulse_at;
 
292
                end_time = _last_pulse_at;
207
293
 
208
294
        // 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;
 
295
        end_time += _segment_step;
 
296
        _segment_step_sub += _segment_step_sub_step;
 
297
        if( _segment_step_sub >= NUM_SEGMENTS ) {
 
298
                _segment_step_sub -= NUM_SEGMENTS;
213
299
                end_time++;
214
300
        }
215
301
 
216
302
        // wait
217
 
        while( micros() < end_time && !new_pulse_at );
 
303
        while( micros() < end_time && !_new_pulse_at );
218
304
}
219
305
 
220
306
 
221
 
// ISR to handle the pulses from the fan's tachiometer
222
 
void fanPulseHandler()
 
307
// ISR to handle the pulses from the fan's tachometer
 
308
void fan_pulse_handler()
223
309
{
224
310
        // the fan actually sends two pulses per revolution. These pulses
225
311
        // may not be exactly evenly distributed around the rotation, so
230
316
        if( !ignore )
231
317
        {
232
318
                // set a new pulse time
233
 
                new_pulse_at = micros();
 
319
                _new_pulse_at = micros();
234
320
        }
235
321
}
236
322
 
238
324
// main setup
239
325
void setup()
240
326
{
241
 
        // set up an interrupt handler on pin 2 to nitice fan pulses
242
 
        attachInterrupt( 0, fanPulseHandler, RISING );
 
327
        // set up an interrupt handler on pin 2 to notice fan pulses
 
328
        attachInterrupt( 0, fan_pulse_handler, RISING );
243
329
        digitalWrite( 2, HIGH );
244
330
  
245
331
        // set up output pins (4 to 13) for the led array
250
336
        pinMode( 3, INPUT );
251
337
        digitalWrite( 3, HIGH );
252
338
        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();
 
339
        _button.set_event_times( event_times );
 
340
 
 
341
        // initialise RTC
 
342
        Time::init();
 
343
 
 
344
        // init text renderer
 
345
        TextRenderer::init();
 
346
 
 
347
        // activate the minor mode
 
348
        activate_major_mode();
260
349
}
261
350
 
262
351
 
264
353
void loop()
265
354
{
266
355
        // if there has been a new pulse, we'll be resetting the display
267
 
        bool reset = new_pulse_at? true : false;
 
356
        bool reset = _new_pulse_at? true : false;
268
357
 
269
358
        // update button
270
 
        button.update();
 
359
        _button.update();
271
360
 
272
361
        // only do this stuff at the start of a display cycle, to ensure
273
362
        // that no state changes mid-display
274
363
        if( reset )
275
364
        {
276
365
                // calculate segment times
277
 
                calculateSegmentTimes();
 
366
                calculate_segment_times();
278
367
 
279
368
                // keep track of time
280
 
                Time &time = Time::get_instance();
281
 
                time.update();
 
369
                Time::update();
282
370
 
283
371
                // perform button events
284
 
                doButtonEvents();
 
372
                do_button_events();
285
373
        }
286
374
 
287
375
        // draw this segment
288
 
        drawNextSegment( reset );
 
376
        draw_next_segment( reset );
289
377
 
290
378
        // wait till it's time to draw the next segment
291
 
        waitTillEndOfSegment( reset );
 
379
        wait_till_end_of_segment( reset );
292
380
}