Search in topic
Открытый проект универсального зарядника

Чуть по подробнее расскажу про шаблон. Например при зарядке аккумулятора на экране отображается информация о ходе процесса зарядки. Такая информация постоянно отображается и обновляется в течение нескольких часов как для 1 канала так и для 2 канала. Циферки меняются а форма шаблона одна и та же, значит форму шаблона можно жестко описать.

Те же рассуждения относительно всей отображаемой информации на ЖКИ. например экраны настройки или экраны отражения итогов зарядки или само главное меню, несмотря на то что разное, имеет в себе нечто общее.

Чтобы описать шаблон мы придумаем коды-команды шаблона например такие:

отобразить в 1 строке в 5 столбце переменную номер 5 на 6 знакоместах причем последние 3 знакоместа отвести под дробную часть;
отобразить в 2 строке в 9 столбце фразу из списка фраз номер которой лежит в переменной номер 17

// Шаблоны экрана
// Описываются байтами - командами
// 0xFF - Конец шаблона
// 0 fc - Поставить курсор
// fc=0xff -Курсора нет нигде CURSOR_OFF
// 7b=1 -Курсор моргает квадратом CURSOR_BLINK_ON
// 7b=0 -Курсор горит подчерком CURSOR_LINE_ON
// 10b -Номер строки где стоит курсор
// 65432b -Номер столбца где стоит курсор
// 100 fc=0xff -Курсора нет нигде CURSOR_OFF

// 1 - Очистить весь экран
// 2 - Очистить первую строку
// 3 - Очистить вторую строку
// 4 - Очистить третью строку
// 5 - Очистить четвертую строку
// 6 XY NN - Очистить строку начиная с XY длинной NN
// 7 XY NN KK - Напечатать переменную KK начиная с XY целым десятичным числом длинной NN
// 8 XY NN KK - Напечатать переменную KK начиная с XY целым шестнадцатиричным длинной NN
// 9 XY MN KK - Напечатать переменную KK начиная с XY FLOAT числом длинной M включая N знаков после запятой
// 10 XY NN KK - Напечатать бинарную-переменную KK начиная с XY
// 11 XY KK - Напечатать время-переменную KK начиная с XY
// 12 XY KK NT - Напечатать KK текст начиная с NT
// 20 XY KK - Напечатать название аккума
// 21 XY KK - Напечатать название типа аккума
// 14 XY na tt - Напечатать байт na из временного массива акк
// 15 XY nt tt - Напечатать байт nt из временного массива типов акк

// 16 XY TT - Напечатать текст TT начиная с XY
// 22 XY f - Напечатать название акк(f=1) или типа акк(f=0) из временного массива
// 17 XY MM - Напечатать меню MM начиная с XY
// 18 - Изображаем 3-х уровневое меню
// 19 - Изображаем 1-но уровневое меню

Выбор принципа шаблонов - это достаточно сложный метод. Если ваша программа из 5 разных шаблонов, то возможно никакой экономии не произойдет, но если у вас шаблонов много…

С вызовом рисования шаблона все ясно - ЖКИ все время что то да рисует, чтобы юзеру не было скучно. Заведем глобальную переменную BYTE, которая в себе содержит код текущего шаблона.

Если вы покопаетесь в моей программе вы увидите, что для того чтобы вызвать рисование шаблона я использовал функцию, заведенную мной для препроцессора SH(). Например мне надо, чтобы в каком то месте программы начал выводиться шаблон номер 5, тогда я в тексте программы пишу SH(5) и даже без обычной для Си “;” в конце. Препроцессор перед компиляцией изменяет мою указивку на следующее {nSh=5; pSh=255; cSh=2; sSh.first=1;} это делает директива препроцессора #define SH(n) {nSh=n; pSh=255; cSh=2; sSh.first=1;}

nSh=5; - это тот самый код текущего шаблона номер 5.
pSh=255; - этот шаблон нарисовать 1 раз, если бы <255, то перерисовывать шаблон каждые pSh/10 секунд.
cSh=2; - счетчик для отсчитывания pSh со временем уменьшается, ему специально присваивается ненулевое значение, т.к. прерывание могло его уже уменьшить.
sSh.first=1; - перерисовать шаблон полностью как в первый раз.

Для управления шаблонным механизмом и вообще всем ЖКИ из основной программы я использую всего несколько команд, указанных ниже, все осталоное делает за меня функция рисования шаблонов в видеопамять и прерывание, отправляющее видеопамять в ЖКИ.
Не пытайтесь вникнуть в Си этих команд просто почитайте коментарий и обратите внимание на первое слово после #define

// Пометь строки в которых были изменения
#define XYL switch((XY)&7){case 0: fv.s1=1; break; case 1: fv.s2=1; break; case 2: fv.s3=1; break; case 3: fv.s4=1; break;}
// Сделать текищим шаблон n период перерисовки изменяемой части p
#define SHABLON(n, p) {nSh=n; pSh=p; cSh=2; sSh.first=1;}
// Сделать текищим шаблон n полностью прорисовать 1 раз
#define SH(n) {nSh=n; pSh=255; cSh=2; sSh.first=1;}
// Отобразить шаблон меню
#define MENU nSh=1; pSh=255; cSh=2; sSh.first=1;
// Сейчас перерисовать текущий шаблон полностью
#define REFRESH_SHABLON cSh=2; sSh.first=1;
// Сейчас перерисовать только изменяемую часть шаблона
#define REFR_SHABLON cSh=1;
// Поставить курсор и заставить моргать или неморгать
#define CURSOR(x, y, type) (type==CUR_OFF)?fc=255:fc=((y)&3)+(((x)&31)<<(2))+(type==BLINK_ON?128:0);
// Установка курсора при редактировании названия аккума или типа аккума для 4х строчного ЖКИ
#define FC(x) ((x)<<(2))+3+128;
// Рассчитать XY из x и y
#define XYN(x, y) ((x)<<(3))+((y)&7)

А вот как выглядит настоящий шаблон номер 3 (одна строка одна команда)
// Шаблон отражения зарядки/разрядки первого канала (название аккума ток напряжение температура заряд в процентах время)
FCHAR _s3[]=
{
1,
12, 0, 108, 16,
16, 1, 52,
9, XYN(6, 1), 0x52, 101,
16, XYN(12, 1), 92,
9, XYN(15, 1), 0x51, 109,
16, 2, 46,
9, XYN(6, 2), 0x52, 102, 11, XYN(12, 2), 104,
16, 3, 90,
9, XYN(7, 3), 0x52, 103,
100,
255
};

Берем первую циферку из скобок и смотрим что она означает в командах чуть выше описанных

Это очень сложный кусок объяснений был. Не все удалось расставить как следует и не везде исправил ошибки - не успел.

Не стесняемся, спрашиваем. Все просто. Главное понять идею. Не парьтесь, что все до тонкости не ясно. Поймете идею, копайте глубже, спрашивайте.

Прошу вас не думайте, что каждый символ из этого бреда надо понять. Вся эта программа делалась постепенно многими ночами, оттачивалась и переписывалась многократно и понять сразу все нереально. Любой специалист просто схватывает основную мысль и глубже не идет читает как философию, хотя если захочет то и глубже может копнуть и ошибок тьму найти.

Все время приходится выявлять главное и второстепенное и в зависимости от времени и возможности отбрасывать все второстепенное и концентрироваться на главном исходя из цели.

Хотя вся эта информация глубоко специфичная и почти никому не пригодится, но даже те кто никогда программировать не будут могут понять общий подход и использовать его гдето еще или чуть чуть приблизиться к программированию.
Такой вот последовательностью чисел/байтов кодируется шаблон:

1-й байт команда
2-ой байт адрес строки и столбца ЖКИ XY=X(5 старших битов)+Y(3 бита младших). Ноль левый верхний угол экрана ЖКИ
3-ий и 4 байты, если есть, задают специфику этой команды

XYN() - это самодельная функция препроцессора которая помогает мне X и Y засунуть в 1 байт X(5 старших битов)+Y(3 бита младших)

FCHAR _s3[]=              // (FLASH CHAR) Обявляем указатель на массив байтов, расположенных во FLASH
{                         // потом этот указатель мы включим в массив указателей, чтобы иметь возможность обращаться к шаблону по номеру
1,                        // 1="Очистить весь экран"
                 // Строка 0
12,XYN(0,  0), 108, 16,   // 12="Напечатать текстовую переменную" 108я переменная сдвиг16 "Зарядка/Разрядка"
                 // Строка 1
16,XYN(0,  1), 52,        // 16="Напечатать текст" номер 52("I1(A)=")
9, XYN(6,  1), 0x52, 101, // Напечатать float переменную 101(Ток1) на 5 знаках, два после запятой
16,XYN(12, 1), 92,        // 16="Напечатать текст" номер 92("E%=")
9, XYN(15, 1), 0x51, 109, // Напечатать float переменную 109(энергия) на 5 знаках, 1 после запятой
                 // Строка 2
16,XYN(0,  2), 46,        // 16="Напечатать текст" номер 46("V1(В)=")
9, XYN(6,  2), 0x52, 102, // Напечатать float переменную 102(напряжение1) на 5 знаках, 2 после запятой
11,XYN(12, 2), 104,       // Напечатать время работы канала
                 // Строка 3
16,XYN(0, 3), 90,         // 16="Напечатать текст" номер 46("T1(\x04С)=")
9, XYN(7, 3), 0x52, 103,  // Напечатать переменную 103(температура1)
100,                      // Отключить курсор
255                       // Конец шаблона
};

Урок №16 (Работа с памятью)

Сначала небольшое обобщение относительно больших, нормальных компьютеров и программирования на Си. Начну из далека.

Компьютером называется совокупность трех компонентов: процессор, память, периферия, доступная через порты ввода вывода. До нынешних времен под памятью в основном имели ввиду ОЗУ (Оперативное Запоминающее Устройство, SIMM, DIMM, SDRAM, DDR). Эта та самая память, которая теряет все при выключении, эта та самая память в которой ячейка памяти - мизерный конденсатор, который теряет свой заряд за доли секунды если его не подпитывать (регенерация памяти). Зато такая память обладает максимальным быстродействием и одна ячейка занимает на кристалле минимальное место. Плата за такие супер параметры - регенерация. На материнской плате есть специальный контроллер памяти, который периодически читает всю память и записывает (подпитывает) это же значение в память. Это делается параллельно обычной работе компьютера, поэтому вообще не заметно для пользователя.

Зачем же нужна такая память которая все забывает? Зачем нужен народ который не помнит своей истории не помнит своих предков? Не помнит уроков: как делать нельзя и как можно. Плохая аналогия, но что то есть.

Оказывается, что такая память вполне подходит компьютеру для хранения ПЕРЕМЕННЫХ. Ни одна программа больше трех пальцев не может существовать без переменных. Чтобы посчитать а+б=с, необходимо где-то временно хранить а и б. Потом они уже не нужны, нужен результат. Результат будет высечен в мраморе на века, а временное забудется и уйдет. Но без этого временного компьютер работать не может. Любой процессор имеет кусочек ОЗУ прямо внутри себя. Такая внутренняя память называется регистры процессора - это самая быстрая память, самая необходимая, самая главная. Все логические операции совершаются там в голове, а потом хранятся в переменных в ОЗУ в более медленной памяти чем регистры, потому что надо оттуда читать, а на это уходит время. Нынешние процессоры имеют дополнительно к регистрам CASH - особую память в которую закачивают копию фрагмента ОЗУ наиболее часто используемую, чтобы сэкономить время, но это все детали.

Язык Си работает в основном с обычной ОЗУ. Там создаются временные переменные необходимые для работы программы. Обращение к памяти происходит через обращение к переменным и массивам, размещенным в памяти. К памяти также можно обращаться прямо по адресу, но это надо делать осторожно (можно порушить данные системы), поэтому не приветствуется.

Процессор работает не только с ОЗУ, но и с другими устройствами: с клавиатурой, мышкой, видеоплатой, сетевухой, COM-устройства, USB-устройства, винчестером, CD-ROM, DVD, BDROM, принтером, плоттером, ЗУ, дисководом, флэшкой, мобилой, фотиком и т.д. Все это переферия. Большинство этих устройств имеет единый механизм обращения к ним.

Работа всех вышеперечисленных устройств зависит от параметров их работы, а это информация в виде байтов. Например: раскрутите диск до скорости 2000 об/мин, поставьте головку 1 на 145 цилиндр, прочитайте 49 сектор, информацию из сектора дайте мне. Все команды и вся прочая информация побайтово передается через порты ввода/вывода. И тот самый универсальный механизм - это механизм ПОТОКА ДАННЫХ.

С памятью ясно как работать либо переменные либо прямая адресация, а со всеми неизвестными устройствами, через их драйвера открывается поток данных. “Все” драйвера “всех” устройств обязаны поддерживать стандартный набор команд, чтобы виндоуз мог дать доступ через системные процедуры к ним. А Си как раз прицепляется к системе и знает как с ней разговаривать. Си общается только с системой. Система общается через дрова со всей переферией.

Так вот Си дает доступ к любому устройству через стандартный механизм потока с ограниченным набором команд. Вся ненужная информация и детали прячутся от юзера остается самое необходимое передача и получение данных из переферии. Где-то в этих данных может быть и управляющая информация.

Открыть поток и получить указатель на него. Далее все во всех командах обязательно есть указатель на поток.
Получить длину потока в байтах если есть.
Встать на определенный элемент потока.
Прочитать или записать данные в поток с текущего элемента.
Закрыть поток.

Очень интересно шло развитие компьютерной техники - от малого ко все более большому, от частного к общему и потом, имея опыт сложного возвращаемся к частному маленькому и видим как в малой неполной структуре отражены глобальные законы всего мира.

Это мы говорили про большие компьютеры, чтобы иметь общее представление, теперь вернемся опять к АТМЕГА32.

У АТМЕГА32 три вида памяти ОЗУ(RAM) ППЗУ(EEPROM)(перепрограммируемая постоянное запоминающее устройство) ФЛЭШ(FLASH). Во ФЛЭШ лежит программа и некоторые данные для рисования на ЖКИ, в ОЗУ лежат переменные, в ППЗУ лежат настройки юзера для аккумуляторов. WinAvr Си работает с ОЗУ так же как и в больших компьютерах просто и легко, а вот FLASH и EEPROM имеют особенности. Во первых, 3 вида памяти и все имеют свою адресацию, у каждой памяти есть свой 0 и свой конец. Во вторых, команды чтения и записи разные, поэтому компилятор должен знать кто есть кто чтобы знать как писать туда.

В компиляторе IAR Си все так и сделали. Описываем переменные, указывая где они лежат, и все, дальше просто работаем с переменными, не думая ни о чем. В WinAVR к сожалению это не так. Не только надо описать переменные, но и работать с ними особым образом, своими функциями записи и чтения для EEPROM(читаем и пишем) и FLASH(только читаем). С ОЗУ все как обычно проблем нет, все как в стандартах Си для любых компов.

Ниже я приведу свои функции работы с EEPROM и FLASH.

Начнем с FLASH:

Во FLASH у нас хранится:

Все фразы меню и массив указателей на начало каждой строчки меню
Все фразы шаблонов и массив указателей на начало каждой фразы
Ноты музыки
Таблица перекодировки ASCII символов в кодировку ЖКИ

Со всей этой информацией мы работаем через нижеуказанный механизм чтения из FLASH

// Подключаем стандартный комплект функций WinAVR для работы с FLASH
#include <avr/pgmspace.h>           // Работа с FLASH

// Описание байта во флэш памяти и то и другое по сути одно и тоже
// просто в разных подпрограммах из WinAVR требуется строго один из двух
// приходится подстраиваться под бесплатные дары
// Опять же назвал по своему, т.к. ихнее название некрасивое не логичное
typedef prog_uchar FBYTE;           // Байт во FLASH памяти
typedef prog_char FCHAR;            // Символ во FLASH памяти

// Из флэш памяти только читаем.
// Вот все функции чтения флэш
// Я их немного переобозвал, чтоб все логично и компактно было
#define FRB  pgm_read_byte          // Читаем байт из FLASH
#define FRW  pgm_read_word          // Читаем ссылку из FLASH
#define FRS  memcpy_P               // Читаем кусок из FLASH

// Например так я описал меню
// Сначала описываем указатели на фразы и размещаем сами фразы в памяти
FCHAR _m0[]="I.Канал 1";
FCHAR _m1[]="II.Канал 2";
FCHAR _m2[]="III.Аккумуляторы";
// Потом собираем указатели на фразы в массив указателей
PGM_P PROGMEM Mn[3]={_m0, _m1, _m2};

// Теперь, зная какую фразу нам надо вывести (ее номер), мы по номеру достаем
// указатель, а по указателю(адресу первой буквы фразы) копируем буквы
// например в видеопамять которая будет прерыванием выведена в ЖКИ.
PGM_P fadr=(PGM_P)FRW(&Mn[1]);   // Читаем указатель(адрес) первой фразы
BYTE x=FRB(fadr);                // Можем прочитать первую букву из этой фразы
FRS((BYTE*)V2, (PGM_P)fadr, len);// Копируем len байтов фразы в видеопамять

Как я ранее говорил есть 3 уровня “низости”:

Верхний уровень - работа с шаблонами (очень простой способ полностью разрисовать ЖКИ пятым шаблоном: SH(5))
Второй уровень - прорисовка шаблонов в видеопамять. Как раз этот уровень сегодня обсуждаем.
Низкий уровень - уровень прерывания. Посылка видеопамяти в ЖКИ.

P.S. На нашем нынешнем уровне развития считаем что: Сылка=Указатель=Адрес
P.P.S. Уважаемые начинающие Си программисты, если чего то не ясно не парьтесь, спрашивайте или повторяйте как заклинания буковки, здесь написанные, в своих программах и смотрите как ругается компилятор.

Во FLASH у нас хранится:

Все фразы меню и массив указателей на начало каждой строчки меню
Все фразы шаблонов и массив указателей на начало каждой фразы
Все шаблоны и массив указателей на начало каждого шаблона
Ноты музыки
Таблица перекодировки ASCII символов в кодировку ЖКИ

Забыл сказать, что во FLASH хранятся не только фразы шаблонов но и сами шаблоны и массив указателей на начало каждого шаблона.

У нас 3 массива указателей: на начало каждой фразы меню, на начало каждой фразы шаблона и на начало каждого шаблона. Эти массивы указателей нужны нам, чтобы, зная их номер, найти их в памяти. Например SH(5) - рисуем пятый шаблон. Программа берет 5тый указатель на шаблон из массива указателей, а указатель это адрес в памяти, значит программа знает откуда из памяти брать байты 5-го шаблона. Программа берет по очереди байты шаблона, пока не наткнется на 255(конец шаблона). И вот встречена команда 16 (напечатать фразу шаблона 95). Опять программа достает 95-тый указатель из массива указателей на фразы шаблона, а этот указатель это адрес первой буквы фразы. И тогда программа берет по очереди все буквы пока не встретится 0(признак того что фраза закончилась)

Вот таким хитрым образом мы объяснили работу с FLASH, рассказали что мы там храним и немного объяснили второй уровень “низости”.

Теперь EEPROM:

Зачем нужно было городить огород с тремя видами памяти, знает только производитель АТМЕГА32. Вероятно они руководствовались соображениями экономии денег. По большому счету EEPROM и FLASH это одно и тоже. FLASH вероятно подешевле будет, но количество циклов перезаписи меньше и возможно занимаемое место на кристалле меньше. EEPROM более тормозная, больше циклов перезаписи. Для нас для программистов и то и другое это постоянная память и лучше бы она была одна, а не две.

Но деваться не куда придется работать с чем есть.

В EEPROM мы храним:

Настройки химии аккумуляторов. Каждая химия ведет себя одинаково.
Настройки аккумуляторов. Сколько банок и ампер-часов в моих любымых акках.
Настройки интерфейса ЗУ. (Музыка)
Настройки каналов (подстроичные коэффициенты для расчета I,V,T из тех вольт, которые намерены АЦП)

Все эти данные можно читать и писать, но желательно не часто. И скорость чтения и записи будет не быстрая.
Поэтому при включении ЗУ или запуске Канала мы все считываем в ОЗУ и с этими данными работаем. Ну при настройке ЗУ запишем подстроечные коэффициенты. Изредка добавим новый аккум. Короче процедуры записи и чтения EEPROM вызываются редко и медленно.

// Процедуры работы с EEPROM от WinAVR стандартная поставка
#include <avr/eeprom.h>             // Работа ЕЕПРОМ

// Описание размещения данных (Химия Акки Коэффициенты)
// На основании его компилятор создает прошивку main.eep для EEPROM
#include "eeprom.h"                 // Описание содержимого ЕЕПРОМ

// Функции для записи и чтения EEPROM переназванные по человечески
#define ERB  eeprom_read_byte       // Читаем байт из EEPROM
#define ERS  eeprom_read_block      // Читаем кусок из EEPROM
#define EWB  eeprom_write_byte      // Пишем байт в EEPROM
#define EWS  eeprom_write_block     // Пишем кусок в EEPROM


EEMEM BYTE ET1=1; // eeprom.h (0-датчик отсутствует, 1-датчик работает)
a=ERB(&ET1);      // Прочитали из EEPROM в обычную переменную BYTE ОЗУ
EWB(&ET1, a);     // Записали обычную переменную BYTE в EEPROM

// float это 4 байта, поэтому читаем его из EEPROM и пишем в ОЗУ переменную
// т.е. копируем 4 байта начиная с адреса в EEPROM в ОЗУ туда где расположена
// нужная нам переменная
EEMEM float E1_k0=-0.302066773176193; // описано в eeprom.h

ERS((BYTE*)&Ch1.k0, (BYTE*)&E1_k0, 4); // Читаем из EEPROM коэфф тока 1 канала
EWS((BYTE*)&Ch1.k0, (BYTE*)&E1_k0, 4); // Пишем в EEPROM коэфф  тока 1 канала

Для новеньких в Си:
Многие функции, как в вышеописанных примерах, для копирования из одного вида памяти в другой вид памяти требуют чтобы им указали адрес откуда куда. Поэтому в Си придуман специальный значок “&” который ставится перед переменной спереди, а компилятор когда делает программу на машинных кодах на место “&переменная” вставляет адрес этой переменной.

Слово (BYTE*) подсказывает компилятору, что это будет именно адрес последовательности байтов. В нижнем примере мы обязаны добавить это слово потому что сама переменная была описана float, а функция ждет BYTE. Компилятор сразу предполагает что мы сделали ошибку и подсунули ему float вместо BYTE, а мы ему явно говорим: Будь спокоен это то что нужно.

Господа. А зарядку аккумуляторов А123 этот зарядник поддерживает?

По идее может все.
max 25v 5a
Если химию в настройках правильно пропишете работать будет.

НО, без опыта пайки смд и некоторых знаний…

А возможно ли в этом зарядном простым способом увеличить максимальную ёмкость заряжаемой батареи?Может где нибудь можно сменить тип переменной?Для автомобильных батарей 25,5А/ч маловато.И по току нестыковка получается:например устанавливаю ёмкость батареи 7А/ч,ток заряда 10%,должно заряжать током 700mA.А заряжает током 630mA. И с разрядом тоже самое.Кто собирал зарядное как у Вас с этим?

Сделать можно все, т.к. все в наших руках.
Значит необходимо увеличить отображаемую емкость в 2 раза?

Фактически это надо в программе в нескольких местах добавить коэффициенты 2.
При чтении настроек из ЕЕПРОМ в переменную емкости, при записи в ЕЕПРОМ переменной емкости.
И исправить настройки всех остальных аккумов, уменьшив их в 2 раза.
Программа на большом компе будет врать.
Только это ухудшит точность задания емкости до 0.2А, т.к. емкость задается одним байтом. 255 будет соответствовать 51 А/ч, а 1 будет соответствовать 0.2 А/ч

Можно задействовать один из зарезервированных битов настроек, который будет сигнализировать о другом масштабе емкости.

Есть еще один путь - на емкость отвести 2 байта, но это более сложный путь.

Что касается 630 ma это вероятно очередной глюк программы. Посмотрю и исправлю.

Урок №17 (прерывания погружение)
Не смотря на то, что на дворе 21 век, до сих пор встречаются программы написанные для DOS и такие программы исходят например из ЦБ РФ (SPRAV.MFO). Вероятно еще не вымерли программисты старой закалки. В таких программах опрос клавиатуры производится на частоте процессора. Представьте себе, что процессор 3 миллиарда раз в секунду опрашивает клавиатуру “не нажата ли кнопка какая”. Это при том, что юзер за весь день лазанья по инету едва ли 100 кнопок нажал. Даже самые продвинутые секретари набирают не более 10 кБ в день, нажимая кнопки в среднем не чаще 1 в секунду. Но если вдруг юзер заметил, что отклик компа на нажатие задерживается на 1/3 секунды, то говорят что клава тупит. Причем здесь клава?

На одноядерных компах такая программа DOS парализует работу всех остальных программ. Для того чтобы в программах не делать множество циклов ожидающих происхождения какого либо события (нажатия кнопки, прихода широковещательного запроса по сетке, звонка по телефону, наступления 1000-ной секунды, движения мышки и т.д.) мы можем использовать прерывания. Прерывания встроены в логику процессора аппаратно. Прерывания прерывают основную программу телевиденья для сообщения важного сообщения, т.е. запускают программу обработки прерывания. Прерывания наступают внезапно или циклически. Прерывания это появление сигналов на определенных ногах процессора или особые “прозрения” процессора. В моменты прозрения в голове процессора открывается новое видение мира, открывается истина, которая настолько фундаментальна, что сиюминутные заботы процессора кажутся ничтожными. Осознание истины очень приятно. Что происходит в этот момент не понятно. Происходит какое то созерцание/восприятие истины, мысли останавливаются, всякие там рассуждения о выгоде и прибыли тем более. Истина приходит в виде цельного образа, который испаряется и в остатках тумана угадывается ответ на давно мучивший вопрос. В следующее мгновение уже ничего нет. И доказательств нет, но ответ как ни странно правильный.

В АТМЕГА32 есть такие прерывания:

Прерывание при сбросе или включении.
Внешнее прерывание 0,1,2. (Программируется работа 3х ног процессора специальным образом) и при возникновения на ногах процессора +5в или 0в срабатывает прерывание.
Счетчик/таймер 0,1,2. Внутри процессора есть счетчики, которые считают кратно тактовой частоте, при достижении счета определенного числа или при достижении максимального значения (переполнения) срабатывает прерывание.
При работе с последовательной передачей данных (например от ЗУ к большому компьютеру или обратно) возникает необходимость подготовить новые данные для отправки или спрятать в память полученные данные, для этого используются прерывания “пришел последний бит очередного байта”, “отправлен последний бит отправляемого байта”, “последовательная передача завершена”, “байт данных при передаче пуст”.
Завершена трансформация Аналогового сигнала в цифровой.
При записи или чтении в ЕЕПРОМ “ЕЕПРОМ готов”.
Сравнение аналогового сигнала и моего сторожа(цифрового) завершено.
Передача последовательных данных по 2 проводам ОК.
Запись во ФЛЭШ завершена.

Как мы уже говорили в первых 40 байтах ФЛЭШ (памяти программы) лежат “вектора прерываний” (адреса подпрограмм обработки). При срабатывании прерывания, выполняется соответствующая подпрограмма.

Нам конечно же понадобится прерывание “АЦП завершено” и прерывания по передаче и получению байтов в СОМ-порт. Но кроме того у нас есть прерывание циклическое (по переполнению счетчика) для передачи низких команд в ЖКИ. Циклическое прерывание нам надо еще чтобы играть музыку и отсчитывать секунды зарядки.

Вот магические слова которые описывают прерывания в программе, чтобы компилятор правильно вписал вектора куда следует.

// Описатели прерываний
#include <avr/interrupt.h>          // Работа с прерываниями

// Прерывание переполнения счетчика 0
ISR(TIMER0_OVF_vect)
{
}

// Прерывание "Преобразование АЦП завершено"
ISR(ADC_vect)
{
}

// Это прерывание обрабатывает поступившие команды с компьютера по COM порту
ISR(USART_RXC_vect)
{
}

// Отправка очередного байта на COM-порт большого компа
ISR(USART_TXC_vect)
{
if(iOutBuf)                    // Если обратный счетчик не пуст
  {
  UDR=OutBuf[nOutBuf-iOutBuf]; // Посылаем следующий байт
  iOutBuf--;                   // Уменьшаем счетчик буфера
  }
else                           // Иначе все уже отправили
  fTran=false;                 // С посылкой последнего байта зак транзакция
}
// Сюда будут направлены все неиспользованные прерывания (может быть)
ISR(BADISR_vect){}

Все тексты вы можете посмотреть в исходниках. Привожу только текст отправочного прерывания, т.к. он прост и показывает, что в прерывании надо действовать быстро.

Урок №18 (ЖКИ)

ЖКИ - это доисторическое графическое, текстовое (знакогенерирующее) устройство, оказавшееся очень живучим. Уже давно придуманы экраны мобильников, которые могут несравненно больше, стоят дешевле и вообще… И все же ЖКИ до сих пор пользуются популярностью у разработчиков всего мира из-за своей простоты. Можно было бы доработать эту простоту до еще большей простоты, но этого никто не делает. Лучше иметь что-то постоянное, хотя и немного несовершенное. ЖКИ - это стандарт HD44780.

ЖКИ - это автономный компьютер, в котором есть своя память, свой процессор, свои порты ввода вывода и экран. У ЖКИ есть своя ОЗУ - видеопамять, которая непрерывно отражается на экране аппаратно. ЖКИ работает на частоте 1 МГц. ЖКИ имеет параллельную, 8-ми и 4-х битную шину передачи данных.

ЖКИ - это устройство для отображения текстовой информации и соответственно его функции заключаются в том, чтобы получить эту информацию из шины и отобразить ее на экране. Больше ничего ЖКИ не может. Если бы мы были создателями стандарта общения с ЖКИ - HD44780, то как бы мы его написали?
Вероятно, должна быть команда полный перезапуск и чистка всего. Должны быть команды нарисовать букву там где стоит курсор и передвинуть курсор на следующую позицию, переставить курсор вообще на произвольную позицию. Должны быть команды, управляющие типами курсора и команды работы с псевдографикой. Так оно и есть.

Если мы знаем функции (смысл) устройства, то и как им управлять в общих чертах нам тоже ясно, потому что мы такие же разработчики как и другие. Таким образом, не читая инструкций, а просто пофантазировав или разглядывая названия ножек ЖКИ, можно догадаться о работе чужого устройства и всего мира. Это один из способов пробить стену незнания и непонимания, особенно, если инструкцию переводил переводчик а не технарь. Люди с опытом уже не фантазируют, а знают как работают аналогичные устройства. Но конечно, многое, созданное людьми попахивает нарушением логики и наличием ошибок. Ошибки есть у всех, но это не должно останавливать прогресс. Ошибки надо осознать, прощать и исправлять.

Итак посмотрим что за ножки у ЖКИ:

GND и Vcc питание ЖКИ. Подаем питание и уже ЖКИ работает, правда вместо цивильного теста пол экрана красится в черный цвет пол в белый. Стандарт не предусматривает ни какой тестовой информации а сделать ее было так легко.
V0 - напряжение от 0 до 5в - поляризация (яркость, контрастность) бывает что ярче когда 0, а бывает что когда 5в. По умолчанию притянуто резистором куда надо.
8 ног данных. Мы не будем использовать все 8 ног, только 4, хотя и будем всегда передавать 8 бит информации за 2 раза. 8 ног это не экономично, это значит будет занято 8 ног от нашего процессора, а мы не можем быть такими расточительными.
RW - (1(5в)-чтение, 0-запись) читаем из ЖКИ или пишем в него. Конечно же мы будем только писать в ЖКИ и не будем контролировать, правильно ли мы вписали, как это предусмотрено стандартом. Мы будем четко и ясно отдавать команды без помех и надеяться что нас услышали. Все это ради экономии.
RS - (0-команда ЖКИ, 1-данные(буквы)) Как работает эта нога подробно описано в протоколе. Всю получаемую информацию ЖКИ воспринимает как команды и данные в зависимости от того какой сигнал на этой ноге. К командам относятся: сброс, очистка экрана, установка курсора, установка типа курсора. К данным относятся сам текст который рисуется на экране.
Е - эта нога сигнализирует ЖКИ что данные/команду можно забирать с шины данных. Обычно такую управляющую ногу называют “строб”. Такая нога всегда есть когда данные передаются по параллельной шине (одновременно 2-8 бит информации).
Катод и анод светодиодной подсветки.

Теперь когда мы описали ноги ЖКИ мы можем рассказать о самом низком уровне передачи данных из прерывания на ЖКИ.

Как мы говорили выше, есть у нас прерывание переполнения счетчика 0, которое настроено так, что оно срабатывает 7812,5 раз в сек. Если мы передаем 80 символов и каждый символ передаем за 2 вызова прерывания по 4 бита, то мы можем перерисовывать ЖКИ 7812,5/160 раз в секунду. Но это немного не так. На самом деле после передачи каждой буквы или команды иногда надо пропустить несколько вызовов прерывания, в зависимости от того, что мы передали, потому что ЖКИ надо дать время выполнить эту команду.

Существует 2 массива данных в моей программе:
V1[8] - низкие команды (понятные ЖКИ, из описания ЖКИ)
V2[80] - высокие команды (видеопамять) текстовое изображение ЖКИ.
Когда программа начинает передавать видеопамять в ЖКИ, она преобразует каждую высокую команду в несколько низких, понятных ЖКИ.

Вот самый низкий уровень передачи данных в ЖКИ. В этом кусочке программы происходит передача одной четверки (тетрады, половинки буквы или команды).

do{                             // Это одинарный цикл на весь ЖКИ для возможности в любой момент из него выпасть, используя break
  if(fv.h)break;                // В данный момент посылка на ЖКИ не работает
  if(wV1){wV1--; break;}        // Если низкая задержка то ждем следующего вызова прерывания
  if(iV1<nV1)                   // Если список низких команд не выполнен
    {
    x=V1[iV1];                  // Это низкая команда для отражения ее на ногах проца
    if(x&0x80){wV1=x<<1;}       // Если старший бит установлен, значит это низкая задержка
    else                        // Все остальные низкие команды
      {                         // превращаются в сигналы на ногах процессора
      sch_RW=bool(x&64);        // Устанавливаем режим чтение/запись
      sch_RS=bool(x&32);        // Команда или данные
      sch_DB4=bool(x&1);        // Младший бит квартета
      sch_DB5=bool(x&2);        // Средний бит квартета
      sch_DB6=bool(x&4);        // Средний бит квартета
      sch_DB7=bool(x&8);        // Старший бит квартета
      sch_E=bool(x&16);         // Фиксация данных (строб)
      }
    iV1++;                      // Переходим к следующей низкой команде
    if(iV1>=nV1){iV1=0; nV1=0;} // Если последняя низкая команда, все обнуляем
    }
  if(iV1<nV1)break;             // Если список низких команд не выполнен все остальные видеодела
                                // делать не надо в этом цикле вызова прерывания

sch_RW, sch_DB4, sch_DB5, sch_DB6, sch_DB7, sch_E - это название из схемы соответствующее ножке процессора и ножке ЖКИ. И при вписывании в этот бит 1 или 0 происходит появление +5в или 0в на соответствующей ноге в схеме. Вот оно чудо! Программа меняет величину напряжения на ноге процессора. Информация управляет реальным миром! Дух управляет телом! Бог есть!

Все остальное это детали.

Итак программист в разных местах программы обозначает какой шаблон он хочет видеть, подпрограмма рисования шаблонов нарисует шаблон в видеопамяти, прерывание выведет видеопамять на ЖКИ. Для того чтобы экономить время процессора и ЖКИ предусмотрены механизмы не полной прорисовки шаблона, а только изменяемой части и не всех строчек разом, а только указанных. Прерывание и подпрограмма рисования шаблонов один раз написаны и отлажены, далее программист творчески манипулирует простым вызовом шаблонов в нужных местах программы. На этом мы закончим описывать механизм вывода информации на ЖКИ. Более детально смотрите сам текст программы.

Урок №19 (структуры)

В нашем ЖКИ есть 2 канала зарядки. Так уж сложилось, что у процессора оказалось достаточно свободных ножек, чтобы подключить 2 канала, не привлекая дополнительной логики. И при выборе “2 канала” или “1 канал и балансир” выбор пал на первый вариант. Два абсолютно одинаковых канала управляются одной программой. Нужно написать подпрограмму работы с одним каналом и передавать ей номер канала. Одним выстрелом двух зайцев. Пишем одну подпрограмму, которую применим 2 раза. Разве это не халява.

Для того чтобы это сработало, необходимо описать структуру каждого канала. В языке Си есть такое понятие “структура данных” - это удобный механизм описания некоторого объекта, обладающего определенными свойствами. У нас таких объекта два, а структура у них одинаковая. Один раз описываем структуру и используем ее для 2х каналов. Структура каждого из каналов - это все переменные, описывающие свойства канала, это все рычаги управления каналом, это все данные о канале, о его состоянии.

// Вот таким образом мы упрощенно описываем структуру канала
// Слово struct - это служебное слово Си
// Слово CHANNEL - это произвольное слово, теперь его можно
// использовать как тип для описания представителей структуры
struct CHANNEL
  {
  float I;
  float V;
  float T;
  };

// А в этом месте мы описываем наши два канала и каждый имеет одинаковую
// структуру как указано выше
CHANNEL Ch1, Ch2;

// А вот так мы будем работать со свойствами канала
Ch1.I=5;
Ch2.V=Ch1.V;
Ch1.T=GetTemperatur();

А вот описание настоящего канала:

struct CHANNEL              // Структура, описывающая состояние канала в любой момент времени
{
BYTE A;                     // Номер подключенного аккумулятора из списка
long STime;                 // Время старта канала в десятых долях секунды (для вычисления полного времени работы канала)
long WTime;                 // Время работы канала в десятых долях секунды
long CTime;                 // Максимальное время выполнения одного цикла зарядки или разрядки в 1/10 сек.
long SecsT;                 // Для определения скорости роста температуры в каналах
BYTE Cycl;                  // Текущий цикл (загружается при пуске канала)
        // 0000 - зарядка
        // 0001 - разрядить и зарядить 1 раз
        // 0010 - разрядить и зарядить 2 раза
        // 0011 - разрядить и зарядить 3 раза
float k0, k1, k2;           // Коэффициенты для расчета тока зарядки
float kr0, kr1, kr2;        // Коэффициенты для расчета тока разрядки
float kv0, kv1, kv2;        // Коэффициенты подстройки напряжения
float Rch;                  // Сопротивление шунта зарядки
BYTE f1;                    // Флаги алгоритма зарядки 1 (10й байт типа аккума)
BYTE f2;                    // Флаги алгоритма зарядки 2 (11й байт типа аккума)
BYTE n;                     // Количество последовательных элементов в аккуме (Кол-во послед. банок)
WORD
ftPause:1,                  // Вторая попытка по перегреву
h:1,                        // Зарядка для хранения
Zaryd:1,                    // В настоящий момент вообщето вцелом идет заряд иначе разряд
LZaryd:1,                   // Локально сейчас идет заряд (true-заряд, false-разряд)
                            // Для отслеживания режимов декристаллизации
C:1,                        // 0-Стоп 1-Старт
dT:1,                       // 0-Скорость температуры < 2гр./мин. 1-больше (перегрев)
DP:1,                       // Динамический 0-Нет дельтапика 1-Есть дельта пик
DPs:1,                      // Статический 0-Нет дельтапика 1-Есть дельта пик
First:1,                    // 1-только что запустили 0-давно работаем
Stop:1;                     // 1-получен приказ на выключение 0-не получен
BYTE Speed;                 // 0-медленно 1-нормально 2-быстро
WORD Pause;                 // Необходима для стабилизации на тл494 заказанного тока в 1/10 сек.
BYTE Fasa;                  // Фаза заряда (0-нулевая, 1-основная, 2-капельный или струйный)
WORD WW;                    // Скорость роста и убывания тока изначально
WORD W;                     // Скорость роста и убывания тока может убывать при непревышении напряжения
WORD i;                     // Установленный ток (0-0xfffe) - величина ШИМ
WORD iDec;                  // Установленный ток (0-0xfffe) - величина ШИМ для локального процесса разрядки
BYTE sDec;                  // Стадия 0-Зарядка 1-Пауза 2-Разрядка 3-Пауза
BYTE pDec;                  // Переменная отсчета цикла декристаллизации от ch.PDes до нуля в 1/10 секундах
BYTE PDec;                  // Константа цикла декристаллизации из свойств типа аккума
BYTE TDec;                  // Константа цикла декристаллизации из свойств типа аккума
BYTE Imin, Imax;            // Плавное повышение тока в процессе зарядки
float I, V, T, Told;        // Реальные измеренные ток, напряжение и температура
float Tmax, TT;             // Абсолютная температура и скорость роста температуры перегрева
float Vst;                  // Напряжение статическое
float Vmax;                 // Используется при заряде для определения DP динамического
float Vmaxs;                // Используется при заряде для определения DP статического
float Vmin0;                // Минимальное напряжение для нулевой фазы
float Vmin1;                // Минимальное напряжение для первой фазы
float Vh;                   // Напряжение хранения
float dV;                   // Константа - величина дельтапика (во второй фазе используется для капильного заряда)
float II;                   // Принято решение установить такой ток
float IIDec;                // Принято решение установить такой ток для локального процесса разрядки
float VV;                   // Принято решение не превышать такое напряжение при заряде
float Z;                    // Емкость Ач
float InZ;                  // Полученный интегральный заряд Ач подсчитывается еже 1/10 секундно (при выводе надо поделить на 36000)
BYTE Msg;                   // Код остановки канала
          // 0 - Код не предусмотрен (канал не запускался)
          // 1 - Ток упал до нуля при заряде
          // 2 - Превышение лимита времени
          // 3 - Превышение температуры
          // 4 - Превышение скорости роста температуры
          // 5 - Превышение емкости заряда в 1.2 раза
          // 6 - Напряжение достигло минимума при разряде
          // 7 - Провисло питание до 11 вольт
          // 8 - Обнаружился дельтапик
          // 9 - На заряжаемом аккуме напряжение ниже минимального "это неправильно"
          // 10 - Зашкал тока
          // 11 - Зашкал напряжения
          // 12 - Остановлен пользователем
          // 13 - Напряжение ниже нулевой фазы
          // 14 - Напряжение достигло Vh хранения
          // 15 - Ошибки в настройках типов
          // 16 - Напряжение достигло нужного уровня при заряде
          // 17 - Перегрев схемы
}Ch1, Ch2;

А вот так в главном цикле вызывается обработка каждого канала.
Ищите Ch1 и Ch2.

// Главная программа запускается по ресету
int main(void)
{
fc=255;
#include "init.cpp"       // Инициализация всего
#include "zagruzka.cpp"   // Загрузка начальных переменных
while(true)
  {
  wdt_reset();            // Сброс собаки
  #include "sh.cpp"       // Прорисовка шаблонов
  #include "test.cpp"     // Рассчитываем все переменные по каналам
  if(iK1!=iK0)            // Если есть необработанные кнопки рисуем меню
    {
    #include "menu.cpp"   // Обработка кнопок
    }
  TestMainParam();        // Если какой нибудь канал работает или тестирование
  if(Ch1.C)Go(Ch1);       // Если запущен канал 1
  if(Ch2.C)Go(Ch2);       // Если запущен канал 2
  #include "uart_in.cpp"  // Если надо чтонибудь получить с COM-порта
  #include "uart_out.cpp" // Если надо чтонибудь послать на COM-порт
  }
}

Как вы увидели в структуре канала есть переменные в которых отражен желаемый ток и желаемое напряжение. Канал не сразу реагирует и выставляет нужное напряжение и ток на аккумуляторе, а с определенной скоростью реакции. Кроме того в настройках канала отражены текущие фазы зарядки. А также отражены результаты, достигнутые каналом. Как это все учесть?

Основная процедура управлением зарядкой/разрядкой Go() действует следующим образом:

Если это первый запуск Go, то загружаем в настройки канала все что мы знаем об этом аккуме и его химии, обнуляем все что надо и ставим по умолчанию все что надо. Играем музыку старта.
Проверяем все экстренные проверки (зашкалы, проверка на вшивость и т.д.)
Если проверки показали что надо остановиться, то останавливаемся и фиксируем причину. Играем музыку конца.
Если необходима задержка выскакиваем из программы столько раз, пока не истечет задержка, а вызывается Go() более 100 раз в секунду.
Обработка фазы декресталлизации, установка мелкопоместных задач по току, задержки опять ток разрядки или зарядки.
Опять длинная пауза по времени, которая может завершить Go() в этот раз.
Расчет всех токов и напряжений из данных АЦП. Проверка всех условий зарядки, разрядки, достижения требуемых напряжений и токов. Главная цель проверить не конец ли это.
Если закончилась очередная фаза тренировки, то переинициализация для запуска нового цикла.
А вот теперь в зависимости от того что есть в наличии и того чего хочется и от допустимой скорости реагирования, выставляем новый ток через процедуру выставления тока.

Вышла новая прошивка и макропрога к ней. avrcpp.narod.ru (Все заинтересованные дайте ваших глюков пжлста).
Статью про Си почистил и причесал кому надо там же.

Очень порадовало что теперь можно заряжать автомобильные аккумуляторы ёмкостью до 100а/ч. Из глюков вижу что пока остались проблемы с установкой тока заряда и разряда.Где-то теряется один процент,например установлен ток заряда 10% от ёмкости,а реально заряжает током 9%
Программу на компьютере пока запустить не удалось,при нажатии кнопки старт выскакивает такая ошибка:

Если не сложно,хотелось бы видеть в будущих прошивках на дисплее ёмкость не только в процентах но и в ампер часах.

E95:

не только в процентах но и в ампер часах.

и акб выставлять на “ходу” (не из заранее запрограммированных)

и акб выставлять на “ходу” (не из заранее запрограммированных)

В новой прошивке это реализовано

Исправил! Высылайте еще глюков.
Времени потестить не было.
Кстати теперь можно накапливать базу поведения различных акков (*.gra) и тем самым сравнивать их графики и оценивать свежесть акков и качество производителя.

Прошился новой прошивкой. Очень порадовала возможность задания в ручную кол-ва банок и емкости. Мелкий глюк, оставшийся еще со времен прошивки 1.5 - в режиме тренировки, когда происходит переход из режима разрядка в режим зарядка на экране вначале “Канал 1 Разрядка”, а потом “Канал 1 Зарядка а” т.е. последняя “а” от “Разрядка” не затирается.
Сейчас тренировкой пробую восстановить старые аккумуляторы от шуруповерта на 18 В, которые родной зарядкой уже не заряжались. После первого цикла показал 10%, после второго 20%, после третьего - 40%, сейчас уже около 80% от номинальной емкости показывает. В общем, посмотрим, что получится.
PS: Предложение. Раньше была емкость в процентах, не хватало Ач, а сейчас наоборот - в Ач, но не хватает процентов, поэтому хотелось бы видеть после зарядки емкость и в процентах и в Ач.