[[Arduino勉強会]]
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2015/05/04からのアクセス回数 &counter;
** RTC（リアルタイムクロック）シールドをつくる [#haabdb0f]
*** RTC8564シールド [#oe6494ee]
リアルタイムクロックは、価格と入手製を考えて秋月のリアルタイムクロック（ＲＴＣ）モジュール
を使用しました。
- http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00233/
いつものようにテクノペンで回路を作成しました。（今回はかなり回路が変わりましたので、これは参考程度に！）
&ref(RTC8564Shield_sch.png);
最初は、RTCのアラームの割込をD7に付けていたのですが、Arduinoの割込がD2という制約があったので、
修正しました。
&ref(RTC8564Shield_brd.png);
このままだと本体の電源を切ったときに、バックアップ電池から本体に電流が流れてしまうため、
RTC8564のVccと本体の間にダイオードを入れ、シールドを外したときにRTC8564が動くように
バックアップ電池のGNDをRTC8564のGNDに接続しました。
&ref(RTC8564Shield_brd2.png);
*** RTC8564ライブラリ [#t12e35b7]
LBEDには、まだ割込クラスInterruptInがないので、珍しくArduino3.3Vでライブラリを
開発しました。
クラス定義は、以下の様にしました。
#pre{{
#define NOT_APPLICABLE (0x80)
class RTC8564 {
public:
RTC8564(PinName sda, PinName scl);
void setup();
~RTC8564();
unsigned char s,m,h,D,W,M;
short Y;
void read_rtc();
void reset();
void set_time(
unsigned short Y, // 年
unsigned char M, // 月
unsigned char D, // 日
unsigned char h, // 時
unsigned char m, // 分
unsigned char s); // 秒
void command(unsigned char reg, unsigned char dat);
void set_alarm(
unsigned char h,
unsigned char m
);
void clear_alarm_flag();
protected:
unsigned char read(unsigned char reg);
I2C _i2c;
private:
// 10進から16進のBCDコードに変換
unsigned char dec2Bcd(unsigned char val) { return (unsigned char)((val/10) << 4 | val%10); }
// 16進のBCDコードから10進に変換
unsigned char bcd2Dec(unsigned char val) { return (unsigned char)((val/16) *10 + val%16); }
// y,m, dから曜日を計算する(０を日曜日として0-6を返す)
unsigned char zeller(int y, int m, int d) {
if (m < 3) {
y--;
m += 12;
}
return (unsigned char)( y + y/4 - y/100 + y/400 + ( 13*m + 8 )/5 + d )%7;
}
};
}}
*** 時刻合わせのスケッチ [#ybd3e98e]
新規スケッチを開いて、スケッチ→ライブラリ使用からlbeDuinoとlbeDuinoUserをセットします。
次に以下のスケッチをコピーします。rtc.set_time(2015, 4, 29, 18, 51, 0);の部分に数分後の時刻をセットします。
#pre{{
#include <lbed.h>
#include <AQCM0802.h>
#include <RTC8564.h>
// D8番ピンSDA, D9番ピンSCL
AQCM0802 lcd(D8, D9);
RTC8564 rtc(D8, D9);
// タクトスイッチ
DigitalIn sw1(D2);
DigitalIn sw2(D3);
char buf[12];
int disp_time() {
lcd.cls();
lcd.locate(0, 0);
sprintf(buf, "%d/%02d/%02d", rtc.Y, rtc.M, rtc.D); lcd.print(buf);
lcd.locate(0, 1);
sprintf(buf, "%02d:%02d:%02d", rtc.h, rtc.m, rtc.s); lcd.print(buf);
}
void setup() {
sw1.mode(PullUp);
sw2.mode(PullUp);
lcd.setup();
rtc.setup();
}
void loop() {
if (!sw1) {
rtc.set_time(2015, 4, 29, 18, 51, 0);
}
rtc.read_rtc();
disp_time();
wait_ms(1000);
}
}}
スケッチをArduino3.3V版に書き込み、セット時刻近くになったらsw1を押し続け、
時間がきたらsw1を離します。
&ref(Run_RTC8564Shield.png);
これで、時刻が正確なリアルタイムクロック・シールドは完成です。
** アラーム機能 [#j95a3e81]
リアルタイムクロックへのアラームセットは、set_alarm(h, m)で行います。
アラーム時間になると、D2のピンがLOWになることで、アラームを知らせます。
リアルタイムクロックのアラーム機能のテスト用に、毎分0秒にアラームが鳴るスケッチを作ってみました。
#pre{{
#include "lbed.h"
#include "I2cLCD.h"
#include "RTC8564.h"
I2cLCD lcd(A4, A5, 5); // sda, scl, reset
RTC8564 rtc(A4, A5);
Tone beep(D3);
int hasWakeup = 0;
int pin2 = 2;
// 割込処理関数
void pin2Interrupt(void)
{
hasWakeup = 1;
}
int disp_time() {
lcd.cls();
lcd.locate(0, 0);
sprintf(buf, "%d/%02d/%02d", rtc.Y, rtc.M, rtc.D); lcd.print(buf);
lcd.locate(0, 1);
sprintf(buf, "%02d:%02d:%02d", rtc.h, rtc.m, rtc.s); lcd.print(buf);
}
void setup()
{
pinMode(pin2, INPUT_PULLUP);
lcd.setup();
rtc.setup();
// rtc.set_time(2014, 12, 31, 23, 59, 45);
lcd.locate(0, 0);
lcd.print("Set Alarm!");
wait_ms(1000);
// アラームセット時間hに関係なく（0x80）、毎0秒にアラームをセット
rtc.set_alarm(0x80, 0);
attachInterrupt (0, pin2Interrupt, FALLING);
}
void loop()
{
delay(1000);
rtc.read_rtc();
disp_time();
if(hasWakeup)
{
hasWakeup = 0;
lcd.locate(0, 1);
lcd.println("Wake Up!");
beep.tone(440, 500);
rtc.set_alarm(0x80, (rtc.m+1)%60);
}
}
}}
** 割込クラス（InterruptIn）の作成 [#h6acf24f]
割込処理は、組み込みのシステムでは非常によく使われる技術ですが、
理解するのが難しく、上手く動作しないときのデバッグも大変です。
そのため、lbedではできるだけsetupとloop処理だけでスケッチをまとめて
きました。
今回は、リアルタイムクロックのアラームの通知を割込処理を使わないと
実現できないため、割込クラス（InterruptIn）を実装することにしました。
*** クラスの定義 [#g6312029]
InterruptInのクラス定義もmbedにならい、以下の様な簡単なものとしました。
#pre{{
class InterruptIn : public DigitalIn {
public:
InterruptIn();
InterruptIn(PinName pin, const char* name = 0);
void rise(void (*fptr)(void)) {
setup_interrupt(fptr, 1);
}
void fall(void (*fptr)(void)){
setup_interrupt(fptr, 0);
}
private:
void setup_interrupt(void(*fptr)(void), int rising);
};
}}
*** lbeDuinoでRTC8564シールドを動かす [#b580539d]
lbeDuinoのPrintクラスの#if 0に変えて#if 1に変えて簡易printfが使えるように
しました。Arduino版では、XPrintクラスを追加し、printfが使えるようにしました。
以下のスケッチでbeDuinoでRTC8564シールドを動かしてみました。
((何かRTCからの最初の割込が上手くとれない時がありますが、タクトスイッチを使うと動くようになりました。))
#pre{{
#include "lbed.h"
#include "AQCM0802.h"
#include "RTC8564.h"
#include "Tone.h"
AQCM0802 lcd(A4, A5); // sda, scl, reset
RTC8564 rtc(A4, A5);
Tone beep(D3);
char buf[12];
InterruptIn sw1(D2);
int hasWakeup = 0;
int pin2 = 2;
// 割込処理関数
void pin2Interrupt(void) {
hasWakeup = 1;
}
int disp_time() {
lcd.cls();
lcd.locate(0, 0);
lcd.printf("%d/%02d/%02d", rtc.Y, rtc.M, rtc.D);
lcd.locate(0, 1);
lcd.printf("%02d:%02d:%02d", rtc.h, rtc.m, rtc.s);
}
void setup() {
sw1.mode(PullUp);
lcd.setup();
rtc.setup();
// rtc.set_time(2014, 12, 31, 23, 59, 45);
lcd.locate(0, 0);
lcd.print("Set Alarm!");
wait_ms(1000);
// アラームセット時間hに関係なく（0x80）、毎0秒にアラームをセット
rtc.set_alarm(0x80, 0);
sw1.fall(pin2Interrupt);
}
void loop() {
wait_ms(1000);
rtc.read_rtc();
disp_time();
if (hasWakeup) {
hasWakeup = 0;
lcd.locate(0, 1);
lcd.println("Wake Up!");
beep.tone(440, 500);
rtc.set_alarm(0x80, (rtc.m + 1) % 60);
}
}
}}
&ref(Run_RTC8564Shield2.png);
今回の作成したRTC8564ShieldとI2cLCDShield、lbeDuino、Arduino3.3V版です。
&ref(UsedShield.png);
** lbeDuinoのソースの取得 [#g9fdcc38]
ここで紹介しましたlbeDuinoのソースは、以下のGitHubから取得できます。
- https://github.com/take-pwave/lbed
lbeDuinoに必要なフォルダーは以下の通りです。
- CMSISv2p00_LPC11xx
- LBED_lbeDuino
- LBED_lbeDuino_USERLIB
- LBED_lbeDuino_MAIN
サンプルプログラムは、Examplesにあります。詳しくは、[[Arduino勉強会/0I-lbeDuinoの開発環境構築]]を参照してください。
** コメント [#x9415288]
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