C:\Studium\Faecher\Mikrocontroller\Projekte\Light_Management_Qu...\Light_Management.A51

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1 $NOMOD51 der Modus fuer 8051 wird abgeschaltet $debug $nolist es wird kein Listing fuer reg535 erstellt $include(c8051f340.inc) die C8051F340-spezifischen Daten $list es wird ein Listing erstellt $title (Rundenzeitmessung.A51) Programmbeschreibung Programm: Rundenzeitmessung Programm zur Rundenzeitmessung Lichtschranke ueber Port 1.1 angeschlossen Wenn Lichtschranke ausloest wird P1.1 auf Gnd gezogen und in Zeile 2 jedesmal die Ze it eingetragen Erstellt am: Uhr Programmiert: Leuser, Philipp Aldabbagh, Samer Pletschke, Tobias Tritsch, Marcel Ahl, Sebastian Verwendete Register /* */ R0 = Adressierung I2C Bus R2, R3, R4 = Zeitschleifen für Delay R5 = Displayaktualisierung R6 = Taster Entprellung / Blockierung R7 = Verzögerung Displayaktuallisierung in ISR_TR2 Aenderungen: Geaendert am: Uhr Initialisierungsteil fuer allgemeine Konstanten INC_PWM EQU 12 Inkrement für PWM_INC und PWM_DEC INC_SOLL EQU 4 Inkrement für Sollwertverstellung SCHALT_CONST EQU 8 für Schalthysterese der Regelung ADC_CONST EQU 100 Konstante zum angleichen des Sensorwertes TR3 EQU 200 Multiplikator. mittlere Schleife -> TR3 * 25µs, bei 200 = 5ms TR4 EQU 150 Multiplikator. unterste Schleife -> 25µs TAST_BLOCK EQU 2 Zeitkonstante nach der P1.1 abgefragt wird. 65ms * TAST_BLOCK LCD_ADDRESS EQU b Adresse LCD Display (PCF8574) LCD_DATA_ADDRESS EQU 083H Adresse für den Speicherort der Zeichen DSEG AT 30H Datenbytes des SMB Displayzugriffs MSEKUNDEN: DS 1 TRANSMIT_BYTE: DS 1 Holds a byte to be transmitted by the SMBus RECEIVE_BYTE_H: DS 1 Holds a byte just received by the SMBus RECEIVE_BYTE_L: DS 1 Holds a byte just received by the SMBus DS1613_Command: DS 1 Temperatur Register Config LCDByte: DS 1 Ein Byte, das per I2C übertragen wird. Alle 8 Bi t sind Daten. LCDNibble: DS 1 Ein Byte, das per I2C übertragen wird. Das obere Nibble enthält Daten, Page: 1

2 das untere Nibble enthält Steuersignale für das Display. DELAY: DS 1 Wert für eine Verzögerungsschleife. Verzögerung = (TR3*TR4 = 5ms) * delay i2cdelay: DS 1 Wert für die I2C Verzögerungsschleife. Verzögeru ng 2.5µs * i2cdelay DisplayZeile: DS 1 Gibt an, ob in die obere (0) oder untere (1) Dis playzeile geschrieben wird CursorPosition: DS 1 Position innerhalb einer Displayzeile, an die ei n Zeichen geschrieben wird Anzahl: DS 1 Anzahl der Zeichen, die auf einmal auf das Displ ay geschrieben werden sollen M5SEKUNDEN: DS 1 SEKUNDEN: DS 1 MINUTEN: DS 1 Datenbytes für die Regelung SOLL: DS 1 für SOLL-Wert SOLLA: DS 1 alter Sollwert IST: DS 1 für berechneten Sensorwert BSEG AT 20H Datenbits des SMB Displayzugriffs LCD_Flag: DBIT 1 Der Wert des Flag beeinflußt den Ablauf in Di sp_send_byte Eigene Datenbits PWM_MAX_Flag: DBIT 1 Flag für PWM MAX PWM_MIN_Flag: DBIT 1 Flag für PWM MIN HAND_AUTO_Flag: DBIT 1 für Wechsel zwischen manuellem und automtischem B etrieb HAND_AUTO_Flag == 0 --> manueller Betrieb HAND_AUTO_Flag == 1 --> automatischer Betrieb HAND_AUTO_Disp_Flag: DBIT 1 HAND_AUTO_Disp_Flag == 1 --> es steht "Auto" auf Display HAND_AUTO_Disp_Flag == 0 --> es steht "Hand" auf Display RE_NEW_Flag: DBIT 1 Flag zum aktualisieren des Displays Display_Freigabe: DBIT 1 Bit für die Freigabe der Displayaktuallisierung DATA_TO_WRITE: DBIT 1 Freigabe dass das Display von PTD, HAND oder AUTO beschrieben werden darf HAND_SET_Flag: DBIT 1 Flag dass im Handbetrieb Sollwert in PCA Register geschrieben werden soll TASTER_EINAUS: DBIT 1 stack für push pop stack segment idata declare stack segment rseg stack ds 0A0h reserve 128 bytes for stack CSEG AT 0H Legt absolute Codesegmentadresse auf 0h jmp INIT Interrupt-Vektoren ORG Timer1 Interrupt ORG 01BH Page: 2

3 mov TL1, #0AFh mov TH1, #014h call T1_INTER i Interrupt PWM ORG 05Bh clr CF i Counter Flag quittieren Initialisierungsteil fuer On-Chip Peripherie ORG 100H Programmstart bei 100H INIT: clr Display_Freigabe Displayfreigabe löschen clr RE_NEW_Flag Display aktuallisierung löschen clr DATA_TO_WRITE keine Daten zum schreiben vorhanden call Init_Device Aufruf zur Initialisierung der Controller Funktionen call INIT_LCD Aufruf Init Display call INIT_LCD_TEXT Aufruf Init Displaytext mov R5, #2 mov R7, #1 Startwert für Displayaktualisierung Startwert für die Display -Schreib-Verzögerung mov M5SEKUNDEN,#0d mov SEKUNDEN,#0d mov MINUTEN,#0d clr TR1 Programmschleife ABFRAGE: jnb P1.1, ABFRAGE Lichtschranke wird aktiviert --> Fahrzeug faehrt durch setb TR1 Timer1 wird aktiviert um die Rundenzeit zu zaehlen Funktion fuer Rueckmeldung des I2C djnz R5, $ Springt 2 mal auf diese Stelle cpl P3.2 Wechsel der LED zur Ueberpruefung des Funktionsdurchlaufes mov R5, #2 Wert fuer 2 Schleifen in Register 5 zurueck schreiben call ZEILE2 Aufruf der Funktion um in Zeile 2 zu schreiben MINUTEN mov a,minuten Minutenwert in Akku laden mov b,#10d in b wird Wert fuer Teilung geschrieben div ab Dividiere a durch b und Schreibe Wert vor Komma in a und Wert nach Komma in b mov R6, a Schreibe aus Akku in Register 6 den ersten Wert fuer Zeile 2 zur Minuten ausgabe Aufruf der Funktione Zerlegung um die Zahlen in das Register 0 fuer die Ausgabe zu speichern mov R6, b Schreibe den Restwert von b in das Register 6 zur Ausgabe des 2ten Minut enwerts call MINUTES Ausgabe von m hinter der Minutenzeit auf dem Display SEKUNDEN: siehe Minutenwert mov a,sekunden mov b,#10d div ab mov R6, a Page: 3

4 mov R6, b call SECONDS M5SEKUNDEN (200*5ms) mov a,m5sekunden mov b,#100d div ab mov R6, a mov a,b mov b,#10d div ab mov R6, a mov R6, b call MSECONDS Zerlegung bis hierher, dann Ausgabe call SCHREIBEZ2 Ausgabe in Zeile 2 setb TR1 mov M5SEKUNDEN,#0d mov SEKUNDEN,#0d mov MINUTEN,#0d jmp ABFRAGE T1_INTER: inc M5SEKUNDEN Millisekunden hochzaehlen mov R6,M5SEKUNDEN Wert in Millisekunden ins R6 schreiben cjne R6,#199d,ENDE mov M5SEKUNDEN,#0d inc SEKUNDEN mov R6,SEKUNDEN cjne R6,#59d,ENDE mov SEKUNDEN,#0d inc MINUTEN ENDE: /*######################################################################### */ /*######################################################################### */ I2C Bus Bereich /*######################################################################### */ Display initialisierung INIT_LCD: mov DELAY,#001H Zählerwert für Warteschleife 1* 5ms = 5ms mov LCDNibble,#30H Zu sendender Zahlenwert = 3 call Disp_Send_Nibble call WARTE Nibble in LCDByte per iic übertragen mov LCDNibble,#30H Zu sendender Zahlenwert = 3 call Disp_Send_Nibble Nibble in LCDByte per iic übertragen call WARTE mov LCDNibble,#30H Zu sendender Zahlenwert = 3 call Disp_Send_Nibble Nibble in LCDByte per iic übertragen call WARTE Page: 4

5 mov i2cdelay,#010h mov LCDNibble,#20H call Disp_Send_Nibble setb LCD_Flag mov LCDByte,#28H mov LCDByte,#8H mov LCDByte,#1H mov LCDByte,#2H mov LCDByte,#0CH Zählerwert für Warteschleife 16 * 5µs = 80µs Sende 2 --> Display im 4Bit Mode Nibble in LCDByte per iic übertragen Sende 40 --> Function Set: 2-Zeilen Byte in LCDByte per iic übertragen Sende 08 --> Display Control: Display & Cursor OFF Byte in LCDByte per iic übertragen Sende 01 --> Clear Display Byte in LCDByte per iic übertragen Sende 02 --> Home (Cursor auf Anfangsposition) Byte in LCDByte per iic übertragen Sende 12 --> Display Control: Display ON Byte in LCDByte per iic übertragen INIT Text fuer das Display INIT_LCD_TEXT: Schreiben von "Rundenzeitmessung" in die erste Zeile mov DisplayZeile,#0H mov CursorPosition,#0H mov Anzahl,#016d mov R0,#LCD_DATA_ADDRESS R0 mit Adresse für Zeichen beschreiben mov A,#052H ASCII Code von "R" mov A,#075H ASCII Code von "u" mov A,#06EH ASCII Code von "n" mov A,#064H ASCII Code von "d" mov A,#065H ASCII Code von "e" mov A,#06EH ASCII Code von "n" mov A,#07AH ASCII Code von "z" mov A,#065H ASCII Code von "e" mov A,#069H ASCII Code von "i" mov A,#074H ASCII Code von "t" Page: 5

6 mov A,#03AH ASCII Code von ":" mov A,#020H ASCII Code von " " mov A,#020H ASCII Code von " " mov A,#020H ASCII Code von " " mov A,#020H ASCII Code von " " mov A,#020H ASCII Code von " " call Display_Write Wert im internen RAM auf dem Display ausgeben ZEILE2: Zeile 2 initialisieren mov DisplayZeile,#1H mov CursorPosition,#0H mov Anzahl,#011d mov R0,#LCD_DATA_ADDRESS R0 mit Adresse für Zeichen beschreiben ZERLEGUNG: hier beginnt die Zerlegung cjne R6,#9d, ZAHL8 Vergleiche Wert aus R6 mit 9 dez. Wenn es zutrifft sch reibe 9dez in das R0 fuer Ausgabe mov@r0, #039H Wert 9dez in Hex in R0 schreiben R0 hochzaehlen damit er fuer jedes Zeichen einen Wert hat Sprung an das Ende der Zahlenzerlegung ZAHL8: cjne R6,#8d, ZAHL7 mov@r0, #038H 8 ZAHL7: cjne R6,#7d, ZAHL6 mov@r0, #037H 7 ZAHL6: cjne R6,#6d, ZAHL5 mov@r0, #036H 6 ZAHL5: cjne R6,#5d, ZAHL4 mov@r0, #035H 5 ZAHL4: cjne R6,#4d, ZAHL3 mov@r0, #034H 4 ZAHL3: cjne R6,#3d, ZAHL2 mov@r0, #033H 3 Page: 6

7 ZAHL2: cjne R6,#2d, ZAHL1 #032H 2 ZAHL1: cjne R6,#1d, ZAHL0 mov@r0, #031H 1 ZAHL0: mov@r0, #030H 0 ZAHLENDE: MINUTES: #06DH SECONDS: #073H MSECONDS: #06DH #073H m s m s SCHREIBEZ2: call Display_Write Wert auf Display schreiben setb Display_Freigabe Displayaktuallisierung erlauben Display Schreibfunktionen Display_Write: Erst ueberpruefen, ob "Anzahl", "CursorPosition" und "DisplayZeile" gültige Werte ent halten clr C mov A, Anzahl subb A,#011H Testen, ob "Anzahl" > 16 (--> Fehler) wenn Ergebniss kleiner 0 dann Carry =1 jnc Fehler Jump not Carry clr C mov A, CursorPosition subb A,#010H Testen, ob "CursorPosition" > 15 (--> Fehler) jnc Fehler Wie bei Anzahl clr C mov A, DisplayZeile subb A,#02H Testen, ob DisplayZeile > 1 (--> Fehler) jnc Fehler Wenn Carrybit = 0 sprung in Fehler jmp Write_Start Ende der Werteüberprüfung Fehler: Wenn einer der überprüften Werte falsch ist, nur "Err" ausgeben mov R0,#LCD_DATA_ADDRESS mov Anzahl, #3H mov CursorPosition, #0H mov DisplayZeile, #0H mov A,#45H ASCII Code von "E" Page: 7

8 mov A,#72H mov A,#72H "E" in das RAM schreiben ASCII Code von "r" "r" in das RAM schreiben ASCII Code von "r" "r" in das RAM schreiben Beginn der eigentlichen Aufgabe von Write_Display Write_Start: mov A, DisplayZeile jz EineZeile Wenn A>0 (--> Zweite Zeile ausgewählt), dann add A,#3fH Adresszähler für das Display um 64 erhöhen -> erste S telle 2. Zeile EineZeile: add A,#80H add A,CursorPosition mov LCDByte, A setb LCD_Flag ationen für das Display mov R1, Anzahl clr LCD_Flag mov R0,#LCD_DATA_ADDRESS Write_Schleife: mov A,@R0 mov LCDByte, A djnz R1, Write_Schleife 80H ist die Basisadresse für die erste Displayzeile Displaystelle dazuaddieren LCD_Flag = 1 ->in LCDByte stehen Konfigurationsinform LCDByte per I2C übertragen Ab jetzt werden Zeichen für das Diaplay übertragen Adresse vom Speicherort der Ziffern in R0 Lesezugriff auf Zeichen übertragen Datenpointer auf nächstes Zeichen bis zu Display_Write Disp_Send_Byte: Das Byte in "iicbyte" wird in seine zwei Nibbles zerlegt und diese na cheinander mit Disp_Send_Nibble übertragen. Wenn das Bit "LCD_Flag" gelöscht ist (Datenübertragung, kein Konfigurationszugriff), wird zuvor noch das unterste Bit von iicnibble gesetzt (RS=1) Disp_Send_Byte: mov A, LCDByte anl A, #0F0H Untere 4 Bit auf 0 setzen Teilt Byte un 2 nibble jb LCD_Flag, Disp_Config inc A Unterstes Bit auf 1 setzen (RS=1) Disp_Config: mov LCDNibble, A Highbyte aus Akkumulator wird in LCDNibble geschrieben call Disp_Send_Nibble mov A, LCDByte anl A, #0FH Obere 4 Bit auf 0 setzen swap A Unteres und oberes Nibble vertauschen jb LCD_Flag, Disp_Config2 inc A Unterstes Bit auf 1 setzen (RS=1) Disp_Config2: mov LCDNibble, A call Disp_Send_Nibble Disp_Send_Nibble: 4 Datenbits werden um die Steuerbits für das Display ergänzt (RS, R W, E). Page: 8

9 RS und RW sind 0. Das Byte wird dreimal übertragen. Erst mit E=0, dann mit E=1 und da nn wieder mit E=0 Bei der steigenden Flanke von E werden die Datenbits vom Display übernommen Disp_Send_Nibble: push LCDNibble call LCD_Write on high to low mov A, LCDNibble add A,#4H mov LCDNibble, A call LCD_Write Wert in LCDByte per iic übertragen -> nicht benoetigt, da Datenuebernahme bei Uebergang v E=1 --> Datenübernahme durch Display Wert in LCDByte per iic übertragen pop LCDNibble call LCD_Write Wert in LCDByte per iic übertragen LCD_Write: mov i2cdelay, #01H push ACC START clr STO setb STA i2cwarte = 1*2.5µs Preserve accumulator Initiate Transfer clr SI Clear SI Interrupt Flag T1: clr STA mov SMB0DAT,#LCD_ADDRESS SLA+W clr SI Clear SI Interrupt Flag jnb ACK,T2 T2: mov SMB0DAT,LCDNibble Load Command Set into MEM_ADD clr SI Clear SI Interrupt Flag StopLoc setb STO Stop (P) wird vom Master gesendet jnb ACK,SMB_END Warten bis ACK von Slave gesendet wird SMB_END: pop ACC Restore accumulator WARTE Funktionen benutzte Register: R2, R3, R Warte: Zwei verschachtelte Schleifen. Minimale Verzögerungszeit: 25µs. Mit der Variab len "DELAY" kann ein Vielfaches der minimalen Verzögerung festgelegt werden i2cwarte: mov R2, i2cdelay Zählschleife mit Verzögerungswert initialisieren i2cloop1: mov R3,#030 Multiplikator. Schleifendurchläufe = (2,5µs * R2) i2cloop2: djnz R3,Loop2 djnz R2,Loop1 Page: 9

10 Warte: mov R2, DELAY Zählschleife mit Verzögerungswert initialisieren -> delay * TR3 * 25µs Loop1: mov R3,#TR2 Multiplikator. mittlere Schleife -> TR3 * 25µs Loop2: mov R4,#TR4 Multiplikator. unterste Schleife -> 25µs Loop3: djnz R4,Loop3 djnz R3,Loop2 djnz R2,Loop1 /*######################################################################### */ Peripheral specific initialization functions, Called from the Init_Device label PCA_Init: mov PCA0CN, #040h anl PCA0MD, #0BFh mov PCA0MD, #009h mov PCA0CPM0, #0C2h mov PCA0CPH0, #080h Timer_Init: mov TCON, #040h mov TMOD, #012h mov CKCON, #00Ch mov TL1, #0AFh mov TH0, #0D8h mov TH1, #014h SMBus_Init: mov SMB0CF, #080h setb TR0 Muss auf jedenfall drin bleiben!!! Port_IO_Init: P0.0 - Skipped, Push-Pull, Digital P0.1 - Skipped, Push-Pull, Digital P0.2 - Skipped, Push-Pull, Digital P0.3 - Skipped, Push-Pull, Digital P0.4 - TX0 (UART0), Push-Pull, Digital P0.5 - RX0 (UART0), Push-Pull, Digital P0.6 - SDA (SMBus), Open-Drain, Digital P0.7 - SCL (SMBus), Open-Drain, Digital P1.0 - CEX0 (PCA), Push-Pull, Digital P1.1 - Skipped, Push-Pull, Digital P1.2 - Skipped, Push-Pull, Digital P1.3 - Skipped, Push-Pull, Digital P1.4 - Unassigned, Open-Drain, Digital P1.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital P1.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital P1.7 - Unassigned, Open-Drain, Digital P2.0 - Skipped, Push-Pull, Analog P2.1 - Unassigned, Open-Drain, Digital P2.2 - Unassigned, Open-Drain, Digital P2.3 - Unassigned, Open-Drain, Digital P2.4 - Unassigned, Open-Drain, Digital P2.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital P2.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital P2.7 - Unassigned, Open-Drain, Digital P3.0 - Unassigned, Open-Drain, Digital P3.1 - Skipped, Push-Pull, Digital Page: 10

11 P3.2 - Skipped, Push-Pull, Digital P3.3 - Skipped, Push-Pull, Digital P3.4 - Skipped, Push-Pull, Digital P3.5 - Unassigned, Open-Drain, Digital P3.6 - Unassigned, Open-Drain, Digital P3.7 - Unassigned, Open-Drain, Digital mov P2MDIN, #0FEh mov P0MDOUT, #03Fh mov P1MDOUT, #00Fh mov P2MDOUT, #001h mov P3MDOUT, #01Eh mov P0SKIP, #00Fh mov P1SKIP, #00Eh mov P2SKIP, #001h mov P3SKIP, #01Eh mov XBR0, #005h mov XBR1, #041h Oscillator_Init: mov OSCICN, #083h Interrupts_Init: mov EIE1, #011h mov IE, #088h Initialization function for device, Call Init_Device from your main program Init_Device: lcall PCA_Init lcall Timer_Init lcall SMBus_Init lcall Port_IO_Init lcall Oscillator_Init lcall Interrupts_Init end Page: 11