Arduino µcontroller. Virtuelle COMSchnittstelle

Transkript

1 Aufgaben: Arduino µcontroller 1. Die gegebene Software auf einen ARDUINO MEGA-Board aufspielen weil die PORTS A (8xSchalter) und C (8xLEDs) benutzt werden. Steht nur ein UNO-Board zur Verfügung, dann den analogen Eingang statt einen digitalen PORT für den Test verwenden. Hinweis: Quellcode aus dieser Datei kopieren und in ARUINO_IDE kopieren. 2. Die Software testen mit dem Serial Monitor in der ARDUINO_IDE. Dabei den Unterschied zwischen den Befehlen. Serial.write und Serial.print beschreiben. 3. Wenn das passiert ist, das Programm Profilab auf dem PC verwenden und es entsprechend untenstehender Darstellung programmieren und die Verbindung zum uc testen 4. einmal mit dem Befehl Serial. Write - und dann 5. mit dem Befehl Serial.print in der Arduino Software. Dazu muss das Programm in Profilab auf den Empfang von ASCII-Zeichenketten abgeändert werden. Siehe unten Software: /******************************************************************************** CLASS: Hardware: Arduino MEGA2560 kein UNO Compiler: Arduino PROGRAM: COMaus_Digital8PORTeinV1.ino ->ino = Arduino Source code AUTHOR: Gerhard Neumaier DATE: Okt Nov 2017 DESCRIPTION: Byte vomporta empfangen und über die serielle Schnittstelle zum PC übertragen!!funktioniert mit Profilab com-schnittstelle am PC mit PROFILAB visualisieren. REQUIREMENTS: Arduino MEGA 8 8xSchalter am PORTA, Datenübertragung über USB mit COM-Schnittstelle NOTES: Ein komplettes Programm, keine Aenderungen notwendig Aufgabe: Befehle Serial.xxx testen und im Serial Monitor beobachten 1. den Befehl Serial.write (Schalter); //sendet Schalter als 1 binäres Byte max 8bit = den Befehl Serial.print(Schalter); //sendet Schalter als ASCII Zeichen. Trennzeichen notwendig! Nach dem Test im serial Monitor den Wert über USB-Kabel in den PC mit RS232 Protokoll übertragen. Dort zur Auswertung ein Terminalprogramm verwenden oder besser die Software Profilab. Weiterhin möglich: Die 8 LEDs am PORTC sollen vom PC aus angesteuert werden von der Software Profilab. Die 8Schalter am PORTA µc werden weiterhin zum PC gesendet. Nutzen sie: den Befehl x = Serial.read(); //liest ein Byte binaer siehe auch Beispielprogramme und Internet REVISION HISTORY: Feb2014 ********************************************************************************/ // PROGRAM CONSTANTS---!!Hier wird auf SFR Register zugegriffen!!----: //----SFR-Register: PINA PORTC DDRC DDRA bei ARDUINO unüblich #define Schalter PINA //PortA mit Schalter definieren #define leds PORTC //PortC mit leds definieren nicht mit PINC!! // VARIABLE DECLARATIONS GLOBAL : // keine // FUNCTION PROTOTYPES : // keine void setup() // Pin 37 PORTC0, 36 PORTC1, 35 PC2, 34 PC3, 33 PC4, 32 PC5, 31 PC6, 30 PC7 // Die Pins 37 bis 30 werden als Ausgang definiert DDRC = B ; // DDRC Datenrichtungsregister PORTC 1= Ausgang 0=Eingang B->Binaerwerte // Pin 22 PORTA0, 23 PORTA1, 24 PA2, 25 PA3, 26 PA4, 27 PA5, 28 PA6, 29 PA7 // Die Pins 22 bis 29 werden als Eingang definiert DDRA = B ; // DDRA Datenrichtungsregister PORTA 1= Ausgang 0=Eingang B->Binaerwerte Aufgabe COM digitalbyte_ascii Neumaier, Gewerbl.-Technische Schule OG Seite:1/5

2 // initialize serial communication at bits per second: BAUD-Rate Serial.begin(19200); //Muss so auch am PC eingestellt werden void loop() leds = Schalter; //Nur zur Kontrolle ob Programm funktioniert // Ausgabe ueber serielle Schnittstelle // Serial.print()gibt jede Stelle des Zahlenwertes als ASCII-Zeichen an //Bsp.: Serial.print(130) sendet in Hex 31(1) 33(3) 30(0) //!!Wichtig: Mit einem Steuerzeichen z.b. 10 wird ein String abgeschlossen!!! // Serial.write(x) überträgt x als Byte In Profilab das Steuerzeichen auf 97 eingestellt, üblich 10 Serial.write(Schalter); delay(10); // Verzoegerung 10msec zur Sicherheit Profilab: 1. Empfang eines Bytes von der COM Schnittstelle. Aufgabe COM digitalbyte_ascii Neumaier, Gewerbl.-Technische Schule OG Seite:2/5

3 2. Empfang einer ASCII-Zeichenkette (string) von der COM Schnittstelle. Benutzte Bibliotheken in Profilab: Bauteil Bibliothek G1. Logikbauteile -> Zeitgeber auf 1000Hz stellen COM: Hardware ->RS232 richtige COM und BAUD-rate einstellen. D/A wandler Logikbauteile -> AD/DA Wandler Bereich min/max auf 0 bis 255 einstellen 8bit wählen LEDs Frontplattenelemente -> Anzeigen Einstellungen erfolgen auf der Frontplatte ND1 M1 und ND2 Frontplattenelemente -> Anzeigen Einstellungen erfolgen auf der Frontplatte F1 Formel Analoges -> Berechnung A=E0/51 eingeben Aufgabe COM digitalbyte_ascii Neumaier, Gewerbl.-Technische Schule OG Seite:3/5

4 Ergänzung: Software für ARDUINO mit der gleichen Wirkung wie das obige Programm, Jedoch etwas verschieden programmiert: /******************************************************************************** CLASS: Arduino MEGA2560 Board nicht UNO Compiler: Arduino PROGRAM: _8xDig_nach_RS232.ino ->ino = Arduino Source code AUTHOR: Gerhard Neumaier DATE: Apr DESCRIPTION: 8xpins vom PORT_A ueber die ser.-schnittstelle überragen REQUIREMENTS: Arduino MEGA, an PORT_A 8xSchalter Datenübertragung über USB mit COM- Schnittstelle Der PortA und PortC liegen auf der Stiftleiste des ARDUINO MEGA. Es werden direkt SFRegister verwendet. Somit keine Ãœbertragung auf andere Boards vornehmen NOTES: Ein komplettes Programm, zum Testen der Prinzipien der seriellen Datenübertragung. Aufgaben: 1.Geschwindigkeit (BAU aendern, Ausgabewerte aendern, Im seriellen Monitor die Daten anschauen Unterschied Serial.print und Serial.write erkennen und beschreiben. Auch die Funktion der Steuerzeichen 13 und 10 testen und die Funktion erkennen und beschreiben. 2.An dem PIN TxD die Datenübertragung mit einem Osziloskop begutachten 3.In Fachvorschriften umsetzen. Vorsicht! Die Ports stehen beim UNO nicht zur Verfügung! REVISION HISTORY: April 2017 G. Neumaier ********************************************************************************/ PROGRAM CONSTANTS #define leds PORTC //PortC mit leds definieren VARIABLE DECLARATIONS GLOBAL int PortpinA7 = 29; //PortpinA7 wird der Pin29 ARDUINO-MEGA Board zugeordnet int PortpinA6 = 28; int PortpinA5 = 27; int PortpinA4 = 26; int PortpinA3 = 25; int PortpinA2 = 24; int PortpinA1 = 23; int PortpinA0 = 22; //PortpinA0 wird der Pin22 ARDUINOBoard zugeordnet unsigned char digitalvalue; int sensorvalue; //Variable zum empfangen über RS232: unsigned int value; unsigned char ch, pwmsignal_1; int ledpin = 10; // LED connected to digital pin 10 FUNCTION PROTOTYPES void setup() // Pin 22 PORTA0, 23 PORTA1, 24 PA2, 25 PA3, 26 PA4, 27 PA5, 28 PA6, 29 PA7 // Die Pins 29 bis 22 werden als Eingang definiert: pinmode(portpina7, INPUT); pinmode(portpina6, INPUT); pinmode(portpina5, INPUT); pinmode(portpina4, INPUT); pinmode(portpina3, INPUT); pinmode(portpina2, INPUT); pinmode(portpina1, INPUT); pinmode(portpina0, INPUT); Aufgabe COM digitalbyte_ascii Neumaier, Gewerbl.-Technische Schule OG Seite:4/5

5 // Die Pins 37 bis 30 (PORT_C)werden als Ausgang definiert DDRC = B ; // DDRC Datenrichtungsregister PORTC 1= Ausgang 0=Eingang Serial.begin(19200); // Einstellung BAUDrate Fest: 8bit Daten, keine Parità t // FUNCTION PROTOTYPES : unsigned char schalter8_in (void); //Bekanntgabe der Funktion schalter8_in void loop() digitalvalue = schalter8_in(); //PortA einlesen an Variable übergeben //schalter8_in() ist eine selbstgeschriebene Funktion die //8 bit zu einem Byte zusammenfasst. siehe unterhalb loop leds = digitalvalue; //Ausgabe PortA(8Schalter) an PortC (leds) dort 8 Leds //digitalvalue=129; //Test // Serial.print()gibt jede Stelle des Zahlenwertes als ASCII-Zeichen an: //Bsp.: Serial.print(130) sendet in Hex 31(0) 33(3) 30(0) //Serial.print(digitalValue); //Wert wird als 1,2,3 oder 4stellige Dezimalzahl gesendet Serial.write(digitalValue); //Sendet ein Byte,!Im seriell Monitor als ASCII Zeichen dargestellt! // Serial.write(13); //Sendet ein Byte, hier 13, ist das Steuerzeichen fã¼r neuen String // Serial.write(10);//Sendet ein Byte, hier 10, ist das Steuerzeichen fã¼r neue zeile //!!!Das Steuerzeichen 10 beendet die Stringkette, Datensatz abgeschlossen delay(1); // delay 1msec. Einzelne Ãœbertragungen bei der Messung unterscheiden. //Ende loop // //Funktion zum einlesen 8bit an den Pins 22 bis 29 //die Funktion gibt diese Werte als ein Byte zurã¼ck: unsigned char schalter8_in (void) unsigned char Schalter8; //lokale Variable boolean x0, x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7; //lokale Variable x7 = digitalread(portpina7); x6 = digitalread(portpina6); x5 = digitalread(portpina5); x4 = digitalread(portpina4); x3 = digitalread(portpina3); x2 = digitalread(portpina2); x1 = digitalread(portpina1); x0 = digitalread(portpina0); //Einzelne Pins zu einem Byte zusammenrechnen: Schalter8 = (x7*128 + x6*64 + x5 *32 + x4*16 + x3*8 + x2*4 + x1*2 + x0*1); return Schalter8; //Rückgabewert void setup() // put your setup code here, to run once: void loop() // put your main code here, to run repeatedly: Aufgabe COM digitalbyte_ascii Neumaier, Gewerbl.-Technische Schule OG Seite:5/5