پروژه کنترل شدت نور و ارتباط بی سیم با میکروکنترلر avr

پروژه کنترل شدت نور و ارتباط بی سیم با میکروکنترلر avr – قسمت سوم

درقسمت های قبلی با قسمت های مختلف و شرح کار دستگاه مد نظر آشنا شدیم . حال در این قسمت بصورت جز به جز به شرح نرم افزاری مدار و برنامه نویسی میکروکنترلر می پردازیم.

شماتیک سخت افزاری مدار

برنامه نویسی و نرم افزار های مورد استفاده:

جهت برنامه نویسی میکروکنترلر و پروگرام کردن میکرو از نرم افزار کد ویژن استفاده شده این نرم افزار در کنار کاربری آسان به خوبی از زبان برنامه نویسی محبوب سی پشتیبانی میکند.

اپلیکیشن و نرم افزار مورد استفاده که کاربر باید بر روی گوشی خود داشته باشد نرم افزار ترمینال بلوتوث (Bluetooth terminal) است؛ با این نرم افزار میتوانید با ماژول بلوتوث hc-05 ارتباط برقرار کنید و کد ها و دستورات خود را برای آن ارسال کنید.

برای مثال ما در اینجا دستورات را بصورت زیر در نظر گرفتیم:

#Lx:ab

به این صورت ک x یک عدد بین ۱ تا ۴ است به معنی شماره لامپ و a,bهم یک عدد دورقمی جهت تنظیم شدت نور لامپ برای مثال اگر بخواهیم نور لامپ ۲ برابر ۶۰ درصد شود باید دستور زیر را بنویسیم و به میکرو ارسال کنیم:

#L2:60

دقت کنید که بعد از دونقظه حتما باید دو رقم باشد و سیستم را طوری طراحی کردیم که در صورتی که بتواند رشته دریافتی را دیکد کند به شما رشته زیر را به معنی موفقیت در دریافت ارسال میکن:

Read successfully!

اگر بخواهیم روند برنامه نویسی میکروکنترلر را بصورت کلی بنویسیم مانند خطوط زیر است:

۱-شروع

۲- تنظیم پورت های خروجی

۳-تنظیم رجیستر های مربوط به یوزارت

۴-تنظیم نمایشگر کاراکتری( جهت مشاهده اینکه پیام دریافت شده و اینکه نور لامپ ها چند درصد است)

۵-تنظیم و تعریف متغییر هایی جهت ذخیره عرض پالسه به نام L1,L2,L3,L4

۶-تنظیم اولیه pw تمام پالسا با مقدار ۵۰ درصد

۷-مقدار نور پالسها را با توجه مقدار متغییر L1,L2,L3,L4 تنظیم کن

۸-اگر در بافر وقفه دریافت تغییراتی صورت داده آن را بخوان در غیر این صورت برو مرحله ۷

۹- متغییر بافر ارتباط سریال:مقدار جدید دریافتی را بخوان و مقادیر را در L1,L2,L3,L4 ذخیره کن.

۱۰- برو به مرحله ۷

حال به شرح توابع و متغییرهای بکار رفته می پردازیم:

آرایه نگهدارنده رشته دریافتی:

unsigned char Rx_buffer[RX_BUFF_SIZE];

آرایه نگهدارنده میزان عرض پالسها با مقدار اولیه ۵۰:

unsigned char input[4]={50,50,50,50};

از این متغییر برای جستجو در رشته ها استفاده شده و محل آخری رشته را پیدا کردیم در این متغییر ذخیره میکنیم:

unsigned char pos_of_srch_res=0;

متغییری جهت اینکه بدانیم الان کدام خانه از رشته دریافتی باید مقدار قرار دهیم:

unsigned char index=0;

یک متغییر کلی جهت استفاده در حلقه ها:

int i=0;

لیست کلی توابع:

تابع تنظیم مقدار عرض پالسها که منجر به تنظیم میزان شدت نور هر لامپ میشود. این تابع ۴ مقدار بین ۰ تا ۹۹ می پذرید و با توجه به آن شدت نور تنظیم میشود:

void set_Brightness(char L1,char L2,char L3,char L4);

تابع تنظیمات اولیه پروتکل سریال جهت ارتباطبا ماژول بلوتوٍث.

void USART_init(); //initialize Usart …

تابع ارسال یک کاراکتر به به سریال ( کا این کاراکتر ارسالی به کاربر میرسد):

void USART_send_char(unsigned char data); //send char to USART

تابع جهت ارسال یک رشته به کاربر(این تابه یک رشته را دریافت کرده و با استفاده از تابع بالایی شروع به ارسال کاراکترهای آن رشته میکند):

void USART_send_string(char* str); //send String to UART

تابع وقفه دریافت ( هر گاه کاربر دستوری بفرستد این تابع اجرا میشود و دستورات را کاراکتر به کاراکتر میخواد و در رشته rx_buffer ذخیره میکند):

interrupt [USART_RXC] void usart_rx_interrupt(void);//usart recieved char interrupt…

این تابع طول یک رشته را بر میگرداند:

int get_str_len(char* str);

این تابع یک رشته را دریافت میکند و آن را در رشته rx_buffer جستجو میکند اگر آن را پیدا کرد مقدار ۱ و در غیر این صورت مقدار ۰ را بر میکرداند:

char srch_response_string(char* str);

این تابع مقادیر آرایه input[] را با توجه به دستورات دریافتی تنظیم میکند:

char set_input();

جهت نمایش تغیرات بر روی نمایشگر کاراکتری از این تابع نوشته شده است:

void show_input_in_lcd();

مقادیر رشته rx_buffer را به حروف بزرگ تبدیل میکند:

void set_Rx_buffer_to_upper();

مقدار رشته rx_buffer پاک میکند

void clear_response();

تابع اصلی هر برنامه که به زبان سی باشد:

void main(void);

سورس کامل برنامه:

```
/*
```
```
 * Lightness_test.c
```
```
 * 
```
```
 * Created: 2017/01/06 04:56:41 ب.ظ
```
```
 * Author: Reza.Ahmadi
```
```
 * https://mrzx.ir
```
```
 */
```
```
 
```
```
#include <io.h>
```
```
#include <delay.h>
```

#include <stdio.h>   //input and output for usart

#include <stdlib.h>  //for convert string to integer

#include <ctype.h>  //for using set string to upper case

```
 
```
```
#asm
```

    .equ __lcd_port=0x1B;//PORTA Addres ...

```
#endasm
```
```
 
```
```
#include <lcd.h>
```
```
 
```
```
#define Light1 PORTC.0
```
```
#define Light2 PORTC.1
```
```
#define Light3 PORTC.2
```
```
#define Light4 PORTC.3
```
```
 
```
```
#define RX_BUFF_SIZE 128
```
```
 
```
```
unsigned char Rx_buffer[RX_BUFF_SIZE];
```
```
unsigned char input[4]={50,50,50,50};
```
```
 
```
```
unsigned char pos_of_srch_res=0;
```
```
unsigned char index=0;
```
```
int i=0;
```
```
 
```

void set_Brightness(char L1,char L2,char L3,char L4);

```
 
```

void USART_init(); //initialize Usart ...

void USART_send_char(unsigned char data); //send char to USART

void USART_send_string(char* str); //send String to UART

interrupt [USART_RXC] void usart_rx_interrupt(void);//usart recieved char interrupt...

```
 
```
```
 
```
```
int get_str_len(char* str);
```
```
char srch_response_string(char* str);
```
```
char set_input();
```
```
void show_input_in_lcd();
```
```
void set_Rx_buffer_to_upper();
```
```
 
```
```
void clear_response(){
```
```
unsigned char j=0;
```
```
	for(j=0;j<RX_BUFF_SIZE;j++)
```
```
	Rx_buffer[j]='';
```
```
	index=0;
```
```
}
```
```
 
```
```
 
```
```
 
```
```
void main(void)
```
```
{
```
```
DDRC=0xff;
```
```
PORTC=0x00;
```
```
PORTB=0xff;
```
```
DDRB=0x00;
```
```
lcd_init(16);
```

lcd_putsf("Hello, System is starting up...");

```
delay_ms(2000);
```
```
USART_init();
```
```
delay_ms(1000);
```
```
#asm("sei");
```

USART_send_string("Hello\r\nThis project is designed by: Reza.Ahmadi\r\n");

USART_send_string("Send your structure\r\n");

```
lcd_clear();
```
```
lcd_putsf("send Your structure");
```
```
delay_ms(2000);
```
```
 
```
```
lcd_clear();
```
```
show_input_in_lcd();
```
```
while (1)
```
```
    {
```

    // Please write your application code here

```
    //set_input();    
```

    set_Brightness(input[0],input[1],input[2],input[3]);

```
 
```
```
    }
```
```
}
```
```
 
```

void set_Brightness(char L1,char L2,char L3,char L4)

```
{
```

char a=1,b=1,c=1,d=1;//store value of ports...

```
char Lc=0,count=0;
```
```
 
```
```
    while(1)
```
```
    {
```
```
    Light1=a;
```
```
    Light2=b;
```
```
    Light3=c;
```
```
    Light4=d;
```
```
    delay_us(100);
```
```
    Lc++;
```
```
 
```
```
    if(Lc>=L1 && a==1){a=0;}
```
```
    if(Lc>=L2 && b==1){b=0;}
```
```
    if(Lc>=L3 && c==1){c=0;}
```
```
    if(Lc>=L4 && d==1){d=0;}
```

    if(Lc>=100) {Lc=0;a=1;b=1;c=1;d=1;count++;}

```
 
```
```
    if(count>=100 && index>=6)
```
```
        {
```
```
        count=0;        
```
```
        if(set_input())
```
```
            break;
```
```
        }
```
```
    }
```
```
}
```
```
 
```
```
void USART_init()
```
```
{	
```
```
	UCSRA=0x00;
```

	UCSRB=0x98;//enable RXD and TXD ,and ENABLE receive INTERRUPT

```
	UCSRC=0x86;
```
```
	UBRRH=0x00;
```

	UBRRL=0x33; //set Baud rate to 9600 in fosc 8MHz

```
}
```
```
 
```

void USART_send_char(unsigned char data)

```
{
```
```
	putchar(data);
```
```
}
```
```
 
```
```
void USART_send_string(char* str)
```
```
{
```
```
	int len=get_str_len(str);
```
```
	for(i=0;i<len;i++)
```
```
	{
```
```
		USART_send_char(str[i]);
```
```
	}
```
```
	USART_send_char('\n');
```
```
}
```
```
 
```

interrupt [USART_RXC] void usart_rx_interrupt(void)

```
{
```
```
char data;
```
```
data=UDR;
```
```
Rx_buffer[index]=data;
```
```
if(++index >= RX_BUFF_SIZE) {index=0;}
```
```
 
```
```
}
```
```
 
```
```
int get_str_len(char* str)
```
```
{
```
```
	    int len=0;
```
```
	    for(i=0;str[i];i++)len=i;
```
```
	    return len+1;
```
```
}
```
```
 
```
```
char srch_response_string(char* str)
```
```
{
```
```
	unsigned char k=0,start=0;
```
```
	int len=get_str_len(str);
```
```
	for(i=0;i<RX_BUFF_SIZE;i++)
```
```
	{
```
```
		if(Rx_buffer[i]==str[k])
```
```
		{k++;start=1;pos_of_srch_res=i;}
```

		else if( start==1 && (Rx_buffer[i] !=str[k]))

```
		{k=0;start=0;}
```
```
 
```
```
		if(k==len)break;					
```
```
	}
```

	if(k>=len)return 1; // find the str in response msg...

```
	else return 0; // not find
```
```
}
```
```
 
```
```
char set_input()
```
```
{
```
```
    char temp[2],c=0,acc=0;
```
```
    set_Rx_buffer_to_upper();
```
```
 
```
```
    if(srch_response_string("#L1:"))
```
```
    { 
```

        for(i=(pos_of_srch_res+1);i<(pos_of_srch_res+3);i++)

```
         temp[c++]=Rx_buffer[i];
```
```
        input[0]=atoi(temp);
```
```
    if(Rx_buffer[pos_of_srch_res+2])
```
```
    acc=1; 
```
```
 
```
```
     }
```
```
    c=0;
```
```
    if(srch_response_string("#L2:"))
```
```
    {
```

        for(i=(pos_of_srch_res+1);i<(pos_of_srch_res+3);i++)

```
         temp[c++]=Rx_buffer[i];
```
```
        input[1]=atoi(temp);
```
```
    if(Rx_buffer[pos_of_srch_res+2])
```
```
    acc=1;      
```
```
     }
```
```
    c=0;
```
```
    if(srch_response_string("#L3:"))
```
```
    {
```

        for(i=(pos_of_srch_res+1);i<(pos_of_srch_res+3);i++)

```
         temp[c++]=Rx_buffer[i];
```
```
        input[2]=atoi(temp);
```
```
    if(Rx_buffer[pos_of_srch_res+2])
```
```
    acc=1;      
```
```
     }
```
```
    c=0;
```
```
    if(srch_response_string("#L4:"))
```
```
    {
```

        for(i=(pos_of_srch_res+1);i<(pos_of_srch_res+3);i++)

```
         temp[c++]=Rx_buffer[i];
```
```
        input[3]=atoi(temp);
```
```
    if(Rx_buffer[pos_of_srch_res+2])
```
```
    acc=1;      
```
```
     }
```
```
    if(srch_response_string("#ONALL"))
```
```
    {
```

     input[0]=99;input[1]=99;input[2]=99;input[3]=99;

```
     acc=1;   
```
```
    }
```
```
 
```
```
    if(srch_response_string("#OFFALL"))
```
```
    {
```

     input[0]=0;input[1]=0;input[2]=0;input[3]=0;

```
        acc=1;   
```
```
    }
```
```
 
```
```
    if(acc==1)
```
```
    {
```
```
        clear_response();
```

        USART_send_string("Read successfully!");

```
        show_input_in_lcd();
```
```
        return 1;        
```
```
    }
```
```
    return 0;
```
```
}
```
```
 
```
```
void set_Rx_buffer_to_upper()
```
```
{
```
```
for(i=0;i<RX_BUFF_SIZE;i++)
```
```
    Rx_buffer[i]=toupper(Rx_buffer[i]);
```
```
}
```
```
 
```
```
void show_input_in_lcd()
```
```
{
```
```
    unsigned char strLCD[16];
```
```
    //lcd_clear();
```

    sprintf(strLCD,">L1:%d  >L2:%d  ",input[0],input[1]);

```
    lcd_gotoxy(0,0);
```
```
    lcd_puts(strLCD);
```

    sprintf(strLCD,">L3:%d  >L4:%d  ",input[2],input[3]);

```
    lcd_gotoxy(0,1);
```
```
    lcd_puts(strLCD);
```
```
}
```

الی | ۱۱ مهر ۱۳۹۹

عالی بود ممنون

الی | ۰۹ آبان ۱۳۹۹

سلام من میخوام این پروژه رو بسازم اما نمی تونم بفهمم بعضی قطعات مثل J7 کارش چی هست؟ و اصلا چه قطعه ای باید بخرم. ممنون میشم راهنماییم کنید

رضا احمدی | ۰۹ آبان ۱۳۹۹

سلام
قطعه j7 یک کانکتور پین هدر نری است که به پورت B میکرو وصل شده. این قطعه در این پروژه کاربردی ندارد و فقط برای استفاده های ممکن در آینده بر روی برد قرار گرفته تا اگر نیاز به تغییر جزیی در پروژه بود برنامه میکرو را تغییر داده و از این پورت استفاده شود.

پروژه کنترل شدت نور و ارتباط بی سیم با میکروکنترلر avr – قسمت سوم - وب سایت رضا احمدی