Програма

Вимірювання напруги та струму будемо виробляти по перериванню закінчення перетворення АЦП. Якщо був обраний канал ADC1 (напруга) то знімаємо показання c АЦП, підсумовуємо з минулими показаннями і поміщаємо в буфер, потім вибираємо канал ADC0 і проробляємо ті ж самі дії для вимірювання струму. Цей цикл повторюється 400 разів, потім обчислюємо середні значення виміряних величин напруги і струму, множимо на необхідні коефіцієнти і виводимо на екран. Вихідний код нашої програми з докладними коментарями наведено нижче:

// Измерение постоянного тока с помощью AVR

#include <avr/io.h>

#include <avr/interrupt.h>

#include <util/delay.h>

unsigned int voltage, current, adc_counter;

volatile unsigned long voltage_value, current_value;

// Функции работы с LCD

#define RS PD0

#define EN PD2

// Функция передачи команды

void lcd_com(unsigned char p)

{

PORTD &= ~(1 << RS); // RS = 0 (запись команд)

PORTD |= (1 << EN); // EN = 1 (начало записи команды в LCD)

PORTD &= 0x0F; PORTD |= (p & 0xF0); // старший нибл

_delay_us(100);

PORTD &= ~(1 << EN); // EN = 0 (конец записи команды в LCD)

_delay_us(100);

PORTD |= (1 << EN); // EN = 1 (начало записи команды в LCD)

PORTD &= 0x0F; PORTD |= (p << 4); // младший нибл

_delay_us(100);

PORTD &= ~(1 << EN); // EN = 0 (конец записи команды в LCD)

_delay_us(100);

}

// Функция передачи данных

void lcd_data(unsigned char p)

{

PORTD |= (1 << RS)|(1 << EN); // RS = 1 (запись данных), EN - 1 (начало записи команды в LCD)

PORTD &= 0x0F; PORTD |= (p & 0xF0); // старший нибл

_delay_us(100);

PORTD &= ~(1 << EN); // EN = 0 (конец записи команды в LCD)

_delay_us(100);

PORTD |= (1 << EN); // EN = 1 (начало записи команды в LCD)

PORTD &= 0x0F; PORTD |= (p << 4); // младший нибл

_delay_us(100);

PORTD &= ~(1 << EN); // EN = 0 (конец записи команды в LCD)

_delay_us(100);

}

// Функция вывода строки на LCD

void lcd_string(unsigned char command, char *string)

{

lcd_com(0x0C);

lcd_com(command);

while(*string!= '\0')

{

lcd_data(*string);

string++;

}

}

// Функция вывода переменной

void lcd_num_to_str(unsigned int value, unsigned char nDigit)

{

switch(nDigit)

{

case 4: lcd_data((value/1000)+'0');

case 3: lcd_data(((value/100)%10)+'0');

case 2: lcd_data(((value/10)%10)+'0');

case 1: lcd_data((value%10)+'0');

}

}

// Функция инициализации LCD

void lcd_init(void)

{

DDRD = 0xFF;

PORTD = 0x00;

_delay_ms(50); // Ожидание готовности ЖК-модуля

// Конфигурирование четырехразрядного режима

PORTD |= (1 << PD5);

PORTD &= ~(1 << PD4);

// Активизация четырехразрядного режима

PORTD |= (1 << EN);

PORTD &= ~(1 << EN);

_delay_ms(5);

lcd_com(0x28); // шина 4 бит, LCD - 2 строки

lcd_com(0x08); // полное выключение дисплея

lcd_com(0x01); // очистка дисплея

_delay_us(100);

lcd_com(0x06); // сдвиг курсора вправо

lcd_com(0x0C); // включение дисплея, курсор не видим

}

// Обработчик прерывания от АЦП

ISR(ADC_vect)

{

ADCSRA = 0; // Выключаем АЦП

if((ADMUX & 0x0F)==1) // Если был выбран канал ADC1

{

voltage_value = voltage_value + ADC; // Суммируем измеренные значения напряжения и помещаем в буфер

ADMUX = (ADMUX & 0xF0) | 0; // Выбираем канал ADC0

}

else

{

current_value = current_value + ADC; // Суммируем измеренные значения тока и помещаем в буфер

ADMUX = (ADMUX & 0xF0) | 1; // Выбираем канал ADC1

adc_counter++; // Увеличиваем счетчик выборок АЦП на 1

}

// Включаем АЦП

ADCSRA |= (1 << ADEN)|(1 << ADSC)|(1 << ADPS2)|(1 << ADPS1)|(1 << ADPS0)|(1 << ADIE);

}

int main(void)

{

ADMUX |= (1 << REFS1)|(1 << REFS0); // Внутренний ИОН 2,56V

ADMUX |= (1 << MUX0); // Подключаем канал ADC1

ADCSRA |= (1 << ADEN) // разрешение АЦП

|(1 << ADSC) // запуск преобразования

|(1 << ADPS2)|(1 << ADPS1)|(1 << ADPS0) // предделитель на 128

|(1 << ADIE); // разрешение прерывания от АЦП

sei(); // Глобально разрешаем прерывания

lcd_init(); // Инициализация LCD

_delay_ms(25);

lcd_string(0x80,"VOLTS * AMPERES");

lcd_string(0xC0,". *. ");

while(1)

{

// вычисляем среднее значение АЦП

if (adc_counter > 400)

{

ADCSRA = 0; // Выключаем АЦП

// преабразуем данные в реальное значение напряжения

voltage = (voltage_value/adc_counter) * 11/4;

// преабразуем данные в реальное значение тока

current = (current_value/adc_counter) * 10/4;

adc_counter = 0; // Обнуляем счетчик выборок АЦП

voltage_value = 0; // Обнуляем буфер значений напряжения

current_value = 0; // Обнуляем буфер значений тока

// Выводим данные на LCD

lcd_com(0xC0);

lcd_num_to_str(voltage/100, 2);

lcd_com(0xC3);

lcd_num_to_str(voltage, 2);

lcd_com(0xC9);

lcd_num_to_str(current/1000, 1);

lcd_com(0xCB);

lcd_num_to_str(current, 3);

// Включаем АЦП

ADCSRA |= (1 << ADEN)|(1 << ADSC)|(1 << ADPS2)|(1 << ADPS1)|(1 << ADPS0)|(1 << ADIE);

}

_delay_ms(1);

}

}

Поиск по сайту: