Meranie teploty pomocou LM92: Rozdiel medzi revíziami
(→I2C) |
|||
| Riadok 83: | Riadok 83: | ||
Ako prvé vytvoríme súbor napr. ''i2c.inc'', v ktorom sa nachádzajú deklarácie pre rozhranie I2C. Jeho obsah je nasledovný: | Ako prvé vytvoríme súbor napr. ''i2c.inc'', v ktorom sa nachádzajú deklarácie pre rozhranie I2C. Jeho obsah je nasledovný: | ||
| − | + | <source lang="asm"> | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
; Definicia portu a pinov | ; Definicia portu a pinov | ||
; upravit podla aktualneho nastavenia | ; upravit podla aktualneho nastavenia | ||
Verzia zo dňa a času 11:59, 25. jún 2010
Teplotný snímač LM92
Všeobecný popis
LM92 je digitálny teplomer a tepelný komparátor s I2C rozhraním, jeho presnosť je ±0.33ºC. Môže byť napájaný v rozsahu napätí 2,7V až 5,5V. Sériová zbernica, 12-bitový znamienkový výstup a rozsah 128 ºC je ideálny pre široký rozsah aplikácií, napr. teplotný manažment a ochrana aplikácií v PC, elektronické testovacie náradie, kancelárska technika, elektronika, automobilové a medicínske aplikácie.
Charakteristické znaky
- jednoduchý dizajn
- zaznamenávanie a kontrola teploty
- sériové rozhranie
- výstup pre vypnutie systému pri kritickej teplote
- minimálna spotreba energie pri Shut-down móde
- až 4 teplotné snímače LM92 je možné pripojiť na jednu zbernicu
- 12 bitový znamienkový výstup
- Operuje až do 150 ºC
Špecifikácie
- napájanie 2,7V až 5,5V
- spotreba počas behu 350 μA
- spotreba počas shut-down 5 μA
- Rozlíšenie 0,0625 ºC
SDA – sériová obojsmerná dátová linka
SCL – hodinový vstup
T_CRIT_A – výstup alarmu pri kritickej teplote
INT – výstup pre prerušenie
GND – zem
+Vs – napájanie
A0 – A1 – nastavenie adresy
Dátový formát teploty
Teplotné dáta môžu byť čítané z teplomera alebo z registrov pre SetPointy; a zapisované do Setpoint registrov. Teplotné dáta môžu byť čítané kedykoľvek. Ak bude frekvencia čítania dát vysoká, dáta v teplomery sa nestihnú obnoviť. Teplotné dáta sú reprezentované 13-bitovým binárnym číslom s LSB. Jeden bit je rovný 0, 0625 ºC.
Ako vidíme na obr. 3, bity D0 až D2 sú stavové bity. Teplota je na D3 až D14 a D15 je znamienko. Ak D15 je 1, znamienko je -. Príklady reprezentácie teploty sú na obr. 4. Treba si uvedomiť, že ak prečítame tento register získame 16 bitov, čo nie je hneď konkrétna nameraná teplota. Ak chceme získať teplotu, musíme sa zbaviť stavových bitov D0 až D2.
Spojenie LM92 s mikrokontrolérom Cypress
Pre spojenie potrebujeme sériové rozhranie I2C, ktoré slúži na komunikáciu mikrokontroléra s teplomerom a napríklad RS232 rozhranie pre komunikáciu mikrokontroléra s počítačom, kde môžme získané informácie ďalej spracovávať a vyhodnocovať.
RS232
Toto rozhranie zavedieme použitím hardvérového bloku UART, ktorý Cypress obsahuje. Rýchlosť komunikácie bude 19200Bd, čo znamená frekvenciu 153kHz. Keď chceme nastaviť túto frekvenciu, musíme deliť základnú frekvenciu Cypress 24Mhz/156. Použijeme delič frekvencie VC3, ktorý bude následne zdroj frekvencie pre UART. Pre príjímané dáta použijeme pin P0_4 a pre odosielané dáta použijeme pin P0_2. Konkrétne nastavenia bloku UART priamo v PSoC dizajneri sú na obr. 5. Na obr.6. je vidieť umiestnenie blokov UART s schéme zapojenia.
I2C
Aj keď aj pre toto sériové rozhranie existuje hardéverový blok, rozhodli sme sa, že si naprogramujeme vlastný softvér pre implementáciu tohto rozhrania. Toto naše rozhranie nebude potrebovať vonkajšie PULL-UP rezistory.
Ako prvé vytvoríme súbor napr. i2c.inc, v ktorom sa nachádzajú deklarácie pre rozhranie I2C. Jeho obsah je nasledovný:
; Definicia portu a pinov
; upravit podla aktualneho nastavenia
PORT: equ PORT_1 ; PORT_0, PORT_1, PORT_2
SDA: equ P_5 ; P_0, P_1, ... P_7
SCL: equ P_4 ; P_0, P_1, ... P_7
;=============================================================================
; Globalne definicie
I2C_WRITE: equ %00000000
I2C_READ: equ %00000001
I2C_ACK: equ %00000010
I2C_NOACK: equ %00000100
PORT_2: equ PRT2DR
PORT_1: equ PRT1DR
PORT_0: equ PRT0DR
P_7: equ %10000000
P_6: equ %01000000
P_5: equ %00100000
P_4: equ %00010000
P_3: equ %00001000
P_2: equ %00000100
P_1: equ %00000010
P_0: equ %00000001
;-----------------------------------------------------------------------------
; Makra pre set/clear pinov SDA, SCL
MACRO SET_SDA
mov A, reg[PORT]
or A, SDA
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM
MACRO CLR_SDA
mov A, reg[PORT]
xor A, 0xFF
or A, SDA
xor A, 0xFF
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM
MACRO SET_SCL
mov A, reg[PORT]
or A, SCL
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM
MACRO CLR_SCL
mov A, reg[PORT]
xor A, 0xFF
or A, SCL
xor A, 0xFF
mov reg[PORT],A
call BitDly
ENDM
; Makra pre nastavenie priznakov premennej [Flag]
MACRO SET_NO_ACK
mov [Flag], 0x80
ENDM
MACRO CLR_NO_ACK
mov [Flag], 0x00
ENDM
MACRO BIT_DELAY
call BitDly
ENDM
Potom vytvoríme súbor napr. i2c.asm, ktorý obsahuje konkrétne funkcie pre I2C rozhranie. Program zaberá cca 770 Byte v ROM. Hlavným účelom bolo minimalizovať počet premenných v RAM, zrušiť [Flag] a [BitCnt] nahradiť registrom X. Jeho obsah je nasledovný:
include "m8c.inc"
include "i2c_sw.inc"
export I2C_Init
export I2C_Start
export I2C_Stop
export I2C_Send
export I2C_Recv
;=============================================================================
; Premenne pre I2C
area bss(RAM)
BitCnt: BLK 1 ; pocitadlo pre pocet bitov
SlvAdr: BLK 1 ; adresa slave
RcvDat: BLK 1 ; prijate data
Flag: BLK 1 ; priznak
Temp: BLK 1 ; pomocna premenna
;=============================================================================
area text
;-----------------------------------------------------------------------------
; BitDly zakladny delay
BitDly: nop ; delay 4x sysclk, upravit podla hodin procesora
; v pripade potreby nizsej prenosovej rychlosti
; sem doplnte casovy slucku
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; I2C_Init inicializacia pinov rozhrania na uroven H
; a reset rozhrania
; Vstup
; -
; Vystup
; -
I2C_Init:
SET_SDA
SET_SCL
call I2C_Stop
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendStart vysle I2C start a adresu slave
; nastavuje priznak premennej [Flag] NO_ACK, ak slave nepotvrdil
; prijem znaku
; Vstup
; A - adresa slave
; X - mod (I2C_READ, I2C_WRITE)
; Vystup
; -
I2C_Start: asl A ; posun adrsy
mov [SlvAdr],A ; odlozenie adresy
swap A,X ; maska modu
or [SlvAdr],A
CLR_SDA
CLR_SCL
mov A, [SlvAdr]
call I2C_Send
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendStop vysle stop na I2C a uvolni linku
; Vstup
; -
; Vystup
; -
I2C_Stop: CLR_SDA
SET_SCL
SET_SDA
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; SendByte vysle znak
; nastavuje priznak NO_ACK v premennej [Flag]
; Vstup
; A - znak
; Vystup
; -
I2C_Send: CLR_NO_ACK
mov [BitCnt],0x08
sbLoop: asl A ; nastavenie SDA podla rotovaneho bitu v CY
push A
jnc sb_low ; ? CY == 0
SET_SDA ; CY = 1, SDA -> 1
jmp sb_end
sb_low: CLR_SDA ; CY = 0, SDA -> 0
sb_end: SET_SCL ;
CLR_SCL ;
pop A
dec [BitCnt]
jnz sbLoop ; podmienka cyklu
SET_SDA ; uvolnenie datovej linky pre ACK
SET_SCL ; vyslanie clocku pre ACK
mov A, reg[PORT] ; kontrola na potvrdenia ACK od slave
and A, SDA
jnz sb_ex ; SDA = 1, slave potvrdil
SET_NO_ACK ; nastavenie priznaku NoACK
sb_ex: CLR_SCL
ret
;-----------------------------------------------------------------------------
; RecvByte - nacitanie byte z I2C
; Vstup
; A - priznak potvrdenia nacitaneho znaku (I2C_ACK, I2C_NO_ACK)
; Vystup
; A - nacitany znak
I2C_Recv: push A
mov [BitCnt],0x08
mov [RcvDat],0x00
rbLoop: SET_SDA ; ***** doplnene
SET_SCL ; clock pre nacitanie bitu
mov A,reg[PORT] ; nacitanie a ulozenie bitu
mov [Temp],0x80 ; nasada pre rotaciu
and A,SDA ; kontrola na stav bitu SDA
jnz rb_H ;
asl [Temp] ; nastavenie CY bitu
rb_H: asl [Temp] ; 1x rotacia - set CY, 2x rotacia - clear CY
rb_set: mov A,[RcvDat]
rlc A ; presun CY do dat
mov [RcvDat],A
CLR_SCL
dec [BitCnt]
jnz rbLoop ; koniec cyklu
pop A ; vytiahnutie priznaku zo stacku
cmp A, I2C_ACK
jnz rb_noack
CLR_SDA ; ack by master
jmp rb_ex
rb_noack:
SET_SDA ; no ack by master, last byte
rb_ex: SET_SCL
CLR_SCL ; ***** doplnene
SET_SDA
mov A,[RcvDat]
ret
