Binäruhr
Die Binäruhr ist ein Übungsstück für Atmel Programmierung und meine zweite Uhr nach der Kettenuhr. Sie zeigt Datum (Tag), Stunde und Minute an.
Gehäuse
Das Gehäuse habe ich mit Openoffice Draw gezeichnet und im Fablab aus HDF ausgelasert. Die Teile passen sehr gut zueinander. Es kann entweder gestellt werden oder am Loch in der Rückwand aufgehängt werden. Für das Stromkabel sind rechts, links und unten Öffnungen vorgesehen.
Elektronik
Die Uhr wird von einem Atmega8 gesteuert. Die Uhrzeit stellt der MCP7940 zur Verfügung. DIe Zeiteinstellung muss nach dem Verbinden mit dem Netzteil gemacht werden und die Uhr kann nicht nachgestellt werden. Über einen Photowiderstand am ADC wird die Helligkeit bestimmt und die Pins an denen die LEDs hängen wahlweise als Ein- oder Ausgang geschaltet um die Helligkeit nachts zu verringern.
Leider habe ich vor dem Löten den Schaltplan nicht aufgemalt sonden aus dem Gedächtnis gearbeitet. Den Quelltext habe ich zum Glück gespeichert. Den I2C Teil habe ich aus dem Internet geklaut.
<syntaxhighlight lang="c" highlight="5">
/*
* Binaeruhr.c * * Created: 05.06.2014 14:22:57 * Author: Daniel */
- include <avr/io.h>
- define F_CPU 1000000UL
- include <util/delay.h>
- include <util/twi.h>
struct zeit{ int tag,stunden,minuten; }; static int eingabe(); static int read(unsigned char Adresse); static void write(unsigned char Adresse, char Wert);
int main(void)
{
DDRD=0b00111111;
DDRC=0b00000111;
DDRB=0b11111111;
PORTD=0xff;
_delay_ms(1000);
PORTD=0b11000000;
PORTC=0b00110000;
_delay_ms(100);
PORTB=0x01; uint8_t jahr = eingabe(); //Jahr in Jahren seit 2000
PORTB=0x02;
uint8_t monat = eingabe(); //Monat
PORTB=0x03;
uint8_t datum = eingabe(); //Datum
PORTB=0x04;
uint8_t stunde = eingabe(); //Stunde
PORTB=0x05;
uint8_t minute = eingabe(); //Minute
uint8_t sekundebcd= 0b10000000; //Zehnerstellen + Einserstellen + Oszi an bit uint8_t minutebcd= ((minute / 10) << 4) + ((minute % 10) & 0b00001111) ; //Zehnerstellen + Einserstellen uint8_t stundebcd= ((stunde / 10) << 4) + ((stunde % 10) & 0b00001111) ; //Zehnerstellen + Einserstellen uint8_t datumbcd= ((datum / 10) << 4) + ((datum % 10) & 0b00001111) ; //Zehnerstellen + Einserstellen uint8_t monatbcd= ((monat / 10) << 4) + ((monat % 10) & 0b00001111) ; //Zehnerstellen + Einserstellen uint8_t jahrbcd= ((jahr / 10) << 4) + ((jahr % 10) & 0b00001111) ; //Zehnerstellen + Einserstellen
write(0x01, minutebcd); //Minuten setzen write(0x02, stundebcd); //Stunden setzen write(0x04, datumbcd); //Stunden setzen write(0x05, monatbcd); //Stunden setzen write(0x06, jahrbcd); //Stunden setzen write(0x00, sekundebcd); //Sekunden setzen zulestz um erst am Schluss den Oszillator zu starten
ADCSRA=0b11100100; ADMUX=0b01000011;
while(1)
{
//uint8_t sekundebcd=read(0x00); uint8_t minutebcd=read(0x01); uint8_t stundebcd=read(0x02); uint8_t datumbcd=read(0x04); //uint8_t sekunde=(sekundebcd & 0b00001111) + 10*((sekundebcd & 0b01110000)>>4); //binärwerte der Zeit uint8_t minute=(minutebcd & 0b00001111) + 10*((minutebcd & 0b01110000)>>4); uint8_t stunde=(stundebcd & 0b00001111) + 10*((stundebcd & 0b00110000)>>4); uint8_t datum=(datumbcd & 0b00001111) + 10*((datumbcd & 0b00110000)>>4); PORTD=minute; //PORTD zeigt Minuten PORTC=datum & 0b00000111; //PORTC zeigt 1,2,4 er Stelle des Datums PORTB=stunde + (((datum & 0b00011000)>>3)<<6); //PORTB zeigt Stunden und 16,8er Stelle des Datums da von PORTC(nur 7 pins) schon 3 belegt sind (2xi2c+ADC) und reset nicht verwendet werden soll. _delay_ms(100);
uint16_t helligkeitswert=ADCW;
if (helligkeitswert>15)
{
DDRD=0b00111111;
DDRC=0b00000111;
DDRB=0b11111111;
}
if (helligkeitswert<8) {
DDRD=0b00000000; DDRC=0b00000000; DDRB=0b00000000; }
} }
//solange Taste 1 drücken bis t passt, dann mit Taste zwei bestätigen static int eingabe(){ unsigned int a,key,lastkey; int t; //einzugebende Zeit t=0; lastkey=0; a=PORTD; PORTD|=0b11000000; //für Saft an den Tastern sorgen while (1) { key=PIND & 0b11000000; if (key!=lastkey) { lastkey=key; if (!(PIND & 0b01000000)) { t++; _delay_ms(100); } if (!(PIND & 0b10000000)) { _delay_ms(100); while(!(PIND & 0b10000000)); PORTD=a; return t; } else{}
} _delay_ms(1); if (t==60) { t=0; }
PORTD = (t | 0b11000000); } }
static int read(unsigned char Adresse)
{
unsigned char Empfaenger=0b11011110;
unsigned char Sender=0b11011111;
uint8_t c=0;
TWBR=0x01; // Bit rate TWSR=(0<<TWPS1)|(0<<TWPS0);
// Clear TWI interrupt flag, Put start condition on SDA, Enable TWI
TWCR= (1<<TWINT)|(1<<TWSTA)|(1<<TWEN);
while(!(TWCR & (1<<TWINT))); // Wait till start condition is transmitted
while((TWSR & 0xF8)!= 0x08); // Check for the acknowledgement
TWDR=Empfaenger; // Address and read instruction
TWCR=(1<<TWINT)|(1<<TWEN); // Clear TWI interrupt flag,Enable TWI
while (!(TWCR & (1<<TWINT))); // Wait till complete TWDR byte received
while((TWSR & 0xF8)!= 0x18); // Check for the acknoledgement
TWDR=Adresse; // put data in TWDR
TWCR=(1<<TWINT)|(1<<TWEN); // Clear TWI interrupt flag,Enable TWI
while (!(TWCR & (1<<TWINT))); // Wait till complete TWDR byte transmitted
while((TWSR & 0xF8) != 0x28); // Check for the acknoledgement
// Clear TWI interrupt flag, Put restart condition on SDA, Enable TWI
TWCR= (1<<TWINT)|(1<<TWSTA)|(1<<TWEN);
while(!(TWCR & (1<<TWINT))); // Wait till start condition is transmitted
while((TWSR & 0xF8)!= 0x10); // Check for the acknowledgement
TWDR=Sender; // put data in TWDR
TWCR=(1<<TWINT)|(1<<TWEN); // Clear TWI interrupt flag,Enable TWI
while (!(TWCR & (1<<TWINT))); // Wait till complete TWDR byte transmitted
while((TWSR & 0xF8) != 0x40); // Check for the acknoledgement
TWCR=(1<<TWINT)|(1<<TWEN); // Clear TWI interrupt flag,Enable TWI while (!(TWCR & (1<<TWINT))); // Wait till complete TWDR byte transmitted while((TWSR & 0xF8) != 0x58);
c=TWDR;
// Clear TWI interrupt flag, Put stop condition on SDA, Enable TWI
TWCR= (1<<TWINT)|(1<<TWEN)|(1<<TWSTO);
while(!(TWCR & (1<<TWSTO))); // Wait till stop condition is transmitted
return c;
}
static void write(unsigned char Adresse,char Wert)
{
unsigned char Empfaenger=0b11011110;
TWBR=0x01; // Bit rate TWSR=(0<<TWPS1)|(0<<TWPS0);
// Clear TWI interrupt flag, Put start condition on SDA, Enable TWI TWCR= (1<<TWINT)|(1<<TWSTA)|(1<<TWEN);
while(!(TWCR & (1<<TWINT))); // Wait till start condition is transmitted
while((TWSR & 0xF8)!= 0x08); // Check for the acknowledgement
TWDR=Empfaenger; // Address and read instruction
TWCR=(1<<TWINT)|(1<<TWEN); // Clear TWI interrupt flag,Enable TWI
while (!(TWCR & (1<<TWINT))); // Wait till complete TWDR byte received
while((TWSR & 0xF8)!= 0x18); // Check for the acknoledgement
TWDR=Adresse; // put data in TWDR TWCR=(1<<TWINT)|(1<<TWEN); // Clear TWI interrupt flag,Enable TWI while (!(TWCR & (1<<TWINT))); // Wait till complete TWDR byte transmitted while((TWSR & 0xF8) != 0x28); // Check for the acknoledgement
TWDR=Wert; // put data in TWDR TWCR=(1<<TWINT)|(1<<TWEN); // Clear TWI interrupt flag,Enable TWI while (!(TWCR & (1<<TWINT))); // Wait till complete TWDR byte transmitted while((TWSR & 0xF8) != 0x28); // Check for the acknoledgement
// Clear TWI interrupt flag, Put stop condition on SDA, Enable TWI TWCR= (1<<TWINT)|(1<<TWEN)|(1<<TWSTO); while(!(TWCR & (1<<TWSTO))); // Wait till stop condition is transmitted
}
</syntaxhighlight>