IR TOUCH - wyłącznik bezdotykowy

Witam,

Ponieważ mnie także zainspirował niesamowicie temat konkursu jaki zorganizował na forum, kolega NIEBO!,

http://forum.atnel.pl/topic1509.html 

to już tak całkowicie poza konkursem i po jego zakończeniu postanowiłem też zrobić sobie we własnym zakresie podobny wyłącznik ;) W zasadzie uznałem, że bardzo przydatne do tego celu okażą się sposoby do obsługi (wprawdzie zwykłych) klawiszy, to jednak - przecież tematem zadania jest także klawisz - tyle że bezdotykowy a dokładniej mówiąc taki na podczerwień. Popełniłem zatem króciutki kod źródłowy, wgrałem do mikrokontrolera i przetestowałem. Ku mojej uciesze okazało się, że prześlicznie zaczęło to działać. Hmmm jedyne czego jeszcze nie sprawdzałem - to fakt czy np przelatująca mucha lub komar będą w stanie włączyć taki klawisz ;) ... ale spokojnie, będę musiał założyć jakąś małą hodowlę owadów, przetresować je do zadań specjalnych i jak śmigłowce wysyłać w okolice wyłącznika ;) .... o tym jeszcze w razie czego poinformuję, tymczasem przejdźmy do rzeczy.



Na początek film prezentujący działanie wyłącznika bezdotykowego "w praniu" ;)

Nie będę długo się rozwodził na temat kodu programu, bo każdy zapewne zauważy, że wykorzystałem tutaj WPROST bez żadnych sentymentów funkcję do obsługi klawisza, którą stworzyłem w 3 części artykułu na temat rzekomych efektów drgań styków ;)

część III

Kod źródłowy wzbogaciłem jednak o generowanie nośnej 36 kHz na potrzeby odbiornika podczerwieni TSOP ;) .... To od razu mówi jakiego sposobu użyłem do realizacji zadania. Prościutko:

1. TSOP 36 kHz podłączony do pinu PD6 (ICP1) mikrokontrolera ATmega32 (zgodnie ze sztuką jego podłączania)
2. Dioda nadawcza IR podłączona do pinu PB3 (OC0) mikrokontrolera ATmega32 tyle że za pomocą tranzystora PNP

Mniej więcej tak wygląda podłączenie diody i odbiornika TSOP do procesora:

Najważniejsze to tylko odpowiednie zaizolowanie diody nadawczej IR. Do tego celu użyłem po prostu czarnej rurki termokurczliwej, którą nasunąłem na diodę ;) .... Poniżej prezentuję cały kompletny kod źródłowy, i nie będę go tutaj już opisywał. Każdy może zajrzeć do części III artykułu do której podałem wyżej link. Ale jeśli pojawią się jeszcze jakieś pytania to oczywiście chętnie odpowiem.
--------------------------------------------

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

/*  * main.c  *  *  Created on: 19-10-2012  *      Author: Mirosław Kardaś  *      F_CPU = 11,0592 MHz  *  *      IR TOUCH - button  */ #include <avr/io.h> #include <avr/interrupt.h> #include <util/delay.h>   #include "LCD/lcd44780.h"   // definicje dla obsługi diody LED #define IRLED_PORT PORTB #define IRLED_PIN PINB #define IRLED_DDR DDRB #define IRLED_PIN_NR 3 #define IRLED (1<<IRLED_PIN_NR)   #define NOSNA_ON TCCR0 |= (1<<COM00) #define NOSNA_OFF TCCR0 &= ~(1<<COM00)     #define LED1 (1<<PC5) #define LED2 (1<<PC4)   typedef struct {  volatile uint8_t *KPIN;  uint8_t key_mask;  uint8_t wait_time_s;  void (*kfun1)(void);  void (*kfun2)(void);  uint16_t klock;  uint8_t flag; } TBUTTON;   // timery programowe volatile uint16_t Timer1;   uint8_t kk_cnt, lk_cnt;     // funkcja obsługi pojedynczych klawiszy void key_press( TBUTTON * btn );     // własne funkcje użytkownika void change_led1(void) {  PORTC ^= LED1;  kk_cnt++;  lcd_locate(0,0);  lcd_str("short click: ");  lcd_int( kk_cnt );  lcd_str("  ");   }   void change_led2(void) {  PORTC ^= LED2;  lk_cnt++;  lcd_locate(1,0);  lcd_str(" long click: ");  lcd_int( lk_cnt );  lcd_str("  "); }     TBUTTON button; // definicja KLAWISZA   //------------------------------------------------------------------ int main(void) {    DDRA |= (1<<PA7);  PORTA |= (1<<PA7);    DDRD |= (1<<PD7);  PORTD |= (1<<PD7);    DDRC |= LED1|LED2;   // piny LED jako WYjścia      // ****** DIODA LED i IR  // ustawienie PORTB.3 (OC0A) jako wyjście  IRLED_DDR  |=  (IRLED);  IRLED_PORT |= (IRLED);    // **************************************************************************************  // TIMER0  // - używany do generowania fali nośnej dla IR  // załadowanie OCR0A wartością do generowania nośnej ok 36kHz = 110  OCR0 =  153;  // ustawienie Timer0 w tryb = 2 - CTC - CompareA  TCCR0 |= (1<<WGM01); // tryb CTC  TCCR0 |= (1<<CS00); // preskaler = 1  //****************************************************************************************    /* Timer2 – konfigurcajca silnika timerów programowych */  TCCR2  |= (1<<WGM21);   // tryb pracy CTC  TCCR2  |= (1<<CS22)|(1<<CS21)|(1<<CS20); // preskaler = 1024  OCR2  = 108;   // przerwanie porównania co 10ms (100Hz)  TIMSK  = (1<<OCIE2); // Odblokowanie przerwania CompareMatch    lcd_init();  lcd_str("start...");      button.KPIN = &PIND;  button.key_mask = (1<<PD6);  button.wait_time_s = 2;  // ustalamy opóźnienie 2 s dla "long click"  button.kfun1 = change_led1;  button.kfun2 = change_led2;    sei();    NOSNA_ON;    //-----------  PĘTLA GŁÓWNA  while(1) {     key_press( &button );    } }       void key_press( TBUTTON * btn ) {    register uint8_t key_press = (*btn->KPIN & btn->key_mask);    if( !btn->klock && !key_press ) {   btn->klock=40000;     // reakcja na PRESS krótkie wcinięcie klawisza   if(btn->kfun1) btn->kfun1();   btn->flag=1;   Timer1 = (btn->wait_time_s*1000)/10;    }  else if( btn->klock && key_press ) {   (btn->klock)++;   if( !btn->klock ) {    Timer1=0;    btn->flag=0;   }  } else if( btn->flag && !Timer1 ) {   // reakcja na dłuższe wcinięcie klawisza   if(btn->kfun2) btn->kfun2();   btn->flag=0;  }   }     //*** przerwanie Timer2 CompareM ISR(TIMER2_COMP_vect) {    uint16_t n;    n = Timer1;  /* 100Hz Timer1 */  if (n) Timer1 = --n;   }

--------------------------------------------

Za to na koniec zwrócę uwagę na pewną ciekawostkę. Otóż mam zrzut ekranów z oscyloskopu podczas operacji wciśnięcia i zwolnienia takiego klawisza. Spójrzcie, przypomina to nomen omen, wprost jakby oscylogramy z wciskania typowego klawisza mechanicznego tyle że jakie piękne przebiegi drgań styków ;) szczególnie widoczne są te "ala drgania" przy "wciśnięciu" bezdotykowego klawisza. Ich piękny charakter, tzn równe poziomy logiczne oraz strome zbocza opadające i narastające wywołane są oczywiście zadziałaniem tak na prawdę jakichś szczątkowych odbić nośnej od obiektu, który wchodzi w zakres widoczności czujnika podczerwieni ;) ... A wiemy przecież z poprzednich artykułów - szczególnie z tego

część I

że w świecie prawdziwych mechanicznych klawiszy nie ma takich idealnie równych przebiegów ;) to wygląda wręcz jak po prostu modelowy przykład drgań styków. Na takim modelu zwykle się je omawia. A zatem spójrzmy: