Oheislaitteista¶

Valmistajan materiaalia¶

• Simplelink Academy

• TI-RTOS 2.20 User’s Guide
• SYS/BIOS (TI-RTOS Kernel) v6.46 User's Guide
• Simplelink Technical Reference Manual

RTOS:n kirjastot¶

SensorTagin anturit¶

Anturikirjastot¶

• xx_setup konfiguroi sensorin ja joissain tapauksissa laittaa sen päälle mittaamaan.
• xx_get_data funktiolla sensorilta kysytään dataa. Funktio ottaa sensoridatan tyypistä riippuen erilaisia parametrejä.

• Funktioissa ei anneta bittioperaatioita, joilla rekisterien arvoista tulkitaan mittausarvot esiin. Oletamme, että nämä bittioperaatiot on tehty aiemmissa luentokappaleen 6 (Funktiot) harjoitustehtävissä.
• Funktioissa ei anneta valmista i2c-viestin tietorakennetta, eli se pitää itse täyttää ao. materiaalin perusteella. Muistakaa esitellä viestipuskurit txBuffer ja rxBuffer.
• Monimutkaisemmissa antuiressa i2c-kommunikoinnin toteutus on tehty kirjastoon osittain valmiiksi.
• Kirjastojen koodia ei ole mitenkään optimoitu, vaan ne tekevät minimitoteutuksen malliin karvalakki.
• Kirjastojen koodia muiltaosin ei ole syytä muokata. Kirjastojen koodit on testattu toimivaksi yli tuhannen kurssin jo suorittaneen opiskelijan voimin..

Datakirjan lukeminen¶

TMP007: Lämpötila¶

• Rekisterissä data on 16-bittisenä lukuna (bitin järjestynumero merkitty keltaisella).
• Lämpötila (Temperature result) on ilmaistu luvun biteissä 15-2, merkitty kuvaan T13-T0.
• Bittejä - ja nDv ei käytetä.
• Biteistä T13-T0 saadaan laskettua lämpötila (Celsiusta) kertoimen 0.03125 avulla.

OPT3001: Valoisuus¶

• 16-bittisestä rekisteriarvosta pitää bittioperaatioilla irroittaa bitit E[3:0] ja R[11:0].
• Saadut arvot sijoitetaan yo. kaavaan.

BMP280: Ilmanpaine¶

1. Nyt tarvitsee lukea kuusi rekisteriä: press_msb -> temp_xlsb.
2. Muodostetaan ilmanpainetta (press) vastaava 20-bittinen luku rekistereistä järjestyksessä press_msb[7:0], press_lsb[7:0], press_xlsb[7:4].
3. Muodostetaan lämpötilaa (temp) vastaava 20-bittinen luku rekistereistä järjestyksessä temp_msb[7:0], temp_lsb[7:0], temp_xlsb[7:4].
4. Kutsutaan funktiota bmp280_temp_compensation laskemaan lämpötilakompensaatio, argumentiksi 20-bittinen lämpötila.
5. Kutsutaan funktiota bmp280_convert_pres muuntaaan kompensoitu ilmanpainearvo yksikköön pascal, argumentiksi 20-bittinen ilmanpainearvo.
• Hox! Yleensä ilmanpaineen yksikkönä käytetään hehtopascalia, eli satakertaista arvoa.

HDC1000: Ilmankosteus¶

• Rekisteristä Humidity (16 bittiä) saadaan suhteellinen ilmankosteus biteistä {{{15:02]] kuvan kaavalla.

MPU9250: Liikeanturi¶

1. Otetaan käyttöön sensorin oma virtapinni vakiolla Board_MPU_POWER.
2. Luodaan tietorakenne i2cMPUCfg sensorin omalle i2c-väylälle, jonka jäseniksi asetamme pinnit Board_I2C0_SDA1 ja Board_I2C0_SCL1.
3. Oman väylän tietorakenne i2cMPUCfg annetaan sitten i2cMPUParams-tietorakenteelle jäseneksi.
4. Seuraavaksi taskissa sensorTask:
• Alustetaan sensorin oma i2c-väylä käyttöön.
• Laitetaan sensoriin virrat päälle ohjaamalla virtapinniä.
• Otetaan oma i2c-väylä käyttöön taskissa.
• Kalibroidaan sensori sen setup-funktion avulla.
• Ikuisessa silmukassa sitten kysymme sensorilta dataa sekunnin välein.
5. Ohjelman main-funktiossa pitää tietysti myös ottaa virtapinni ohjelmassa käyttöön.

• Konfiguroidaan molemmat väylät omiin I2C_Params-tietorakenteisiinsa.
• Avataan MPU9250n i2c-väylä I2C_Open-kutsulla.
• Asetetaan virtapinni päälle ja kutsutaan sensorin mpu9250_setup-funktiota.
• Suljetaan MPU9250-väylä funktiokutsulla I2C_Close.
• Avataan toisen anturin i2c-väylä I2C_Open-kutsulla.
• Kutsutaan sensorin vastaavaa setup-funktiota.
• Suljetaan i2c-väylä funktiokutsulla I2C_Close.
• Kun haluamme kysyä antureilta dataa, on se tehtävä niin että vain yksi i2c-väylä on auki kerrallaan. Eli käytetään väyliä vuorotellen:
• Avataan (kumpi vaan) i2c-väylä I2C_Open-kutsulla.
• Luetaan datat sensorin get_data-funktiolla.
• Suljetaan käytetty i2c-väylä funktiokutsulla I2C_Close.

1. Nyt tarvitsee lukea 14 rekisteriä: accel_xout_h -> gyro_zout_l. Tämä hoituu kätevästi kirjaston omalla readByte-funktiolla.
2. Sitten tarvitsee laskea mittausarvot kiihtyvyyden ja asennon x- ,y- ja z-akseleille, yhteensä siis 6 arvoa.
• Rekisteriarvot taulukossa rawData ovat 8-bittisiä ja niistä pitää muodostaa 16-bittiset mittausarvot.
• Rekisterien nimet vihjaavatkin miten nämä arvot saadaan. Rekisterin nimi accel_xout_h kertoo, että kyseessä on kiihtyvyyden (accelerometer) x-akselin MSB-tavu (_h eli high). Vastaavasti rekisterissä gyro_zout_l on asentoanturin (gyro) z-akselin LSB-tavu (_l eli low).
• Rekisterit temp_out_h ja temp_out_l voidaan jättää huomiotta.
3. Saadut kuusi mittausarvoa täytyy vielä muuntaa meille ihmisille sopivampiin yksiköihin, eli kiihtyvyydelle g ja asennolle kulmanopeus. Nämä kaavat on annettu valmiina.

Kaiutin¶

Jukebox¶

Virtakytkin¶

#include <ti/drivers/Power.h>
#include <ti/drivers/power/PowerCC26XX.h>

static PIN_Handle powerButtonHandle;
static PIN_State powerButtonState;

// Hox! Samalle painonapille kaksi erilaista konfiguraatiota
PIN_Config powerButtonConfig[] = {
   Board_BUTTON1 | PIN_INPUT_EN | PIN_PULLUP | PIN_IRQ_NEGEDGE,
   PIN_TERMINATE
};
PIN_Config powerButtonWakeConfig[] = {
   Board_BUTTON1 | PIN_INPUT_EN | PIN_PULLUP | PINCC26XX_WAKEUP_NEGEDGE,
   PIN_TERMINATE
};

// Käsittelijäfunktio
Void powerFxn(PIN_Handle handle, PIN_Id pinId) {

   // Näyttö pois päältä
   // Display_clear(displayHandle);
   // Display_close(displayHandle);
   
   // Odotetana hetki ihan varalta..
   Task_sleep(100000 / Clock_tickPeriod);

   // Taikamenot
   PIN_close(powerButtonHandle);
   PINCC26XX_setWakeup(powerButtonWakeConfig);
   Power_shutdown(NULL,0);
}

Int main() {
   ...
   powerButtonHandle = PIN_open(&powerButtonState, powerButtonConfig);
   if(!powerButtonHandle) {
      System_abort("Error initializing power button\n");
   }
   if (PIN_registerIntCb(powerButtonHandle, &powerFxn) != 0) {
      System_abort("Error registering power button callback");
   }
   ...
}

Patterin jännite¶

#include <driverlib/aon_batmon.h>
...
uint32_t patteri = HWREG(AON_BATMON_BASE + AON_BATMON_O_BAT);

LCD-näyttö¶

#include <ti/mw/display/Display.h>

// Taskifunktio
Void displayTask(UArg arg0, UArg arg1) {

   // Alustetaan näyttö taskin alussa!
   Display_Params params;
   Display_Params_init(&params);
   params.lineClearMode = DISPLAY_CLEAR_BOTH;

   // Näyttö käyttöön ohjelmassa
   Display_Handle displayHandle = Display_open(Display_Type_LCD, &params);

   // Tulostetaan ruudulle ASCII-merkkijonot
   if (displayHandle) {
      Display_print0(displayHandle, 5, 3, "Shall we play");
      Display_print0(displayHandle, 6, 5, "..a game?");

      // Näytetään teksti 5s ajan
      Task_sleep(5 * 1000000/Clock_tickPeriod); 

      // Tyhjennetään näyttö
      Display_clear(displayHandle);		
   }
}

...
sprintf(str,"%02d:%02d:%02d",aika->tm_hour+3, aika->tm_min, aika->tm_sec);
Display_print0(displayHandle, 0, 0, str);
...

Pikseligrafiikkaa¶

#include <ti/mw/display/Display.h>
#include <ti/mw/display/DisplayExt.h>

// Taskifunktio
Void displayTask(UArg arg0, UArg arg1) {

   Display_Params params;
   Display_Params_init(&params);
   params.lineClearMode = DISPLAY_CLEAR_BOTH;

   Display_Handle displayHandle = Display_open(Display_Type_LCD, &params);

   if (displayHandle) {
      
       // Grafiikkaa varten tarvitsemme lisää RTOS:n muuttujia
      tContext *pContext = DisplayExt_getGrlibContext(displayHandle);

      if (pContext) {

         // Piirretään puskuriin kaksi linjaa näytön poikki x:n muotoon
         GrLineDraw(pContext,0,0,96,96);
         GrLineDraw(pContext,0,96,96,0);

         // Piirto puskurista näytölle
         GrFlush(pContext);
      }
   }
}

Kuvia näytölle¶

...
/* Kuva: 8x8 pikselin bitmap (bitti 1 pikseli, bitti 0 tausta)
   11111111
   10000001
   10000001
   10000001
   10000001
   10000001
   10000001
   11111111
*/
const uint8_t imgData[8] = {
   0xFF, 
   0x81, 
   0x81, 
   0x81, 
   0x81, 
   0x81, 
   0x81, 
   0xFF
};

// Mustavalkoinen kuva: värit musta ja valkoinen
uint32_t imgPalette[] = {0, 0xFFFFFF};

// Kuvan määrittelyt
const tImage image = {
    .BPP = IMAGE_FMT_1BPP_UNCOMP,
    .NumColors = 2,
    .XSize = 1,
    .YSize = 8,
    .pPalette = imgPalette,
    .pPixel = imgData
};

...
Void taskFxn(UArg arg0, UArg arg1) {
   ...
   if (pContext) {

      GrImageDraw(pContext, &image, 0, 0);
      GrFlush(pContext);
   }
}
...

• BPP = IMAGE_FMT_1BPP_UNCOMP Tässä kuvakoodaus, jossa yksi bitti bitmapissa vastaa yhtä pikseliä ruudulla
• NumColors = 2 Värejä kaksi
• XSize = 1 Kuvan leveys tavuina!
• YSize = 8 Kuvan korkeus tavuina!
• pPalette = imgPalette Väripaletti
• pPixel = imgData Kuvan bitmap

Näytön käyttöönotto¶

...
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif

// Tämä rivi lisätään itse tähän
#define BOARD_DISPLAY_EXCLUDE_UART

#include <ti/drivers/Power.h>
...

Lopuksi¶