Transcript Laboratorio CAD di circuiti elettronici Esercitazione

Laboratorio CAD di circuiti elettronici
Esercitazione 3
Esercitazione 3
Protocolli seriali
1) SPI Master
Scrivere in mbed il codice di un programma in grado di impostare il microcontrollore come Master
SPI ed inviare ogni 100µs la seguente parola di 8 bit: 0xA1.
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/* Program Example 1: Sets up the mbed as SPI master, and continuously sends a single
byte
*/
#include "mbed.h"
SPI ser_port(D11, D12, D13); // mosi, miso, sclk
char switch_word ; //word we will send
int main()
{
ser_port.format(8,0); // Setup the SPI for 8 bit data, Mode 0 operation
ser_port.frequency(1000000); // Clock frequency is 1MHz
while (1) {
switch_word=0xA1; //set up word to be transmitted
ser_port.write(switch_word); //send switch_word
wait_us(100);
}
}
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Visualizzare su due canali di un oscilloscopio l’andamento dei segnali sui pin mosi e sclk.
Verificare se viene inviato prima il MSB o il LSB.
2) SPI Data Link
Scrivere in mbed il codice di due programmi in grado di impostare due microcontrollori come
Master SPI e Slave SPI rispettivamente. Fare in modo che alla pressione del pulsante B1 (PC_13 =
low) sulla board alloggiata con il µC Master, quest ultimo invii la parola 0xB1, diversamente invierà
la parola 0xA6. Il µC Slave, risponderà con una parola di ack=0xA0 nel riconoscere la pressione del
pulsante sul Master ed accenderà un LED. Diversamente risponderà con un no_ack = 0xC1.
Prevedere inoltre, che il µC Master alla ricezione della risposta dello Slave, a seconda di un ack
oppure no_ack accenda rispettivamente un LED Verde oppure Rosso.
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Esercitazione 3
/* Program Example 2A: Master
*/
#include "mbed.h"
SPI ser_port(D11, D12, D13); // mosi, miso, sclk
DigitalOut cs(D2);
DigitalIn button(PC_13);
DigitalOut LEDR(D4);
DigitalOut LEDG(D7);
DigitalOut buttonOut(D9);
char switch_word ; //word we will send
char rec_word;
const char ack = 0xA0;
int main()
{
ser_port.format(8,0); // Setup the SPI for 8 bit data, Mode 0 operation
ser_port.frequency(1000000); // Clock frequency is 1MHz
while (1) {
buttonOut = button;
if (button) {
switch_word=0xA6; //set up word to be transmitted
} else {
switch_word=0xB1;
}
cs = 0;
rec_word = ser_port.write(switch_word); //send switch_word
cs = 1;
wait(0.01);
if (rec_word==ack) {
LEDR=0;
LEDG=1;
} else {
LEDR=1;
LEDG=0;
}
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Esercitazione 3
}
/* Program Example 2B: Slave
*/
#include "mbed.h"
SPISlave ser_port(D11, D12, D13, PA_15); // mosi, miso, sclk, ssel
DigitalOut LED(D4);
char switch_word ; //word we will send
char rec_word;
const char key = 0xB1;
const char ack = 0xA0;
const char no_ack = 0xC1;
int a;
int main()
{
while (1) {
a = ser_port.receive();
if (a) {
rec_word = ser_port.read();
if (rec_word==key) {
ser_port.reply(ack);
LED=1;
} else {
ser_port.reply(no_ack);
LED=0;
}
}
}
}
3) Accelerometro ADXL345
Scrivere in mbed il codice di un programma in grado di interrogare ogni 400ms l’accelerometro
ADXL345 tramite protocollo SPI e mostrare a terminale i valori ricevuti.
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/*Program Example 3: Reads values from accelerometer through SPI, and outputs
continuously to terminal screen.
*/
#include "mbed.h"
SPI acc(D11,D12,D13); // set up SPI interface on pins 11,12,13
DigitalOut cs(PA_15); // use pin PA_15 as chip select
Serial pc(USBTX, USBRX); // set up USB interface to host terminal
char buffer[6]; //raw data array type char
int16_t data[3]; // 16-bit twos-complement integer data
float x, y, z; // floating point data, to be displayed on-screen
int main() {
cs=1; //initially ADXL345 is not activated
acc.format(8,3); // 8 bit data, Mode 3
acc.frequency(2000000); // 2MHz clock rate
cs=0; //select the device
acc.write(0x31); // data format register
acc.write(0x0B); // format +/-16g, 0.004g/LSB
cs=1; //end of transmission
cs=0; //start a new transmission
acc.write(0x2D); // power ctrl register
acc.write(0x08); // measure mode
cs=1; //end of transmission
while (1) { // infinite loop
wait(0.4);
cs=0; //start a transmission
acc.write(0x80|0x40|0x32); // RW bit high, MB bit high, plus address
for (int i = 0;i<=5;i++) {
buffer[i]=acc.write(0x00); // read back 6 data bytes
}
cs=1; //end of transmission
data[0] = buffer[1]<<8 | buffer[0]; //combine MSB and LSB
data[1] = buffer[3]<<8 | buffer[2];
data[2] = buffer[5]<<8 | buffer[4];
x=0.004*data[0]; y=0.004*data[1]; z=0.004*data[2]; // convert to float,
//actual g value
pc.printf("x = %+1.2fg\t y = %+1.2fg\t z = %+1.2fg\n\r", x, y,z); //print
}
}
4) Accelerometro ADXL345 (lib)
Riscrivere in mbed il codice di del programma al punto precedente, facendo uso della libreria
presente all’indirizzo: https://developer.mbed.org/cookbook/ADXL345-Accelerometer.
5) I2C: Sensore di temperatura TCN75A
Scrivere in mbed il codice di un programma in grado di interrogare ogni secondo il sensore di
temperatura TCN75A tramite protocollo I2C e mostrare a terminare i valori ricevuti.
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/*
*
*
*
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*
*
*
*
Read temperature from a TCN75 I2C thermometer
I2C address: 1 0 0 1 A2 A2 A0
Wiring scheme:
TCN75
uC
------------------------1. SDA
D14 (SDA - 10k Pull-up)
2. SCL
D15 (SCL - 10k Pull-up)
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* 3. ALERT
* 4. GND
* 8. VCC
*/
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-- (not used)
GND
3V3
#include "mbed.h"
I2C i2c(D14, D15);
const int addr = 0x90;
// Arduino compatible pins
// TCN75 address: 0x48<<1
int main()
{
char cmd[2];
// data buffer
printf("\r\nTCN75 I2C thermometer\r\n");
cmd[0] = 0x01;
// Pointer to CONFIG register
cmd[1] = 0x00;
// Data for CONFIG register (Normal operation, comparato
r mode)
i2c.write(addr, cmd, 2);
// Send Address/command and two bytes
while (1) {
wait(1);
cmd[0] = 0x00;
// Pointer to TEMP register
i2c.write(addr, cmd, 1); // Write adress/command byte, then register address
i2c.read(addr, cmd, 2);
// Read 2 bytes from TEMP register
float temp = cmd[0]<<8|cmd[1];
printf("Temperatue = %.4f C\r\n", temp);
}
}
Cambiare il codice per avere diverse risoluzioni del convertitore A/D e verificarne l’impatto
sul valore di temperatura mostrato.
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