Show page

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- pm:lab:lab4-2021 [2021/04/05 09:24]
jan.vaduva
+++ pm:lab:lab4-2021 [2021/04/05 12:15] (current)
alexandru.predescu [4. Exercitii]
@@ Line 2: / Line 2: @@
 Acest laborator are ca scop familiarizarea voastră cu lucrul cu convertorul analog-digital prezent în microcontroller-ul Atmega328p.
-===== Măsurarea semnalelor analogice =====
+===== 1. Măsurarea semnalelor analogice =====
 Pentru a putea măsura semnalele analogice într-un sistem de calcul digital, acestea trebuie convertite în valori numerice discrete. Un convertor analog – digital (ADC) este un circuit electronic care convertește o tensiune analogică de la intrare într-o valoare digitală.
@@ Line 25: / Line 25: @@
   * ADC Sigma-delta (delta-sigma, 1-bit ADC sau ADC cu oversampling).
-===== Convertorul ADC al Atmega 328p =====
+===== 2. Convertorul ADC al Atmega 328p =====
 Convertorul analog-digital inclus în microcontroller-ul Atmega324 este un ADC cu aproximări succesive. Are o rezoluție de pana la 10 biți și poate măsura orice tensiune din gama 0-5V de pe opt intrări analogice multiplexate (6 disponibile pe arduino).
@@ Line 56: / Line 56: @@
 ==== Registre ====
 === ADMUX - ADC Multiplexer Selection Register ===
-{{ pm:lab:ADCMUX.png?800 | ADCMUX }}
+{{ pm:lab:ADMUX.png?800 | ADCMUX }}
   * Bit 7:6 - **REFS1:0: Reference Selection Bits** -> Selecteaza tensiunea de referinta
   * Bit 5 - **ADLAR ADC: Left Adjust Result** -> Modul de aliniere a celor 10 biti. (left-aligned sau right-aligned)
@@ Line 102: / Line 102: @@
 </code>
-===== ADC in Arduino =====
+===== 3. ADC in Arduino =====
 Biblioteca arduino ne pune la dispozitie o functie simpla pentru a folosi ADC-ul si anume **analogRead()**.
@@ Line 116: / Line 116: @@
 Tensiunea de referinta folosita se poate seta cu functia analogReference()
-===== Exercitii =====
+===== 4. Exercitii =====
-. Folositi cod arduino pentru a citi valoarea unui potentiometru si a unui senzor de temperatura si apoi trimiteti valorile pe seriala.
+**Task 0**  Folositi cod Arduino pentru a citi valoarea unui potentiometru si a unui senzor de temperatura si apoi trimiteti valorile pe seriala.
+    - Valoarea potentiometrului ar trebui transmisa catre consola ca un procent. Va trebui sa convertiti numarul citit de ADC la un procent intre 0% si 100%.
-a) Valoarea potentiometrului ar trebui transmisa catre consola ca un procent. Va trebui sa convertiti numarul citit de ADC la un procent intre 0% si 100%.
+    - Valoarea citita pentru senzorul de temperatura trebuie sa fie exprimata in grade Celsius. Tensiunea de iesire a senzorului variaza liniar cu temperatura. Puteti sa faceti conversia experimental sau folosindu-va de datasheet ([[https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/TMP35_36_37.pdf|Datasheet TMP36 ]]).
-b) Valoarea citita pentru senzorul de temperatura trebuie sa fie exprimata in grade celsius. Tensiunea de iesire a senzorului variaza liniar cu temperatura. Puteti sa faceti conversia experimental sau folosindu-va de datasheet (TMP36 - link-ul este mai jos).
 {{ pm:lab:PB1.png?500 | PB1 }}
-. Folosind cod specific de microcontroller, cititi valoarea potentiometrului doar atunci cand se apasa un buton. (Codul trebuie testat pe Ardunino, Tinkercad nu are suport pentru Auto-trigger).
+<hidden>
+**Soluția** se găsește pe [[https://www.tinkercad.com/things/b2Yra0sAu2J-brilliant-lappi-habbi/editel?sharecode=LfeWdU6ojyT1VzyOCdjwU3ieYR6u4bV2-lEko5iVrTc|Tinkercad TMP36]]
+</hidden>
+**Task 1** Folosind cod specific de microcontroller, cititi valoarea potentiometrului doar atunci cand se apasa un buton.
+<note>Codul trebuie testat pe Arduino, Tinkercad nu are suport pentru Auto-trigger.</note>
 {{ pm:lab:PB2.png?500 | PB2 }}
+<hidden>
+**Soluția** se găsește pe [[https://www.tinkercad.com/things/b2Yra0sAu2J-brilliant-lappi-habbi/editel?sharecode=LfeWdU6ojyT1VzyOCdjwU3ieYR6u4bV2-lEko5iVrTc|Tinkercad Interrupt]]
-. Folosind cod specific microcontrollerului cititi valoarea potentiometrului o data la 10ms. Pentru aceste exercitiu trebuie sa folositi ADC-ul sa porneasca o conversie automat in functie de un timer. (Codul trebuie testat pe Ardunino, Tinkercad nu are suport pentru Auto-trigger).
+<code>
+void timer_setup(){
+  // set timer A for 10ms
+  TCCR0A = 0;
+  TCCR0B = 0;
+  TCNT0  = 0;
+  OCR0A = 156;            // compare match -> 10ms
+  TCCR0A |= (1 << WGM01);   // CTC mode
+  TCCR0B |= ((1 << CS02) | (1 << CS00));    // 1024 prescaler
+  TIMSK0 |= (1 << OCIE0A);
+  // Enable timer as source
+  ADCSRB |= ((1 << ADTS0) | (1 << ADTS1));
+}
+void button_setup(){
+  // Select INT0 as trigger source
+  ADCSRB = 0;
+  ADCSRB |= (1 << ADTS1);
+  // Enable INT0
+  EICRA |= (1 << ISC00);
+  EIMSK |= (1 << INT0);
+}
+void setup()
+{
+  // disable interrupts
+  cli();
+  ADMUX = 0;
+  /* AVCC with external capacitor at AREF pin */
+  ADMUX |= (1 << REFS0);
+  ADCSRA = 0;
+  /* set prescaler at 128 */
+  ADCSRA |= (7 << ADPS0);
+  // Enable auto-trigger
+  ADCSRA |= (1 << ADATE);
+  // Enable Intrerupt
+  ADCSRA |= (1 << ADIE);
+  // Set button as trigger source
+  button_setup();
+  // Select Timer as trigger source
+  //timer_setup();
+  /* enable ADC */
+  ADCSRA |= (1 << ADEN);
+  // Enable interrupts
+  sei();
+  Serial.begin(9600);
+}
+ISR(ADC_vect){
+  Serial.println(ADC);
+}
+ISR(INT0_vect)
+{
+  Serial.println("Button Pressed!");
+}
+ISR(TIMER0_COMPA_vect){
+  // Even if this does nothing. It has to be here
+  // Else the code just doesn't work. Still don't know why.
+  // [AP] Deoarece ai activat intreruperea de compare match: TIMSK0 |= (1 << OCIE0A);
+  // [AP] Astfel, daca nu e definit ISR-ul se va reseta uC
+}
+void loop()
+{
+  delay(50);
+}
+</code>
+</hidden>
+**Task 2** Folosind cod specific microcontrollerului cititi valoarea potentiometrului o data la 10ms. Pentru aceste exercitiu trebuie sa folositi ADC-ul sa porneasca o conversie automat in functie de un timer.
+<note>Codul trebuie testat pe Arduino, Tinkercad nu are suport pentru Auto-trigger.</note>
+<hidden>
+**Soluția** se găsește pe [[https://www.tinkercad.com/things/grYhoajb3sd-exquisite-hango-waasa/editel?sharecode=gNPGmOuI6oZBx3bp-q-S7NlxWoz_wRwWZm9LJK4DHbI|Tinkercad Potentiometer]]
+<code>
+void timer_setup(){
+  // set timer A for 10ms
+  TCCR0A = 0;
+  TCCR0B = 0;
+  TCNT0  = 0;
+  OCR0A = 156; // compare match -> 10ms
+  TCCR0A |= (1 << WGM01);  // CTC mode
+  TCCR0B |= ((1 << CS02) | (1 << CS00)); // 1024 prescaler
+  TIMSK0 |= (1 << OCIE0A);
+  // Enable timer as source
+  ADCSRB |= ((1 << ADTS0) | (1 << ADTS1));
+}
+void setup()
+{
+  pinMode(2, INPUT_PULLUP);
+  // disable interrupts
+  cli();
+  ADMUX = 0;
+  /* AVCC with external capacitor at AREF pin */
+  ADMUX |= (1 << REFS0);
+  ADCSRA = 0;
+  /* set prescaler at 128 */
+  ADCSRA |= (7 << ADPS0);
+  // Enable auto-trigger
+  ADCSRA |= (1 << ADATE);
+  // Enable Intrerupt
+  ADCSRA |= (1 << ADIE);
+  // Select Timer as trigger source
+  timer_setup();
+  /* enable ADC */
+  ADCSRA |= (1 << ADEN);
+  // Enable interrupts
+  sei();
+  Serial.begin(9600);
+}
+ISR(ADC_vect){
+  Serial.println(ADC);
+}
+ISR(TIMER0_COMPA_vect){
+  // Even if this does nothing. It has to be here
+  // Else the code just doesn't work. Still don't know why.
+  // [AP] Deoarece ai activat intreruperea de compare match: TIMSK0 |= (1 << OCIE0A);
+  // [AP] Astfel, daca nu e definit ISR-ul se va reseta uC
+}
+void loop()
+{
+  delay(50);
+}
+</code>
+</hidden>
+===== 5. Resurse =====
-===== Linkuri Utile =====
+  * {{:pm:atmel-7810-automotive-microcontrollers-atmega328p_datasheet.pdf|Datasheet Atmega 328p}}
-[[https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/analog-io/analogread/|Arduino Analog Read]]
+  * Arduino UNO pinout
-[[https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/TMP35_36_37.pd|Datasheet TMP36 ]]
+{{:pm:lab:uno.jpg?200|pinout Arduino UNO}}
-[[https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7810-Automotive-Microcontrollers-ATmega328P_Datasheet.pd|Datasheet ATmega328p]]
+  * Responsabili: [[catalin.ghenea@cti.pub.ro | Cătălin Ghenea ]]
+===== 6. Linkuri Utile =====
+  * [[https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/analog-io/analogread/|Arduino Analog Read]]
+  * [[https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/TMP35_36_37.pdf|Datasheet TMP36 ]]
+  * [[https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7810-Automotive-Microcontrollers-ATmega328P_Datasheet.pdf|Datasheet ATmega328p]]