PIC16F1827を使用したキャパシティブセンシングのi2cスレーブのコードです。キーパッド使用したi2cスレーブのプログラムに、簡易式カウンタのプログラムをマージした感じで作りました。
i2cスレーブを作ったとき心を入れ替え、MCCPの割り込みハンドラーを作り直したのが、良かったのかも。
ただし、LCD表示が遅いためLCD表示とi2c制御とキャパシティブセンシングが両立しないのが残念なところです。
デバッグ用のダンプ表示機能などがコンパイルオプションとかコメントアウトで残っておりますが、デバッグ時苦労の後のご愛嬌と思ってください。
/* //////////////////////////////////////////////////////// /////
* PIC16F1827にSC1602互換LCD表示パネルとm-touch仕様のcsmを備え
* i2cのスレーブとして表示を行う実験用ルーチンです。
* sc1602とは4ビットモード接続されます。
*
* i2cの状態管理はマイクロチップ社AN-734を参考にしました。
* 状態1-5でmsspからの割り込みをハンドリングします。
*
* PIC16F88 V0.1 2011.09.30 V1.0 11.10.03 をベースに改造
* PIC16F1823 V2.1 2011.11.10 2 NiH operation(CLK OUT)
* PIC16F1827 V3.0 2012.8.30
* PIC16F1827 V4.0 2012.9.25 LCD+KeyPad Status 1-5
* timing tunig for LCD & Key pad connection
* PIC16F1827 V5.0 2012.10.5 LCD+4Key csm
*
* MPLAB v8.85 & HI-TECH C V9.83
* by nobcha (c)2012
*
* i2c経由LCDデータは必ず２バイト単位でくるとする。MAX6(2,4,6）
* １バイト目はRSビット(コマンド0x0、データ0x40)、２バイト目が
* LCDに書き込むデータです
* ストロベリーリナックスの拡張コマンドはサポートしてません
*
* コマンドで0x11がキースキャンスタート、0x10がキースキャン
* ストップ,キースキャン中はLCDデータを渡してはいけない
* i2cのREADコマンドに応答して現在管理しているキーパッドの
* 情報を返事する。下位の7ビットはキーパッドのasciiコードを示す。
* 数字は0x30から0x34、
* キー入力は20mS間隔のスキャン2回同じコードが続けば有効とする
*
* RA0-3:SC1602は4bit
* RA4:CSM1
* RA5:MCLR
* RA7:動作確認用LED
* RB1:SDA1 MSSP
* RB2:CSM2
* RB3:CSM3
* RB4:SCL1 MSSP
* RB5:CSM4
* RB6:LCD EN bit (enable)はRB6につなぎます。
* RB7:LCD RS bit（RS)はRB7につなぎます。
*
* SC1602 pin connection via 4bit mode
* #1 Vdd=5V
* #2 Vss=GND
* #3 LCD contrust center of 5k VOL
* #4 RS RB7
* #5 R/W GND
* #6 EN RB6
*
* #11-14 DATA RA0-3
*
* TMR1 is gate time controller as set (65536-20000) for 5ms
*
* CLK INT 16MHz
*
* /////////////////////////////////////////////////////////// */
#include <htc.h>
#include "lcd.h"
#define _XTAL_FREQ 16000000
#define PIC_CLCK 1600000
#define I2C_ADR 0x7C
#define DEBUG 0 // 1:debug
#define MON_LED LATA7
#define DEF 30
__CONFIG(
FOSC_INTOSC & WDTE_OFF & PWRTE_ON & MCLRE_ON & CP_OFF
& CPD_OFF & BOREN_OFF & CLKOUTEN_ON & IESO_OFF & FCMEN_OFF
);
__CONFIG(
WRT_OFF & PLLEN_OFF & STVREN_ON & LVP_OFF
);
/* ///////////////////////////////////////////////// */
// Function prototyping
void lcd_dispch( unsigned char); /* 1バイトを2ヘキサでLCDへ */
unsigned char hextoascii(unsigned char); /* ニブルをヘキサ変換 */
void init(void); /* PORT OSC */
void mssp_init(void); /* MSSP SSP1CON1 SSP1ADD */
void csm_init(void); /* CSM */
int csm_scan(unsigned char);
void cnt_setup(void);
void cnt_reset(void);
void ssp_handler(void);
void disp_freq(int);
interrupt i2c_slave(void);
// variable
unsigned char buffer[20]; /* 受信バッファ */
unsigned char stat[20]; /* デバッグ用ステイタスバッファ*/
char rcv_count=0 ,cnt=0, kint_on, ssp_int_on, lcd_rs_rcv;
unsigned char lcdrs, key_in_p, key_in=0, csm_ch, scan_comp;
char key_in_cnt=0, cnt_start=0, cnt_of;
int nom_freq[4];
int cur_freq[4];
unsigned char MSG1[] = "i2c csm_key v4";
unsigned char MSG2[] = "K=";
void main(void){
char i, j=0;
init(); /* ポート初期化 */
__delay_ms(200); // Slow LCD start up
lcd_init(); /* LCDの初期化 */
MON_LED=0;
ssp_int_on=0;
__delay_ms(200);
MON_LED=1;
if (DEBUG==1){ /* debug mode */
lcd_goto(0x0); /* 1行目にLCD動作表示 */
lcd_puts(MSG1); /* LCDに初期表示 */
for(i=0;i<8;i++){
MON_LED != RA7; /* 動作モニター用LED点灯 */
__delay_ms(200);
}
}
mssp_init(); /* SSPの初期化 */
SSP1IF = 0; /* SSPIF clear */
key_in=0;
rcv_count=0; // i2c receive counting
// For debugging set 1
// cnt_start=1;
// csm_ch=1;
for(i=0;i<4;i++) cur_freq[i]=0;
while(1){ /* 繰り返し */
SSP1IE=1; // MSSP INT ENABLE
PEIE=1;
GIE=1;
if(scan_comp==1){ // all channels scanned end
cnt_reset(); // counter stop
GIE=0; // INT disable
switch(cnt_start){ // cnt_start=status ;2-5:nominal cal, 6:key check
case 2:
for(i=0;i<4;i++) nom_freq[i]=cur_freq[i];
cnt_start=3;
break;
case 3:
case 4:
case 5:
for(i=0;i<4;i++)
nom_freq[i]=(nom_freq[i]*3)/4+cur_freq[i]/4;
// calculate nominal freq
// for csm debug
if (DEBUG==1){ /* debug mode */
__delay_ms(20);
lcd_goto(0x4); // go to top
__delay_ms(20);
for(i=0;i<4;i++){
disp_freq(nom_freq[i]);
__delay_ms(2);
lcd_putch(0x2F); // delimitter
__delay_ms(2);
}
}
// debug
cnt_start++;
break;
case 6:
for(i=0;i<4;i++){
if(DEF<(nom_freq[i]-cur_freq[i])) key_in=(i+1)|0x30;
// defference is more than DEF
// for csm debug
if (DEBUG==1){ /* debug mode */
__delay_ms(20);
lcd_goto(0x44+(i)*5); // go to every position of 2nd line
__delay_ms(20);
disp_freq(cur_freq[i]);
lcd_putch(0x2F);
lcd_goto(0x40); // go to 2nd pos of 2nd line
lcd_putch(0x30|(j++&0xF0)>>4); // op countig
lcd_putch(key_in);
lcd_putch(key_in_p);
}
// debug
}
break;
}
scan_comp=0;
csm_ch=1;
cnt_setup();
}
if(key_in!=00){
key_in_p=key_in;
kint_on=1;
}
if(cnt_start==1){ // csm activated
csm_ch=1; // csm ch initilized
cnt_setup(); // Start TMR1 gating and TMR0 counting
cnt_start=2; // getting csm nominal freq
CPSCON1bits.CPSCH=4; // CPS 4 selected
CPSCON0bits.CPSRNG=0b11; // high current
}
if(kint_on&DEBUG){ // Key in occuered?
// GIE=0;
// lcd_goto(0x51); // KEY IN MSG
// lcd_puts(MSG2); // K=
// lcd_dispch(key_in_p); // 2 HEXA for key code
// lcd_dispch(key_in_cnt); // Long keying counter
// kint_on=0; // Key in int flag reset
// GIE=1;
}
if(SSP1STATbits.P & rcv_count){ /* 受信のストップ状態チェック */
GIE=0;
/* for i2c debug
if(DEBUG){ // debug mode & received
for(i=0;i<(rcv_count+1);i++){
lcd_goto(i*3 );
lcd_putch(0x23); // #
lcd_dispch(buffer[i]);
// lcd_dispch(stat[i]);
}
lcd_goto(0x53); // 2行目にLCD動作表示
lcd_putch(cnt++|0x30); // display count
if(cnt>0x05){cnt=0;}
lcd_putch(0x3C);
lcd_dispch(rcv_count); // 下位4ビット取り出しASCII
lcd_putch(0x3E);
lcd_putch(0x20);
for(j=0;j<2;j++){ // 表示時間を待たせる
__delay_ms(100);
}
}
i2c debug end */
rcv_count=0;
MON_LED ^= 1;
}
}
}
// Displaying 1 byte via 2 Asciis
void lcd_dispch( unsigned char ch_code){
lcd_putch(hextoascii((ch_code>>4)&0xF));
lcd_putch(hextoascii(ch_code&0xF));
}
// Converting 4 bits to hexadicimal asciis
unsigned char hextoascii(unsigned char hex_data){
hex_data = hex_data | '0'; // ASCII code
if(hex_data>0x39)hex_data=hex_data+7; // alphabet
return hex_data;
}
// Displaying INT freq data as 4 hex
void disp_freq(int freq){
unsigned char freq1,freq2;
freq1=(unsigned char)((freq>>8)&0xFF);
freq2=(unsigned char)(freq&0xFF);
lcd_putch(hextoascii((freq1>>4)&0xF));
lcd_putch(hextoascii((freq1)&0xF));
lcd_putch(hextoascii((freq2>>4)&0xF));
lcd_putch(hextoascii(freq2&0xF));
}
// Initializing ports and osc
void init(void){
ANSELA=0; // all degital
ANSELB=0;
PORTA = 0; // 0 level
PORTB = 0b11000000; //
TRISA = 0; // all output
TRISB = 0; //
__delay_us(10); // 10us discharge
PORTA = 0b00000000; //
PORTB = 0b11000000; //
// port direction: 1:input
TRISA = 0b01110000; /* RA0-3は出力、RA4-6入力、RA7出力 */
TRISB = 0b00111111; /* RB0−5は、ｓｗ、i2c用で入力、RB6-7出力設定 */
OSCCON = 0b01111000; /* 内部クロック16MHz */
ANSELA = 0x10; /* CPS4:RA4 ANALOGUE */
ANSELB = 0x2C; /* CPS10,9,7:RB2,3,5 ANALOGUE */
OPTION_REG = 0x80; /* オプション設定なし ~WPUA=1 */
}
// Initializing MSSP function
void mssp_init(void){
SSP1CON1 = 0x36; // b5:SSP1EN,b4:CKP,b3-0:SSP_slave_7bit
SSP1ADD = I2C_ADR; // SSP ADDRESS SET
PEIE = 1; // PEIE enable
SSP1IE = 1;
}
// Setting TMR1 up
void cnt_setup(void){
TMR1ON=0; // TMR1 OFF
CPSON=0;
TMR0 = 0 ; // TMR0 clear
TMR1L = 0; // Clear Low Byte of TMR1
// 16MHz 62.5nS*4 250nS 5ms 20000 count
TMR1H = 177; // Set 177*256 + 224
TMR1L = 224; // Set (177*256+224) =45536=65536-20000
TMR1IF=0; // TMR1 flag off
TMR1IE=1; // TMR1 INT ENABLE
TMR0IF=0; // TMR0 flag off
TMR0IE=1; // TMR0 INT ENABLE
PEIE=1; // PEIE 1
TMR1ON=1; // TMR1ON 1
cnt_of=0; // TMR0 over flow count
T0XCS=1; // TMR0 = CPSCLK
TMR0CS=1; // select CPS for TMR0 input
CPSCON0bits.CPSRNG=0b11; // OSC is mid
CPSON=1; // CPS enable
}
// Stop TMR1,0
void cnt_reset(void){
TMR1IE=0; // TMR1 INT DISABLE
// TMR0 INT DISABLE
PEIE=0; // PEIE 0
TMR1ON=0; // TMR1ON 0
TMR0=0;
TMR1L=0;
TMR1H=0;
cnt=0;
cnt_of=0; // TMR0 over flow count
}
// ssp int handling function
void ssp_handler(void) {
unsigned char s_state,dummy;
s_state=SSP1STAT&0b00101101; // SMP,CKE,-D/A,P,-S,-R/W,UA,-BF
switch(s_state){
case 0b00001001: // State1 address,S,write,buffer full
dummy=SSP1BUF; // if address, read SSPBUF as dummy
rcv_count=0;
break;
case 0b00101001: // State2 data,write,buffer full
buffer[rcv_count]=SSP1BUF ; //
if((rcv_count&0x1)==0){ // receiving RS byte and DATA byte as pair
lcd_rs_rcv=((buffer[rcv_count]>>6)&0x1); // Set lcd_rs bit
}
else if((buffer[rcv_count]==0x10)&(lcd_rs_rcv==0)) {
cnt_start=0;
}
else if((buffer[rcv_count]==0x11)&(lcd_rs_rcv==0)) {
cnt_start=1;
key_in=0;
}
else if(DEBUG==0) lcd_write_rs(buffer[rcv_count],lcd_rs_rcv); // Data byte
stat[rcv_count]=SSP1STAT; // status buffering
rcv_count++; // next buffer
break;
case 0b00001100: // State3 address,S, read,buffer empty
case 0b00001101: // State3 address,S, read,buffer full
SSP1CON1bits.CKP=0; // CKP clear
dummy=SSP1BUF; // dummy address read
if(key_in_p==key_in){
SSP1BUF=key_in_p; // key in data transmitting
}
else SSP1BUF=0; // No key in
SSP1CON1bits.CKP=1; // CKP releas
break;
case 0b00101100: // State4 data,S, read,buffer empty
SSP1CON1bits.CKP=0; // CKP clear
SSP1CON1bits.CKP=1; // CKP releas
break;
case 0b00101000: // State5 data,S, read,buffer empty &full
case 0b00101101:
SSP1CON1bits.CKP=1; // CKP release
break;
default:
lcd_puts("ERR");
break;
}
}
// Interrupu service
interrupt i2c_slave(void){ // i2c slave receive int func
unsigned char pos=0;
GIE=0; // R/W detect? needed if read send KB_status
if(TMR1IF==1){ // Gate timeout
cur_freq[(csm_ch++)-1]=(int)(TMR0)+(int)(cnt_of)*256; // Count freq next ch++
cnt_reset();
if(csm_ch>5){ // Next ch > 5, scan end (csn_ch:0-3)
csm_ch=1; // csm_ch 1-4 going around
scan_comp=1; // scan end
}
switch(csm_ch){ // select cpsch
case 1: CPSCON1bits.CPSCH=4;
break;
case 2: CPSCON1bits.CPSCH=10;
break;
case 3: CPSCON1bits.CPSCH=9;
break;
case 4: CPSCON1bits.CPSCH=7;
break;
}
cnt_setup(); // next counting
}
if(TMR0IF==1){
cnt_of++; // TMR0 over flow
TMR0IF=0;
}
if(SSP1IF==1){
SSP1IE=0;
SSP1IF=0;
ssp_handler();
SSP1IE=1;
}
GIE=1;
}
はてなダイヤリーでのソースコードの貼り付け方という掟があって、今回対応いたしました。ばんとさんご指導ありがとうございます。調べていただき感謝します。
