update
This commit is contained in:
411
main.c
411
main.c
@@ -2,32 +2,65 @@
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#include <avr/interrupt.h>
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#include <util/delay.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
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#include "i2c.h"
|
||||
#include <stdbool.h>
|
||||
#include <avr/iom32.h>
|
||||
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||||
#define REGISTER_SERVOA_POSITIONH 0
|
||||
#define REGISTER_SERVOA_POSITIONL 1
|
||||
#define REGISTER_SERVOA_KPA 2
|
||||
#define REGISTER_SERVOA_KPB 3
|
||||
#define REGISTER_SERVOA_KPC 4
|
||||
#define REGISTER_SERVOA_KPD 5
|
||||
#define REGISTER_SERVOA_KIA 6
|
||||
#define REGISTER_SERVOA_KIB 7
|
||||
#define REGISTER_SERVOA_KIC 8
|
||||
#define REGISTER_SERVOA_KID 9
|
||||
#define REGISTER_SERVOA_KDA 10
|
||||
#define REGISTER_SERVOA_KDB 11
|
||||
#define REGISTER_SERVOA_KDC 12
|
||||
#define REGISTER_SERVOA_KDD 13
|
||||
#define REGISTER_SERVOB_POSITIONH 14
|
||||
#define REGISTER_SERVOB_POSITIONL 15
|
||||
#define REGISTER_SERVOB_KPA 16
|
||||
#define REGISTER_SERVOB_KPB 17
|
||||
#define REGISTER_SERVOB_KPC 18
|
||||
#define REGISTER_SERVOB_KPD 19
|
||||
#define REGISTER_SERVOB_KIA 20
|
||||
#define REGISTER_SERVOB_KIB 21
|
||||
#define REGISTER_SERVOB_KIC 22
|
||||
#define REGISTER_SERVOB_KID 23
|
||||
#define REGISTER_SERVOB_KDA 24
|
||||
#define REGISTER_SERVOB_KDB 25
|
||||
#define REGISTER_SERVOB_KDC 26
|
||||
#define REGISTER_SERVOB_KDD 27
|
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||||
// Motor A
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||||
#define MOTOR_A_POT 2
|
||||
#define MOTOR_A_PIN_A PD5
|
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#define MOTOR_A_PIN_B PD7
|
||||
#define MOTOR_A_PIN_A_OCR OCR1A
|
||||
#define MOTOR_A_PIN_B_OCR OCR2
|
||||
#define MOTOR_A_POT 2
|
||||
#define MOTOR_A_PIN_A PD5
|
||||
#define MOTOR_A_PIN_B PD7
|
||||
#define MOTOR_A_PIN_A_OCR OCR1A
|
||||
#define MOTOR_A_PIN_B_OCR OCR2
|
||||
|
||||
// Motor B
|
||||
#define MOTOR_B_POT 3
|
||||
#define MOTOR_B_PIN_A PB3
|
||||
#define MOTOR_B_PIN_B PD4
|
||||
#define MOTOR_B_PIN_A_OCR OCR0
|
||||
#define MOTOR_B_PIN_B_OCR OCR1B
|
||||
#define MOTOR_B_POT 3
|
||||
#define MOTOR_B_PIN_A PB3
|
||||
#define MOTOR_B_PIN_B PD4
|
||||
#define MOTOR_B_PIN_A_OCR OCR0
|
||||
#define MOTOR_B_PIN_B_OCR OCR1B
|
||||
|
||||
#define Slave_Address 0x20
|
||||
|
||||
// I2C Slave Register Map
|
||||
#define REGISTER_COUNT 16
|
||||
#define REGISTER_COUNT 27
|
||||
volatile uint8_t registers[REGISTER_COUNT];
|
||||
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||||
// I2C State
|
||||
volatile uint8_t reg_address = 0;
|
||||
volatile bool reg_address_received = false;
|
||||
|
||||
typedef struct {
|
||||
typedef struct
|
||||
{
|
||||
uint8_t pot_channel;
|
||||
volatile uint8_t *pin_a_port;
|
||||
volatile uint8_t *pin_a_ddr;
|
||||
@@ -44,7 +77,7 @@ typedef struct {
|
||||
float integral;
|
||||
int16_t last_error;
|
||||
|
||||
bool pot_dir; // 1 or -1
|
||||
bool pot_dir; // 1 or -1
|
||||
bool motor_dir; // 1 or -1
|
||||
volatile void *ocr_a;
|
||||
volatile void *ocr_b;
|
||||
@@ -53,42 +86,59 @@ typedef struct {
|
||||
} ServoMotor;
|
||||
|
||||
ServoMotor motor_a = {
|
||||
.pot_channel = 2,
|
||||
.pin_a_port = &PORTD, .pin_a_bit = PD5, .pin_a_ddr = &DDRD,
|
||||
.pin_b_port = &PORTD, .pin_b_bit = PD7, .pin_b_ddr = &DDRD,
|
||||
.kp = 1.0f, .ki = 0.0f, .kd = 0.0f,
|
||||
.pot_dir = 1,
|
||||
.motor_dir = 1,
|
||||
.ocr_a = &MOTOR_A_PIN_A_OCR,
|
||||
.ocr_b = &MOTOR_A_PIN_B_OCR,
|
||||
.pot_channel = 2,
|
||||
.pin_a_port = &PORTD,
|
||||
.pin_a_bit = PD5,
|
||||
.pin_a_ddr = &DDRD,
|
||||
.pin_b_port = &PORTD,
|
||||
.pin_b_bit = PD7,
|
||||
.pin_b_ddr = &DDRD,
|
||||
.kp = 1.0f,
|
||||
.ki = 0.0f,
|
||||
.kd = 0.0f,
|
||||
.pot_dir = 1,
|
||||
.motor_dir = 1,
|
||||
.ocr_a = &MOTOR_A_PIN_A_OCR,
|
||||
.ocr_b = &MOTOR_A_PIN_B_OCR,
|
||||
};
|
||||
|
||||
ServoMotor motor_b = {
|
||||
.pot_channel = 3,
|
||||
.pin_a_port = &PORTB, .pin_a_bit = PB3, .pin_a_ddr = &DDRB,
|
||||
.pin_b_port = &PORTD, .pin_b_bit = PD4, .pin_b_ddr = &DDRD,
|
||||
.kp = 1.0f, .ki = 0.0f, .kd = 0.0f,
|
||||
.pot_dir = 1,
|
||||
.motor_dir = 1,
|
||||
.ocr_a = &MOTOR_B_PIN_A_OCR,
|
||||
.ocr_b = &MOTOR_B_PIN_B_OCR,
|
||||
.pot_channel = 3,
|
||||
.pin_a_port = &PORTB,
|
||||
.pin_a_bit = PB3,
|
||||
.pin_a_ddr = &DDRB,
|
||||
.pin_b_port = &PORTD,
|
||||
.pin_b_bit = PD4,
|
||||
.pin_b_ddr = &DDRD,
|
||||
.kp = 1.0f,
|
||||
.ki = 0.0f,
|
||||
.kd = 0.0f,
|
||||
.pot_dir = 1,
|
||||
.motor_dir = 1,
|
||||
.ocr_a = &MOTOR_B_PIN_A_OCR,
|
||||
.ocr_b = &MOTOR_B_PIN_B_OCR,
|
||||
};
|
||||
|
||||
void set_ocr(volatile void *reg, bool is_16bit, uint16_t value) {
|
||||
if (is_16bit) {
|
||||
*((volatile uint16_t *) reg) = value;
|
||||
} else {
|
||||
*((volatile uint8_t *) reg) = (uint8_t) value;
|
||||
void set_ocr(volatile void *reg, bool is_16bit, uint16_t value)
|
||||
{
|
||||
if (is_16bit)
|
||||
{
|
||||
*((volatile uint16_t *)reg) = value;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
*((volatile uint8_t *)reg) = (uint8_t)value;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void setup_pwm_motor_a(void) {
|
||||
void setup_pwm_motor_a(void)
|
||||
{
|
||||
// Setup Timer1 (shared)
|
||||
DDRD |= (1 << PD5); // OC1A
|
||||
TCCR1A |= (1 << COM1A1);
|
||||
TCCR1A |= (1 << COM1B1); // Also needed for Motor B on OC1B (PD4)
|
||||
TCCR1A |= (1 << COM1B1); // Also needed for Motor B on OC1B (PD4)
|
||||
TCCR1B |= (1 << WGM13) | (1 << WGM12) | (1 << CS11); // Fast PWM, prescaler 8
|
||||
TCCR1A |= (1 << WGM11); // Complete mode 14
|
||||
TCCR1A |= (1 << WGM11); // Complete mode 14
|
||||
ICR1 = 255;
|
||||
|
||||
// Setup Timer2 (OC2 for PD7)
|
||||
@@ -98,40 +148,40 @@ void setup_pwm_motor_a(void) {
|
||||
TCCR2 |= (1 << CS21);
|
||||
}
|
||||
|
||||
void setup_pwm_motor_b(void) {
|
||||
void setup_pwm_motor_b(void)
|
||||
{
|
||||
// Setup Timer0 (OC0 for PB3)
|
||||
DDRB |= (1 << PB3);
|
||||
TCCR0 |= (1 << WGM00) | (1 << WGM01); // Fast PWM
|
||||
TCCR0 |= (1 << COM01); // Non-inverting
|
||||
TCCR0 |= (1 << COM01); // Non-inverting
|
||||
TCCR0 |= (1 << CS01);
|
||||
|
||||
// OC1B on PD4 (Timer1 already configured in setup_pwm_motor_a)
|
||||
DDRD |= (1 << PD4); // Just make sure it's output
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
uint16_t read_adc(uint8_t channel) {
|
||||
// Mask channel to stay within 0–7
|
||||
channel &= 0x07;
|
||||
|
||||
uint16_t read_adc(uint8_t channel)
|
||||
{
|
||||
// Select ADC channel with MUX bits, clear left-adjust (ADMUX[5] = 0)
|
||||
ADMUX = (ADMUX & 0xF0) | channel;
|
||||
ADMUX = (1 << REFS0) | (channel & 0x07);
|
||||
|
||||
// Start single conversion
|
||||
ADCSRA |= (1 << ADSC);
|
||||
|
||||
// Wait for conversion to finish
|
||||
while (ADCSRA & (1 << ADSC));
|
||||
while (ADCSRA & (1 << ADSC))
|
||||
;
|
||||
|
||||
// Return 10-bit ADC result
|
||||
return ADC;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void control_motor(ServoMotor *motor, uint8_t pwm, int8_t direction) {
|
||||
void control_motor(ServoMotor *motor, uint8_t pwm, int8_t direction)
|
||||
{
|
||||
direction *= motor->motor_dir;
|
||||
|
||||
if (pwm == 0) {
|
||||
if (pwm == 0 || motor->target == 0)
|
||||
{
|
||||
// Coast: both LOW
|
||||
*(motor->pin_a_port) &= ~(1 << motor->pin_a_bit);
|
||||
*(motor->pin_b_port) &= ~(1 << motor->pin_b_bit);
|
||||
@@ -140,21 +190,27 @@ void control_motor(ServoMotor *motor, uint8_t pwm, int8_t direction) {
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (direction > 0) {
|
||||
// PWM on A, B LOW
|
||||
*(motor->pin_b_port) &= ~(1 << motor->pin_b_bit); // Direction LOW
|
||||
set_ocr(motor->ocr_a, motor->ocr_a_16bit, pwm);
|
||||
set_ocr(motor->ocr_b, motor->ocr_b_16bit, 0);
|
||||
} else {
|
||||
// PWM on B, A LOW
|
||||
*(motor->pin_a_port) &= ~(1 << motor->pin_a_bit); // Direction LOW
|
||||
set_ocr(motor->ocr_a, motor->ocr_a_16bit, 0);
|
||||
set_ocr(motor->ocr_b, motor->ocr_b_16bit, pwm);
|
||||
if (motor->target > 0)
|
||||
{
|
||||
if (direction > 0)
|
||||
{
|
||||
// PWM on A, B LOW
|
||||
*(motor->pin_b_port) &= ~(1 << motor->pin_b_bit); // Direction LOW
|
||||
set_ocr(motor->ocr_a, motor->ocr_a_16bit, pwm);
|
||||
set_ocr(motor->ocr_b, motor->ocr_b_16bit, 0);
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
// PWM on B, A LOW
|
||||
*(motor->pin_a_port) &= ~(1 << motor->pin_a_bit); // Direction LOW
|
||||
set_ocr(motor->ocr_a, motor->ocr_a_16bit, 0);
|
||||
set_ocr(motor->ocr_b, motor->ocr_b_16bit, pwm);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void update_motor(ServoMotor *motor) {
|
||||
void update_motor(ServoMotor *motor)
|
||||
{
|
||||
motor->current = motor->pot_dir * read_adc(motor->pot_channel);
|
||||
int16_t error = motor->target - motor->current;
|
||||
|
||||
@@ -166,93 +222,182 @@ void update_motor(ServoMotor *motor) {
|
||||
|
||||
int8_t direction = (output >= 0) ? 1 : -1;
|
||||
uint8_t pwm = abs(output);
|
||||
if (pwm > 255) pwm = 255;
|
||||
if (pwm > 255)
|
||||
pwm = 255;
|
||||
|
||||
control_motor(motor, pwm, direction);
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint16_t i = 127;
|
||||
|
||||
uint8_t i = 127;
|
||||
uint8_t reg_pointer = 0;
|
||||
bool expecting_address = true;
|
||||
|
||||
ISR(TWI_vect) {
|
||||
switch (TWSR & 0xF8) {
|
||||
case 0x60: // Own SLA+W received, ACK returned
|
||||
case 0x68: // Arbitration lost, own SLA+W received, ACK returned
|
||||
reg_address_received = false; // Reset for new transfer
|
||||
TWCR |= (1 << TWINT) | (1 << TWEA); // ACK next byte
|
||||
break;
|
||||
int main(void)
|
||||
{
|
||||
I2C_Slave_Init(Slave_Address);
|
||||
DDRA = (1 << 7); // LED
|
||||
PORTA = (1 << 7);
|
||||
|
||||
case 0x80: // Data received, ACK returned
|
||||
case 0x90: // Data received (General Call), ACK returned
|
||||
if (!reg_address_received) {
|
||||
reg_address = TWDR; // First received byte = register address
|
||||
reg_address_received = true;
|
||||
} else {
|
||||
if (reg_address < REGISTER_COUNT) {
|
||||
registers[reg_address++] = TWDR; // Store received data, then auto-increment address
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
TWCR |= (1 << TWINT) | (1 << TWEA); // ACK next byte
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 0xA8: // Own SLA+R received, ACK returned
|
||||
case 0xB0: // Arbitration lost, own SLA+R received, ACK returned
|
||||
if (reg_address < REGISTER_COUNT) {
|
||||
TWDR = registers[reg_address++]; // Load data to send
|
||||
} else {
|
||||
TWDR = 0xFF; // Out of range, send dummy
|
||||
}
|
||||
TWCR |= (1 << TWINT) | (1 << TWEA); // ACK next byte
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 0xB8: // Data transmitted, ACK received
|
||||
if (reg_address < REGISTER_COUNT) {
|
||||
TWDR = registers[reg_address++];
|
||||
} else {
|
||||
TWDR = 0xFF;
|
||||
}
|
||||
TWCR |= (1 << TWINT) | (1 << TWEA); // ACK next byte
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 0xC0: // Data transmitted, NACK received (done)
|
||||
case 0xC8: // Last byte transmitted, ACK received
|
||||
case 0x88: // Data received, NACK returned
|
||||
TWCR |= (1 << TWINT) | (1 << TWEA); // Done
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case 0x00: // Bus error
|
||||
TWCR |= (1 << TWSTO) | (1 << TWINT) | (1 << TWEA); // Recover
|
||||
break;
|
||||
|
||||
default:
|
||||
TWCR |= (1 << TWINT) | (1 << TWEA); // Default ACK
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
int main(void) {
|
||||
ADCSRA |= (1 << ADEN);
|
||||
DDRA = (1 << 7); //LED
|
||||
|
||||
TWAR = (0x69 << 1) | (1 << 0);
|
||||
TWCR = (1 << 6) | (1 << 2) | (1 << 0);
|
||||
*(motor_a.pin_a_ddr) |= (1 << motor_a.pin_a_bit); // Direction pin output
|
||||
*(motor_a.pin_b_ddr) |= (1 << motor_a.pin_b_bit); // Direction pin output
|
||||
*(motor_b.pin_a_ddr) |= (1 << motor_b.pin_a_bit); // Direction pin output
|
||||
*(motor_b.pin_b_ddr) |= (1 << motor_b.pin_b_bit); // Direction pin output
|
||||
*(motor_a.pin_a_ddr) |= (1 << motor_a.pin_a_bit); // Direction pin output
|
||||
*(motor_a.pin_b_ddr) |= (1 << motor_a.pin_b_bit); // Direction pin output
|
||||
*(motor_b.pin_a_ddr) |= (1 << motor_b.pin_a_bit); // Direction pin output
|
||||
*(motor_b.pin_b_ddr) |= (1 << motor_b.pin_b_bit); // Direction pin output
|
||||
|
||||
setup_pwm_motor_a();
|
||||
setup_pwm_motor_b();
|
||||
|
||||
|
||||
while (1) {
|
||||
if (!i++) {
|
||||
while (1)
|
||||
{
|
||||
if (!i++)
|
||||
{
|
||||
PORTA ^= (1 << 7);
|
||||
i = 127;
|
||||
i = 60000;
|
||||
}
|
||||
update_motor(&motor_a);
|
||||
update_motor(&motor_b);
|
||||
_delay_ms(10);
|
||||
switch (I2C_Slave_Listen())
|
||||
{
|
||||
case 0:
|
||||
{
|
||||
// WRITE
|
||||
do
|
||||
{
|
||||
int8_t byte = I2C_Slave_Receive();
|
||||
if (byte == -1)
|
||||
break;
|
||||
|
||||
if (expecting_address)
|
||||
{
|
||||
reg_pointer = byte;
|
||||
expecting_address = false;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
ServoMotor *currentMotor;
|
||||
uint8_t offset = 0;
|
||||
|
||||
// Decide which motor
|
||||
if (reg_pointer >= REGISTER_SERVOB_POSITIONH)
|
||||
{
|
||||
offset = REGISTER_SERVOB_POSITIONH;
|
||||
currentMotor = &motor_b;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
offset = 0;
|
||||
currentMotor = &motor_a;
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint8_t local_reg = reg_pointer - offset;
|
||||
|
||||
switch (local_reg)
|
||||
{
|
||||
case REGISTER_SERVOA_POSITIONH:
|
||||
currentMotor->target &= 0x00FF;
|
||||
currentMotor->target |= ((uint16_t)byte << 8);
|
||||
break;
|
||||
case REGISTER_SERVOA_POSITIONL:
|
||||
currentMotor->target &= 0xFF00;
|
||||
currentMotor->target |= byte;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KPA:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KPB:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KPC:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KPD:
|
||||
*((uint8_t *)¤tMotor->kp + (local_reg - REGISTER_SERVOA_KPA)) = byte;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KIA:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KIB:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KIC:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KID:
|
||||
*((uint8_t *)¤tMotor->ki + (local_reg - REGISTER_SERVOA_KIA)) = byte;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KDA:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KDB:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KDC:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KDD:
|
||||
*((uint8_t *)¤tMotor->kd + (local_reg - REGISTER_SERVOA_KDA)) = byte;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
default:
|
||||
// Optional: save to general-purpose register map
|
||||
registers[reg_pointer] = byte;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
reg_pointer++; // Optional auto-increment
|
||||
}
|
||||
} while (1);
|
||||
expecting_address = true; // Reset for next transaction
|
||||
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
case 1:
|
||||
{
|
||||
// READ
|
||||
char ret;
|
||||
ServoMotor *currentMotor;
|
||||
uint8_t offset = 0;
|
||||
|
||||
// Choose motor and adjust reg_pointer for local motor indexing
|
||||
if (reg_pointer >= REGISTER_SERVOB_POSITIONH)
|
||||
{
|
||||
offset = REGISTER_SERVOB_POSITIONH;
|
||||
currentMotor = &motor_b;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
offset = 0;
|
||||
currentMotor = &motor_a;
|
||||
}
|
||||
|
||||
uint8_t local_reg = reg_pointer - offset;
|
||||
|
||||
switch (local_reg)
|
||||
{
|
||||
case REGISTER_SERVOA_POSITIONH:
|
||||
ret = (currentMotor->current >> 8) & 0xFF;
|
||||
break;
|
||||
case REGISTER_SERVOA_POSITIONL:
|
||||
ret = currentMotor->current & 0xFF;
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KPA:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KPB:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KPC:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KPD:
|
||||
ret = *((uint8_t *)¤tMotor->kp + (local_reg - REGISTER_SERVOA_KPA));
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KIA:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KIB:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KIC:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KID:
|
||||
ret = *((uint8_t *)¤tMotor->ki + (local_reg - REGISTER_SERVOA_KIA));
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KDA:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KDB:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KDC:
|
||||
case REGISTER_SERVOA_KDD:
|
||||
ret = *((uint8_t *)¤tMotor->kd + (local_reg - REGISTER_SERVOA_KDA));
|
||||
break;
|
||||
|
||||
default:
|
||||
ret = registers[reg_pointer];
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
I2C_Slave_Transmit(ret);
|
||||
reg_pointer++;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
default:
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
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